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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:McFarland, Jon/ Simon, Jinjer L.

出品人:

页数:601

译者:

出版时间:2006-12

价格:289.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780764579929

丛书系列:

图书标签:

• 3D Max
• 建模
• 渲染
• 动画
• Max 8
• 教程
• 设计
• 图形
• 计算机图形学
• 软件技巧

《数字雕塑家的炼金术：解密三维图形的无限可能》 这是一本探索三维图形世界奥秘的百科全书，它将带你穿越虚幻与现实的边界，领略数字艺术的魅力。本书并非仅仅是某一款软件的使用指南，而是致力于揭示三维建模、渲染和动画制作背后的核心理念与进阶技巧。我们将深入探讨三维图形学的底层逻辑，从基础的几何体构建到复杂的材质表现，再到动态场景的编排，层层剥茧，让你不仅知其然，更知其所以然。 第一章：形塑万象——三维建模的艺术与科学 在这一章，我们将以最宏观的视角审视三维建模的本质。它不仅仅是将二维图形“拔高”成三维，更是一种对物体形态、空间关系以及材质属性的深刻理解与精准复现。 从点、线、面到体： 我们将从最基础的几何元素讲起，分析它们如何组合成复杂的三维模型。这不仅仅是理论的堆砌，我们会结合各种建模方法，如多边形建模、NURBS建模、雕刻建模等，详细解析它们各自的优势、适用场景以及在实际应用中的精妙之处。例如，我们将探讨多边形建模如何通过细分和拓扑优化来创造光滑的角色模型，NURBS如何在工业设计和汽车建模中实现精确的曲面控制，以及雕刻建模如何赋予数字资产以丰富的细节和生命力。 拓扑的魔力： 拓扑结构是三维模型的骨架，它决定了模型的可编辑性、变形能力以及渲染效率。我们将深入剖析优良拓扑的重要性，学习如何构建干净、高效的拓扑流，尤其是在角色动画和有机模型制作中，良好的拓扑是实现流畅变形的关键。你将学会如何识别和避免常见的拓扑错误，以及如何利用拓扑工具来优化你的模型。 造型的语言： 建模过程本身就是一种视觉语言的表达。我们将分析如何在模型中注入“生命”，通过对比例、轮廓、曲率的微妙调整，使模型更具吸引力和表现力。无论是写实风格的复刻，还是概念设计的创新，造型语言都是通向成功的基石。 模型优化的智慧： 高精度模型固然能带来丰富的细节，但过高的面数也可能导致软件卡顿和渲染时间过长。本章将教会你如何进行有效的模型优化，包括多边形精简、法线贴图的运用、LOD（Level of Detail）技术的应用等，让你在保证视觉效果的同时，兼顾性能需求。 模块化与场景构建： 复杂的场景往往需要模块化的思维。我们将探讨如何设计可复用的模型组件，以及如何将这些组件高效地组合成庞大而有序的三维场景。这对于游戏开发、建筑可视化和虚拟现实等领域至关重要。 第二章：色彩的奏鸣曲——材质与纹理的深度解析 三维模型的形态再逼真，如果没有恰当的材质和纹理，也只能是冰冷的骨架。本章将带领你深入理解材质的物理原理，以及如何利用纹理赋予模型逼真的表面细节。 PBR（Physically Based Rendering）的革命： 我们将全面解析基于物理的渲染（PBR）的核心理念，包括金属度（Metallic）、粗糙度（Roughness）、菲涅尔效应（Fresnel）等参数的含义及其对光照交互的影响。你将学会如何创建符合物理规律的材质，让你的模型在各种光照环境下都能呈现出自然真实的效果。 材质编辑器里的魔法： 从基础的漫反射、高光、反射、折射，到更复杂的次表面散射（Subsurface Scattering）、各向异性（Anisotropy），我们将逐一剖析各种材质属性的设置方法，并提供大量的实例演示。你将掌握如何根据不同物体（如金属、塑料、布料、皮肤、玻璃等）的特性，调整材质参数，达到最佳的视觉效果。 纹理的力量： 纹理是赋予模型“灵魂”的关键。我们将讲解不同类型的纹理贴图，如颜色贴图（Albedo/Diffuse）、法线贴图（Normal Map）、置换贴图（Displacement Map）、高光贴图（Specular Map）、粗糙度贴图（Roughness Map）等，并详细说明它们的作用原理和制作方法。 程序化纹理的无限潜力： 告别低分辨率的重复贴图，我们将探索程序化纹理的强大之处。通过节点式的编辑方式，你可以生成无限变化的、具有高度可控性的纹理，为你的模型带来前所未有的细节和独特性。 UV展开的艺术： UV展开是纹理应用的基础。本章将深入讲解UV展开的原则、技巧和优化方法，确保你的纹理能够平整、无拉伸地映射到模型表面。 