XGen在三维动画项目《勇敢的阿牛哥》中的创作研究.pdf

XUANDONGMAN百科论坛 260 XGen 在三维动画项目勇敢的阿牛哥中的创作研究邱纯昕北海艺术设计学院 广西北海 536000摘要：本文主要研究了 XGen 毛发系统在三维动画项目勇敢的阿牛哥中的应用。文章介绍了三维动画技术的发展历程和特效技术在其中的作用，详细阐述了 XGen 毛发系统的概述、功能和应用领域。在勇敢的阿牛哥项目中，团队利用 XGen 毛发系统为主角设计了丰富多样的毛发效果，包括头发、眉毛等。它能够模拟真实世界中的毛发生长和分布规律，使得毛发在动画中能够呈现出自然、流畅的效果。这种视觉真实感增强了观众对角色的认同感和代入感，提升了作品的沉浸式体验。XGen 毛发系统在勇敢的阿牛哥项目中的应用为相关领域的研究和实践提供了一些参考和启示。随着三维动画技术的不断进步和应用需求的拓展，相信 XGen 将在未来为更多优秀的三维动画项目助力。关键词：XGen；三维角色；毛发中图分类号：G4 文献标识码：A一、引言三维动画技术是指在计算机中创建虚拟角色、场景并进行表演，涉及建模技术、动画技术、粒子系统、视觉渲染技术等，三维特效因而涉及粒子特效、动力学特效、毛发特效、布料特效、环境特效等表现形态1。国内部分动画电影创作者过于关注时下流行的动画电影技术元素，而没有树立起全局的动画电影创作观念，对于特效技术的使用规范并不十分了解2。影视三维动画技术是依赖于计算机技术来实现的，它可以在很大程度上提升影视动画作品的感染力和表现力3。随着科技的飞速发展，计算机技术和图形处理能力已经迈入了全新的纪元。这一进步直接推动了三维动画领域的革新，使得动画作品在质量和逼真度上实现了质的飞跃。在这一背景下，观众对动画作品的审美标准也在不断提升。他们不再满足于简单的卡通形象或粗糙的模型，而是对动画角色的真实感和细节表现提出了更高要求。这意味着，创作者必须不断探索新的技术手段，以满足观众日益增长的视觉需求。现阶段的影视作品特效表现形式具有较强的多样性，怎样有效提高特效选择的合理性，需要相关设计人员能够在其中仔细钻研和推敲4。在三维动画制作中，通过特效的应用可以更好完成对材质等的模拟，如毛发、水、火等。利用特效加强物体表面呈现的质感，可以使观众有更真实的观赏体验感5。在三维动画项目勇敢的阿牛哥中，制作团队便面临了这样的挑战。为了塑造更加生动、逼真的角色形象，让观众能够沉浸在阿牛哥的世界中，团队决定在毛发制作上寻求突破。经过深入研究和对比，最终引入了业界领先的 XGen 毛发系统。二、XGen 毛发系统概述XGen 毛发系统是一种用于生成和渲染虚拟毛发、羽毛和植被的工具集，由 Autodesk 公司开发。随着时间的推移，XGen 的功能不断增强和改进。最新版本的 XGen 提供了更多的控制选项和工具，使设计师能够更精确地创造和控制毛发、羽毛和植被的外观和行为。XGen 能够与其他三维建模和渲染软件集成，如Autodesk Maya、Autodesk 3ds Max 和 Arnold 渲染器等。这使得 XGen 能够更好地融入现有的工作流程，并与其他工具无缝协作。XGen 在电影、电视、游戏和广告等领域都有应用。它常被用于创造各种各样的效果，包括人物角色的头发和胡须、动物的毛发和羽毛、植被和环境中的草地和树木等，也因此提高了影片的整体质量。三、XGen 在勇敢的阿牛哥中的应用在勇敢的阿牛哥项目中，视觉设计团队深入钻研，为主角阿牛哥精心打造了丰富多样的毛发效果。这不仅涉及到他浓密而富有活力的头发，还细致入微地拓展到了他的眉毛、睫毛，为角色注入了更加生动和真实的生命力。借助业界领先的 XGen 毛发系统，设计师能够以前所未有的自由度来调整毛发的各种属性。无论是长度、炫动漫百科论坛 261 密度还是弯曲度，每一个参数都可以根据阿牛哥的性格特点和所处的环境进行细致的调整。