《三維游戲建模項目式教材》 課件 項目2 機器人角色模型制作

第二章機器人角色制作目錄01020304CONTENTS項目準備機器人角色軀干建模機器人腿部建模機器人頭部建模05機器人細節(jié)完善Part01項目準備

在本項目中，我們將一同探索機器人角色的完整制作流程。通過3dsMax軟件建模，您將深入了解如何從零開始構(gòu)建一個逼真的機器人角色，包括其軀干、腿部、頭部和各種細節(jié)部分。此外，項目還將使用SubstancePainter軟件烘焙與繪制貼圖材質(zhì)貼圖，以確保機器人角色在視覺上逼真展現(xiàn)。通過展示綜合案例，我們可以直觀地了解機器人角色制作的最終效果。這些案例不僅展示了機器人的外觀設(shè)計，還展示了其在不同場景下的表現(xiàn)。通過對這些案例的分析，我們可以學習到如何更好地把握機器人角色的設(shè)計要點，以及如何運用不同的建模工具和技術(shù)來實現(xiàn)這些設(shè)計。機器人角色案例展示為滿足項目組的要求，特下發(fā)設(shè)計工作單，期望設(shè)計人員能夠清晰了解每個環(huán)節(jié)的具體要求，確保模型設(shè)計制作的高效和質(zhì)量。明確模型制作的各項要求。設(shè)計人員需根據(jù)工作單規(guī)定的時間節(jié)點，認真完成模型的設(shè)計和制作。設(shè)計工作單詳細列出了模型制作的各項要求，包括模型參數(shù)、制作規(guī)范、注意事項和材質(zhì)規(guī)范等。這些要求對于確保模型質(zhì)量至關(guān)重要。設(shè)計人員需要仔細閱讀工作單，并根據(jù)其要求進行模型設(shè)計和制作。同時，設(shè)計人員還需注意工作單規(guī)定的時間節(jié)點，確保按時完成任務(wù)工作單，內(nèi)容如表2-1所示。0201機器人角色案例素材下載機器人角色工作單表2-1

三維人物模型制作——機器守衛(wèi)工作單

項目名建模UV貼圖繪制工時小計機器人角色1天0.5天0.5天2天制作規(guī)范1.世界軸中心（坐標軸歸零）。2.模型在網(wǎng)格中心且在網(wǎng)格上方。3.不能有廢點廢面，布線合理，橫平豎直，不要有除結(jié)構(gòu)線外多余的布線，不能有五邊面，面與面不要重疊。4.參照原畫制作，注意模型的結(jié)構(gòu)比例問題。注意事項面數(shù)控制在3000個三角面內(nèi)，貼圖分辨率2048pxX2048px材質(zhì)規(guī)范將貼圖圖層分為法線、AO、粗糙、金屬、顏色(典型的PBR制圖)中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)在“十三五”期間取得了蓬勃發(fā)展，已經(jīng)成為全球最大的工業(yè)機器人消費國。我國生產(chǎn)制造智能化改造升級的需求日益凸顯，工業(yè)機器人需求旺盛，我國工業(yè)機器人市場保持向好發(fā)展，約占全球市場份額的1/3，是全球第一大工業(yè)機器人應(yīng)用市場。隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用場景的不斷拓展，工業(yè)機器人在中國的發(fā)展前景非常廣闊。項目背景介紹了中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，以及本項目在其中的意義。中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展為機器人角色制作提供了廣闊的應(yīng)用場景。本項目旨在通過探索機器人角色的制作流程，為工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。項目背景02本項目的目標是探索機器人角色的完整制作流程，包括建模、貼圖和渲染等環(huán)節(jié)。通過學習本項目，您可以掌握機器人角色的設(shè)計要點和制作技巧，提高您的三維建模和動畫制作能力。同時，本項目還將幫助您了解中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，為您的職業(yè)發(fā)展提供新的方向。項目目標Part02機器人角色軀干建模分析準備：獲取“機器守衛(wèi)角色”的參考設(shè)計圖，通過分析參考圖我們發(fā)現(xiàn)機器守衛(wèi)最為顯著的特征是多邊形的軀干近似于圓柱體。軀干的四周有四個醒目的凹陷雕刻，十分惹人注目。雖然身體部分的構(gòu)造簡潔明了，但在三維動畫中，這種簡潔可能會顯得過于樸素，因此需要在其基礎(chǔ)上進一步添加細節(jié)。創(chuàng)建底座外輪廓：創(chuàng)建一個圓柱體，參數(shù)如圖所示，將圓柱體繞Z軸旋轉(zhuǎn)22.5°使其朝向世界位置的正南方。創(chuàng)建并調(diào)試完基本模型后，選中模型右鍵點擊轉(zhuǎn)化為【可編輯多邊形】。02創(chuàng)建基本體010102使用插入工具進行細節(jié)刻畫：選中圓柱側(cè)面，使用【編輯多邊形】卷展欄下的【插入】命令，進行負方向【擠出】，再按【R】進行整體的縮放。底座細節(jié)的完善：機械模型有獨特的紋理需要細節(jié)的雕刻，創(chuàng)建一個正方體，高度參數(shù)如圖所示。將模型轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】，再切換【點層級】，選中四周的點，使用縮放命令對Z軸進行擠壓。機器人底座細節(jié)

