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出版者:第1版 (2001年9月1日)

作者:陈正斌

出品人:

页数:210

译者:

出版时间:2001-9

价格:25.0

装帧:平装

isbn号码:9787114040696

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《数字空间构筑师：三维建模与动画的艺术之旅》 一、 探索数字世界的无限可能 在信息技术浪潮席卷全球的今天，三维建模与动画已经从尖端科技的代名词，逐渐渗透到我们生活的方方面面。从电影电视的特效奇观，到游戏娱乐的沉浸体验，再到建筑设计的虚拟漫游，甚至到医学领域的精准可视化，三维数字技术的应用范围正以前所未有的速度扩展。这门技术不仅为我们带来了前所未有的视觉冲击，更深刻地改变了我们认知和互动世界的方式。 本书，《数字空间构筑师：三维建模与动画的艺术之旅》，旨在为您打开通往这个令人着迷的数字世界的大门。它并非仅仅是一本软件操作指南，而是一次关于创造力、空间想象力与数字表达的深度探索。我们将一起学习如何将抽象的概念转化为触手可及的数字模型，如何赋予静态模型以生命，使其在数字空间中栩栩如生。无论您是怀揣梦想的设计师，渴望实现创意视觉化的艺术家，还是对前沿科技充满好奇的学生，亦或是希望提升工作效率的专业人士，本书都将为您提供坚实的基础和广阔的视野。 我们不局限于单一的软件工具，而是将重点放在三维建模与动画的核心原理、通用技巧以及艺术创作的理念上。通过系统性的学习，您将能够掌握构建复杂三维场景、雕刻精致模型、设置逼真光影、乃至制作引人入胜的动态叙事的能力。这趟旅程将是对您逻辑思维、空间感知和艺术审美的全方位锻炼，让您在数字洪流中，成为一名真正的“数字空间构筑师”。 二、 建模的基石：从点、线、面到实体 三维建模是构建数字世界的基础。本书将从最根本的几何学概念出发，循序渐进地引导您掌握各种建模技术。 几何学的语言：顶点、边、面：我们将深入理解三维模型最基本的构成元素——顶点、边和面。了解它们之间的关系，以及如何通过操作这些基本元素来塑造物体。我们会探讨多边形建模的原理，这是目前最主流的建模方式之一。 雕刻的艺术：精细化与细节的呈现：对于需要高度细节的模型，如角色、有机物体或复杂的装饰，雕刻技术至关重要。我们将学习如何利用数字雕刻工具，模拟现实世界的雕刻过程，从粗糙的形态开始，逐步添加肌肉纹理、皮肤细节、服装褶皱等，赋予模型生命力。 实体建模的严谨：精确与工程化的视角：在工业设计、机械制造或建筑领域，模型的精确性至关重要。我们将介绍实体建模（Parametric Modeling/Solid Modeling）的概念，学习如何创建具有精确尺寸和参数控制的模型，这对于后续的生产制造或技术分析至关重要。 模型的优化与清理：一个高效且易于渲染的模型，需要良好的拓扑结构和优化的面数。本书将指导您如何识别和修复模型中的常见问题，如N-gons（多边面）、重叠面、非流形几何等，确保模型在后续的工作流程中表现良好。 纹理与材质的皮肤：赋予物体质感与色彩：模型本身只是骨架，而纹理和材质则是赋予它生命力的“皮肤”。我们将学习如何创建和应用不同的纹理贴图，如颜色贴图（Diffuse）、法线贴图（Normal）、高光贴图（Specular）、粗糙度贴图（Roughness）等，来模拟金属的冰冷、木材的温润、布料的柔软等各种材质特性。 UV展开与贴图绘制：理解UV展开是应用高质量贴图的关键。