关于建模方面在职研究生论文范文和戏曲舞台道3D建模技术与匹配度优化策略方面毕业论文怎么写

《戏曲舞台道3D建模技术与匹配度优化策略》

该文是建模方面论文范文数据库与戏曲和建模和匹配相关毕业论文怎么写。

顾玲玉,郑　斌,周荣庭

（中国科学技术大学　安徽合肥 230000）

【摘　要】3D建模技术的发展态势已经蔓延至各行各业,传统戏曲舞台也因此获得变革的机会.本文结合黄梅戏《牛郎织女》,旨在分析戏曲舞台道具的建模技术,并探讨其匹配度优化的方法,为戏曲舞台建模的发展提供借鉴.

【关键词】戏曲舞台道具；三维建模；匹配度

中图分类号：J814 　　　　　　文献标志码：A　　　　　　　文章编号：1007-0125(2017)01-0031-02

数字信息设计技术在当今社会已经占领了主导的地位,运用三维制作软件来进行动画创作是现代观众审美眼光的要求,三维建模技术从很大程度上加强了人与作品、人与人的沟通与交流.尤其在黄梅戏这一古老而传统的文化领域,注入3D建模技术的新鲜活力,戏曲舞台道具的制作变得更加便捷,不仅解放了人力,而且大大提高了使用效率,一举多得.

一、戏曲舞台道具3D建模步骤及方法

随着技术的发展和3D建模的火热,市面上基于三维设计的软件愈加繁多.三维建模的优点在于使模型更立体化、形象化和可视化.最常见的软件为3ds MAX,堪称现今应用最广、使用最多的三维制作软件,为各行各业提供了一种人性化的建模解决方案,近年更是被广泛应用于戏曲舞台道具建模上.

（一）戏曲舞台道具3D建模步骤.戏曲舞台道具建模与他者并无不同,旨在构建出戏曲中所需道具的真实面貌.

1.实物建模.设计师在进行多边形建模的时候,首先要在头脑中产生对实际应用中需要的戏曲舞台道具外观的精确认识.通过三维扫描、实物检测数据等方式,构建出道具的表观轮廓；2.材质模拟.材质模拟是一个趋于细节的部分,模拟效果很大程度上会影响模型的真实度.设计师可以通过改变表观颜色、光强以及纹理形状来模拟物体的材质；3.制作贴图.对于有些特殊物体来说,如果只凭借自身的材质是不能呈现出逼真的效果的.为了解决这一问题,设计师必须要针对这些物体制作特定的贴图,从而增强模型的真实性；4.灯光布局.舞台灯光的调试和布局也是至关重要的一个环节.灯光位置是否合理,灯光颜色是否合适,灯光类型是否匹配等要素都要在不断的实验中加以磨合；5.摄像机设置.建模的准备工作中,如何摆放摄像机的位置和角度同样是一个不容忽略的问题.设计师需要规划好摄像机的动画路径,以呈现整体的三维场景；6.制作动画.这是戏曲舞台3D建模的最后一个步骤.在完成所有对象的创建之后,调整它们的所有节点属性、组成元素、灯光、衰减都可以形成动画[1].

（二）戏曲舞台道具3D建模方法.为提高戏曲舞台道具模型的利用率,可采用多种建模方法,包括面片建模、布尔建模、多边形建模、NURBS建模等[3].

1.多边形建模.设计师在着手建模的时候,首先考虑的是使用多边形建模的方法[3].空间中的一个平面上有几个顶点,用直线段将这些顶点首尾相连形成一个封闭的多边形,这些直线所形成的面就是多边形面.多边形建模主要就是调整各顶点在三维制作空间中位置的一种建模方式,这种方式所制作出的模型的面数较其他建模形式容易控制,比较适合建立结构较复杂的模型；2.面片建模.这是一种可变形的对象.每个面片都是由三或四个由边连接在一起的顶点构成,它们共同定义了一个曲面.面片也包含由用户控制或由软件控制的内部顶点,可以通过操纵顶点和边来控制面片的形状[2].同时,在确保模型质量下,可采用减少非必要的面片数来简化模型；3.NURBS建模.NURBS建模也称之为曲面建模技术,是现代工业曲面造型中最流行的技术.它以数学公式为基础,易交互操纵,效率高,计算稳定性好；4.布尔建模.这是一种通过布尔数学运算（差集、交集、并集等）生成复合物体的建模方式,这种方式可以用来制作门洞,或者“挖”出一个过道等.经过布尔运算后得出的模型还需要转换成多边形,并将多边形面都调整成四边或三边的形式[4].