底座模型創(chuàng)建完成效果如圖所示。底座模型的創(chuàng)建是機器人角色制作的基礎(chǔ)，它不僅決定了機器人角色的整體形態(tài)，還影響著機器人角色的運動和交互。在創(chuàng)建底座模型時，我們需要注意模型的幾何形狀、尺寸精度和干涉檢查等，確保模型無錯誤，符合設(shè)計要求。01底座模型完成小結(jié)01”初學者在建模過程中，有幾個關(guān)鍵步驟需要注意。對于模型參數(shù)的精細化，模型的建立和細節(jié)刻畫，需要運用3dsMax的多邊形建模的多種命令來完成。最后是模型整體質(zhì)量的檢查，包括幾何形狀、尺寸精度、干涉檢查等，確保模型無錯誤，符合設(shè)計要求。技巧提示Part03機器人腿部建模對螺母的正面進行刪除，打開【邊界層級】，在縮放模式下（按快捷鍵【R】）通過【shift】加鼠標左鍵進行橫向擴張和閉合，再通過位移模式（按快捷鍵【W(wǎng)】）對模型進行擠出的操作，使其接近螺母正面的整體形態(tài)。機器人關(guān)節(jié)連接處建模選中兩條邊線做【切角】，切角量設(shè)置為2，【分段】設(shè)置為1。切角設(shè)置完畢后重新布線，對多邊面進行優(yōu)化。最后，選中螺母在X軸旋轉(zhuǎn)10°。結(jié)構(gòu)段2的建模：根據(jù)關(guān)節(jié)連接處的位置就近完成腿部結(jié)構(gòu)段2的創(chuàng)建，新建長方體并轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】參數(shù)如圖。進入點層級選中旁邊8個點，拉動x軸進行兩側(cè)縮放，再選中一側(cè)所有的點，拉動z軸進行一側(cè)的縮放，如圖所示。01結(jié)構(gòu)段3的建模：結(jié)構(gòu)段3和結(jié)構(gòu)段2較為類似。新建一個長方體，參數(shù)如圖2-30所示。將長方體轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】，操作與結(jié)構(gòu)段2一致。進入【點層級】選中中間部分的兩個點，按【R】切換到縮放工具，拉動x軸進行單軸擴張，如圖所示。02機器人腿部三段式結(jié)構(gòu)建模復(fù)制一份關(guān)節(jié)處的螺母，將上部活塞連桿部分刪去，選中邊界并進行【封口】，如圖所示。01完善關(guān)節(jié)處細節(jié)將復(fù)制出來的螺母旋轉(zhuǎn)30°，使用移動工具將其移動到結(jié)構(gòu)2和3的交匯處，做完結(jié)構(gòu)和關(guān)節(jié)螺母選中它們使用【鏡像】命令。創(chuàng)建出三個圓柱體（編號為圓柱體a、b、c）參數(shù)、擺放位置如圖所示。連桿機構(gòu)的建立和結(jié)構(gòu)復(fù)制活塞結(jié)構(gòu)的建模，創(chuàng)建一個圓柱體參數(shù)如圖，轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】。刪去兩側(cè)的面，接下來通過【邊界層級】的【擠出】來完成如圖所示的形狀。0102機器人腿部活塞結(jié)構(gòu)的建立

