外文文献

Maestri, George

Computer Graphics World. Mar2010, Vol. 33 Issue 3, p46-48. 2p

Product Review

The article reviews the interactive 3D sculpting software ZBrush from Pixologic.

The article offers information on Zbrush from Pixologic Inc. which is a digital painting and sculpting program used for scientific illustration, visual effects in film, and television and video game production. It says that Zbrush creates a detailed three-dimensional (3D) organic forms with millions of polygons. It also mentions that Zbrush lets the user create shapes and form, and then utilize retopology to make a simplified edgelooped 3D model which can be painted by its PolyPainting feature.

WHAT IS SO SPECIAL ABOUT ZBRUSH???

Zbrush is a digital sculpting and painting program from Pixologic (((www.pixologic.com))). It costs $$$595 (((pound;pound;386.61at the current exchange rate))).

It is widely used in the following areas:

• Scientific illustration
• Visual effects in film and television
• Video game production
• Concept design.

Many visual effects houses and games companies use Zbrush as part of an established production pipeline when creating 3D assets for animation and game character creation. This is because it offers tools and features not to be found in mainstream modelling and animation programs.

It can be used as:

• A main modelling and texturing package to create 3D models from scratch
• A program to detail and texture models made in other programs (((e.g. Softimage XSI, Maya, 3D Studio Max, or Cinema 4D))).
• A unique form of still illustration program.

MORE POLYGONS

A feature of Zbrush is that it allows the user to create 3D models with millions of polygons. It will allow the creation of much denser polygon meshes than conventional 3D packages could handle.

For example, an application such as Softimage XSI would be able to open and render a model with a 3-million polygon count on a 64-bit PC with 16 Gb of RAM. However, attempting to open a 16-million polygon model would cause XSI to crash. Zbrush would be able to easily open and render the same file in two minutes.

AN INTUITIVE APPROACH TO 3D SCULPTING

Sub-division surface and NURBs (((non-rational B spline))) modelling techniques in mainstream 3D packages are used to create organic forms. These methods involve either moving vertices, extruding polygons and edges, or drawing splines in 3D space to create a framework over which to ''stretch'' a 3D surface.

3D modelling and animation is a complex process. To achieve a rendered image the 3D artist needs to learn a number of skills (((modelling, UV mapping, painting flat textures and greyscale maps on a UV template, animation, lighting, setting up a Mental Ray Render Tree, and compositing the rendered frames))). Good results can be achieved (((see Aaron Sims work on the robots in Steven Spielbergs ''A.I.''[ 1]))) but the workflow is not intuitive.

When modelling with mainstream 3D applications, the layout of your models polygonal topology is an important consideration.

If you intend to animate your model, it should be created using edgeloop modelling techniques[ 2]. This means that a models polygons should be arranged and aligned to follow the topology of a characters features, often in rings of 4-sided polygons. Edgeloop models of human figures will have 'holes' such as the mouth or eye composed of rings of edges and polygons.

The benefits of an edgeloop model include:

• They are 'lighter' because a mesh composed of rings of 4-sided polygons contain one made of triangular polygons
• They give less-distorted results when deformed during animation
• They avoid the 'zigzag' artifacts sometimes caused by triangles on the models surface when rendering.

Zbrush allows the user the luxury of sculpting their model before having to worry about polygon topology. The artist can concentrate on form and shape in the first instance. When they are happy with the result, they can use retopology to

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外文翻译

大师，乔治

计算机图形世界。2010年3月，卷。33第3期，第46-48页。2P。

产品审核

摘要:本文回顾了Pixologic 的交互式3D雕刻软件ZBrush。

这篇文章提供了Pixologic公司的Zbrush信息，这是一个数字绘画和雕刻程序，用于科学插图，电影视觉效果，电视和视频游戏制作。它说Zbrush创建了具有数百万个多边形的详细三维（3D）有机形式。它还提到Zbrush允许用户创建形状和形状，然后利用retopology制作一个简化的edgelooped 3D模型，可以通过其PolyPainting功能进行绘制。

什么是关于ZBRUSH ???

