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周末抽了点时间，写了今天这篇文章，主要是针对CG初学者的，当然，如果你已经在行业了，这篇文家也可以让你对整个行业有个了解。这是一篇指南，针对涉足CG领域初学者的。
首先，要知道，CG是一个巨大的领域，就像医学领域那样，非常广泛，即便某个小领域，一个人都可以长期学习，虽然说CG的广度和难度完全比不上医学，但是对我们普通人来说，这样形容也并不夸张。
小编其实也收到挺多私信的，有关于技术问题的，有关于经验问题的，还有很多其他关于学习问题的，有时候工作忙，无法一一回答，先抱歉了。很多小伙伴在初学3D艺术时，总是会有个疑惑，CG是什么，CG这行业有多少个大类，CG行业工作流程是怎么样的，影视公司有什么部门...等等等。今天这篇文章我将尝试帮助大家大致了解CG领域到底是什么，例如一些核心概念、基本术语以及所有主要3D应用程软件的一些简要说明等。
实际上，现在学习3D工具的门槛并不高，在互联网上有数之不尽的免费教程，还有被河蟹的正版教程，想学习真的太简单了，毕竟资源分布在整个Web上。
▲ 带着艺术的眼观看作品
一-整体工作流程
涉足3D，多多少少肯定会涉及一些技术性的活儿，但绝大部分实际上相当简单，完全可以不受技术限制地开始凭自己的想象力进行艺术创造，当然，如果在职场的话，主要约束条件是甲方，否则自己学习，完全可以根据自己的爱好兴趣进行艺术创作。接下来，我将使用大家都熟悉或者更容易理解的专业术语来说阐明一下CG中的3D领域项目的总体流程。
带编号的部分显示了项目期间的流程顺序，越早进入项目，就可以在流程之间来回越多，其实意思就是返工修改。一旦确立目标概念，通常就需要严格地坚持这一过程了。
1.概念阶段
Concept Phase
概念设计，这通常是CG影视中任何项目的第一步。在这里，首先要真正弄清楚需要做什么，本质是导演需要什么，没确定概念之前，后面的工作是没法执行的，在此阶段，一切工作的心态都是最重要的。概念设计不管是PS简单合成制作的，还是插画形式，反正不管是照片还是绘图形式都没关系，核心的关键就是要了解最终图像的基础外观，换句话说，最终的目的是让导演或编剧等核心人物确定下来。现在公众号每日都会分享一位大神作品，很多大神都是兼并概念设计师，可以多欣赏一下，提高艺术眼光，对后续的工作或者学习是有很大帮助的。下图的概念草图的示例，它们的样式和形式是不相同。在创意产业中，概念艺术家就是一种职业，实际上很多CG领域的插画师也是一名概念艺术家。
2.建模阶段
Modeling
我们可以将3D建模和雕刻建模进行比较，在3D建模中，基本构建块是多边形，而不是一个细腻的人、石头、木头或布料等，实际上，在游戏或电影中看到的3D模型大部分由多边形组成的。所有3D软件都可以在某种程度上进行多边形建模，像3d Max或者Maya等手工建模能力比其他的软件要好太多，注意，我这里是排除工业产品软件建模的。有建模过的小伙伴应该知道，其实多边形建模是很方便的，也很便捷。
一个立体模型的多边形结构最低由4个面组成，因此它由4个多边形组成，多边形只是术语，将一个多边形连接到其他多边形时，可以形成一个3D外形状。最低4个面的多边形结构体你知道是什么东西么？
多边形的角，或结，反正是那个尖尖的区域，称为顶点Vertex，，并且角通过边连接以形成界定多边形的线，这个叫Edge，封闭在一起后，产生一个不透明的面，叫Face(在Houdini中叫primitive)，它们一起构成了3D模型所需要的基础数据。
下面是三个图中，一个3D立方体，可以在其中看到已将其中一个面标记为多边形，另一个显示所选的四个顶点，最后一个显示的是边缘。
首先可以从多边形建模开始，学习一下建模可以让你真正了解一下3D。当然啊，如果你不喜欢这种手工搭建的建模方式的话，或者可以进行雕刻建模，雕刻建模特定于某些类型的软件，其实有点像那些木匠石匠那种雕刻家所做的那样，对一个初始物体进行雕刻细化。
在雕刻时，只需要从一个球，或者是一些基本多边形开始，雕刻建模师可以从这些初始模型来雕刻角色和环境。这非常有创意，而且还很灵活，对诸如人和树之类的复杂细节的东西真的太方便了，但雕刻建模也有缺陷，对如汽车之类的一些硬表面建模优势不是很大。