按快捷鍵【3】切換到【邊界層級】，對邊界進行【擠出】參數(shù)如圖，切換至縮放工具按住【shift】和鼠標左鍵對邊界縮小進行，先使用【封口】再使用【塌陷】命令。機器人結(jié)構(gòu)段1的建模

新建一個長方體，參數(shù)如圖

，轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】之后對頂面進行【擠出】，【擠出】參數(shù)設(shè)置為6。調(diào)節(jié)完形狀，對左邊最底下的面進行【擠出】的操作，擠出參數(shù)如圖所示，這時就得到了結(jié)構(gòu)1的基礎(chǔ)輪廓使用【附加】將結(jié)構(gòu)段1、2、3進行合并，將其和軀干底座進行拼合。將腿部結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸心和軀干底座的旋轉(zhuǎn)軸心對齊，按住【shift】進行復(fù)制，旋轉(zhuǎn)參數(shù)如圖

所示。02腿部模型整體拼合Part04機器人頭部建模機器人頭部與底座之間是有一個齒輪狀機構(gòu)作為連接的，需要用圓柱體建立一個連接機構(gòu)。創(chuàng)建一個圓柱體，參數(shù)如圖所示。將其轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】并把端面中間的那一塊圓柱體刪去。在【邊界層級】下全選邊界，使用【橋】命令進行橋接。機器人連接機構(gòu)創(chuàng)建頭部本體建模：創(chuàng)建一個長方體并轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】，參數(shù)如圖，切換到【邊層級】調(diào)整其形態(tài)。頭部細節(jié)：制作頭部模型的“進氣口”，切換到前視圖，在【面層級】選中模型的面，如圖2-65所示。進行【插入】，【插入】參數(shù)設(shè)置為0.5，對這兩個面進行負【擠出】，擠出參數(shù)設(shè)為0.3。機器人頭部創(chuàng)建

制作頭部模型的“進氣口”，切換到前視圖，在【面層級】選中模型的面，如圖

所示。進行【插入】，【插入】參數(shù)設(shè)置為0.5，對這兩個面進行負【擠出】，擠出參數(shù)設(shè)為0.3，在整個頭部模型中心布兩條垂直交叉的十字線。0102機器人頭部細節(jié)完善

創(chuàng)建圓柱體將其轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】，刪掉頂面，選擇【邊界層級】，利用擠出命令將圓柱塑形成圖所示。

重復(fù)做第三次【插入】和【擠出】，但這回需要切換插入模式，把插入模式換成【按多邊形插入】，使一個面分割成兩個面,插入完做負【擠出】。這樣的一側(cè)“排氣口”就創(chuàng)建完畢，給另一側(cè)重復(fù)同樣的操作，完成第二組“排氣口”。0102機器人頭部細節(jié)完善給“后腦勺”增加點細節(jié)，在【面層級】下選中頭部后側(cè)，同樣進行【插入】與【擠出】，再切換到縮放工具，擠壓z軸，最后給后腦勺添加點斜度，給頭頂加點細節(jié)，選中頭頂中部兩個面，做【擠出】，擠出參數(shù)設(shè)置為30Part05機器人手部建模本節(jié)主要講解機器守衛(wèi)角色的手部建模。守衛(wèi)機器人模型的手部與一般動物人物角色的手部不同，機器人的手部并沒有像普通角色那樣有明確的大臂小臂和指關(guān)節(jié)，取而代之的是作為武器的加特林火神機槍。如圖所示，創(chuàng)建整體難度也要高于普通人物的手臂。機器人手部建模前面說過，機器人需要創(chuàng)建一個連接機構(gòu)來連接頭部與手部，使手部達到一個固定的效果，那么就需要一個結(jié)構(gòu)比較巧妙的連接機構(gòu)，能使手部機槍固定住的同時，能夠進行上下抬升（左右移動通過與底座的齒輪旋轉(zhuǎn)完成）并且不穿模，這個時候“H”型結(jié)構(gòu)就是最完美的解決方案。創(chuàng)建長方體并把這個長方體轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】，創(chuàng)建參數(shù)如圖所示，選中頂部兩側(cè)的面并進行【擠出】,【擠出】參數(shù)設(shè)置為3，這時連接機構(gòu)呈現(xiàn)出“H”型。機器人連接機構(gòu)建立選中中間的寬度分段，切換到縮放工具，讓其往上下兩邊擴張，再把前面制作的腿部結(jié)構(gòu)螺母復(fù)制一份放到此模型的正中心。創(chuàng)建完連接螺母后，給連接結(jié)構(gòu)的兩側(cè)進行【插入】參數(shù)設(shè)置為3，再刪去兩個插入面，對這兩個缺口使用【橋】命令，參數(shù)和形態(tài)如圖。機器人手部創(chuàng)建

