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    基于ZBrush的雕塑課程改革研究

    作者:馬力來源:《魅力中國》日期:2021-03-01人氣:1908

    目前學術界對ZBrush數字雕塑的研究較少(ZBrush是一款雕刻軟件,以下簡稱:Zb)。相關研究主要集中在以下三個方面。第一,各大美術院校設立相關課程。廣州美術學院、中國美術學院、四川美術學院雕塑系陸續開設相關課程。作品成果較多,理論成果較少。第二,圍繞Zb在動畫軟件應用中的研究。張盛、邵向前、崔晉等人討論了Zb軟件在建模中的具體技巧和方法。朱喜基、潘亮、姚匯娜談論了Zb的真人頭部模型設計以及重建方法。李園、蘭德等人淺談了Zb數字雕刻軟件在電腦首飾設計中的應用。第三,圍繞Zb在教學應用中的研究。楊媛探討了在游戲設計課程的教學中如何最大限度地實現Zb軟件教學與基礎課程的合理嫁接。朱華西研究了基于Zb角色建模教學過程中的技巧。于偉介紹了大連理工大學數字雕塑教學情況,指出數字雕塑為實驗操作者提供了多種實現造型設計的手段。

    總的來說,學界對Zb的應用研究主要集中在動畫、影視以及其他設計領域,教育教改領域少有涉及,也少有與其他課程產生互助的關系。

    一、本課程改革研究目標

    通過課程學習,培養學生基本掌握Zb雕刻軟件的操作方法與技巧。在實體泥塑與虛擬雕刻的教學中培養學生的空間思維能力、造型能力與設計能力。探索多種三維軟件在不同雕刻需求時,應用切換的方法。完善動畫專業“數字雕塑平臺”建設,切實帶動動畫課程體系化。

    二、ZBrush數字雕塑課程設置

    在課程改革中,先開設了傳統泥塑課程,學生對泥巴的體驗是直接、真實的,富有觸感的。通過簡單命題的創作,比如完成一件卡通動物的泥塑,增強學習者對“雕”與“塑”的理解。通過對雕塑體量、比例關系、空間關系等知識點的講解,逐步了解雕塑的語言。在這階段學習者不難塑造出一件動物雕塑,還能進行一定程度的細節刻畫。課程的第二階段是學習Zb軟件,完成一件與之前泥塑相同的動物數字造型。這樣的設置降低了數字雕刻的難度,在實體空間學生已經做出了動物的基本形。在熟悉了軟件基本操作后便可創作了,在這期間把之前的泥塑體驗和經驗換一種方式表達出來,轉換為軟件中不同的“命令”,但是對于虛擬動物形象的體積、形體和空間關系等要素的要求不變。Zb最大的特色是可以讓軟件操作者產生像兒時玩泥巴一樣的自由和隨意的感受,同時它又具備了快捷、便利、省時地造型效率,當然這種“感受”和真實體驗是有距離的。

    三、ZBrush雕刻軟件的基本操作與技巧

    Zbrush完全顛覆了以往三維建模的方式。其界面不同以往,簡潔的同時還擁有更多的“虛擬”操作空間。在技術表現上,突破常用的方體建模和邊線建模的方式。采用“Z”球模型,利用近似于泥塑的手法,可以完成加減、磨平、凸起、切割等細膩的操作,提高了塑形的效率。Zb軟件不用復雜的流程就能生成法線貼圖。在數據保存和傳輸上,Zb軟件不僅適用于三維角色、場景、手辦造型的制作,數據還可以和三維、二維軟件互通,對后期的創作提供了便利。

    Zb創作雕塑的基本流程有:動態模型流程、Z球模型流程、模塊化流程三種,他們的共同特點是初始獲得一個基礎模型,這個過程類似于泥塑的“上大泥”階段,雕刻出造型之后拓撲合理布線,拓撲后得到一個布線結構更便于深入塑造細節的模型,再進一步塑造細節,最后完成模型,精簡模型數據便于精雕或3D打印。

