米開(kāi)朗基羅雕塑中布紋的產(chǎn)生原理在zbrush創(chuàng)建布紋中的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

米開(kāi)朗基羅雕塑中布紋的產(chǎn)生原理在zbrush創(chuàng)建布紋中的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

【摘要】自然即是本質(zhì)。本文將對(duì)米開(kāi)朗基羅雕塑中布紋的產(chǎn)生原理去闡述zbrush中創(chuàng)建布紋的原理與方法。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字建模;zbrush;布紋;米開(kāi)朗基羅

布紋是大部分藝術(shù)家都會(huì)去要接觸的塑造對(duì)象。繪畫(huà)大師巧妙的運(yùn)用布紋的疏密去襯托靜物，豐富畫(huà)面;雕塑大師將輕薄的衣紋去裝飾美女膚若凝脂的肌膚，使美女的肌膚若隱若現(xiàn);布紋是服裝設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)衣服時(shí)常運(yùn)用到的元素。布紋的材質(zhì)，形狀和疏密運(yùn)用的巧妙，不僅能體現(xiàn)一件服飾的風(fēng)格和美感，還可以在某些方面掩蓋穿著者體型的缺陷，突出穿著者體型的優(yōu)勢(shì)，增加服裝與人整體的美感。

一、布紋的產(chǎn)生

布紋產(chǎn)生的原因有很多種，分別分為自然因素，內(nèi)部因素，外部因素。我們將被布紋罩住的主要物體稱(chēng)為主體，將次要的物體稱(chēng)為客體。

自然因素則為重力，重力使布紋有一個(gè)垂直向下的力與接觸主體支撐的力相互作用，形成自然下垂的布紋，這是布紋的一次變化。實(shí)際上自然因素在每個(gè)布紋的產(chǎn)生因素中都有體現(xiàn)，因?yàn)橹亓κ菬o(wú)時(shí)無(wú)刻存在的。

內(nèi)部因素則是分為很多種，主體的形體、主體內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)，主體的材質(zhì)，布料的長(zhǎng)度材質(zhì)等。主體的形體就是布料最主要包裹住的外形。布紋會(huì)根據(jù)形體的凹凸變化形成不同形狀，不同走向的布紋，這是布紋的二次變化。而主體內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)類(lèi)似于人體四肢運(yùn)動(dòng)。手臂的彎曲、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)，皮膚與皮膚的折疊和拉扯，這些都屬于內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，這些運(yùn)動(dòng)會(huì)使布紋在形體的基礎(chǔ)上發(fā)生第三次變化。布料的材質(zhì)不同也會(huì)使在其他變量相同的情況下產(chǎn)生不同樣的布紋，例如厚且硬的皮質(zhì)布料與薄且軟的沙質(zhì)布料相比，皮質(zhì)的布料不容易變形，皺褶少又稀疏，而沙質(zhì)布料易變形，褶皺多且密集。

外部因素大體分為兩種，一種是外界人為產(chǎn)生的布紋，另一種是自然外力產(chǎn)生的。外界人為造成可以是人對(duì)布料的拉扯，揉搓，打結(jié)以及縫紉等以刻意定型為目的的外力作用。自然外力最常見(jiàn)的是由空氣流動(dòng)引起的一種自然現(xiàn)象，風(fēng)。風(fēng)吹動(dòng)布紋，改變布紋的走向。這兩種都屬于布紋的第四次變化。

二、在米開(kāi)朗基羅雕塑作品當(dāng)中布紋出現(xiàn)的位置與形狀

米開(kāi)朗基羅是意大利文藝復(fù)興偉大的雕塑家，他作品的最大特點(diǎn)是能塑造出強(qiáng)有爆發(fā)力的人體形態(tài)。而他作品中的布紋則是起到了很好的襯托人體肌肉曲線(xiàn)的作用。

在米開(kāi)朗基羅的《圣殤》中圣母馬利亞將左胳膊肘抬起，手掌向上旋轉(zhuǎn)攤開(kāi)。這時(shí)候上臂的布紋受到一個(gè)向下的重力，前臂布紋受到前臂抬起的后推力與上臂布紋互相擠壓產(chǎn)生一股一股堆積的布紋，并因前臂的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致前臂布紋受到旋轉(zhuǎn)的拉扯，產(chǎn)生出一圈一圈螺旋的布紋。耶穌的裹巾較薄，布紋緊貼著大臀肌和大腿前側(cè)的肌肉，但由于裹巾上有一個(gè)人工打下的結(jié)，這不僅使布紋的走向朝向打結(jié)的方向，還使所有的大布紋的終點(diǎn)都匯集向一處。同是屬于兩腿之間的布紋，耶穌由于裹巾上打了小結(jié)，使布紋有一個(gè)緊拉向上的力，布紋才不會(huì)垂在兩腿之間，而圣母瑪利亞兩腿之間的布紋由于只受到一個(gè)垂直向下的重力和耶穌身體的壓力，布紋是自然下垂在兩腿之間的。在材質(zhì)上圣母瑪利亞的裙子明顯比耶穌的裹巾要厚重很多，耶穌裹巾上的布紋小且細(xì)膩，分布密集。而瑪利亞的裙子布紋大且不易變形，少且稀疏。