这不仅确保了毛发的视觉效果与角色的设定完美契合，还为观众带来了更加沉浸式的观影体验。同时，制作团队还实现了毛发的动态模拟，使得角色阿牛哥在跑动、跳跃或战斗时，毛发能够自然地随风飘动，与场景中的其他元素互动，增强了画面的真实感和动态美感，也让勇敢的阿牛哥这个项目在视觉效果上达到了新的高度。（一）项目角色毛发制作前期工作：在项目中进行角色毛发制作前需要，需要进行一系列准备工作，以确保后续的制作流程能够顺利进行。以下是一些前期准备工作的要点：1.确定项目需求和目标：与项目团队成员、客户或利益相关者沟通，明确角色模型的需求和期望。确定角色的风格、特征、细节级别等。明确是否需要 XGen 来生成特定的细节，如毛发、纹理等，以及这些细节的复杂度和质量要求。包括角色的类型、风格、细节程度、使用场景等。这将有助于确定后续制作的方向和重点。2.收集参考资料：根据项目需求和目标，收集相关的参考资料，包括图片、视频、实物等。根据收集的需求进行角色设计，创建概念艺术或参考图像。确定角色的整体形状、比例和特征。设计稿中的细节将指导XGen 的使用，例如毛发的长度、密度和分布。3.建立项目文件夹和命名规范：为了方便管理和查找，需要建立项目文件夹，并制定相应的命名规范。这将有助于提高工作效率和协作效果。4.进行XGen测试：在项目早期进行小规模的测试，验证工作流程和工具选择的有效性。根据测试结果进行必要的调整和优化。测试阶段可能涉及对 XGen 设置的调整，以达到更好的视觉效果或性能优化。（二）项目角色毛发造型制作1.在开始制作之前需要确定发型设计稿，然后打开模型，把模型头顶需要创建头发的部分模型复制出来，这里需要注意模型不要有三角形，并且查看 UV 是否正确。2.制作团队根据经验从已做好的模型中选择适合的曲线，进入修改选择转化进行多边形边到曲线，如图 3-1。这样就可以得到头发造型的曲线。3.曲线创建好后，选中需要生长毛发的模型进行打开XGen窗口选择创建新描述。选中曲线进行曲线到导向，把曲线转化成导向，生成毛发。图 3-14.在创建出毛发后可以使用 雕刻导向工具 毛发造型进行调整，通过给 遮罩 黑白贴图，控制毛发密度，生长区域。通过给 区域控制 贴图，可控制毛发分界线位置。5.毛发造型的细节调整可以使用 修改器 里的工具，使用哪种工具是根据头发造型来确定的，其中最常用的是 成束、切割 和 躁波。最终调整好导向，做好头发造型，如图 3-2。图 3-26.毛发造型都制作好了后需要选择 文件 进行 导出集合或描述 把集合导出。（三）项目角色毛发颜色制作在完成角色模型的毛发造型后，打开 Hypershade 窗口，创建 aiStandarHair1 材质球，在大纲里选中需要给予材质球的毛发，把 aiStandarHair1 材质球赋予给选中的毛发。然后在材质球属性中进行调色。在项目中，根据角色设计选择使用默认材质球预设颜色，点开材质球 预设 选择 Dark_Brown 使用 融合 25%。（四）项目角色毛发动力学模拟做好造型的头发是静态的，可以使用 nHair 的动力学曲线模拟动态效果，然后驱动 XGen 制作的毛发。在制作项目镜头中动态毛发效果的方法很多，以下方法是团队研究讨论后选择的方法。XUANDONGMAN百科论坛 262 1.在项目文件夹里创建放毛发解算工程的文件夹，这命名为“mf”，在这里创建新的工程目录文件夹，设为 sc_01_007。将需要做动态毛发的 Maya 文件镜头sc_01_007 复制到这里。2.将这个角色模型源文件工程文件里的 xgen 和sourceimages 文件夹复制一份到 sc_01_007 文件夹中。3.把这个角色模型源文件工程文件里 scenes 文件夹里导出的 XGen 集合复制到项目镜头 sc_01_007 文件夹里 scenes 文件夹。