ZBrush是一個(gè)強(qiáng)有力的數(shù)字藝術(shù)創(chuàng)造工具，它是按照世界領(lǐng)先的特效工作室和全世界范圍內(nèi)游戲設(shè)計(jì)者的需要，介于傳統(tǒng)和數(shù)字創(chuàng)作之間的結(jié)合方式開(kāi)發(fā)成功的，提供了極其優(yōu)秀的功能，可以極大地增強(qiáng)創(chuàng)造力； ZBrush是傳統(tǒng)工具和創(chuàng)新工具的完美組合，能創(chuàng)造復(fù)雜、高品質(zhì)的圖形，快速有效地表達(dá)自我,這些功能已在CG影片的數(shù)字建模方面被廣泛運(yùn)用。
使用ZBrush強(qiáng)大高效的筆刷繪畫(huà)工具，不管是進(jìn)行雕塑建模還是紋理制作，都能讓藝術(shù)設(shè)計(jì)師創(chuàng)作出震撼人心的作品； ZBrush是一款思路獨(dú)特的三維軟件，不像3ds Max或Maya有那么明顯的點(diǎn)、邊、面、體的3D概念，更像是Maya的Paint Effects畫(huà)筆特效，不過(guò)ZBrush筆刷工具比Maya的Paint Effects更強(qiáng)大，兼有2D軟件的簡(jiǎn)易操作性和3D軟件強(qiáng)大的功能。
1. ZBrush軟件的特點(diǎn)
ZBrush具有獨(dú)特的Pixol技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)應(yīng)用筆觸2D和3D的效果來(lái)繪制紋理圖像，還擁有強(qiáng)大的3D雕塑建模工具以及能夠?qū)�圖像和模型進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染著色的強(qiáng)勁引擎。Pixol是ZBrush所獨(dú)有的概念，ZBrush的Pixol技術(shù)可以使用任何顏色、材質(zhì)、紋理和深度筆刷在對(duì)象上直接繪制，并且還可以利用它來(lái)制作3D模型上的細(xì)節(jié)。由于Pixol可以保留大部分3D屬性(除了不能改變位置)，因此在它上面繪制筆刷就像是直接在3D模型上繪制紋理，可以說(shuō)Pixol技術(shù)真正地實(shí)現(xiàn)了2D與3D的結(jié)合，而且它的操作簡(jiǎn)單又直觀。
2. ZBrush的功能模塊
1) 建模模塊
ZBrush可以說(shuō)是一個(gè)雕刻軟件，操作非常接近于傳統(tǒng)美術(shù)創(chuàng)作，沒(méi)有其他3D軟件的技術(shù)障礙； 雕塑家和畫(huà)家使用它更是得心應(yīng)手，可隨時(shí)對(duì)其修改和添加細(xì)節(jié)，制作令人驚訝的復(fù)雜模型，并可將模型細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)化為置換貼圖，短時(shí)間內(nèi)極大增強(qiáng)模型質(zhì)量。部分同類(lèi)軟件也具備簡(jiǎn)單的雕刻功能，但無(wú)法與ZBrush相比，當(dāng)ZBrush 2.5版本發(fā)布后，可以實(shí)時(shí)雕刻多邊形的面達(dá)到2000萬(wàn)個(gè)，這無(wú)疑是CG領(lǐng)域一個(gè)突破性的發(fā)展，而且其新版本的建模功能對(duì)多邊形處理非常強(qiáng)大，制作流程更高效、更完善。
(1) 基本3D物體建模： 具有全部14種基本的形體和擴(kuò)展類(lèi)形體，每一個(gè)形體都具備相應(yīng)的初始參數(shù)調(diào)節(jié)，配合遮罩(Masking)調(diào)控板、變形操作器(Deformation)調(diào)控板和變化目標(biāo)(MorphTarget)調(diào)控板，可以對(duì)基本的3D物體進(jìn)行變形操作，從而使建模制作更高效，同時(shí)可以對(duì)變形后的形體進(jìn)行雕刻，利用ZBrush的軸向工具來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)稱(chēng)操作，通過(guò)雕刻工具強(qiáng)度和銳度的調(diào)節(jié)，使模型制作得到最大限度的控制。
(2) ZSpheres建模： ZSpheres是ZBrush獨(dú)有的超級(jí)建模工具，提供了一種新型的建模方法，不必像其他軟件那樣在點(diǎn)、線、面之間“疲于奔命”，ZSpheres可以通過(guò)相互鏈接的球體建立一種鏈狀的骨架結(jié)構(gòu)，然后移動(dòng)各個(gè)肢節(jié)來(lái)調(diào)整模型的姿勢(shì)，最終對(duì)ZBrush制作的模型進(jìn)行蒙皮操作，創(chuàng)建出真實(shí)的多邊形網(wǎng)格模型。