Zbrush是Pixologic的数字雕刻和绘画程序（（www.pixologic.com）））。它的成本为$$$ 595（（（当前汇率为386.61英镑）））。

它广泛用于以下领域：

• 科学的插图
• 电影和电视中的视觉效果
• 视频游戏制作
• 概念设计。

在为动画和游戏角色创建创建3D资源时，许多视觉效果公司和游戏公司将Zbrush用作已建立的生产渠道的一部分。这是因为它提供了主流建模和动画程序中无法找到的工具和功能。

它可以用作：

• 从头开始创建3D模型的主要建模和纹理包
• 在其他程序中制作的细节和纹理模型程序（（例如Softimage XSI，Maya，3D Studio Max或Cinema 4D）））。
• 一种独特形式的静态插图程序。

更多多边形

Zbrush的一个特点是它允许用户创建具有数百万个多边形的3D模型。它将允许创建比传统3D包可以处理的更密集的多边形网格。

例如，像Softimage XSI这样的应用程序可以在具有16 Gb RAM的64位PC上打开并渲染具有300万多边形数的模型。但是，尝试打开一个1600万的多边形模型会导致XSI崩溃。Zbrush可以在两分钟内轻松打开并呈现相同的文件。

一种直观的3D雕刻方法

主流3D包中的细分表面和NURB（（（非理性B样条）））建模技术用于创建有机形式。这些方法涉及移动顶点，挤出多边形和边缘，或在3D空间中绘制样条线以创建框架，在该框架上“拉伸”“3D”表面。

3D建模和动画是一个复杂的过程。为了实现渲染图像，3D艺术家需要学习许多技能（（（建模，UV贴图，在UV模板上绘制平面纹理和灰度图，动画，光照，设置Mental Ray渲染树以及合成渲染）帧）））。可以取得良好的效果（（参见Aaron Sims在Steven Spielberg的“AI”[ 1 ]中对机器人的研究）））但工作流程并不直观。

在使用主流3D应用程序进行建模时，模型的多边形拓扑布局是一个重要的考虑因素。

如果您打算为模型设置动画，则应使用edgeloop建模技术创建它[ 2 ]。这意味着模型的多边形应该排列和对齐，以遵循角色特征的拓扑结构，通常是4面多边形的环。人物形象的Edgeloop模型将具有“洞”，例如由边缘和多边形环组成的嘴或眼睛。

edgeloop模型的好处包括：

• 它们“更轻”，因为由4边多边形环组成的网格包含一个由三角形多边形组成的网格
• 在动画过程中变形时，它们会产生较少失真的结果
• 它们避免了渲染时有时由模型表面上的三角形引起的“锯齿”伪影。

Zbrush允许用户在不必担心多边形拓扑之前雕刻他们的模型。艺术家可以在第一时间专注于形式和形状。当他们对结果感到满意时，他们可以使用retopology来创建简化的edgelooped模型。使用此功能，他们可以在其雕塑的表面上绘制多边形的循环（（（多边形的顶点与模型对齐 - 如3D跟踪）））。

雕塑的精细表面细节可以投射到新网格上。最终结果是3D模型几乎与原始雕塑相同，但具有有组织的流动拓扑结构，可以在肢体弯曲或张开的情况下轻松制作动画。

作者使用Zbrush的重新拓扑功能，从源自MRI Dicom数据的密集多边形网格创建人类支气管的简化模型。新模型保留了原始形状，但具有有组织的拓扑结构和较少的多边形。

Pixologic的ZBrush一直领先于它的时代。该软件在多年前开创了交互式3D雕刻领域，并且在随后的几年中，该软件已被用于在游戏，电影和插图中创建高度详细和逼真的模型。除了提供3D雕刻功能外，ZBrush还可以创建2D插图以及通过深度绘画制作的“2.5D”图像。新版ZBrush增加了许多工具，使建模和绘画变得更加容易。

ZBrush适用于Windows和Apple的OS X.启动软件后，您可以选择加载多个库存模型中的一个，导入您自己的模型，或者继续使用空白画布。通过此菜单后，界面会出现。界面极具吸引力，中间有一个大工作空间，两侧各有工具。在界面设计方面，Pixologic倾向于向自己的鼓手迈进。菜单结构与大多数应用程序不同，公司倾向于使用自己的术语。然而，这不是一个巨大的障碍，但它需要一点时间来适应ZBrush的独特工作流程。

