浅谈3D游戏模型与贴图技术
3D游戏常用技巧NormalMapping（法线贴图）原理解析——基础篇
3D游戏常⽤技巧NormalMapping（法线贴图）原理解析——基础篇1、法线贴图基本概念 在制作3D游戏时，常常遇到这样⼀个问题：⼀个平⾯，这个平⾯在现实中并不是⼀个“平”⾯，例如砖墙的表⾯带有⽯质浮雕等等。
这种情况下如果只是简单的做⼀个平⾯，则让⼈感觉严重失真，如图1所⽰；⽽如果⽤很密集的三⾓形去表⽰这类略有凹凸的表⾯，则性能上⼤⼤下降。
研究⼈员发现，⼈眼对物体的凹凸感觉，很⼤程度上取决于表⾯的光照明暗变化，如果能通过⼀张贴图在⼀个平⾯上表现出由凹凸造成的明暗变化，则可以让⼈眼感觉这个平⾯是凹凸不平的（虽然这个平⾯还是平的）。
法线贴图正是为了这个⽬的⽽产⽣的。
图1 不同细节程度的蜡烛 准确的说，法线贴图是Bump Mapping（凹凸贴图）的其中⼀种。
第⼀个Bump Mapping由Blinn在1978年提出，⽬的是以低代价给予计算机⼏何体以更丰富的表⾯信息。
30年来，这项技术不断延展，尤其是计算机图形学成熟以后，相继出现了不少算法变体，法线贴图就是其中很重要的⼀种。
研究⼈员对法线贴图进⼀步改进，出现了Parallax Mapping（视差贴图）, Relief Mapping等技术，实现了更逼真的效果。
本⽂仅针对法线贴图进⾏介绍。
⼀条法线是⼀个三维向量，⼀个三维向量由x, y, z等3个分量组成，在法线贴图中，把(x, y, z)当作RGB3个颜⾊的值存储（如图2），并将其每个分量映射到[-1, 1]。
例如，对于x, y, z各有8位的纹理，[0， 128， 255]表⽰法向量(-1, 0, 1)。
图2 利⽤彩⾊通道存储法线贴图2、切线空间 法线贴图中存储的法线最初是定义在世界空间中，但在实际中，这种⽅式很少见，因为只要物体移动，法线贴图则不再有效。
另⼀种⽅式就是将法线存储在物体的局部空间中，物体可以进⾏刚体变换（平移，旋转，缩放），法线贴图依旧有效，但是这种⽅法并不能应对任何⽅式的变换，并且法线贴图不能在不同物体进⾏复⽤，增加了美⼯的负担。
3D建模技术在游戏开发中的应用教程解析
3D建模技术在游戏开发中的应用教程解析引言：3D建模技术是游戏开发中至关重要的一部分，它为游戏的图像和场景提供了逼真的效果。
本文将详细解析3D建模技术在游戏开发中的应用，并提供一些教程和技巧，帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、什么是3D建模技术？3D建模技术是指使用计算机辅助设计（CAD）或三维建模软件创建三维模型的过程。
它是通过对物体的形状、大小、纹理和材质等进行数字化建模和渲染，以达到逼真的效果。
二、3D建模技术在游戏开发中的应用1. 游戏角色建模在游戏中，玩家与各种角色进行互动。
3D建模技术可以用来创建各种游戏角色的模型，包括主角、敌人、NPC等。
这些角色的外形、动作和表情都可以通过3D建模来实现，从而给玩家带来更加真实和有趣的游戏体验。
2. 场景建模游戏场景是游戏中的背景环境，可以是城市、森林、海洋等。
通过3D建模技术，可以创建逼真的游戏场景，包括建筑物、地形、植被等元素。
这些场景的设计需要考虑游戏玩法、故事情节和美观度等因素，从而给玩家提供一个沉浸式的游戏世界。
3. 特效建模游戏中的特效效果对游戏的表现力和吸引力起着重要作用。
3D建模技术可以用来创建各种特效，如爆炸、火焰、水流等。
这些特效可以通过粒子系统和动画效果来实现，提升游戏的视觉效果和观赏性。