三、布紋的在zbrush中的創(chuàng)建

在數(shù)字建模中zbrush對(duì)于布紋的創(chuàng)建是輕而易舉的。不僅可以用傳統(tǒng)的方法直接雕刻布紋，而且在zbrush不斷更新中增加一個(gè)叫布料運(yùn)行仿真的功能，以及增加了很多布料筆刷。

1.傳統(tǒng)雕刻布紋

傳統(tǒng)方法創(chuàng)建布紋我們可以將主體物先建好，用一個(gè)橢圓形或者長(zhǎng)方形的板片作為布，通過(guò)用Move筆刷去移動(dòng)板片四周的位置將大型確定出來(lái)，再通過(guò)重新布線(xiàn)，增加網(wǎng)格面數(shù)等手法去深化布紋的細(xì)節(jié)。手動(dòng)塑造布紋時(shí)要注意，在沒(méi)有任何外力拉扯的情況下，布紋觸碰到主物體后是受重力影響自然下墜的，褶皺自然不生硬。

2.布料解算功能

在zbrush當(dāng)中，布料解算可以說(shuō)是相當(dāng)?shù)谋憷抑悄埽墓δ茴?lèi)似于一個(gè)專(zhuān)門(mén)做服裝的軟件MarvelousDesigner。它能將一個(gè)模型模擬成一塊布料，運(yùn)用重力和物體碰撞等原理，讓模型自己自動(dòng)生成一塊自然的布紋。通常在解算一塊布時(shí)我們要運(yùn)用到一下幾個(gè)功能，地板碰撞，膨脹，放氣，展開(kāi)，收縮，重力以及碰撞體積和運(yùn)行仿真等。

在運(yùn)算布料前我們要提前打開(kāi)地板碰撞，碰撞體積，重力。開(kāi)啟地板碰撞是為了將地網(wǎng)格看作一個(gè)地平面，讓zbrush在解算布料中模擬出布料觸碰到地板的狀態(tài)，如果不開(kāi)啟地板碰撞，布料便會(huì)懸空。開(kāi)啟碰撞體積是為了讓zbrush識(shí)別到解算布料要觸碰的模型，與之發(fā)生碰撞解算。如果不開(kāi)啟觸碰體積，布料則會(huì)穿過(guò)主體模型，無(wú)法與模型發(fā)生碰撞。重力是能否使模型解算成布料的最關(guān)鍵的一步。我們都知道自然因素是布紋產(chǎn)生的根源，沒(méi)有重力的布料只會(huì)飄起了。重力會(huì)使每個(gè)布紋都有自然下垂的趨勢(shì)，產(chǎn)生自然又有節(jié)奏的美。

3.運(yùn)行仿真的實(shí)際操作

當(dāng)所有功能的數(shù)值都調(diào)好之后，便可以打開(kāi)運(yùn)行仿真進(jìn)行解算。為了體現(xiàn)材質(zhì)對(duì)布紋的影響，我特地做了兩片厚度不同的布料方塊，在不改變其他變量的情況下將它們分別解算在相同的小球上，可以看出，薄的布紋緊貼著小球，布紋細(xì)小且淺。厚重的布紋硬，寬大且深。因此布紋的形狀與布料的材質(zhì)有很大的關(guān)系。

為了讓圣母瑪利亞雙腿之間的布紋由重力影響產(chǎn)生更加有說(shuō)服力。我將兩個(gè)柱子模擬成瑪麗亞的膝蓋，在布料解算的過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，柱子本身周?chē)牟技y圍繞著圓柱的頂端慢慢呈現(xiàn)自然下垂的發(fā)散趨勢(shì)，而圓柱之間的布則慢慢下垂，下垂到布料尺寸因重力拉伸范圍的極限，而形成的半橢圓的布褶。

4.布料筆刷在服飾上的運(yùn)用

在常見(jiàn)的布料筆刷中，常?？吹絚loth前綴打頭的筆刷名稱(chēng)，一般這類(lèi)的筆刷就是布料筆刷或者稱(chēng)為衣紋筆刷。如ClothDimple，ClothFold，ClothHook筆刷等等。最常用到的布料筆刷有ClothHook，ClothMove以及ClothNudge筆刷。這些筆刷往往運(yùn)用的地方非常的多，也是最常見(jiàn)的布紋類(lèi)型。

通常情況下ClothMove是適用于任何一個(gè)衣物的拉扯，類(lèi)似普通的雕刻筆刷Move，可以將衣紋大致的走向拉扯出來(lái)。而ClothNudge更適合于做一些弧形狀的布紋，如腋下，胳膊肘，等一些褶皺。

因?yàn)椴剂辖馑闶莦brush的一種新功能，新嘗試，所以在解算中時(shí)常還是會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，面對(duì)這些問(wèn)題我相信在zbrush軟件不斷換代更新升級(jí)中會(huì)慢慢的解決，并能更好的完善它。

四、結(jié)語(yǔ)

無(wú)論是在藝術(shù)的創(chuàng)作中還是技術(shù)的研發(fā)中，如果需要