本书将讲解UV展开的原理，并介绍如何手动或自动展开模型UV，以及如何在二维绘图软件中绘制或修改贴图，实现更精细的材质表现。 三、 动态的灵魂：让静止的模型“活”起来 建模的意义在于其应用，而动画则是将三维模型赋予生命力的关键。本书将带您领略动画制作的魅力。 动画的基本原理：运动的规律与时间轴：我们将从动画的本质出发，理解什么是运动，以及如何通过关键帧（Keyframes）来控制物体在时间轴上的运动轨迹、形变和状态变化。 骨骼绑定与蒙皮（Rigging and Skinning）：对于角色动画而言，骨骼绑定是重中之重。本书将讲解如何为模型创建骨骼系统，并将其与模型表面进行“蒙皮”连接，使得骨骼的运动能够带动模型进行自然的形变，实现各种肢体动作。 形变动画：超越骨骼的自由表达：除了骨骼驱动，还可以通过直接对模型顶点进行操作、使用晶格（Lattice）或其它形变器（Deformers）来实现更自由、更夸张的动画效果。 物理模拟的真实感：重力、碰撞与布料：为了追求更逼真的动画效果，本书将介绍物理模拟的相关概念，包括重力场、碰撞检测、刚体动力学、流体模拟（如水、烟雾）以及布料模拟等，让您的动画场景更具真实感。 粒子系统：创造奇幻效果：从火焰、烟雾到魔法粒子，粒子系统是创造视觉奇观的重要工具。我们将学习如何设置和控制粒子的发射、运动、生命周期以及外观，创造出各种令人惊叹的特效。 摄像机运动与镜头语言：动画的观赏性很大程度上取决于摄像机的运用。我们将学习如何设计富有表现力的摄像机运动，如推拉摇移、旋转跟踪等，以及如何运用不同的镜头语言来引导观众的视线，增强故事的表现力。 四、 场景的构建与氛围的营造 将模型与动画融为一体，最终呈现在一个完整的场景中，才能真正展现三维数字技术的魅力。 空间布局与构图：一个成功的场景，需要合理的空间布局和富有吸引力的构图。我们将学习如何运用三维空间来组织元素，创造视觉焦点，引导观众的目光。 光影的魔力：塑造氛围与表现立体感：光影是三维渲染的灵魂。本书将深入探讨不同光源的类型（点光源、方向光、聚光灯、区域光等）、它们的属性（颜色、强度、衰减）以及如何在场景中合理布光，来塑造不同的氛围（例如，温暖的居家感、神秘的夜晚、冰冷的工业风），并增强物体的立体感和质感。 渲染的艺术：将数字模型转化为图像：渲染是将三维场景最终转化为二维图像的过程。我们将了解不同渲染引擎的特点，学习如何设置渲染参数（如采样、抗锯齿、全局光照等），以获得高质量的图像输出。 后期合成与色彩校正：渲染出的图像往往只是素材，通过后期合成和色彩校正，可以进一步提升画面的表现力，调整色彩风格，添加镜头光晕、景深等效果，使最终作品更加专业和震撼。 五、 学习的路径与未来的展望 学习三维建模与动画并非一蹴而就，而是一个持续学习和实践的过程。 从基础到进阶的实践方法：本书的结构设计，将鼓励您在学习理论的同时，动手实践。我们将提供一系列的案例分析和练习项目，从简单的模型创建到复杂的场景动画，让您在实践中巩固知识，提升技能。 培养数字艺术家的思维：除了技术层面的掌握，本书更注重培养您的数字艺术家的思维模式。这包括对细节的追求、对构图的理解、对色彩的感知以及对叙事的把握。 关注行业趋势与技术发展：三维数字技术日新月异，本书也会适时地引导您关注行业内的最新趋势，如实时渲染、AI辅助创作、VR/AR应用等，为您的未来发展提供方向。 《数字空间构筑师：三维建模与动画的艺术之旅》，相信通过本书的学习，您将能够掌握一套强大的数字创作工具，开启属于您的三维数字世界探索之旅，将心中无限的创意，转化为令人赞叹的视觉杰作。让我们一同踏上这段激动人心的数字创造之旅吧！