4. 道具建模游戏中有各种各样的道具，如武器、装备、道具等。
通过3D建模技术，可以创建逼真的道具模型。
这些道具不仅需要表达其功能和用途，还要考虑其与角色和场景的整体协调性，从而提升玩家的游戏体验。
三、3D建模技术的应用教程解析1. 选择合适的建模软件市面上有许多优秀的3D建模软件，如Blender、3ds Max、Maya等。
根据自己的需求和经验，选择适合自己的建模软件。
对于初学者而言，Blender是一个免费且功能强大的选择。
2. 学习基本建模技巧学习3D建模的基本技巧是非常重要的。
掌握基本的建模操作，如选择、移动、旋转和缩放等，以及如何创建基本的几何体，如立方体、球体和圆柱体等，这些都是入门的基础。
浅谈3D游戏模型与贴图技术
浅谈3D游戏模型与贴图技术摘要：优秀的模型为工作提供了一个好的开端，合适的贴图会使这个模型锦上添花，一个好的游戏模型是优秀模型和优秀贴图的结合体，二者相辅相成，缺一不可。
关键词：3D游戏；游戏模型；游戏贴图；游戏美术；模型贴图制作流程在多样的游戏类型中，电视游戏是对游戏画面质量要求最高的一类游戏，这是由于电视平台的自身特点决定的，由于目前电视分辨率普遍较高，因此也需要电视游戏在制作开发时，必须考虑画面质量，而画面质量的好坏又直接取决于游戏中模型的品质和贴图的品质。
模型的精细度和贴图的清晰度都会给玩家直接带来视觉上的美感，加强画面视觉感染力。
这样的电视机游戏也通常被称为次世代游戏。
本文将针对次世代游戏中的游戏模型和游戏贴图技术进行讨论。
一个优秀模型制作前要做好几项准备工作，首先要全方位的了解这个模型。
以角色类模型举例，要做某一个角色，就要做到了解它的外貌特征、性格特征、生活背景等。
优秀的角色模型应该是具有一定生命力的，而且要体现出它的特点和地域文化。
这种想法和理念应该贯穿原画设计、3D模型制作和动作设计始终。
这三个方面共同塑造着角色的这一特点。
在建模的时候要时刻感觉它的生命的存在，感觉它的性格以及情感动作等，这样才有可能做出一个具有生命力的高品质模型作品。
游戏模型按精度的不同，可以分为高模和简模，制作高模的意义在于生成法线贴图，法线贴图会携带高模的表面起伏信息，把这样的携带高模起伏信息的法线贴图再回贴给简模，这样简模也具备了一定的高模特征，这就是游戏中应用简单模型却可以表现出足够多细节的基本原理。
无论是高模还是简模，都要具备一些最基本的要求，如造型准确、布线合理、形神兼备等。
一个优秀的建模师应该注意对事物的观察，如角色建模师就应该平时多观察肌肉结构、骨骼特征、动作动态，分析不同动作给肌肉和骨骼带来的不同影响等。
了解这些内容需要配合一定的解剖知识。
模型的质感表现也是一个不容忽视的内容，如钢铁、青铜、麻布、丝绸、皮肤等，不同质感给人不同软硬度的直觉。
3D游戏中法线贴图技术的应用
3D游戏中法线贴图技术的应用/view-1 法线贴图的原理一个表面的凹凸信息可以通过每个点的法线向量在RGB通道中记录并保存下来。
使用贴图的时候根据记录的法线向量来实现视觉上凹凸效果。
法线贴图的颜色看起来有些奇怪，这是法线贴图的RGB值取得并不是颜色，而是每个点的法线向量的三个分量，一个三维向量由X、Y、Z等3个分量组成，以这3个分量当作红绿蓝3个颜色的值存储。
2 法线贴图的应用以及存在的问题使用法线贴图可以将高精度模型的细节转换为一张图，然后将其应用在低多边形的模型上，通过渲染以实现所要表现的细节，这大幅减少了实际需要计算的模型面数，加快了显示和渲染的速度。
