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借助123D Catch进行复杂形建模流程小议 　　摘 要：以123D Catch为例，通过石狮建模案例探讨了将照片建模技术引入传统建模流程的方法，首先获取主体的多角度照片，之后利用拍摄主体的多角度照片建立初始模型，借助三维软件与雕刻软件对初始模型进行修整，建立低精度模型，之后再进行模型的uv拆分，利用烘焙工具将高精度模型的纹理与凹凸细节信息烘焙至低精度模型，再对贴图进行细节修复后得到可以用于数字游戏、三维动画、虚拟现实与影视特效等领域的完整模型。 关键词：照片建模；三维模型；123D Catch；贴图烘焙 中图分类号：TP3 基于照片的建模技术是最近几年兴起的一门新技术，它使用数码设备直接拍摄到的照片来重建三维模型和场景，克服了传统建模技术的许多不足[1]。对于生物、雕塑与石刻等诸多无法依靠简单几何体的堆叠、排列以及布尔运算等方法得到其三维模型的复杂形来说，手动建模有着诸多不便，并且对于操作者的技术与艺术要求颇高，照片建模的自动模型创建与材质映射功能不仅能够节约模型的创建时间，并且可以和原始物体保持高度的一致性。另一方面，日常生活中的照片获取由于诸多因素的限制，并不能够获得物体全方位的照片数据，这也导致了自动创建的模型本身的一些细节问题，这就需要结合传统的手动建模方式对模型进行简单的后续处理。 1 123D Catch简述 123D Catch是Autodesk推出的免费的照片建模软件，用户可以拍摄物体不同角度的照片再借由123D Catch连接到Autodesk的服务器进行解算，最后生成投射了材质的三维模型。能够在较短的时间内获得精确度非常高的模型。对于没有技术与艺术的积累，但同时又希望能够建立自己的复杂三维虚拟模型的人来说，是一个非常省时省力的选择[2]。而对于传统的需要依靠手动建模方式建立模型的特定的复杂形而言，123D Catch的照片建模技术也同样可以被引入这一工作流程。 由于实际因素的限制，能够完全获得拍摄主体的平行与俯视仰视角度的照片机会非常少，所以仅靠123D Catch并不能生成非常完美的模型，通常需要其他软件的辅助。借助照片建模技术进行复杂形建模的流程可以分为以下四个步骤： （1）数码照片的获取 （2）利用123D Catch进行初始模型的建立 （3）初始模型的修整 （4）UV拆分与纹理贴图处理 经过以上四个步骤，基本就能获得复杂形的较为理想的三维模型了。 2 石狮的建模流程分析 本小节将以岳麓书院大成门前的石狮为例，通过具体案例来说明借助123D Catch进行复杂形建模的具体流程。 2.1 数码照片的获取 利用普通的数码相机即可获取所需的数码照片，由于客观因素的制约，仰视与俯视角度的图片无法获取，仅能够获取平视角度的图片。由于照片建模软件是依靠跟踪照片中拍摄主体上的定位点来确定最终三维模型的点集的，所以前后两张照片的角度相差不能过大，以防跟踪点丢失。如图1，环视照片以20-30张左右为宜。 2.2 利用123D Catch进行初始模型的建立 123D Catch目前是一款免费软件，可以在官方网站进行下载，由于需要与服务器通信，所以使用时需要联网，简单注册后就可以开始新建自己的项目，之后选择处理好的环视图片直接上传至服务器即可，等待服务器解算完成后会自动下载模型到本地，如图2，之后就能够将建立好的初始模型以可用的三维格式进行导出了，软件提供了主流的FBX格式的文件导出方式，并且提供了不同的导出精度，因为需要后续进行进一步处理，所以选择最大精度的选项，这样可以保留初始模型尽量多的细节。 2.3 初始模型的修整 接下来是利用三维软件与雕刻软件进行初始模型的细节修整，由于照片没有提供最够的主体信息，123D Catch自动建立的初始模型有较多问题，比如生成了不必要的部分，以及破面问题等等。这些都需要依靠手动修正。主要有三步，首先需要删除不需要的部分，并且修复高精度模型的破面问题，删除部分面之后细节丢失，需要利用雕刻软件对高精度模型进行细节的修复，最后需要进行模型的拓扑操作，重新整理三维模型的布线，以方便后续处理。 模型的修复主要依靠3dsmax（版本为2013）与雕刻软件Zbrush（版本为4R6），3dsmax可以从点线的层级对破面以及模型多余的部分进行快速的修复与删除，而Zbrush可以以高精度的方式对模型的一些表面细节进行快速的修复与添加，同时可以非常高效的进行模型的拓扑工作。 利用123D Catch将模型导出为fbx格式，再导入3dsmax中，利用3dsmax的多边形编辑功能可以快速的删除不需要的部分，保留比较干净模型主体如图3，左为原始模型，此时模型保留着草地、围栏等一些