    四、從比較中看數字雕刻的特征與優勢

    傳統雕塑制作是一個“線性”的過程。以泥塑為例,先搭架子、然后上大泥、最后深入塑造形體直到完成。這個過程具有不可逆性,也就是說,我們無法在這幾個階段之間隨意改變其順序,也不可能隨意在中間跳躍。“線性”過程的問題在于一旦前面的環節出錯,如果要修改錯誤,就要倒回去,回到錯誤發生之前的狀態接著做。數字雕塑的創作過程和傳統雕塑比有巨大的不同。這種不同既源自于計算機技術的特點,同時也源自于材料本身的特性差異。用Zb建模軟件做雕塑,材料不再是現實中的泥土、石材、木頭、金屬,而是“數字泥土”材料。其本質是一個計算機數據,其非線性特征主要體現在以下三個方面:制作不同階段的順序可以任意跳躍;可以切掉和添加任意形體;可以模塊化的創作模式;形體可以重復使用。
    數字雕塑具有的深度“交互性”特征。傳統的雕塑創作都是“非交互式”。在傳統的雕塑創作中,以泥塑為例,如果要在一個泥塑上挖去一個標準的立方體或球形,這都是非常耗時的工作。如果不滿意,想要改變這個“洞”的位置、大小或是排列方式,那將是一件令人頭疼的事。在數字雕塑中,命令工具作用于雕塑數據,可以實時地看到結果,及時反饋。比如利用軟件中的“布爾差集”工具,可以在極短時間完成標準圓球的挖去工作,而且還可以馬上調節,并立刻看到結果。這種即時交互式創作體驗在Zb很多工具中都有體現。

    數字泥塑材料的語言本質特征是虛擬性,不受自然力作用,可模擬自然力的作用,形體塑造易穿透,可快速復制,不占用實體空間。數字雕塑技術突破了空間對雕塑的限制,在空間上解放了雕塑制作者,作品的保存方式改變,作品的成形方式改變。數字雕塑技術還突破了時間對雕塑的限制,數字泥土材料突破了傳統材料的語言范圍,能制作出大量復雜的造型。
     數字雕塑的核心價值是新語言的可能性。如果用傳統雕塑的思維來使用數字雕塑技術,那僅僅是利用數字手段模擬傳統雕塑的創作過程,充其量只是提高創作效率和降低創作成本。數字雕塑真正的核心價值是數字泥土和數字化工具帶來的新的可能性和新的雕塑語言,產生一種以數字化手段為基礎的雕塑創作思維和數字美學。

    五、基于ZBrush的動畫專業“數字雕塑平臺”建設的實踐

    在課程的教學過程中首先樹立數字雕塑的理念,使用Zb等數字雕刻軟件,建立橫向課程之間的相互關聯性,在教學過程中融入整體意識。數字雕塑課程的應用不局限于雕塑課程本身,在游戲低模建模、動畫運動規律、立體構成以及相關軟件課程都能廣泛運用。

    數字雕塑引入解剖課程,學生在虛擬空間中創作數字雕塑作品,積累雕刻的經驗。數字雕塑創作是非線性的雕刻流程,可以反復修改,還能以層級、動態的形式觀察。將數字雕塑作品打印成型,學習者能以直觀、交互的方式,理解在傳統教學中難以把握的動態造型、透視變化、陰影關系等難點問題。

    數字雕塑將解剖課程、三維軟件課程、傳統雕塑課程和偶動畫課程串聯起來,將虛擬模型可視化、可觸化,解決了傳統雕塑模型翻制的問題,提高了偶動畫創作效率。在進行數字雕塑創作時,在軟件中調整好面部表情、比例縮放、編號打印,損壞后還能重制。此外,3D打印在服裝道具的制作、動漫衍生品的開發上,相比傳統工藝也更加精準、快捷。3D打印、數字雕塑的應用有助于打通動畫專業課程之間的壁壘,成為課程之間在技術上的橋梁,還對豐富動畫專業理論具有積極的意義。

    3D軟件種類繁多,按照技術特點可分成多邊形建模、曲面建模、雕刻建模、動力學建模等類型。多邊形建模的代表軟件有3D Max和Maya,曲面建模的代表軟件有Rhinoceros ,雕刻建模的代表軟件有ZBrush和Mudbox。這些軟件中,雕刻建模類軟件更加貼近傳統雕塑創作的工具和思維方式。針對不同的需求,Zb能與很多三維工程平臺綜合運用,構建出“數學雕塑平臺”。合理利用三維軟件協調雕刻,比如,利用3D Max來創建簡單模型,然后導入Zb中雕刻細節,從而達到軟件之間的交互工作。Zb不但能回避其他三維軟件高面數渲染效率低的弊端,還有利于普通電腦設備雕刻高清作品,可以快速準確地實現貼圖繪制,其過程更加人性化。

    六、結語

    本課程的改革研究有利于動畫專業課程中三維軟件的跨平臺學習與應用,具備一定的延展性,對其他相關類似課程有借鑒意義,帶動動畫課程體系化。改革有利于動漫雕塑課程的數字化發展,有利于“數字雕塑平臺”建設。在此之上建立合理的雕塑教學理念,對于動畫創作有實際價值。改革還有利于提高學生造型能力、設計能力,并能為學生創造對事物更真實可靠的探索機會,是實物教學和參與性學習的發展需要,為學生學習活動的開展提供了新的可能。

     

    本文來源:《魅力中國》:http://www.007hgw.com/w/wy/25805.html

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