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出版者:北京科海电子出版社

作者:赵伟

出品人:

页数:674

译者:

出版时间:2005-01-01

价格:88.00

装帧:平装

isbn号码:9787801723413

丛书系列:

图书标签:

• 艺术
• 中国
• 3ds Max
• 3D建模
• 动画制作
• 渲染
• 材质
• 建模技巧
• 动画技巧
• 渲染技巧
• 游戏建模
• 工业设计

《铸就数字世界的基石：当代三维建模与渲染技术精要》 书籍定位与受众 本书并非聚焦于特定软件的旧版本操作手册，而是面向全球三维设计、影视动画、建筑可视化和产品原型制作领域的专业人士、高级爱好者及高等院校相关专业师生，提供一套全面、深入且与时俱进的数字内容创作理论框架与实践指南。我们着眼于三维技术栈的底层逻辑、工作流的优化，以及如何驾驭当前主流工业级软件的强大能力，以实现高质量的视觉叙事和工程验证。 核心理念：从“工具操作”到“视觉工程”的跨越 在飞速迭代的数字创意领域，软件版本更迭只是表象，真正决定作品成败的是创作者对光影、材质、结构和叙事节奏的深刻理解。本书的核心宗旨，在于帮助读者完成从“跟随软件向导操作”到“主动设计和控制视觉结果”的转变。我们强调的是设计思维、流程管理和跨平台协作能力，这些是任何特定软件版本都无法取代的硬核技能。 第一部分：三维世界的底层逻辑——几何体、拓扑与数据结构 本部分深入剖析了三维模型构成最基础的数学和几何原理。 1. 多边形拓扑学的精细化管理： 详述了NURBS曲面与多边形网格（Mesh）的内在差异、各自的应用场景及其转换策略。重点探讨了高质量拓扑结构的重要性，包括如何构建“四边面优先”的、易于细分和变形的几何体，有效避免渲染时的光照不均和扭曲（Artifacts）。内容涵盖边缘流（Edge Flow）在有机建模（Organic Modeling）和硬表面建模（Hard Surface Modeling）中的不同考量，并引入了拓扑优化算法的初步概念。 2. UV展开与贴图坐标空间的艺术： 摒弃传统UV展开的机械步骤，转而研究如何最大化纹理空间利用率。我们将详细解析非重叠UV的必要性、接缝（Seams）的艺术性隐藏技巧，以及针对不同渲染引擎（如基于物理渲染PBR流程）对纹理坐标精度的特殊要求。还包括如何在复杂的模型结构中实现高效的UV打包策略。 3. 场景规模化与性能优化： 探讨了在处理大规模场景（如城市景观或复杂机械）时，如何利用层级结构、实例（Instancing）、代理几何体（Proxies）和数据剔除（Culling）技术，来维持实时视口操作的流畅性，并确保最终渲染效率。 第二部分：材质与光影的物理模拟——PBR工作流的深度实践 本部分是全书的技术核心，完全聚焦于现代渲染管线中不可或缺的基于物理的渲染（PBR）理论和实践。 1. 真实感材质的构建哲学： 深入解读PBR的核心参数——Albedo（基础色）、Roughness（粗糙度）、Metallic（金属度）与Specular（镜面反射）的物理意义。通过大量的案例分析，展示如何利用纹理贴图（Maps）的组合，精确模拟金属、陶瓷、塑料、半透明介质（如玻璃、水体）的微观表面细节。我们特别强调了“Substance”类软件生态中，纹理生成逻辑的重现性。 2. 高级光照模型与全局照明（GI）： 讲解了渲染器中光线追踪、路径追踪（Path Tracing）及辐射度（Radiosity）方法的理论基础。重点在于如何控制间接光照的质量与速度的平衡，包括焦散（Caustics）的模拟、环境光遮蔽（AO）的正确应用，以及HDR环境贴图（HDRI）在提供逼真环境光照中的关键作用。 3. 体积光与大气散射： 针对影视和概念设计需求，详细解析了体积雾（Volumetric Fog）、丁达尔效应（Tyndall Effect）的实现原理。如何通过控制粒度、密度和光源衰减，营造出具有深度和戏剧性的空间氛围。 第三部分：动态叙事与高效工作流整合 本部分关注如何将静态模型转化为具有生命力的动态视觉作品，并强调工程实践中的协作效率。 1. 绑定（Rigging）与形变（Deformation）的结构工程： 区别于简单的骨骼绑定，本章侧重于高级变形系统的构建，包括IK/FK切换、约束（Constraints）的链式应用、以及基于变形器（Deformers）和形态目标（Shape Keys/Morph Targets）的复杂面部表情和肌肉运动模拟。 2. 动力学模拟的高级控制： 涵盖布料、流体、刚体碰撞的物理解算基础。重点不在于软件内置的“一键模拟”，而在于如何通过调整质量、阻力、初始条件和碰撞精度，实现可控且符合艺术预期的动态效果。特别分析了如何将模拟结果烘焙（Bake）为动画数据，以便进行后续的精细调整。 3. 渲染农场管理与跨软件数据交换： 面对大规模项目，本章提供了关于文件命名规范、资产库管理（Asset Management）的最佳实践。详细论述了FBX、Alembic等通用交换格式的“陷阱”与最佳导出设置，确保模型、动画和灯光数据在不同制作管线（如从建模到特效，或到游戏引擎）之间无损或最小损耗地传递。 总结 《铸就数字世界的基石》旨在提供一套扎根于核心科学原理、面向未来发展趋势的专业技能体系。它不承诺教会读者特定软件的每一个菜单按钮，而是赋能读者理解“为什么”要这样做，使读者能够迅速掌握任何新出现的、基于相同底层逻辑的工业级三维工具，从而在瞬息万变的数字创意工业中，始终保持技术上的领先地位和作品质量上的卓越表现。这是一本面向深度学习者、追求专业极致的创作者的案头参考书。

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