基于ZBrush的雕塑课程改革研究

目前学术界对ZBrush数字雕塑的研究较少（ZBrush是一款雕刻软件，以下简称：Zb）。相关研究主要集中在以下三个方面。第一，各大美术院校设立相关课程。广州美术学院、中国美术学院、四川美术学院雕塑系陆续开设相关课程。作品成果较多，理论成果较少。第二，围绕Zb在动画软件应用中的研究。张盛、邵向前、崔晋等人讨论了Zb软件在建模中的具体技巧和方法。朱喜基、潘亮、姚汇娜谈论了Zb的真人头部模型设计以及重建方法。李园、兰德等人浅谈了Zb数字雕刻软件在电脑首饰设计中的应用。第三，围绕Zb在教学应用中的研究。杨媛探讨了在游戏设计课程的教学中如何最大限度地实现Zb软件教学与基础课程的合理嫁接。朱华西研究了基于Zb角色建模教学过程中的技巧。于伟介绍了大连理工大学数字雕塑教学情况，指出数字雕塑为实验操作者提供了多种实现造型设计的手段。

总的来说，学界对Zb的应用研究主要集中在动画、影视以及其他设计领域，教育教改领域少有涉及，也少有与其他课程产生互助的关系。

一、本课程改革研究目标

通过课程学习，培养学生基本掌握Zb雕刻软件的操作方法与技巧。在实体泥塑与虚拟雕刻的教学中培养学生的空间思维能力、造型能力与设计能力。探索多种三维软件在不同雕刻需求时，应用切换的方法。完善动画专业“数字雕塑平台”建设，切实带动动画课程体系化。

二、ZBrush数字雕塑课程设置

在课程改革中，先开设了传统泥塑课程，学生对泥巴的体验是直接、真实的，富有触感的。通过简单命题的创作，比如完成一件卡通动物的泥塑，增强学习者对“雕”与“塑”的理解。通过对雕塑体量、比例关系、空间关系等知识点的讲解，逐步了解雕塑的语言。在这阶段学习者不难塑造出一件动物雕塑，还能进行一定程度的细节刻画。课程的第二阶段是学习Zb软件，完成一件与之前泥塑相同的动物数字造型。这样的设置降低了数字雕刻的难度，在实体空间学生已经做出了动物的基本形。在熟悉了软件基本操作后便可创作了，在这期间把之前的泥塑体验和经验换一种方式表达出来，转换为软件中不同的“命令”，但是对于虚拟动物形象的体积、形体和空间关系等要素的要求不变。Zb最大的特色是可以让软件操作者产生像儿时玩泥巴一样的自由和随意的感受,同时它又具备了快捷、便利、省时地造型效率，当然这种“感受”和真实体验是有距离的。

三、ZBrush雕刻软件的基本操作与技巧

Zbrush完全颠覆了以往三维建模的方式。其界面不同以往，简洁的同时还拥有更多的“虚拟”操作空间。在技术表现上，突破常用的方体建模和边线建模的方式。采用“Z”球模型，利用近似于泥塑的手法，可以完成加减、磨平、凸起、切割等细腻的操作，提高了塑形的效率。Zb软件不用复杂的流程就能生成法线贴图。在数据保存和传输上，Zb软件不仅适用于三维角色、场景、手办造型的制作，数据还可以和三维、二维软件互通，对后期的创作提供了便利。

Zb创作雕塑的基本流程有：动态模型流程、Z球模型流程、模块化流程三种，他们的共同特点是初始获得一个基础模型，这个过程类似于泥塑的“上大泥”阶段，雕刻出造型之后拓扑合理布线，拓扑后得到一个布线结构更便于深入塑造细节的模型，再进一步塑造细节，最后完成模型，精简模型数据便于精雕或3D打印。