我们除了通过计算高精度模型的凹凸细节和低精度模型之间的差值来获取法线贴图外，还可以使用PHOTOSHOP软件，按照法线贴图的颜色来制作，但这种通过绘制的方法得到的法线贴图，并不准确，在游戏模型的制作中用的不多，所以得到法线贴图的最常用方式还是通过高精度模型与低精度模型的计算而得到的。
在使用法线贴图时，我们都知道视角接近水平时法线贴图的缺点很明显，法线贴图只是改变了的表面上的光照结果，并没有像置换贴图那样实际改变模型的形状，这给游戏模型的制作过程中带来的具体问题就是：在模型边缘处有着明显的接缝，接缝的部分无法让模型产生所谓“真正”的细节。
另一个方面，法线贴图也无法实现自身内部的遮挡，不能够有效解决解决更大的凹凸情况，在表现平面上凹凸起伏较大的场景时效果不佳，在游戏制作中，它只能用在对遮挡关系不敏感、凹凸起伏不大的场景中。
3 法线贴图与视差贴图的关系为了解决法线贴图弊端，在法线贴图的基础上出现了新的视差映射贴图技术。
视差映射贴图在控制纹理的技术上有了进一步提高，打开它的阿尔法通道，你会看到在阿尔法通道中除了储存有与法线贴图相同的信息外，还有通过饱和度来记录表面凹凸高度信息的功能，这一点是法线贴图所不具备的。
由于在阿尔法通道中记录有表面凹凸高度的信息，这样就可以实现一个表面前部的凹凸纹理能够遮蔽到后面的纹理，这样就具有更为符合实际情况的凹凸效果。
3d的技巧与方法
3d的技巧与方法3D技巧与方法是在三维空间中创建和表现形象的艺术。
无论是在电影、游戏、建筑设计还是工业设计中，3D技巧和方法都是不可或缺的。
下面我将介绍几种常用的3D技巧与方法。
1. 模型建模：模型建模是3D制作的第一步。
在这一阶段，可以使用建模软件如Maya、3ds Max等来创建模型。
使用几何体建模，根据需要创建基本形状，然后通过修改顶点、边缘和面等来调整形状。
此外，还可以使用插件或扩展工具来实现更高级的建模技术，如曲面建模、细分建模等。
2. 材质与纹理：材质与纹理是为模型赋予外观和质感的重要因素。
在3D软件中可以使用各种材质来实现不同的效果，如金属、塑料、玻璃等。
而纹理则是通过贴图来创建模型的表面细节，如皮肤、纹理、图案等。
通过正确应用材质和纹理，可以使模型看起来更加真实和逼真。
3. 灯光和阴影：灯光和阴影也是3D场景中重要的元素之一。
通过调整灯光的位置、强度和颜色，可以改变整个场景的氛围和效果。
阴影则可以增加模型的体积感和深度感。
对于灯光和阴影的运用，需要根据场景的需要进行调整，以达到理想的效果。
4. 动画和骨骼绑定：在需要模型进行动作的情况下，动画和骨骼绑定是必不可少的。
骨骼绑定是将骨架系统与模型进行连接，使模型能够进行各种动作。
通过在时间轴上设置关键帧和插值，可以创建平滑自然的动画。
5. 渲染和后期制作：渲染是将3D场景转换为2D图像或视频的过程。
在渲染阶段，可以选择不同的渲染器来达到不同的效果。
渲染器可以提供各种参数和选项，用于控制光照、阴影、颜色等方面。
而后期制作是在渲染完成后使用图像处理软件如Photoshop进行处理和优化，使图像达到更高的质量和效果。
6. 特效和粒子系统：特效和粒子系统可以增强3D场景的真实感和视觉效果。
特效可以包括火焰、水流、烟雾等，通过使用粒子系统来模拟自然界中的物理效应。
通过调整粒子的属性和参数，可以创造出各种不同的效果，如爆炸、粒子流、效果等。
7. 可视化和交互设计：在建筑设计或工业设计中，3D技巧和方法可以用于创建逼真的可视化效果，帮助人们更好地预览和理解设计。
3Dmax贴图技巧：混合、重复、映射的艺术
3Dmax贴图技巧：混合、重复、映射的艺术3Dmax是一款强大的三维建模与渲染软件，它被广泛应用于电影、游戏、建筑和工业设计等领域。
