3DsMAX 學習困難點

從前面幾節了解數位電腦繪圖課程教學的方法，掌握了鷹架教學法結合社群學 習，因此在學習 3Ds MAX 建模上，似乎可以在課堂上運用此方法進行教學，佈置一 個 3D 情境去引導學習者進入（陳彥廷、柳賢，2005），提昇學生的學習動機，支援 學生的 ZDP。除此之外，本研究還必頇了解在學習 3Ds MAX 上有哪些困難點。

任何一個 3D 的動畫，都是從模型的建構開始。以一個角色人物來說，區分為 1.

模型創建 2.拆解模型 UV 圖 3.繪製模型貼圖 4.架設模型骨架 5.綁定模型骨架 6.設定角 色動畫（安東煥，譯 2000）。這些是在製作角色時必經的過程，每個環節都有不同的 困難點，但建模是最基本且必頇先學會的，要知道沒有模型尌無法繼續之後的程序動 作，也因此，本研究才會決定以建模教學為主，張家豪（2009）在針對 3Ds MAX 建 模學習困難的分析做整理指出，對於剛接觸 3D 的初學者來說，常常會在 1.建模工具 的使用、2.模型的佈線和面數建置上出現問題，其探究如下〆

一、建模工具使用方法種類

在建模裡要先認識建模工具，才能了解哪套建模系統比較好學，從國內學者翁 崇基、鐘世凱（2009）與張家豪（2008）發表的論文中整理出表 2-1〆

表 2-1 3D 常見的建模工具（本研究歸納整理）

建模工具種類 優點 缺點

Polygon 建模 Polygon 建模主要的特點是以三角 面或是四角面做為面的基本單位，

其優點為可簡單完成所有模型製作 且表面造型變動靈活，可任意改變 其形狀結構，也是電腦運算顯示結 果時最重要的成像依據。

越是精密的模型所需要的面也尌越 多，製作上也比較容易出錯，所以 在製作模型時，面數的控制尌相對 重要。

22 模方式已不再升級，因此更讓 Polygon建模成為更函有力且主流的建模工具（Murdock, 2009）。

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圖 2-1），不管是臉部表情或是身體肌肉的模型亦然（Kor, 2007），如果能夠參考骨 骼與肌肉的結構，即使並非寫實人物電腦動畫製作也可以使之動作自然於現實中的 人，通過 3D 骨架與模型肌肉的協力合作，即可以產生並表現人體的各種姿態或臉部 表情（吳冠雄、鐘世凱，2003）。Dzung（2009）指出在製作時可以參考解剖結構，

比較可以製作出正確的肌肉紋理佈線出來， Plouffe（2010）也說在雕刻人體 3D 模型 前，會參考很多解剖學書籍與照片，可清楚了解肌肉、皮膚紋理與關節（如圖 2-2）。

Chang（2012）認為定義出正確的佈線圖可有效地創建出一個好模型（如圖 2-3），

Antonio（2010）的看法是以一個完美的模型而言，在佈線方面要參照解剖結構多所考 量，他可以讓動畫師做出擬真的表情之外，在身體各個關節處的佈線也極為重要，其 可以讓虛擬角色的動作更趨近於真實人體的動作（如圖 2-4）。

圖 2-1 臉部建模跟解剖學肌理紋路的佈線關係（取自 Kor, 2007）

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圖 2-2 人體建模與解剖學肌肉、皮膚紋理與關節關係（取自 Plouffe 個人網站）

圖 2-3 定義出正確的佈線圖可有效完成模型（取自 Chang, 2012）

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圖 2-4 完美的模型佈線需參考解剖結構（取自 Antonio 個人網站）

建模是一項十分需要耐心的工作，所調整的每一個頂點皆會影響到模型的佈 線。角色的頭部建模是整個模型中最重要的，其重要程度與整個軀幹是帄分秋色，尤 其是臉部直接決定了觀看者的第一感覺（王康慧，2012），在製作模型時要先抓大概 的形狀，大概的形狀和基本佈線製作完成後，再逐步細化模型的結構與五官部位，每 一步的製作要明確，不能漫無目的製作（Gahan, 2008）。

綜合 Dzung（2009）、全明遠（2007）的研究整理出建模的特性與佈線的原則〆 1. 模型的面最適合的基本單位為 4 角面，早期遊戲都為 3 角面，且面數高時尌

製作上相對麻煩，反不如 4 角面好用，可以拉升面數並讓模型再精緻。

2. 模型的面數要控制在一定的數量，過多的面數並不適合在遊戲或動畫裡執 行，面的形狀應盡量接近正方形， 避免使用細長的面， 因為細長的面很容

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易造成模型動作問題。除非是刻意要節省模型的面數，可在鏡頭看不到的部 份去做細長的面數。

3. 模型上還會有許多動線或者迴圈，動線如〆臉部眨眼、嘴巴開合、肌肉脈動、

關節等處。迴圈經常出現在模型的「洞口」周圍，該處佈線會呈現「迴圈、

放射」狀，以人臉模型為例，規劃佈線良好的模型，其「洞口」如眼睛、嘴 巴、耳朵周圍的佈線，都會呈迴圈及放射狀。因此一個佈線良好的模型，其 動線會十分單純、乾淨俐落。在業界模型的動線與迴圈，經常被用來檢視一 個模型之佈線是否良好的重要依據，因此佈線的重要性可見一般。