综上所述，建模分为两类：多边形建模和雕刻建模。两者都需要不同的软件和不同的技能。当然，有一些软件两者兼并，比如Blender，其内置了雕刻工具，可能雕刻功能没有那么强大而已。
针对雕刻来说，可以学一下ZBrush或Mudbox，都属同类软件。下面的ZBrush视频是我在油管找到的一个雕刻好的例子。
3.纹理和着色
Texturing & Shading
纹理和着色是在模型上定义颜色和材质的阶段。虽然纹理和着色是不分家的，但有时候必须分开解释，以便大家可以更好理解这两个部分。
纹理的理解很简单，例如有个木工雕刻的一个模型，然后用油漆进行上色，这个过程可以理解为纹理着色。
当然，一旦真正开始制作纹理时，其实是挺复杂的，但简单解释一下，我相信很好理解。与建模工作相反，纹理化一个模型是一项非常专业的工作，只有少数几个软件可以真正做到这一点，而擅长它的应用程序就更少了。
▲ A站大神Mateusz Baran的作品 (artstation/d4nte)
纹理是项目中极其重要的部分。如果模型某些细节做得不好，你有时可以用好的纹理去掩盖它，但好的模型永远无法隐藏坏的纹理。
▲ 带各种纹理的武器
着色过程 - Shading
着色的本质告诉3D软件指定的区域是什么材质构成，是玻璃呢，还是金属，或者是石头呢。例如，如果要制作一个汽水瓶，一般来说，是透明塑料的，将瓶盖制作成不透明塑料，除了塑料类型，也有玻璃类型的汽水瓶。对于这部分，基本不用做太多纹理，添加一些玻璃材质，调整一下参数，然后然后贴上瓶贴广告就可以了。
软件的渲染器或着色器可告诉软件这个模型是由薄的不透明塑料制成，并自动把瓶贴广告放置在瓶身上。着色可能比纹理更有一些技术性操作，因为相同的材质在不同的参数下渲染出来的结果是可以完全不同的，因此，掌握材质的关键是了解光线在现实生活中在不同物体下的反射性、透明度等各种条件。
▲ 渲染中的着色过程
二着色概念在第二个模块中，将探讨关于着色的四个重要概念：折射Refraction、反射reflection、漫射diffusion和散射scattering。
1 - 折射 - Refraction
折射是光穿过半透明或透明物体（如水或玻璃）时的一种状态行为，或者可以说是光的表现方式。
▲ 光穿过玻璃或液体时产生的折射现象
2 - 反射 - Reflection
反射是关于有多少光在撞击物体时从物体反射回来。物体可以像镜子一样完全反射，也可以像黑色窗帘一样反射非常轻微。很多人在听到反射这个词时只会想到光泽反射，有光泽的反射是像水的反射、陶瓷杯、金属勺子等这些比较光滑的物体。
但是物体仍然可以反射大量光线而没有光泽——比如日常中的A4纸，或者你用的抽纸，白色那种。实际上，在生活中遇到的几乎所有东西都几乎存在反射性，所以在构建着色材质时记住了。
▲ 物体表面越光滑，反射效果则越强
3 - 漫射 - Diffusion
漫射即为漫反射，决定了光如何在表面上进行散射行为，漫射与物体的粗糙程度有关。完全漫射的物体会在光子撞击表面时从各个角度散射光子。漫射物体比较好的例子可以是布、墙壁，大理石、纸或者说没有上油漆的木板。漫反射很小的物体是指当光粒子撞击物体时主要以一个角度反射光粒子的物体。像镜子一样的东西，非常光滑，几乎没有扩散。
▲ 光线在粗糙的物体表面随机反弹，所以物体表面看起来无高光感
4 - 次表面散射 - SSS
次表面散射，Sub-Surface-Scattering，俗称3S，通常缩写为SSS，是光进入物体并在物体内部散射的行为，而不是像漫射那样在表面上散射。看到这一点的最好方法是在灯泡前看着你的手，光穿透手并进行散射，形成微橙红的血肉颜色，实际上这是光在的血液和肌肉周围反射的光。
▲ 光线能渗入物体的一定深度，产生内部光亮
三-绑定和动画
为了使角色产生动画效果，那必须在模型内部构建骨骼骨架内容，这个过程一般称为模型绑定。这是建模和动画之间的一步，对于获得任何自定义动画都是必不可少的，如果是程序性模型动画则无需绑定，一把是表达式关键帧动画或者解算动画等。
1.绑定
Rigging