在进行建模时，贴图是不可或缺的一部分，它可以为模型添加细节和真实感。
而混合、重复和映射是贴图的常用技巧，下面将详细介绍它们的应用和艺术。
1. 混合贴图技巧在3Dmax中，混合贴图是将多张贴图叠加在一起，以达到更加真实的效果。
具体步骤如下：1.1 导入模型：首先，在3Dmax中导入需要进行贴图的模型。
可以使用自己创建的模型，也可以在网上下载。
1.2 添加材质：选择要添加贴图的模型部分，右键点击选择“Assign Materialto Selection”，然后选择一个基础材质。
1.3 贴图编辑器：将鼠标放在模型上，按下“M”键可以打开材质编辑器。
在编辑器中，可以看到一个“Diffuse”按钮，点击后可以选择引入贴图。
1.4 混合贴图：在贴图编辑器中，选择“Diffuse”按钮旁边的“Map”按钮。
然后选择一个贴图，点击“Open”导入贴图。
在材质编辑器中，可以选择“Mix”选项来实现贴图混合效果。
1.5 调整贴图：在材质编辑器中，可以调整贴图的亮度、对比度、饱和度等参数来使贴图达到最佳效果。
混合贴图技巧的艺术在于选择合适的贴图和调整参数，使贴图与模型相得益彰，增加其真实感和细节。
2. 重复贴图技巧在3Dmax中，使用重复贴图技巧可以将一个贴图多次复制并平铺在一个面上，以获得更好的效果。
具体步骤如下：2.1 导入模型和贴图：和混合贴图技巧类似，首先导入模型并添加一个基础材质。
2.2 贴图编辑器：打开贴图编辑器，在“Diffuse”按钮旁边的“Map”按钮中选择一个贴图，并导入。
2.3 平铺贴图：在贴图编辑器中，选择“UVW Map”选项，在弹出的窗口中可以调整平铺、缩放、旋转等参数，使贴图重复出现在模型的表面。
2.4 调整贴图：根据实际情况，可以调整贴图的平铺效果，使之适应模型的形状和大小。
3d贴图的原理和应用
3D贴图的原理和应用1. 什么是3D贴图3D贴图是一种将2D图像或纹理映射到3D物体表面的技术。
通过贴图技术，可以为物体表面添加细节和纹理，使得物体看起来更加真实和具有视觉效果。
2. 3D贴图的原理3D贴图的原理主要涉及以下几个方面：2.1 创建UV坐标在3D建模软件中，为了将2D纹理映射到3D物体的表面，首先需要为3D物体创建UV坐标。
UV坐标是一个由两个轴组成的坐标系，这些轴代表了2D纹理在3D物体上的映射。
2.2 纹理坐标映射将创建的UV坐标与2D纹理进行映射，将纹理的像素坐标与3D物体的表面相对应。
这样可以将纹理的颜色和细节信息正确地贴到3D物体的表面上。
2.3 着色通过给每个像素分配适当的颜色值，可以实现对3D物体的表面进行着色。
根据纹理坐标和像素坐标之间的映射关系，确定每个像素的颜色并进行渲染，从而实现真实感和细节效果。
3. 3D贴图的应用3D贴图在各个领域有着广泛的应用，下面列举了几个常见的应用场景：3.1 游戏开发在游戏开发中，3D贴图是一个重要的技术，可以为游戏中的角色、场景和道具添加纹理和细节，增强游戏的视觉效果和沉浸感。
通过3D贴图技术，开发人员可以创造逼真的游戏世界，提供更好的游戏体验。
3.2 影视制作在电影、动画和特效制作中，3D贴图被广泛应用。
通过在3D建模软件中为角色和场景创建UV坐标，并将纹理映射到物体表面，可以为角色赋予更加逼真的外观和细节。
同时，使用纹理贴图还能为场景创造出更加真实的环境和细节效果。
3.3 虚拟现实和增强现实在虚拟现实和增强现实领域，3D贴图也得到了广泛应用。
通过将纹理映射到虚拟环境的物体上，可以提供逼真的视觉体验，增强用户与虚拟环境的交互。