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这本书的排版和插图风格非常有特色，它没有采用现代教材那种过度美化的彩色渲染图，而是大量使用了灰度线条图和Wireframe（线框）视图来展示建模过程。起初我有些不适应，觉得缺乏视觉上的冲击力，但读到后面我才体会到这种选择的高明之处。在线框视图中，每一个点的归属、每一个边的连接关系都暴露无遗，这对于精确学习拓扑结构至关重要。特别是关于桥梁主体的桁架结构建模部分，作者通过极其细致的节点连接图解，展示了如何避免“N-gon”和“T-junctions”这些困扰建模师的顽疾。这种对“干净网格”的执着，在今天很多追求速度的制作流程中已经渐渐被忽视了。对我而言，它更像是一本扎实的“几何学与拓扑学”的实践教材，而不是一本软件速成指南。它强迫你放慢速度，去观察和理解你手中正在构建的每一个多边形所肩负的责任。

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我一直以来都在寻找一本能够真正把我从“会用软件”提升到“理解软件”层面的书籍，市面上大多数教程似乎都将重点放在了如何快速出图，追求的是效率最大化，但往往忽略了背后支撑这些效率的原理。这本书，却反其道而行之，它用一种近乎学术研究的态度来对待“桥梁”这一特定主题的三维构建。特别是关于结构件的布尔运算和倒角处理的章节，作者似乎花费了巨大的精力去探讨在那个特定版本（R3）下，如何通过最少的面数，实现最坚固和最准确的几何表达。我尤其欣赏它在“动画”部分的处理方式——它没有涉及那些花哨的粒子效果或者复杂的动力学解算，而是聚焦于如何用关键帧和路径动画来模拟车辆在桥面上平稳驶过的真实感。这种对“沉稳”和“真实运动学”的追求，体现了那个时代设计者对力学美感的深刻理解。它教你的不是如何制作一个酷炫的片段，而是如何让你的虚拟结构“看起来像真的能够承受重量”。对于从事工程可视化或者严肃场景构建的读者来说，这种对细节的执着是极其宝贵的精神财富。

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说实话，一开始我被书名中的“R3”吓到了，担心内容过于陈旧，阅读体验会很差，毕竟二十多年前的软件界面和操作逻辑和现在已经大相径庭。然而，当我翻阅其中关于多边形编辑和修改器堆栈的讲解时，我发现作者的叙事方式具有极强的普适性。他并不是简单地展示R3的界面按钮，而是将每一个操作背后的逻辑——比如如何通过细分曲面来控制网格密度，如何利用法线贴图来模拟高精度细节——进行了深入的剖析。这种对底层建模思想的阐述，使得即使用今天的软件来操作，也能立刻理解其原理。书中有一章专门讲解了如何处理对称性和重复结构，这部分内容对任何需要构建大型重复场景的人都是一个福音。作者通过对参数化建模的初步探讨，展示了如何在一个相对简陋的环境下，实现高度的可维护性和修改性，这比那些仅仅依赖最新版本自动化功能的教程要高明得多。它教会我们的是一种“设计者的思维定势”，而非简单的“软件操作手册”。

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阅读这本厚重的著作，给我最大的感触是它所蕴含的“匠人精神”。它不仅仅是一本关于3D建模的书，更像是一份关于如何对待“构建”这件事态度的宣言。书中对细节的关注已经到了近乎偏执的程度，比如在处理混凝土材质的表面纹理时，它会详细讨论不同光照条件下，如何通过调整凹凸贴图的微小变化来暗示材料的湿度和风化程度。这种对真实世界物理属性的细致模仿，远超出了R3时代硬件所能完全展现的范畴，反而促使读者去思考：在有限的条件下，如何用最有效的方式传递出最丰富的信息量。尤其是关于相机运动和景深运用的章节，它没有罗列那些复杂的物理景深公式，而是通过经验法则告诉读者，如何在有限的渲染资源下，通过构图和镜头语言来引导观众的注意力，从而营造出宏伟的桥梁景观。这是一种超越软件版本的，关于视觉叙事的永恒智慧。

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这本书的封面设计得相当有年代感，那种略显粗糙但又带着一丝怀旧气息的印刷质感，一下子就把我拉回了那个刚刚接触三维设计软件的青涩年代。拿到手沉甸甸的，感觉内容肯定非常扎实。我原本以为这本专注于R3版本的书籍，在如今这个满是云端协作和实时渲染的时代，可能更多的是一种“历史文献”的价值。然而，当我翻开目录时，才发现内容组织之精妙，远超我的想象。它并没有简单地罗列菜单和工具栏，而是将复杂的建模流程拆解成了极其细致的步骤，特别是对于那些早期建模规范的强调，比如如何合理设置层级结构，如何进行低多边形优化以适应当时有限的硬件性能。对于一个想追溯软件发展脉络，或者需要在老旧项目上进行维护的专业人士来说，这种底层逻辑的讲解是无价之宝。书中对于基础几何体的构造原理分析得极其透彻，远比现在很多只关注最终视觉效果的教程要深刻得多。那种手把手带着你从零开始构建一个复杂结构的耐心，在现在快节奏的学习资料中是很难寻觅的。光是那几页关于环境光照和材质基础设置的章节，就让我重新审视了自己过去几年里一些自认为理所当然的设置习惯。

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