在制作過(guò)程中，設(shè)計(jì)師可以隨時(shí)使用快捷鍵切換到多邊形網(wǎng)格狀態(tài)進(jìn)行預(yù)覽，通過(guò)提供的修改器來(lái)調(diào)整網(wǎng)格的生成狀態(tài)、密度，設(shè)置局部細(xì)分和ZBrush的方向等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效互動(dòng)的建模雕刻與制作。
ZSpheres建模適用于任何物體，對(duì)于多肢節(jié)的生物、人物、動(dòng)物、樹(shù)木、機(jī)械都可以制作出令人滿(mǎn)意的效果。ZBrush增強(qiáng)了模型的骨骼工具，對(duì)于任何輸入的模型或自身生成的物體都可以設(shè)置骨架，然后調(diào)節(jié)它們的動(dòng)作，而不需要保留ZSpheres模型。
2) 輸入輸出模塊
(1) 2D(圖像)輸入輸出： Photoshop (.psd)、Bitmap(.bmp)、Macintosh PICT、TIF和JPEG(只能輸出)。ZBrush支持TIF圖像格式，可以用來(lái)處理高質(zhì)量的Alpha和Displacement Maps。
在新版本ZBrush中可以導(dǎo)出8位、16位、32位和64位的灰度級(jí)圖片或者RGB Maps，另外，ZBrush與任一可以編輯PSD文件的圖像編輯軟件連接起來(lái)，就可聯(lián)合ZBrush與圖像編輯軟件的優(yōu)點(diǎn)，為制作材質(zhì)或ZBrush設(shè)計(jì)提供更強(qiáng)大的功能。
(2) 3D(模型)輸入輸出： OBJ (帶有幾何形和紋理)、DXF (只有幾何形)、ZTL (ZBrush自身的模型格式，包含所有數(shù)據(jù)和記錄)。ZBrush自身的格式包括ZBR(ZBrush的文檔，包含畫(huà)布深度信息)、*.ZTL(ZBrush的工具)、*.ZLI(ZBrush的燈光)、*.ZMT(ZBrush的材質(zhì))等。
3) 繪畫(huà)模塊
(1) 獨(dú)特的Pixol渲染技術(shù)： ZBrush獨(dú)創(chuàng)的Pixol概念不同于平面的圖像技術(shù)，Pixol不單具有圖像的位置和色彩信息，還具有高度、材質(zhì)、方向?qū)傩裕�在繪制過(guò)程相互作用，使圖案的融合更自然生動(dòng)。
(2) 傳統(tǒng)的2D繪畫(huà)工具： 熟悉2D繪制軟件就會(huì)對(duì)ZBrush的大部分繪圖工具都似曾相識(shí)，很快就能掌握和使用。Pixol技術(shù)賦予了這些傳統(tǒng)工具新的生命力，可以用多種樣式的筆觸進(jìn)行繪制，同時(shí)能夠改變色相、明度、飽和度，修改陰影和亮度區(qū)域； 每種繪圖工具都有獨(dú)立的修改器，調(diào)節(jié)它們能得到更多的效果。
(3) 獨(dú)特的2.5D工具： ZBrush對(duì)2.5D繪圖工具進(jìn)行了完美的組合，模糊了2D繪圖與3D建模之間的界限。
(4) Alpha調(diào)節(jié)變化： 除了軟件內(nèi)置的Alpha,還可以自定義Alpha形狀，然后把它作為常用筆刷來(lái)調(diào)用。每個(gè)繪圖工具都受灰度Alpha形狀的影響，它控制了筆刷的動(dòng)作方式，標(biāo)準(zhǔn)的Alpha形狀可以讓筆刷產(chǎn)生柔和或銳利的邊緣，用于制作凹凸、裂縫等效果。在ZBrush中，Alpha使用非常靈活，可以轉(zhuǎn)換模板、紋理貼圖或作為Mask等。
(5) 多種類(lèi)型的Stroke(筆觸)： 可以按照多種方式來(lái)應(yīng)用筆刷的筆觸，包括Dots(點(diǎn))、DragRect(拖拉)、Freehand(隨手畫(huà))、Straightlines(直線)等。這些筆觸類(lèi)型是根據(jù)ZBrush獨(dú)特的2.5D筆刷設(shè)計(jì)的。
(6) Stencils(模板)系統(tǒng)： 模板是一個(gè)灰度圖像，它可以用不同的強(qiáng)度來(lái)遮罩(Mask)所有繪制和建模制作，另外還可以把任何Alpha圖像作為一個(gè)模板來(lái)使用。
(7) 無(wú)縫紋理： ZBrush具有一個(gè)獨(dú)特的畫(huà)布卷動(dòng)功能，可以把從畫(huà)布的一邊到另一邊的任何元素包裹起來(lái)，并且能夠?yàn)闊o(wú)縫紋理創(chuàng)建快照，紋理每次都將按照這種方式來(lái)平鋪，同時(shí)也可以利用數(shù)值滑條對(duì)畫(huà)布的定位和平鋪尺寸進(jìn)行更精確的控制。
(8) 展開(kāi)紋理： 在畫(huà)布上展開(kāi)一張紋理貼圖，對(duì)其進(jìn)行修飾，完成后使用Texture控制組的Grab Doc功能捕獲它，再次載入Texture面板并應(yīng)用到模型上，繼續(xù)對(duì)貼圖進(jìn)行繪制。使用ZBrush的材質(zhì)修改器可以把材質(zhì)屬性插入紋理中，當(dāng)需要輸出到其他程序中時(shí)，可以選擇需要的材質(zhì)屬性將它“烘陪”到紋理中(確保它與周?chē)�環(huán)境相符合)。