基本工作流程是基于画笔的：您可以刷到空白画布或现有模型来添加或减去细节。您可以在2D中进行绘制，像在任何绘制包中一样进行触摸，但是在使用几何体绘制时会产生真正的力量。画笔可以包含任何几何形状，并用于标记或拉动模型的表面以添加细节。然而，刷子可以比简单的推拉更深入; 他们实际上可以调用宏和其他高级函数来创建非常具体的效果。例如，doth画笔可以轻松地将对象的表面转换为画布。另一种刷子用于缝制衣服上的接缝或用于缝合角色皮肤上的疤痕。Pixologic技术的可能性非常广泛，可以实现高度的创作自由。

ZBrush最常见的用途是3D雕刻。通常，ZBrush已被用作精加工工具，其他基本几何模型在其他地方建模，并在ZBrush中添加了最终润色。该软件能够处理非常大的模型，可以添加高度的脱轨。然而，通过添加允许您在ZBrush中从头开始创建几何图形的工具，此工作流程一直在缓慢变化。

其中一个最有趣的工具叫做ZSketch，它提供了数字等效的粘土建模技术。通常，在粘土中雕刻涉及创建添加粘土条的线电枢，从头开始构建模型。ZSketch允许您绘制可以附加到ZBtush骨架的几何体的“条带”，就像电枢一样。ZSketch也可以在没有电枢的情况下用于模拟自由形态。这个过程由ZBrush的ZSpheres技术驱动，该技术使用画笔笔划创建底层几何网格。新版本的Spheres II允许创建分支结构 - 例如手，手指和四肢。

另一个不错的建模改进称为统一皮肤，它使您能够控制ZBrush创建网格的方式。统一皮肤的更新版本极大地提高了在网格的特定区域周围创建边缘循环的能力，作为创建平滑组的墙。简而言之，这些新功能允许您在3D中绘制心脏内容，然后将这些创作提炼为可用于其他3D应用程序的模型，例如电影，游戏等资产。

除了创建和雕刻几何体之外，ZBrush还可以用作绘图包，可以在画布上绘制，也可以在3D模型上绘制。您不仅可以绘制颜色和纹理，还可以在模型上绘制材质。当然，在3D模型上绘画时，您需要能够有效地将画笔笔划映射到模型。ZBrush的新版本通过改进UV编辑器来帮助实现这一领域，UV编辑器控制纹理在模型上的放置方式。您还可以将纹理管理添加到ZBrush中的任何工具，以在建模时绘制纹理。

ZBrush的可以处理比大多数其他3D软件高得多的几何级别，从而可以轻松创建如此丰富的模型，以至于难以在其他地方导入。为了实现这一目标，Pixologic开发了GoZ，这是另一项重要功能，可以与其他3D软件更紧密地集成，例如Autodesk的Maya，Pixologic的Modo和Maxon的Cinema 4D。GoZ不仅可以导出3D几何体，还可以输出凹凸，法线和置换贴图等信息。这允许模型在几何上点亮，通过简单的图像映射添加细节。导入第三方软件包后，GoZ会使用这些图像映射为您设置所有着色网络。GoZ将负责简单的操作 - 例如校正点和多边形顺序 - 以及需要完全重新映射的更高级操作。

对于那些使用ZBrush作为绘图包的人来说，软件的3D特性可以增加很多功能。Pixologic称之为“2.5D”，它可以让你浮雕。例如，可以通过改变照明来进一步修改以2.5D绘制的图像。此外，Pixologic现在添加了一个名为QuickSketch的2D草图绘制功能。这基本上是一个草图工具，允许您在2D中快速记录您的想法，然后将粗略移动到3D空间。

总的来说，我真的很喜欢ZBrush。该软件肯定有一个学习曲线，但一旦掌握了它，3D雕刻是一个自然而直观的过程。任何想要创建高度详细和逼真的模型的人都应该看一下软件。

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