四、从比较中看数字雕刻的特征与优势

传统雕塑制作是一个“线性”的过程。以泥塑为例，先搭架子、然后上大泥、最后深入塑造形体直到完成。这个过程具有不可逆性，也就是说，我们无法在这几个阶段之间随意改变其顺序，也不可能随意在中间跳跃。“线性”过程的问题在于一旦前面的环节出错，如果要修改错误，就要倒回去，回到错误发生之前的状态接着做。数字雕塑的创作过程和传统雕塑比有巨大的不同。这种不同既源自于计算机技术的特点，同时也源自于材料本身的特性差异。用Zb建模软件做雕塑，材料不再是现实中的泥土、石材、木头、金属，而是“数字泥土”材料。其本质是一个计算机数据，其非线性特征主要体现在以下三个方面：制作不同阶段的顺序可以任意跳跃；可以切掉和添加任意形体；可以模块化的创作模式；形体可以重复使用。
数字雕塑具有的深度“交互性”特征。传统的雕塑创作都是“非交互式”。在传统的雕塑创作中，以泥塑为例，如果要在一个泥塑上挖去一个标准的立方体或球形，这都是非常耗时的工作。如果不满意，想要改变这个“洞”的位置、大小或是排列方式，那将是一件令人头疼的事。在数字雕塑中，命令工具作用于雕塑数据，可以实时地看到结果，及时反馈。比如利用软件中的“布尔差集”工具，可以在极短时间完成标准圆球的挖去工作，而且还可以马上调节，并立刻看到结果。这种即时交互式创作体验在Zb很多工具中都有体现。

数字泥塑材料的语言本质特征是虚拟性，不受自然力作用，可模拟自然力的作用，形体塑造易穿透，可快速复制，不占用实体空间。数字雕塑技术突破了空间对雕塑的限制，在空间上解放了雕塑制作者，作品的保存方式改变，作品的成形方式改变。数字雕塑技术还突破了时间对雕塑的限制，数字泥土材料突破了传统材料的语言范围，能制作出大量复杂的造型。
 数字雕塑的核心价值是新语言的可能性。如果用传统雕塑的思维来使用数字雕塑技术，那仅仅是利用数字手段模拟传统雕塑的创作过程，充其量只是提高创作效率和降低创作成本。数字雕塑真正的核心价值是数字泥土和数字化工具带来的新的可能性和新的雕塑语言，产生一种以数字化手段为基础的雕塑创作思维和数字美学。

五、基于ZBrush的动画专业“数字雕塑平台”建设的实践

在课程的教学过程中首先树立数字雕塑的理念，使用Zb等数字雕刻软件，建立横向课程之间的相互关联性，在教学过程中融入整体意识。数字雕塑课程的应用不局限于雕塑课程本身，在游戏低模建模、动画运动规律、立体构成以及相关软件课程都能广泛运用。

数字雕塑引入解剖课程，学生在虚拟空间中创作数字雕塑作品，积累雕刻的经验。数字雕塑创作是非线性的雕刻流程，可以反复修改，还能以层级、动态的形式观察。将数字雕塑作品打印成型，学习者能以直观、交互的方式，理解在传统教学中难以把握的动态造型、透视变化、阴影关系等难点问题。

数字雕塑将解剖课程、三维软件课程、传统雕塑课程和偶动画课程串联起来，将虚拟模型可视化、可触化，解决了传统雕塑模型翻制的问题，提高了偶动画创作效率。在进行数字雕塑创作时，在软件中调整好面部表情、比例缩放、编号打印，损坏后还能重制。此外，3D打印在服装道具的制作、动漫衍生品的开发上，相比传统工艺也更加精准、快捷。3D打印、数字雕塑的应用有助于打通动画专业课程之间的壁垒，成为课程之间在技术上的桥梁，还对丰富动画专业理论具有积极的意义。

3D软件种类繁多，按照技术特点可分成多边形建模、曲面建模、雕刻建模、动力学建模等类型。多边形建模的代表软件有3D Max和Maya，曲面建模的代表软件有Rhinoceros ，雕刻建模的代表软件有ZBrush和Mudbox。这些软件中，雕刻建模类软件更加贴近传统雕塑创作的工具和思维方式。针对不同的需求，Zb能与很多三维工程平台综合运用，构建出“数学雕塑平台”。合理利用三维软件协调雕刻，比如，利用3D Max来创建简单模型，然后导入Zb中雕刻细节，从而达到软件之间的交互工作。Zb不但能回避其他三维软件高面数渲染效率低的弊端，还有利于普通电脑设备雕刻高清作品，可以快速准确地实现贴图绘制，其过程更加人性化。

六、结语

本课程的改革研究有利于动画专业课程中三维软件的跨平台学习与应用，具备一定的延展性，对其他相关类似课程有借鉴意义，带动动画课程体系化。改革有利于动漫雕塑课程的数字化发展，有利于“数字雕塑平台”建设。在此之上建立合理的雕塑教学理念，对于动画创作有实际价值。改革还有利于提高学生造型能力、设计能力，并能为学生创造对事物更真实可靠的探索机会，是实物教学和参与性学习的发展需要，为学生学习活动的开展提供了新的可能。

本文来源：《魅力中国》：https://www.zzqklm.com/w/wy/25805.html