(9) 在物體上直接繪制紋理： ZBrush可以使用所有2D、2.5D和3D工具來(lái)繪制紋理，無(wú)須擔(dān)心紋理貼圖產(chǎn)生扭曲或接縫問(wèn)題。ProjectionMaster可以單獨(dú)使用顏色或材質(zhì)或二者同時(shí)使用來(lái)繪制紋理。
4) Displacement貼圖和Normal貼圖
ZBrush的Dislacement貼圖和Normal貼圖已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)了，能在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)取得最佳的效果，從而大大降低制作成本。這兩種貼圖可以在制作后輸出到動(dòng)畫(huà)制作軟件或游戲引擎上，然后將低精度的模型計(jì)算成高精度的品質(zhì)。
雖然ZBrush可以在它的操作環(huán)境下直接呈現(xiàn)極高精度的模型，但是其他軟件不一定能支持這么多模型面數(shù)，因此ZBrush提供的Displacement和Normal Map輸出功能就變得很有用。ZBrush可將Bump Map轉(zhuǎn)換為Normal Map，使操作更為簡(jiǎn)潔、迅速和直接。
ZBrush新版本對(duì)其強(qiáng)大的Normal Map生成功能進(jìn)行了擴(kuò)展，Displaement Map也可以直接轉(zhuǎn)換成模型，以便制作更精細(xì)的模型，并且在模型上編輯精度更高的細(xì)節(jié)，最后這個(gè)超高精度的模型又可以轉(zhuǎn)換成Displacement Map使用。
5) 智能化的AUV和GUV技術(shù)
Pixologic團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了自動(dòng)的UV系統(tǒng)，通過(guò)智能化的AUV和GUV技術(shù)，讓用戶(hù)從費(fèi)神的UV處理中真正解放出來(lái)，只需單擊AUV或GUV按鈕，軟件將自動(dòng)計(jì)算UV，之后就可以放心地在模型上建立貼圖并繪制紋理了； 如果有UV接縫的問(wèn)題，調(diào)整工作也是非常簡(jiǎn)單。有一點(diǎn)遺憾是這種在ZBrush中生成的UV并不具備良好的可識(shí)別性，貼圖也不具備可編輯性，不過(guò)ZBrush認(rèn)可所有軟件生成的UV。
6) 支持高屏幕分辨率
ZBrush現(xiàn)在可以在1024×768像素、1280×1024像素、1600×1200像素或更高的分辨率下工作，更接近數(shù)字藝術(shù)家的個(gè)性。
7) ZScript技術(shù)它具備如下3種功能。
(1) ZScript可以自動(dòng)記錄ZBrush的工作過(guò)程，并可以保存為一個(gè)文件，這個(gè)文件可以在以后載入，通過(guò)設(shè)置播放就可以觀看和學(xué)習(xí)交流。
(2) 在這個(gè)ZScript中可以插入提示，并且通過(guò)編寫(xiě)一些代碼，還可以在界面上增加一些交互式按鈕。
(3) 使用ZScript技術(shù)能編寫(xiě)新的功能模塊，增強(qiáng)軟件的工作效率； 建模適用于任何物體，對(duì)于多肢節(jié)的生物、樹(shù)木、機(jī)械都可以制作出滿(mǎn)意的效果，并可分享到Blog、BBS或個(gè)人站點(diǎn)，復(fù)制預(yù)覽分為普通尺寸(450×500pix)和較大尺寸(630×500pix)等。
本書(shū)由張金釗、張金鏑編著，合作編寫(xiě)企業(yè)是精英圖景有限公司，合作企業(yè)經(jīng)理是吳衛(wèi)。
“知而獲智，智達(dá)高遠(yuǎn)”，探索和開(kāi)發(fā)才可獲得未知領(lǐng)域知識(shí)，凝聚智慧、高瞻遠(yuǎn)矚才能有所突破和創(chuàng)新。“知識(shí)改變命運(yùn)，教育成就未來(lái)”，只有不斷探索、學(xué)習(xí)和開(kāi)發(fā)未知領(lǐng)域，才能有所突破和創(chuàng)新，為人類(lèi)的進(jìn)步做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)�！爸�識(shí)是有限的，而想象力是無(wú)限的”，在發(fā)散思維的驅(qū)動(dòng)下，想象力才可在浩瀚的宇宙空間中馳騁翱翔。希望廣大讀者在3D虛擬仿真游戲角色設(shè)計(jì)中充分發(fā)揮自己的想象力，實(shí)現(xiàn)自己的全部夢(mèng)想。
由于時(shí)間倉(cāng)促，水平有限，書(shū)中的缺點(diǎn)和不足在所難免，敬請(qǐng)讀者把對(duì)本書(shū)的意見(jiàn)和建議告訴我們。
作者2015年10月