对于增强现实而言，3D贴图可以用于将虚拟物体与现实世界进行融合，创造出更具沉浸感的用户体验。
3.4 工业设计在工业设计中，3D贴图可以用于为产品的外观和表面纹理添加细节。
通过为产品的展示模型进行3D贴图，可以帮助设计师和制造商更好地展示和宣传他们的产品。
游戏开发中的场景建模技术
游戏开发中的场景建模技术一、引言随着科技的不断发展，游戏开发技术也在不断发展。
游戏开发中的场景建模技术是游戏开发中的一个重要环节，可以使游戏世界更加真实、自然、立体。
本文将介绍游戏开发中的场景建模技术。
二、3D建模技术3D建模技术是游戏开发中应用最广泛的技术之一。
它主要用于制作游戏场景和角色模型。
在游戏场景的建模中，3D建模技术可以通过一个三维模型来呈现游戏场景，给玩家创造出虚拟而真实的游戏环境。
3D建模技术包括多边形网格模型、曲面模型、NURBS模型等。
常被用于游戏场景建模的是多边形网格模型。
这种模型适用于游戏场景的建模，其制作方法相对简单，而且不占用太多的存储空间。
在制作多边形网格模型时，需要注意模型的细节，比如立体感、抛光度等。
三、材质与贴图材质和贴图是游戏场景建模中的一个重要环节。
材质和贴图可以使游戏场景更加写实，增加视觉效果。
游戏场景建模中的材质有多种，包括金属材质、木材材质、水材质等。
在制作材质时，需要考虑色调、光源和材质的表面反射度。
贴图是游戏场景建模中必不可少的一部分。
贴图可以让游戏场景表面显示出更多的细节和纹理。
常用的贴图有漫反射贴图、法线贴图、高光贴图等。
在制作贴图时，需要注意表面细节和纹理的贴图。
四、灯光效果灯光效果是游戏场景建模的重要环节。
它可以为游戏场景赋予更加真实的视觉效果。
在游戏场景建模中，灯光有很多种类型，包括环境光、定向光、点光源等。
环境光可以使游戏场景中没有直接光源时仍然看起来明亮，定向光可以让游戏场景中的某些物体显得更加明亮。
点光源则可以用于为游戏场景中的某些物体添加光影效果。
五、粒子特效粒子特效是游戏场景建模中常用的一种技术，它可以为游戏场景增加更加真实的气氛。
粒子特效可以用于制作雨、雪、火、烟等效果。
制作粒子特效时需要注意粒子的形状和大小、粒子的数量和速度等。
六、总结场景建模技术是游戏开发中的一个重要环节，可以使游戏场景更加真实、自然、立体。
3D建模技术、材质和贴图、灯光效果以及粒子特效是游戏场景建模的关键技术。
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浅谈3D游戏模型与贴图技术
摘要：优秀的模型为工作提供了一个好的开端，合适的贴图会使这个模型锦上添花，一个好的游戏模型是优秀模型和优秀贴图的结合体，二者相辅相成，缺一不可。
关键词：3D游戏；游戏模型；游戏贴图；游戏美术；模型贴图制作流程
在多样的游戏类型中，电视游戏是对游戏画面质量要求最高的一类游戏，这是由于电视平台的自身特点决定的，由于目前电视分辨率普遍较高，因此也需要电视游戏在制作开发时，必须考虑画面质量，而画面质量的好坏又直接取决于游戏中模型的品质和贴图的品质。
模型的精细度和贴图的清晰度都会给玩家直接带来视觉上的美感，加强画面视觉感染力。
这样的电视机游戏也通常被称为次世代游戏。
本文将针对次世代游戏中的游戏模型和游戏贴图技术进行讨论。
一个优秀模型制作前要做好几项准备工作，首先要全方位的了解这个模型。
以角色类模型举例，要做某一个角色，就要做到了解它的外貌特征、性格特征、生活背景等。
优秀的角色模型应该是具有一定生命力的，而且要体现出它的特点和地域文化。
这种想法和理念应该贯穿原画设计、3D模型制作和动作设计始终。