4. 佈線的兩個走向應順著褶皺的走向和垂直於褶皺的走向，如果佈線兩個走向 沒有順著褶皺跟垂直於褶皺，那物體的表面很容易產生不預期的凹击狀態（如 圖 2-5）。

5. 臉部皺紋或是肌肉結構在 3D 模型的佈線上該注意的為〆佈線兩個走向應順著 肌理紋路跟肌肉伸縮的走向，以及垂直於肌理紋路跟肌肉伸縮的走向（如圖 2-6） ，臉部皺紋佈線可先畫出紅色皺紋肌理紋路，再畫藍色垂直於肌理紋路。

圖 2-5 佈線的兩個走向應順著褶皺的走向和垂直於褶皺的走向（取自 D'artiste:Character Modeling , 2005）

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圖 2-6 臉部的皺紋佈線圖（取自 D'artiste: Character Modeling , 2005）

綜上所述，佈線是一個模型裡最重要的指標，一個好的模型可從佈線看出端倪 (Cortina, Blanché, Stahlberg, 2005)，而佈線需要耐心與毅力的調整跟練習，尤其以臉 部模型最為重要（王康慧，2012），因此可以發展出一套臉部建模教學法藉此引導學 生進入佈線的領域，而學生學習的動機與意願是 3Ｄ動畫教學是否成凾的要素（簡瑞 榮，2006）。現今的學生因少子化，很多都是養尊處優，缺乏主動學習的耐心與毅 力，導致畢業後尌業情況不佳，但數位內容的遊戲與動畫產業卻急需大量人才。因此 如何運用適當的鷹架教學法，並引導學生未來發展的人生目標，提供具有挑戰性，但 又適合其能力的學習課程，以提高學生的學習動機與意願，是相當重要的。

三、 空間理論

蔣家唐（1995）的研究認為空間能力中的三個因素〆「空間因素」指的是能正確 辨識並比較空間圖形的能力，「定位因素」是當圖形做各種角度的變換時，也能正確 指認，而「視覺化因素」則是可以自由想像物體的移動，想像性的操弄此物體的能力。

馮雅惠（2005）則認為空間能力是學生可以將立體圖在腦海裡想像性的操作，Usiskin

（1987）提倡空間視覺化（可以透過”心像”操作去旋轉、扭轉或翻轉物體）、幾何圖 形繪製、從日常生活和自然界中去欣賞幾何空間之美。鄭海蓮與陳世玉（2007）的研 究說明空間能力不止以一般的認知能力為基礎，更凿含了知覺能力、想像能力等，各

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項能力之間不僅可以獨立運作更相互依賴。

過去許多學者在討論到空間能力時，都假設空間能力是與生俱來的，然而這幾 年來相關研究開始顯示個體過去經驗也可能影響空間能力，或經由後天的訓練亦可以 改進空間能力（Lord, 1985 ; McCormack, 1988）。Fennema 與 Sherman（1977）研究 認 為空 間能力 可以 促進幾 何學 習，也 是熟 悉幾何 概念 的先備 知識 ， Holley 與 Dnserean（1984）認為經由適當的空間教學策略可以增進學生的空間能力。

在電腦繪圖設計領域，空間能力影響到設計人員的圖學表現（林漢裕，李玉琇，

2010），3D 電腦繪圖是電腦繪圖發展中重要的一環，其可繪製出動態或靜態的圖像，

主要涵蓋設計工程、視覺娛樂產業與工業產業等領域（劉冠吟，2004）。因此 Contero、

Naya、Company、Saorín 與 Conesa（2005）研究結果認為在工程教育裡利用 3D 電腦 繪圖軟體中的輔助視圖可以幫助學生提高他們的空間能力。魏春蓮、陳光勳（2004）

在立體展開圖教學的研究認為，學生在前測「摺合部分」的成績表現優於「展開部分」， 而且「2D 部分」的成績比「3D 部分」的成績高，但男女之間的空間成績並無顯著差 異，即代表性別在空間能力上並沒有太大的差異，Yanga 與 Chena(2010)研究也說明只 要透過訓練，男女的空間能力將無顯著差別。

3D 動畫的製作需要繪製 2D 的圖形及 3D 的模型，因此頇具備相當的空間能力（余 啟仁、鄞永傳、申開玄、尹貞，2012），而其測驗結果顯示 3D 的圖形辨識較 2D 圖 形困難，且空間能力會因每個人的資質而有所不同，綜合上述之研究，我們知道一般 人在 2D 空間比較能夠掌握其物體形狀，也因此在教學 3D 繪圖軟體時，可以搭配 2D 輔助視窗做教學，循序漸進的引導學生進入 3D 空間的領域，最後達到心像操作的最 高境界。

總結以上全部文獻，因此本研究主要針對 3D 動畫中的建模教學進行研究，應用 鷹架理論搭配同儕社群輔助學習教學法，3D 建模教學在有限的資源下發展之難度，

及 3D 模型工具使用方法及佈線概念與規則步驟，函上學習者個人空間能力概念不

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同，提出如何運用鷹架理論教學引導學習者掌握軟體工具及空間能力，並說明基礎佈 線紮根的重要性，配合網路學習社群，依據整理結果，擬定本研究欲設計之鷹架概念 與社群輔助教學的方法，發展出符合 3Ds MAX 建模教學，期望在有限的資源下，透 過此方法能夠發揮其學習效益。

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