孙文娜 周小丽
摘 要：当代社会快速地发展，企业迫切需求技术性、技能型人才，而学科竞赛具有较强的实践性、创新性，融合了前沿技术，通过比赛能锻炼学生艺术与技术并重的能力，以及培养创新创意设计能力，培养团队协作意识。文章以参赛作品《眷盼》为例，具体讲述了数字绘画作品的制作流程：前期准备、模型制作、场景渲染、后期处理四个阶段。在竞赛过程中加强了学生技术实践性，促进与社会、企业生产接轨，培养与未来产业、创业新需求对接的人才。
关键词：数字绘画;场景渲染;后期处理
中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：2096-4706（2022）04-0132-05
Design and Implementation of Digital Painting Works Based on Entries
—Take the Work “Juanpan” as an Example
SUN Wenna， ZHOU Xiaoli
（Sichuan Top IT Vocational Institute， Chengdu 611743， China）
Abstract： With the rapid development of contemporary society， enterprises urgently need technical and skilled talents， and discipline competition has strong practicality， innovation and integrates cutting-edge technology and content. Through the competition， students ability to pay equal attention to art and technology， innovative and creative design ability and teamwork consciousness can be trained. Taking the entry “Juanpan” as an example， this paper describes the production process of digital painting works in detail， which include four stages： preliminary preparation， model production， scene rendering and post-processing. During the competition， the students technical practicality is strengthened， the integration with society and enterprise production is promoted， and the talents who meet the new needs of future industries and entrepreneurship are trained.
Keywords： digital painting; scene rendering; post processing
0 引 言
随着当下社会快速发展、许多产业的发展也加快步伐，急需实用型人才，但企业未能深入参与到人才培养过程中，导致高校培养的人才不能完全匹配企业的人才需求。如今许多高校都鼓励大学生参加各种竞赛与项目申报，学生在课堂上学到的知识技能在比赛中可以得到巩固;提升在实践中解决问题的能力;加强团队合作，增强大学生心理抗压能力;以及对未来就业方向的确定都有重要的帮助。
1 整体阶段