Rigging是CG项目中最具技术性的部分之一，这里并不是说它很难，上骨骼很简单，难的是如何让模型产生动画，并且很符合我们所认知的运动逻辑，举个例子，《汽车总动员》不知道大家看过没有，汽车是死物，如何把汽车进行拟人化并正确表达，这才是难的。
先做骨骼，后建蒙皮。蒙皮，三维动画术语，也用于3D游戏中。在三维软件中创建的模型基础上，为模型添加骨骼。由于骨骼与模型是相互独立的，为了让骨骼驱动模型产生合理的运动，把模型绑定到骨骼上的技术叫做蒙皮。
这是Rig非常具有艺术性的部分，因为定义皮肤如何在骨骼周围移动实际上是很有意思的，有点像操纵木偶的感觉。其实绑定和动画融合了技术和艺术，跟做特效差不多，相对没有那么枯燥。
绑定基本上分为两部分。
首先，将骨架置于模型内，具体置于模型的什么区域由你的这个模型运动方式决定。比如生物的话，像人、四足动物、多足动物或者不常见的异类生物，又或者说非生物，例如会跑的手机、唱歌的显示器、变形的汽车等等，它们的骨架都会有所不同。反正一句话说，根据模型的运动方式进行骨骼处理。
其次，就是定义蒙皮。当需要开始制定模型动画时，必须让模型的表面有比较好的变形效果，因此需要在骨骼周围包裹皮肤，跟前面表达的一样，这个就是蒙皮。
2.动画
Animation
骨骼做好后，下一步就是制定动画了。动画在项目中属于非常专业的部分，好的动画需要非常符合运动逻辑设定，否则动画看起来就比较别扭。如果你要学动画的话，要了解的东西就很多了，比如说：姿态控制，表情控制，又分为写实和动画区分，写实的话偏向真实生活中的行为举止，动画的话偏向夸张搞笑等，而且，2D动画跟3D动画又有所区别，反正细分挺大的。此处涵盖视频
▲ 2D与3D动画的区别
四-脚本编写
脚本编写基本上是在3D软件中常用的技术，属于编程技术了，很多小伙伴听到编程写代码就会畏惧，实际上在CG中除了做开发以外，实际上写代码的情况不是很多，Houdini例外。不同的3D应用程序使用不同的语言，像Maya的Mel，Houdini的Vex，Nuke的TCL等等，现在很多软件开始逐渐统一化了，除了自身软件内置的脚本语言外，还嵌入的主流的Python语言。通常，学CG编程不是必须学的，但是我是建议你去学一下你所应用的软件的脚本语言，或者通用的Python语言。
像Houdini中的Vex，实际上可以做很多事情，用Vex写个模型出来都行，只是不那么方便而已，脚本语言的好处在于处理某一类的事情的时候，将会很方便，像写材质，写控制器什么的，都挺方便的。
还有一点，现在像UE、SD、Houdini等很多软件，都逐渐降低了脚本语言的难度，直接把一些代码封装成节点，把枯燥的编程变成可视化出来，相对来说降低了难度，但是逻辑性没有直接写代码这么直观。
如果会写代码或者脚本，你做项目就会很强大，还可以节省大量时间和精力。不过，这本身就是一门学科，需要时间来学习。
▲ Houdini中的Vex
五-解算与特效
行业中，有解算师和特效师的，解算一般是布料、刚体、破碎什么的进行模拟处理，当然，很多像特效相关的任务，特效师也可以完全去处理的。为什么会有解算，实际上，有些自然运动的动画，人工动画效果是不够就算出来的效果自然的，因为要模仿现实，所以要解算。而特效的话，应该都很好理解了，比如做个爆炸、做个海洋、做个集群效果等等等，这些是无法在现实中直接完成的，像核爆，不可能说在现实中引爆个核弹然后再录制下来吧，这种情况就需要特效师处理了。1.布料
Cloth
如今，电影和动画中大量使用布料模拟来制作超逼真的服装动态效果。这意味着衣服会根据重力、风或者碰撞等一些物理力来产生运动变化，而且还要正确做出反应，这就涉及到布料模拟了，实际上就是解算。
此处涵盖视频
▲ 基于Houdini的牛皮纸Vellum系统制作的布料
(需要此预览内容教程的回复「H布料」)
2.刚体 & 软体
Rigid Bodies & Soft Body
刚体是一些硬物模拟，比如建筑物爆破、键盘被砸坏等。其核心是其基本物理原理以及力如何相互反应而已，一般就是物体破碎或坠落产生的自然反应。想多米诺骨牌相互摔倒这样简单的事情就是刚体的一个很好的例子。一般来说，很多3D软件都可以进行刚体模拟。还有一个就是软体，软体刚好跟刚体相反，软体一般就是模拟肉、水球等，反正就是一些柔性物体的模拟。