物质内容创作： 我们将介绍专业的材质创作软件，教你如何从零开始制作高质量的PBR材质，包括噪波生成、贴图烘焙、蒙版制作等流程。 第三章：光影的舞蹈——照明与渲染的奥秘 光照是三维世界的灵魂，而渲染则是将这个数字世界呈现给观众的最终环节。本章将为你揭示如何运用光影创造出引人入胜的视觉效果。 自然光与人造光： 我们将系统地讲解不同类型光源的特性，包括点光源、聚光灯、平行光、区域光等，以及它们在模拟自然光和创造特定氛围中的作用。 三点布光与环境光： 经典的三点布光法是基础，但我们将在此之上，探讨更复杂的布光策略，如利用环境光（HDRI）创建写实的光照环境，以及如何通过光照的色彩、强度、方向来塑造物体的体积感和空间感。 全局光照（Global Illumination, GI）： GI是实现逼真光照效果的关键技术。我们将深入探讨各种GI算法，如光子映射（Photon Mapping）、辐射度（Radiosity）、基于图像的光照（Image-Based Lighting, IBL）等，并讲解它们在实际渲染中的应用。 渲染器的选择与优化： 不同的渲染器有着各自的优势和特点。我们将对比分析主流渲染器的性能和特点，并重点讲解如何根据项目需求选择合适的渲染器，以及如何通过调整渲染设置来平衡渲染质量和速度。 后期合成的魔力： 原始渲染图像只是素材，真正的视觉升华往往来自于后期处理。我们将讲解如何利用后期合成技术，如色彩校正、曝光调整、景深虚化、辉光效果等，进一步提升渲染图像的表现力，使其更具电影感。 实时渲染的未来： 随着技术的发展，实时渲染正扮演着越来越重要的角色。我们将探讨实时渲染的原理和应用，以及如何利用现代游戏引擎和实时渲染器创造出令人惊叹的视觉效果。 第四章：时间的河流——动画与运动的叙事 静态的图像终有其局限，而动态的生命力则能讲述更丰富的故事。本章将带领你进入三维动画的世界，学习如何赋予模型以生命和情感。 动画原理与关键帧： 从最基础的关键帧动画入手，我们将讲解动画的十二个基本原则，以及如何通过精确的关键帧设置来捕捉物体的运动轨迹和节奏感。 骨骼绑定与权重绘制： 对于角色动画而言，骨骼绑定是实现运动的关键。我们将详细讲解骨骼的创建、约束、IK/FK设置，以及如何进行精确的权重绘制，确保模型在骨骼驱动下能够自然、流畅地变形。 变形动画与面部表情： 除了骨骼动画，变形动画（Blend Shape/Morph Target）在实现细微的面部表情和物体变形方面有着不可替代的作用。我们将学习如何创建和驱动变形目标，赋予角色丰富的面部表情。 动力学模拟的真实感： 头发的飘动、布料的褶皱、物体的碰撞……这些复杂的物理现象可以通过动力学模拟来轻松实现。我们将讲解刚体动力学、软体动力学、粒子系统等，以及如何利用它们为场景增添真实感和动态美。 摄像机的运动与叙事： 摄像机的运动是动画叙事的重要组成部分。我们将分析不同的摄像机运动方式（如推轨、摇摄、升降等）及其在营造氛围、引导观众视线方面的作用。 时间轴上的节奏与韵律： 动画的节奏感至关重要，它决定了观众对动画的感知和情感共鸣。我们将学习如何通过调整关键帧的间隔、缓入缓出曲线，来塑造出富有韵律的动画。 第五章：工作流程与实践——从概念到成品的系统化构建 理论知识的掌握固然重要，但更关键的是将这些知识融会贯通，形成高效的工作流程。本章将带你体验一个完整的项目生命周期，从概念构思到最终输出。 项目规划与素材收集： 在动手之前，清晰的项目规划和充分的素材收集是成功的基石。我们将讨论如何制定项目计划，以及如何有效搜集参考资料，确保设计的方向和细节的准确性。 高效的资产管理： 随着项目规模的增大，对资产的管理也变得越来越重要。我们将介绍一些有效的资产管理策略，帮助你组织和查找模型、材质、纹理等资源。 版本控制与团队协作： 在团队项目中，版本控制和顺畅的协作是必不可少的。我们将探讨版本控制工具的应用，以及如何在团队中进行高效的沟通和任务分配。 跨软件的联动： 实际项目中，很少会只使用一个软件。我们将讲解如何将不同软件的优势结合起来，例如将模型导出到游戏引擎进行实时渲染，或将渲染序列导入视频编辑软件进行后期合成。 项目优化与交付： 在项目收尾阶段，如何进行最终的优化，并以合适的格式交付作品，也是一门学问。我们将讨论优化技巧，以及不同输出格式的适用场景。 结语： 《数字雕塑家的炼金术》不仅仅是一本技术手册，它更是通往三维数字艺术殿堂的一把钥匙。通过对本书内容的深入学习和实践，你将能够掌握创造逼真、生动、引人入胜的三维世界的核心能力，无论是对影视特效、游戏开发、建筑可视化，还是对工业设计、虚拟现实等领域，都能游刃有余。这趟炼金之旅，将彻底颠覆你对数字世界的认知，让你成为真正的数字雕塑家，将想象力转化为触手可及的现实。

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