本文中以2021年指导学生参加的省级专业赛事，并在数字绘画类别中获得奖项的学生参赛作品——《眷盼》作品的设计与实现过程为例，来详细讲述作品的整个制作过程。首先，前期构思阶段：在此阶段需要花费大量的时间收集材料和素材，寻找作品的灵感跟思路，最终确定主题内容，这是整个作品的核心;其次，中期建模及渲染阶段：用三维建模软件对作品的角色进行塑形、场景搭建及灯光和材质渲染;最后，后期处理阶段：对模型阶段及渲染的成果在这一环节进行调整，前期存在缺陷的模型及灯光效果可以在此环节进行修补，对渲染成图中的色彩和构图比例进行处理和修饰，突出画面及作品的主体，与主题相呼应。此次比赛使学生更好地掌握3DMax三维建模软件、Photoshop图像处理软件的制作技术，并且提高了学生们的专业技术素养以及职业素养。整个作品的制作步骤如图1所示。
2 前期准备阶段
2021年5月22日，中国工程院院士“杂交水稻之父”袁隆平逝世，为了纪念这位时代人物，我们确定了此次作品的方向，接下来构思作品要“做什么”的主题，然后是“怎么做”，即处理作品的技术细节问题。
作品设计需要有创新性、新颖性、原创性，因此设计构思是整个作品的灵魂，也是设计过程当中最核心的一步，我们一直在寻找最能打动人心的形象画面，以及最想表达的内容。在此阶段学生们进行大量的资料和素材收集，在确定方向的基础上将“做什么”的主题锁定为袁隆平在2020年收养的小猫袁花花，袁老平时对它爱不释手，猫咪也经常陪伴袁隆平听各种汇报。因此《眷盼》作品的主角定为袁花花，以猫咪的视角俯视整个平原大地，在地势平坦、水源充足的肥沃土地上种植着大片大片的稻田，在黄昏的夕阳光照下，金黄成熟的稻子迎风飘扬，象征着这个时代华夏人民富足小康的生活。
3 模型制作
3Dmax这款三维软件在建筑表现（室内外）、动画制作、电影方向、场景搭建等领域使用得非常广泛，3Dmax功能非常强大，在电脑的三维形象模型制作中塑造物体的形体及造型非常方便，三维模型的材质赋予、真实的灯光营造也是非常优秀，因此在制作“袁花花”的模型时，整个模型都是在3Dmax软件中制作的，主要在“创建”面板中使用了“样条线”“标准基本体”等建模工具进行角色模型的制作，在“修改”面板中使用“对称”及“涡轮平滑”等修改器工具对模型进行调整和完善。
首先，在模型制作过程中，着重注意猫咪的形体与动作姿态的塑造，由于猫咪的后肢是弯曲的造型，因此它的关节处的制作是难度最高的，转折地方的布线对于整个模型来说尤为重要，要把线的距离和数量控制得使身体部分一致，不然在模型的后期阶段会出现各种问题，导致模型制作的工作量增大，所以前期布线的规范极其重要，这样才能在模型雏形制作完成后，再使用修改面板中的涡轮平滑命令的时候，猫咪的整体能够协调。如图2所示。
其次，“袁花花”身上的毛发，需要用到3Dmax的毛发系统，毛发系统是3Dmax中重要的应用功能之一，对于动画场景及角色建模都有着重要的作用。由于“袁花花”是只花猫，跟纯色猫咪纯粹单一的毛发相比，他的猫毛是黑白相间的，这一点相对要复杂些，在这过程中学生不断地尝试毛发系统的参数，直到达到想要的黑白相间的颜色分布效果;再次就是不同动物的毛发的质感是不一样的，需要调整猫咪毛发重力、弯曲、垂度等，以达到猫咪真实的毛发效果，经过不断尝试，最终得到较为满意的一只“袁花花”。
地形部分：在场景地形方面，水稻主要生长在地形平原广阔，土壤肥沃、水源充足的地区，因此整个场景以平原为主，地势平坦、水网密布、灌溉水源充足，周边有河流小溪。场景中需要有大量的稻田，规划范围比较大，而在处理水稻细节的时候，不能让水稻的摆放看起来杂乱无章或者呆板无趣，应该是欣欣向荣，富有变化的美感。所以画面中间的几块颜色是手动画的水稻的种植线，目的是让它们能够更加整齐有序且不显呆板。这之中的树和灌木的摆放也极为讲究，如若不然，渲染出来的效果会杂乱无章，影响观者的视线，为此在地形上摆放植物也需要做到张弛有度、疏密有序，才能使得画面更加和谐。为了贴近真实的农田场景，我们在最终画面的左上角增加了村庄，使整个环境更加合理。如图3所示。
4 场景渲染
在渲染阶段我们选用的是V-Ray5渲染器，V-Ray5渲染器是三维建模软件中很受欢迎的一款渲染引擎，为不同行业及领域提供了高质量、高品质的动画渲染效果及静帧图片。跟3Dmax中自带的扫描线渲染器相比，V-Ray5渲染器中提供了一种特殊的材质——VRay Mtl。在渲染场景时，能够更好地捕捉物理照明、模拟真实的光感效果，并且在材质质感的处理上，反射、折射、菲尼尔反射能更好地应用。因此在渲染过程中我们选择了这款渲染引擎，以更快、更好地完成对场景的渲染。