二、戏曲舞台道具匹配度优化

虽然三维建模有着平面和二维不可取代的优点,但是在实际建模的操作中,还需要考虑匹配度的问题.为了实现模型优化,本文以3ds MAX软件为例,提出以下几点解决措施：

（一）设计观众焦点模型.何谓“观众焦点”？众所皆知,任何一个模型在建立之初都要从观众视角去考虑问题.如果设计者从观众的视角出发,不难发现,有一个神秘的因素影响着观众对戏曲舞台的参与感和沉浸感,这一关键因素即可称之为“观众焦点”.具体来说,在某一个舞台场景中,随着戏曲的演绎节奏,观众最为关注或者最期望看到的东西就是“观众焦点”.若在建模初就提供了足够的线索指引,暗示和提供了观众所期望的视觉焦点,便能很容易带来沉浸式体验,此时与焦点无关的模型细节的精细度并不理想,也不会影响用户的体验[1].所以在3D建模初期,首先要考虑模型设计任务,尽量设计真实感强烈的与“观众焦点”相关的模型[6].突出场景当中最主要的道具,简化辅助道具,不仅能给观众带来较好的视听体验,而且能够加快建模的速度.

（二）使用图片替代三维建模.在三维建模过程中,大量关乎戏曲舞台的场景都可以使用图片或者照片来代替三维建模.图片（照片）数据具有便于采集、成本低廉、真实感强等优点.具体操作方法如下：在开发三维动画场景时,各设备采用实景照片,比如戏曲舞台上经常出现的“一桌二椅”等经典道具的图片,然后通过导入3ds MAX软件的途径将其设置为舞台动画背景.

（三）选择合适的模型精确度.三维模型的真实度受精细度的影响极大,细节处理越细致,其真实度就越高.虽然如此,但是在建模时,更应该着重去考虑整个系统的综合性能而不是过于注意实现模型的细节,模型构建的目的是创造虚拟场景而不是把模型制作得非常精细,因此如果为了保证模型的细致程度非常高而产生大量的三维场景文件就不可取了,只要为三维模型添加适当的问题贴图就完全可以达到符合外观要求的效果.在实现模型的结构特征时如果全部用多边形的方式会给系统增加很大的工作量,构建三维场景时,全局观是必不可少的,必须要考虑模型精细度与系统整体性能之间的矛盾,不能为了模型的真实度使整个系统的运行速度、性能以及系统的开发效率降低,不能无控制地细化模型.

（四）采用多个多面体形物体建模.用单个多面体构建这些模型是很困难的,必须要将多个多面体组合起来构建.这样在组合的过程中,就会遇到一些问题,如果模型间拼接的错误太多,场景漫游时很可能出现问题.我们并不需要保证拼接处有很高的融合性,但是也不能有很严重的错误,不然很可能会使模型出现局部的闪烁.

三、结束语

综上所述,通过探讨戏曲舞台道具3D建模的四种方法和匹配度优化的六种策略,为传统戏曲注入新的技术活力.戏曲舞台道具的建模技术较之其它,并没有多少不同,而其关键在于如何在舞台上表现出传统道具的美感.由于戏曲舞台道具目前更多的是通过实物进行演绎,这也对道具的虚拟化带来了新的机遇与挑战.为应对这一新问题,需要在建模方法与模型优化上进行更多思考:在众多建模技术中找到最佳方案,并优化之以提高模型的利用率[5].由安徽省黄梅戏剧院推出的黄梅戏《牛郎织女》就是一个案例,结合三维建模与全息投影技术,演绎出了一场美轮美奂的爱情神话,给观众带来超凡的视听体验.

参考文献：

[1]胡笑颖.幻想风格的三维动画场景设计研究[D].中南林业科技大学,2014.

[2]陆春雨.基于Virtools的双人联机合作游戏设计[D].北京林业大学,2010.

[3]郑付联.3D MAX建模技术及其优化的研究[J].大众科技,2010(2).

[4]黄玉青,郑雨涵.3DS MAX 8游戏设计与制作宝典(附光盘)[M].科学出版社,2006.

[5]吴茵.工程监理中存在问题及对策研究[J].大众科技,2010,(2):55-56.

[6]林秋杰,段红.基于Creator的3D建模适时性优化方法[C].2008系统仿真技术及应用学术会议,2008.

作者简介：

顾玲玉,中国科学技术大学科技传播与科技政策系2015级硕士研究生；

郑　斌,中国科学技术大学科技传播与科技政策系2016级硕士研究生；

周荣庭,中国科学技术大学科技传播与科技政策系教授.

基金项目：本文隶属于国家科技支撑计划课题“戏曲舞台3D技术集成与应用示范”,项目编号为2014BAH15F00,课题编号为2014BAH15F01.