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 较高 常规 较高 较高 较高
模型视觉效果 常规 极高 极高 较高 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

限制

限制

限制

限制

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

准备工作 - 图1

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 image.png

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

点击思维导图全屏按钮,方便查看完整流程 点击流程中各个步骤可以跳转到详细教程

准备工作 - 图3