創(chuàng)建完連接螺母后，給連接結(jié)構(gòu)的兩側(cè)進行【插入】參數(shù)設(shè)置為3，再刪去兩個插入面，對這兩個缺口使用【橋】命令。

在連接結(jié)構(gòu)側(cè)面開口處添加兩個滑輪，創(chuàng)建兩個圓柱體，轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊】形并切換到【面層級】，選擇如圖所示的面進行縮放。機器人手部創(chuàng)建

固定裝置建模：在創(chuàng)建手部之前需要再給連接機構(gòu)創(chuàng)建兩個與手部連接的固定連接裝置，這里不需要再次建模直接從前面創(chuàng)建的腿部模型結(jié)構(gòu)段3那里復(fù)制過來，進行安裝，安裝的時候記得把比例縮放到合適，旋轉(zhuǎn)復(fù)制出一對平行的結(jié)構(gòu)。

大臂的創(chuàng)建：創(chuàng)建圓柱體并將其轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】，緊接著刪去底面和頂面，接下來通過【邊界層級】的擠出來塑造大臂的后部（頂面），切換到移動工具【W(wǎng)】并按住【shift】往外拖動。機器人手部創(chuàng)建

使用縮放工具【R】并按住【shift】往中心拖動，切換成移動工具和【shift】往外拖動，再使用縮放工具收攏，用【封口】和【塌陷】命令封閉大臂后部，形態(tài)如圖。

值得注意的是還需要對封口部位在【面層級】做【插入】和負【擠出】以完成排氣口的創(chuàng)建，形態(tài)和參數(shù)如圖所示。機器人手部創(chuàng)建

大臂的前后部分制作完后，對大臂的側(cè)面部分進行塑造，側(cè)面部分的塑造是為了后面將大臂和機器人頭部后側(cè)進行一個子彈袋的供彈連接，在【面層級】下選中大臂高度側(cè)面如圖所示的9個面。

進行兩次插入，兩次插入?yún)?shù)都為2，對這個參數(shù)為2的間隔部分進行擠出，擠出參數(shù)為1.5。機器人手部創(chuàng)建

按快捷鍵【4】切換到【面層級】，選中如圖2-92的模型側(cè)面，點擊【分離】命令，模式選擇【以克隆對象分離】，添加【殼】命令殼外部量設(shè)置為1.5，這樣保護罩就完成了，如圖所示。大臂側(cè)面機器人手部創(chuàng)建創(chuàng)建一個圓柱體并將其轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】，緊接著刪去中間的端面，選中【邊界層級】，對邊界進行使用【橋】的命令，形狀如圖所示。

創(chuàng)建圓柱體并將其轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】，參數(shù)如圖2-95所示，再進行組合，形狀如圖所示。機器人小臂創(chuàng)建

將后臂和小臂槍管進行組合，形狀如圖2-97所示，整只手臂就創(chuàng)建完成了，將整條手臂與機器人的進行組裝。03手部模型整體拼合Part05機器人細節(jié)完善0102創(chuàng)建監(jiān)視器。創(chuàng)建一個長方體轉(zhuǎn)換為【可編輯多邊形】，把這個長方體復(fù)制一份，并刪去它的前后面和底面。給支架加個內(nèi)部殼厚度為1，利用之前制作連接螺母的方法制作監(jiān)視器的鏡頭，將鏡頭貼合在監(jiān)視器上，注意這里不要穿模，再復(fù)制出另外三個，監(jiān)視器就完成了。機器人細節(jié)完善01創(chuàng)建長方體并轉(zhuǎn)換為【可編輯多