中世纪骑士盔甲→游戏3D模型？

使用Artec Leo对穿着中世纪骑士盔甲的演员进行3D扫描

要将现实世界中的人、物体和环境转化为栩栩如生的电视、电影以及电子游戏模型，目前行业内的标准手段是摄影测量技术。

摄影测量通常采取相机矩阵的形式，为物体拍摄成百上千张照片，并利用照片之间的重叠部分进行定位，在虚拟世界中将实物进行3D重构。然而，3D扫描作为一种更快、更灵活的替代方法正在迅速崛起，它可以在几秒钟内将道具和角色模型精确数字化。

迄今为止，已有不止一部游戏或影视作品借助Artec3D扫描仪对角色或道具进行建模。例如，FPS游戏《World War 3》借助Artec3D制作了角色模型和道具模型。恐怖片《Sleepy Hollow》借助Artec3D制作了逼真的视觉特效。

鉴于三维扫描作为尖端工具发挥的巨大优势，我们不禁要问：如何更好地利用这项技术？如何将3D扫描转化为震撼的视觉效果体验？Artec 3D扫描专家米哈伊尔接下来为您逐一讲解。

无论是《黑暗之魂》、《龙腾世纪》还是其他众多游戏大作，骑士铠甲始终是游戏里高频登场的装备道具。

因此，米哈伊尔决定3D扫描一件真正的铠甲。我们从中世纪科托尔生活历史博物馆借来了一套完整的骑士盔甲，并邀请专业演员穿上这套盔甲，带来十分真实的演绎。

传统高分辨率摄影通过一系列复杂的拍摄将物体数字化

在演员穿上盔甲后，米哈伊尔使用Artec Leo对演员进行3D扫描。凭借每秒3500万点扫描速度，Leo可以在几秒钟内将整个物体和人物进行数字化。另外该设备的无线特性，让数字化成为一个快速、简单的过程。

在对演员进行数字化时，考虑到他们的微小运动，我们建议将扫描分成几个部分。这样能够“更好地控制质量”，以及避免“微动作造成的伪影”。

另外，使用HD模式进行扫描，有助于最大限度地提高分辨率以及减少因反光而丢失的数据。

“HD模式是非常有用的工具。”Shumikhin解释道，“能够让你增加积累的数据量，多收集2倍、4倍甚至8倍的数据。使用Leo，还可以暂停扫描，移动到物体的另一侧，然后再继续。”

“我们的3D扫描仪最大优势在于便携性以及纹理和几何捕获的质量。能够以高分辨率捕获物体，轻松地传输到世界各地。”

在后处理过程中，Artec Studio先进的工具为我们助了一臂之力。米哈伊尔特别指出，全局配准算法非常简单，是人性化快速纠错方法，可以从捕捉到的帧中创建高质量的网格。

3D模型效果——铠甲闪亮的表面

当谈到扫描融合过程中优化分辨率的问题时，米哈伊尔建议将融合分辨率设置为0.5毫米，而不是盲目追求极限的0.1毫米分辨率。

另外，他补充说，Artec Studio的孔填充工具在填补因反光而无法捕获完整数据的网格缝隙方面非常有效。

“Artec Studio拥有非常酷的照片纹理和配准算法。”Shumikhin说道，“有了它，你就可以获得极其精细的模型。在此项目中，我用Leo捕获到了高质量的纹理，以至于不需要使用照片纹理，但此功能对于许多其他人来说非常方便。”

整理完网格后，我们将数据导出至第三方软件进行纹理烘焙、渲染，并解决另一个常见的CGI建模问题：对称性。实现对称是制作可用于电子游戏模型的“基本准则”。

由于让演员完全对称地站立几乎是不可能的，需要通过软件处理使网格均匀对称分布。为实现这一目标，米哈伊尔建议将网格导出到ZBrush等平台，它们的左右两侧可以进行镜像并用作“导向”，使其更加对称。

然后，我们将模型导出至Maya，创建低多边形几何体，并使用UV布局工具进行纹理映射。

正在渲染并准备制作动画的黑山骑士铠甲模型

接下来，我们将模型导入到Marmoset Toolbag，渲染模型并完善灯光效果，然后再烘焙纹理。随后，我们在Substance中进行“风格化”纹理清理，再将数据重新导入到Maya，利用Maya的Ornatrix插件为角色添加逼真的头发。

最终，使用Maya的自动骨骼创建和“蒙皮”工具来为动画或绑定做准备。“Maya的用户社群非常活跃。”米哈伊尔补充道，“这里能够轻松找到关于绑定和其他处理过程常见问题解答和建议。”

模型效果展示

作为一名三维扫描专家，米哈伊尔表示，他的工作并不要求“在游戏建模方面有非常丰富的经验”。相反，他认为自己“内在的热情和追求”要求他“在3D领域有伟大的发现并坚持不懈”。

因此，他鼓励有抱负的3D创作者追随他的脚步，“寻找能够应用的经验和新技巧”，同时利用3D扫描技术开发自己的模型。

“我们在现代世界中看到的一切都可以重建成3D模型。因此3D扫描仪成为了现实与虚拟世界之间的桥梁。”他总结道。“Artec 3D扫描和Artec Studio能够满足游戏工作室、电影公司和VR行业不断需要高质量的模型的诉求。”

使用3D扫描仪，我们可以轻而易举地创建栩栩如生的道具、环境、载具和角色。建模的效率和品质都能得到极大的提升。