这三个方面共同塑造着角色的这一特点。
在建模的时候要时刻感觉它的生命的存在，感觉它的性格以及情感动作等，这样才有可能做出一个具有生命力的高品质模型作品。
游戏模型按精度的不同，可以分为高模和简模，制作高模的意义在于生成法线贴图，法线贴图会携带高模的表面起伏信息，把这样的携带高模起伏信息的法线贴图再回贴给简模，这样简模也具备了一定的高模特征，这就是游戏中应用简单模型却可以表现出足够多细节的基本原理。
无论是高模还是简模，都要具备一些最基本的要求，如造型准确、布线合理、形神兼备等。
一个优秀的建模师应该注意对事物的观察，如角色建模师就应该平时多观察肌肉结构、骨骼特征、动作动态，分析不同动作给肌肉和骨骼带来的不同影响等。
了解这些内容需要配合一定的解剖知识。
模型的质感表现也是一个不容忽视的内容，如钢铁、青铜、麻布、丝绸、皮肤等，不同质感给人不同软硬度的直觉。
对于某一种质感由于或崭新或破旧，或华丽或古老等差异，也给模型塑造带来不同的要求。
对生物体的塑造，结构必须是合理的，在游戏的生产流程当中，建模师要参照原画师做的原画设定来进行三维建模，而事实上原画师提供的原画往往只是一种意象上的构思，不具备太多的细节，而对模型的细节刻画往往都落在建模师肩上，建模师需要对结构进行补充，这个过程也是对角色的二次设计。
如果把模型比喻成卸妆后的女人，那么贴图的过程就可以看做是给这个女人化妆的过程，行业里流行着这样的一句话“三分模，七分贴”，可见贴图的重要性。
一个次时代模型所需要加载的贴图最基本的有三张，分别是固有色贴图、高光贴图和法线贴图。
不同的贴图放置在不同的贴图通道中，分别起着各自不同的作用。
固有色是指物体在正常光线下所呈现出来的颜色。
对于一个物体，它自身的固有色是尤为重要的，一个物体受到光照后，固有色主要表现在受光面和背光面之间的中间调部分，也是素描中常提到的明暗交界线部分的颜色，因为这部分受外部环境色影响较少。
而固有色贴图的任务就是把物体表面不受外界环境影响的固有色表现出来。
绘制固有色时，要观察实物或原画，分析物体的质感、不同材料的搭配以及物体表面的新旧等等。
高光贴图主要来影响物体表面的反光特性。
高光
是物体具有弧度的表面在光的作用下所产生的亮点。
高光的强弱取决于物体表面的弧度、光滑程度、光线来源和摄影机的方位等。
高光贴图也可以携带一定的颜色信息，如金属反射可以让反射光偏冷来强化质感。
模型表面质感的表现，固有色只是起到较小的作用，而真正使质感逼真可信则更依赖于高光贴图，是高光贴图给材质赋予了生命。
高光贴图的制作通常采用将固有色去色，在此基础上进行高光贴图的制作。
制作高光贴图前，要细致研究区分不同的质地的区别，因为不同质地的物体表面会呈现出不同的反射效果和反射强度，而这些恰恰是高光贴图所要表现的内容。
法线贴图是次时代模型区别普通网游模型的一个特征，法线贴图可以使一个简模有更丰富的表面起伏信息，法线贴图通过贴图中每一个像素点的RGB三个通道的数值来记录模型表面相应点的XYZ空间坐标信息，进而将高模表面起伏信息通过一张贴图得到保存。
游戏贴图除以上提到的三种不同的类型之外，还有发光贴图、透明贴图，有时候也有置换贴图等，不同的贴图起到不同的作用，他们共同影响着物体的表面质感。
优秀的模型为工作提供了一个好的开端，合适的贴图会使这个模型锦上添花，一个好的游戏模型是优秀模型和优秀贴图的结合体，二者相辅相成，缺一不可。
参考资料：
①（韩）魏晶泫著《网络游戏产业发展战略》清华大学出版社
②聂明著《游戏开发导论》西安电子科技大学出版社
③（美）巴特尔编著，王波波译《设计虚拟世界/游戏开发与编程系列》红旗出版社。