▲ 刚体和软体
3.头发和毛皮
Hair & Fur
头发模拟在电影和动画中也被大量使用，主要是用来实现逼真的头发。因为头发在物体运动的时候会基于物理力产生相互碰撞的。常用的3D软件都可以做头发，但也有专门的软件和插件，如Yeti、Hair Farm和Ornatrix，Houdini自身也有很牛叉的毛发系统节点。
▲ 很强的Hair模拟
4.烟、火、水和粒子
Smoke, Fire, Water, and Particles
烟、火和水在特效领域统称为流体。 很多电影基本都有流体模拟，不管是特效大片还是爱情大片甚至科普节目。实际上，流体模拟可以获得超逼真的烟雾、灰尘等效果，用于影视的环境处理等。很多3D软件或者一些插件都可以完成这种工作，例如Houdini、RealFlow、AfterBurn和Fume FX等，实际上来说的话，这些已经属于EFX了，就是环境特效部分了，我比较推荐用Houdini，制作时思路可以很清晰。
▲ 烟、火、液体和粒子
5.集群系统
Crowd
为了在电影中拥有大量群体物体，比如人群，羊群，或者千军万马等，就需要使用集群模拟来处理了。这在当今被大量使用，因为可以使用它来生成用其他方式无法做到的镜头——千军万马。集群模拟的话，软件和插件都相对较少，Houdini的话自身就有一个很强大的集群模块，对于其他的软件或者插件来说，我了解不多，这里就不多说了。
▲ 电影实际拍摄无法调用大量动态生物群，集群系统就是最好的解决方案
▲ 2014年上映的电影《霍比特人：五军之战》，很多集群场景
6.肌肉系统
Muscles
现在的电影业基本都会大量使用肌肉模拟来模拟肌肉，因为写实特效需要肌肉运动来反馈物体表面细节运动。这经常用于模拟基于人或生物运动的肌肉扩张和收缩的效果。模拟皮肤在肌肉表面滑动是一种真实表现手法，这在传统的绑定动画中很难表现出来的。
此处有视频
▲ 有肌肉系统带动皮肤运动的恐龙
7.灯光照明
Lighting
照明阶段是项目最制作过程的最后一个阶段了，处理完照明就可以渲染了。照明是根据项目条件而定的，例如电影的风格、镜头的需要、环境的需要等设定不同条件的照明(亮度、颜色、阴影清晰度等)。照明主要是涉及到布光系统，你在场景中加了什么灯光，加了多少盏灯光，用了什么类型的灯光，灯光的位置，灯光的眼神，对后期渲染都会影响甚大。
▲ 灯光对物体的影响
六-渲染
最后一个环节就是渲染了，渲染是将所有内容组合成最终图像的阶段，设定好参数后，计算机就会根据参数把所需要的图形“做”出来。渲染是很简单的部分了，一般公司就是需要渲染出什么层，输出什么格式等而已，本质上是按一下按钮，然后等结果。但前提是需要大量的技术知识才能弄清楚如何更快更好地渲染，这其中涉及到大量的前期测试工作和参数理解工作。
灯的种类
Types of Lights
不同的软件可能在灯光类型上略微有差异，但本质还是一样的，常用的灯光无非也就是那么几种。
1 - 聚光灯 - Spotlights
聚光灯与现实生活中使用的聚光灯非常相似，例如剧院中的舞台灯。
▲ 聚光灯
2 - 区域关 - Area lights
区域光也叫面积光，就像摄影师经常使用的柔光箱。区域光非常适合照亮角色，因为它们看起来非常柔和舒适，皮肤一般是没有很强烈的高光的。
▲ 面积光
3 - 点光源 - Point lights
点（在某些应用中也称为全向光）顾名思义就是空间中发出光的点。如果你想模仿蜡烛或灯泡之类的东西，点光源就比较合适了。
▲ 点光源
4 - 平行光 - Directional lights
定向光发出平行光束，就像在地球上感知到的阳光一样。如果有人被太阳照亮，这就是你想要的光，注意一下，平行光一般跟光的位置无关，只跟反方向有关系。
▲ 平行光
好了，今天的行业干货内容就分享到这了，文章是根据自身职场经验和一些资料整合的，如有错误的地方，大家方可指出。最后，感谢阅读，后续再整理更好的行业干货文章分享给大家。
· · · 本文完 · · ·
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