4.打开 Maya 文件镜头 sc_01_007，选择需要与头发产生碰撞的物体（头部）进入缓存选择几何缓存使用 导出缓存，把 文件分布 改为 1 个文件，确定好缓存目录。5.新打开项目镜头 sc_01_007 文件夹里的角色模型源文件，选择生成毛发的头皮删除历史，加选头模型进行 变形 选择 包裹，做完包裹之后，选中头部模型导入之前做好的缓存。接着选中生长毛发的头皮和生长眉毛的面片进行 导出当前选择，文件类型：FBX export。6.打开 Maya 文件镜头 sc_01_007，再导入刚刚导出的 FBX 文件。选中头皮进行 导入集合或描述 选择 导入 在项目镜头 sc_01_007 文件夹里的之前导出的集合，选择 覆盖。接着需要选中导入的生长毛发的模型与镜头里的模型做包裹。7.在大纲视图选中全部 XGen 毛发到 建模 模块进入 生成 进行 转化为交互式梳理 点击 转化，然后选中需要动态的导向再进行 导向到曲线 点击 创建曲线。8.选中曲线加选头，进行 动力学化选定曲线，给需要和头发产生碰撞的物体添加 创建被动碰撞对象，做完这一步把有毛囊的曲线隐藏。9.选中 hairSystem，在属性里进行调整，勾选 碰撞 下面的 自碰撞，调节 动力学 参数，开始曲线吸引 吸引比例 拉伸阻力 压缩阻力 运动阻力 等。10.打开交互式梳理编辑器面板，给做动态的毛发层进行 添加修改器，添加 导向。选中动态曲线，再加选相对应的 guide 到属性编辑器里应用 使用选定曲线作为导向。11.交互式梳理编辑器面板里选中全部的 guide 去面板里的 描述 中选择 缓存 使用 创建新缓存。四、XGen 对创作过程的影响分析1.提高动画制作效率相较于传统的毛发制作方式，XGen 毛发系统具有更高的自动化程度和更快的渲染速度。通过使用 XGen，可以在短时间内生成大量真实的毛发效果，并在不影响质量的前提下提高动画制作效率。2.增强角色表现力XGen 毛发系统为角色形象带来了更丰富的细节表现，使得角色更加立体、生动。在勇敢的阿牛哥中，阿牛哥那一头浓密蓬松的秀发成为了其标志性特征之一，深受观众喜爱。3.增强视觉真实感XGen 毛发系统能够模拟真实世界中的毛发生长和分布规律，使得角色的毛发效果更加逼真。这种视觉真实感增强了观众对角色的认同感和代入感，提升了作品的沉浸式体验。五、结论与展望通过对 XGen 在勇敢的阿牛哥中的创作研究，可以得出以下结论：XGen 在三维动画创作中发挥了重要作用，尤其在角色设计方面表现突出。然而，动画制作方面仍需改进。为了充分挖掘 XGen 的潜力并提升其性能，建议持续对其进行优化，特别是在动画制作相关的功能和技术上进行创新。相信 XGen 将在未来为更多优秀的三维动画项目助力。参考文献1汪俊琼.动画融合传播视域下的三维特效研究J.青海师范大学学报(社会科学版),2021,43(05):123-128.DOI:10.16229/ki.issn1000-5102.2021.05.023.2 武晓霞.国产动画特效制作现状及解决途径 J.传媒论坛,2023,6(03):58-60+80.3 牛晓婉.影视三维动画设计中对特效艺术的合理应用对策 J.艺术大观,2021,(20):89-90.4 胡境轩.三维动画及特效制作在影视艺术中的应用 J.艺术大观,2022,(33):91-93.5佟囡.三维动画设计中特效艺术的运用与融合J.黑河学院学报,2022,13(06):135-136+188.作者简介：邱纯昕（1987.10），女，汉族，四川自贡人，北海艺术设计学院，讲师，本科，专业：艺术设计，研究方向：影视后期特效基金项目：北海艺术设计学院 2022 年度校级科研艺术创作项目+原创广西少数民族三维动画项目数字特效创作研究(BYYC202208)+项目负责人邱纯昕