在详细了解模型与动画规范前,需要先理解为什么存在这些规范?为什么有AR专属的工作流?
常见建模方式
行业 | 常见建模方式 |
---|---|
- 建筑、工程与施工 - 产品设计与制造 |
- 参数化建模(Parametric Modeling) - 曲面建模(NURBS Modeling) |
- 视觉渲染 |
- 参数化建模(Parametric Modeling) - 曲面建模(NURBS Modeling) - 多边形建模(Polygon Modeling) |
- 影视动画 |
- 多边形建模(Polygon Modeling) - 逆向建模(Reverse Modeling) |
- 端游 |
- 多边形建模(Polygon Modeling) - 逆向建模(Reverse Modeling) |
- 手游 |
- 多边形建模(Polygon Modeling) - 逆向建模(Reverse Modeling) |
- PC VR |
- 多边形建模(Polygon Modeling) - 逆向建模(Reverse Modeling) |
- 移动AR/VR |
- 多边形建模(Polygon Modeling) - 逆向建模(Reverse Modeling) |
- 网页端AR - 小程序AR |
- 多边形建模(Polygon Modeling) - 逆向建模(Reverse Modeling) |
各个行业的区别
类别/行业 | 建筑、工程与施工 产品设计与制造 |
视觉渲染 | 影视动画 | 端游 | 手游 | PC VR | 移动AR/VR | 网页端AR 小程序AR |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
渲染方式 | 离线 | 离线 | 离线 | 实时 | 实时 | 实时 | 实时 | 实时 |
模型精准度 | 极高 | 高 | 高 | 较高 | 常规 | 较高 | 较高 | 较高 |
模型视觉效果 | 常规 | 极高 | 极高 | 高 | 较高 | 高 | 较高 | 较高 |
模型三角形数、网格数、材质数、纹理数、纹理尺寸 | 无限制 | 无限制 | 无限制 | 较高 限制 |
极高 限制 |
高限制 | 极高 限制 |
极高 限制 |
模型拓扑结构 | 无限制 | 无限制 | 部分模型 极高限制 |
高 限制 |
高 限制 |
高 限制 |
高 限制 |
高 限制 |
机械动画 (帧动画) 镜头动画 (相机动画) … |
需要 | 需要 | 需要 | 需要 | 需要 | 需要 | 需要 | 需要 |
骨骼动画 变形动画 顶点动画 … |
偶尔 需要 |
需要 | 经常 需要 |
经常 需要 |
经常 需要 |
经常 需要 |
经常 需要 |
经常 需要 |
UV展分与 纹理制作 |
偶尔 需要 |
偶尔 需要 |
部分模型需要 | 经常 需要 |
经常 需要 |
经常 需要 |
经常 需要 |
经常 需要 |
模型大小 限制 |
不限 | 不限 | 不限 | 常规 | 较小 | 常规 | 极小 | 极小 |
AR建模工作流
基于上面,可以了解到AR需要专属工作流的本质在于:
- 需要实时渲染:离线渲染中,可以花费1小时甚至更多时间却只能渲染一张图(一帧),但是实时渲染需要满足最少30FPS的渲染,即0.03秒渲染一张图;
- 为了保证实时渲染,不得以需要降低模型的三角形数、网格数、材质数、纹理数以及纹理尺寸;
- 但是AR依然追求较高的模型视觉效果,为了保证这一效果,就需要模型纹理来表现低面数(低三角形数)的渲染效果,而为了制作合理的模型纹理,UV展分就显得极为重要;另一方面,AR依然追求较高动画效果,为了能够实时运行,采取的动画底层驱动方式必然对动画制作有着严苛的规范;
- 此外,目前运行AR的设备,尤其是移动端AR设备内存有限,面数太多、纹理材质数太多,纹理尺寸太大,都会消耗巨大的内存与显存(内存与显存占用过大,也会导致AR加载时间过长,大大增加用户体验的流失率);
- 最后,面数太多、纹理材质数太多,纹理尺寸太大,也必然会导致模型变大,如果用户在进行AR体验前需要先加载一个高达50M的模型素材,基本很难有用户坚持下去。
如下,通过一个具体示例说明工作流的区别
常见的FPS游戏中的 一栋房屋模型 |
视觉渲染(建筑)工作流 | AR建模工作流 |
---|---|---|
三角形数 | 轻松超过100万 | 控制2万内 |
网格数 | 轻松超过50 | 控制5以内 |
材质数 | 轻松超过50 | 控制5以内 |
纹理数 | 轻松超过50 | 控制5以内 |
纹理尺寸 | 不受限制,随心所欲 | 控制2048以内 |
最终模型大小 | 轻松超过50M | 5M内 |
最终内存与显存占用 | 轻松超过500M | 50M内 |
什么是AR建模工作流
常见基于多边形建模方式,与游戏建模工作流非常相似的工作流
一般有两种建模路线,一是偏游戏流程,另一个是偏制作写实物体(如电子产品、服饰、交通工具等)的流程
点击思维导图全屏按钮,方便查看完整流程
从上面可以观察,两种制作路线本质上是对高模的制作不同,有些模型(如游戏模型、雕塑模型)本身细节非常多,必须要要通过雕刻的方式增加细节,但是雕刻后模型面数会变得非常多(一个未雕刻前的人物中模,具有5万面,雕刻后轻松达到100万,变成高模),然后就需要将高模重新拓扑为低模(一般可以降到1万以内)
烘焙法线是为了将高模的细节通过法线贴图进行保留,因为程序不能直接使用高面数的高模
:::info
- 以下视频是Adobe官方制作的3D入门教程,帮助大家对3D制作有一个更加形象更加生动的理解 :::
流程 | 描述 | 链接 |
---|---|---|
流程概览 | 整体简要的介绍各个流程 | https://youtu.be/J9t7PVw8vLQ |
模型理论基础 | 简要的介绍模型理论基础 | https://youtu.be/OGliKJjGEQU |
建模方式基础 | 基础介绍包括多边形建模、雕刻建模等方式 | https://youtu.be/XqJwJyiC0Jc |
展分UV | 基础介绍展分UV的原理 | https://youtu.be/a9r941zuQrw |
模型材质 | 基础介绍模型材质的原理 | https://youtu.be/zvJLY6CqkOo |
模型烘焙 | 介绍保持法线烘焙等原理 | https://youtu.be/Vdd7ZRsrfeE |
绘制纹理贴图 | 基础介绍常见的纹理绘制方式 | https://youtu.be/yrtJToCmlTg |
动画制作 | 基础介绍常见的动画制作方式 | https://youtu.be/WF4SM8QCDuw |
渲染 | 基础介绍模型渲染时需要设置的内容 | https://youtu.be/I-YmDQlJ9Qs |
还可以采取怎样的建模流程
一开始有提到逆向建模的方式,并且也是常见的方式,该如何进行?
常见的逆向建模方式有:点云逆向建模、照片逆向建模、三维扫描逆向建模
点云逆向建模一般用于生成一些低还原度模型,并且常用作AR空间定位算法,并非是直接将此模型通过AR的形式展示出来,如下图采集了室内的点云数据,最终确实用来做AR室内导航
三维扫描逆向建模,由于需要采购昂贵的扫描设备,并且扫描完成后需要建模人员重新拓扑,这里暂不推荐
这里推荐照片逆向建模,并且使用我们官方推荐的工作流程
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