灯光选用的是VRay灯光里面的VRay SUN太阳光灯光类型，营造出黄昏光照的环境。在画面中呈现出在广阔无边的田野上，还未收割的稻田犹如金色的海洋，在黄昏的阳光下金光闪闪，透过画面，似乎能闻到扑鼻而来的一股股稻谷的清香，表现出稻田大丰收的盛况。
由于场景过大，场景内的元素太丰富，为了能做到最大化减轻渲染负担，减少渲染时长，于是给学生的解决方案是将画面一分为二，两台电脑同时渲染，左右分开渲染，时间上缩短了一半。
5 后期处理
在渲染成图之后，需要使用Photoshop软件进行后期的调整。Photoshop软件应用的领域非常广泛，可在广告、产品、海报、效果图等行业对平面图形进行加工和处理，达到更好的画面效果。在此次作品中，使用Photoshop工具先调整作品画面的天空以及整体色调与饱和度，达到画面和谐美感;再处理渲染阶段单薄的层次关系及单调的背景，使画面场景饱满丰富;对场景的地面和网关系进行整理，使路网关系清晰明了，整个画面干净、舒适;并在画面中突出重点部分、要表达的主题，使画面主次分明。对图像的构图比例进行调整和处理，达到合理舒适的构图效果。
第一，整体调整。首先是天空的调整，画面大概三分之一的部分都是天空，在画面中占比较大，因此天空的选择非常重要。渲染成图的天空的整体气氛太平淡，没有丰富的细节变化，需要替换使用有色彩细节的氛围天空。其次是天空对整体环境影响的调整，需要对画面的色彩进行整体调整，整体中做到冷暖色彩对比及明暗对比，色彩调整主要调整色彩饱和度、色彩平衡、曲线及色阶等。
第二，画面空间关系。即模拟透视关系，让二维平面的画面呈现出三维场景的真实空间关系，达到画面中近、中、远的虚实变化，使得空间感具有层次和递进效果。根据美术中透视的原理，将近景的事物处理得实在，而远处的稻田、山峦需要慢慢消失在天际线，在天际线最远处新建空白图层，填充天空的颜色，使用蒙版图层，并在蒙版图层中使用渐变编辑器，快捷键为“G”，选择“前景到透明”模式，形成虚化、从有到无的渐变变化，以达到作品犹如真实照片般近实远虚的透视效果。
第三，地形的处理。画面中的稻田、小河、桥、村庄的路面关系处理，需要丰富画面的地面细节，并且使每样元素都区分开来，避免整体画面混乱。稻田通过渲染通道选择出来后，通过Photoshop的调色工具“色相饱和度”或者“色彩平衡”将其调整成水稻不同的成熟度，增加画面的细节;小河通过魔棒工具从渲染通道中选择出来后，使用图像调整中的曲线工具，调整其亮度，使小河与路面及稻田等地面区分开，并同样的方法将房屋跟地面区分开，达到整个场景地面关系明确、清晰明了。
第四，光感的变化。3Dmax在渲染成图时，光线及阴影的不足会导致画面过曝或者过灰，要确保画面中的物体及配景的色彩及亮度保持统一，使用魔棒工具、调整工具达到画面光感的和谐统一。
最后是近景细节的处理。目的是使画面的重点明确，主题清晰，将猫咪跟远处的稻田和背景区分开。使用Photoshop中的快捷键为“O”的减淡工具以及加深工具，对猫咪身体进行高光、灰面、明暗交界线、反光、阴影的明暗处理，用同样的方法处理近处草地和蒲公英的细节及体量感，达到近处的猫咪主题明确的效果。如图4所示。
在制作过程中，我发现许多学生在渲染阶段就认为作品已经完成，觉得后期处理阶段并不重要，但后期处理过程是整个作品制作非常关键的一步，是检验前期工作建模和渲染成果的阶段，是最终点明设计思想跟主题的阶段。后期需要弥补模型建模和渲染光照过程中的缺陷，并在后期处理过程中牢牢把握住设计主题，在调整画面的色彩对比、构图比例、近中远的层次关系、明暗变化的每一个过程中，突出强调设计的主题，强化画面主体，不然最终的作品画面的效果就是平平无奇，没有视觉冲击。如图5所示。
6 结 论
提倡高校大学生参加各种竞赛与项目申报，通过比赛能锻炼学生提高技术与技能，创新创意设计，为社会服务，培养团队协作精神，拓展国际视野，增强心理素质，成为未来的社会栋梁。《眷盼》作品的展现是为了表达我们对袁隆平的敬意，利用了3Dmax建模软件、Photoshop后期处理软件设计展现了中华大地的鱼米之乡、太平盛世。在其过程中经过反复的尝试跟测试，实现了最终的画面。
参考文献：
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作者简介：孙文娜（1986—）女，汉族，四川南充人，助教，本科，研究方向：数字媒体应用技术方向。
