数字媒体艺术设计专业毕业设计论文

毕 业 设 计（论 文）

中国传统五行元素在游戏美术中的应用

——以毕业设计《五行武器》为例

专 业 数字媒体艺术设计

学生姓名 陈梓贤

班 级 183数字媒体艺术设计

学 号 180501227

指导教师 张志敏

完成日期 2021年6月1日

毕业设计（论文）承诺书

本人郑重承诺：

1、本设计（论文）是在指导教师的悉心指导下，查阅相关文献资料，进行分析研究，独立撰写而成的。

2、本设计（论文）中，所有数据和有关材料均是真实的。

3、本设计（论文）中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或机构已经撰写发表过的研究成果。

4、本设计（论文）如有剽窃他人研究成果的情况，一切后果自负。

作者签名：

签字日期： 年 月 日

目 录

摘要 1

Abstract 1

前言 2

1.网络游戏道具的研究背景及意义 2

1.1网络游戏道具的研究背景 2

1.2 网络游戏道具的研究意义 2

2.中国传统五行元素和武器 3

2.1中国传统五行元素 3

2.2中国武器 3

3.五行武器设计主要软件及思路 5

3.1主要设计软件 5

3.1.1 3DMax 5

3.1.2 Substance Painter 5

3.1.3 UE4 6

3.2五行元素武器设计思路 6

4.五行元素武器制作过程 6

4.1五种武器的制作(以武器汉剑为例）6

4.2武器模型UVW制作（以武器汉剑为例）7

4.3武器模型贴图绘制（以武器汉剑为例）7

4.4武器模型特效制作（以武器汉剑为例）8

4.5武器模型汇总集合 8

5.制作过程中遇到的问题及解决方法 8

总结 10

参考文献 11

致谢 12

中国传统五行元素在游戏美术中的应用

——以毕业设计《五行武器》为例

陈梓贤

（江苏旅游职业学院，江苏扬州，225127）

摘要：随着时代的发展，社会的进步，人类对于游戏的开发也是日益增进，而从目前来看，时下最流行的莫过于3D游戏。它的定义就是运用3D建模技术来制作一系列的人物场景道具等，让玩家不在局限于固定视角，而是从各个不同的视角进行游戏。五行指的是金、木、水、火、土五种元素。在中国古代，人们通常用五行元素理论知识来说明世间万物的形成以及他们之间存在的关系。本文旨在首先运用3DMax进行建模，然后运用UE4游戏引擎进行贴图特效处理，最终实现中国传统五行元素在武器中的应用。

关键词：3D游戏；模型；中国传统五行；3DMax；UE4

The future of Chinese traditional wood carving

Abstract: With the development of the times and the progress of society, the development of games is also increasing.At present, the most popular is 3D games.Its definition is to use 3D modeling technology to make a series of characters, scenes, props and so on, so that players are not limited to a fixed perspective, but from different perspectives of the game.The five elements refer to the five elements of gold, wood, water, fire and earth.In ancient China, people usually used the theory of five elements to explain the formation of all things in the world and the relationship between them.This paper aims to first use 3DMax for modeling, then use UE4 game engine for mapping effect processing, and finally realize the application of Chinese traditional five elements elements in weapons.Key Words: 3D games;Model;Chinese traditional five elements;3DMax;UE4

前言

随着人们生活质量的提高，人们对于休闲娱乐的要求也是越来越苛刻，而网络游戏作为一种新兴的娱乐项目，由于其拥有操作多样性，玩法多样性，交流多样性等特点，成为当今世界娱乐产业的中流砥柱。这所带来的结果便是游戏设计工作的崛起，同时它的稳定发展也为日后网络游戏的走向奠定了基础。

1.网络游戏道具的研究背景及意义

1．1网络游戏道具的研究背景

据统计，网络游戏市场在中国市场迅速扩大，中国已然成为了世界上最大的网络游戏市场。由于日新月异的硬件和互联网技术，不断成长的游戏图像显示，网络游戏的未来前景一片美好。可以毫不夸张的说，网络游戏市场已成为高利率，高发展的代名词，在各个产业中具有举足轻重的地位。由于网络游戏的爆发式成长，同时推动了网络游戏制作这一行业的兴起。

1.2 网络游戏道具的研究意义

网络游戏中最重要的组成部分之一便是场景的制作，一个优秀场景的制作不仅仅是将整个游戏画面得到升华，而且更重要的是将玩家整体带入到游戏之中，让玩家拥有十分美好的沉浸式体验。一个好的网络游戏不仅仅需要的是精彩的剧情，还有令人咋舌的游戏机制，更重要的就是一套具有高艺术性高创造力的游戏场景。

它的作用是为了丰富游戏的故事情节，或者深入刻画某个人物的细节。当然，它也不是凭空被设计出来的，它要服从于这部游戏的背景，人物的造型进行不同的改变。比较常见的游戏场景有道具的陈列，游戏中的公共场所环境、野外场所环境，历史场所环境等等。不同于现实的建筑设计学，游戏场景设计还可以表达出不同的气氛情绪。比如在恐怖游戏中所要表达的紧张恐惧，在休闲游戏中的悠闲愉快，在射击游戏中的真实刺激等。

而我们将场景进行拆分的话我们就得到了一种叫游戏道具的物体，它可以是山川，可以是湖泊，可以是建筑，可以是日常用品，可以是食物......因此我们要像拼拼图一般将这些元素拼接在一起，形成一个场景。

2.中国传统五行元素和武器

2.1中国传统五行元素

五行元素学说是中国传统文化的核心，自远古时期，古中国人都认为世间万物是由金木水火土这五种元素所运行的，他们之间存在着相生相克，共生共存的关系。然而，在近代由于受到五四运动等启蒙运动的影响，中国传统五行元素学说受到了极大的打击，中国传统文化也受到了不小的质疑。

好在，现代人们对传统文化的认知越来越深刻，对于中国传统五行元素学说开始进行认真的研究。五行学说被广泛应用于各种领域，如：天文学、医学、精神学等。五行学说采用的是取象比类法，将世间万物大致分为五类，在五行元素的基础之上，运用相生相克的关系，解释说明各个食物之间所存在的联系和变化。何为相生相克，它是所有事物都具备的两个要素。没有相生，所有事物都将不会发生，没有相克，所有事物之间就不再存在任何制约。相生是为事物的发展做出行动力，相克是为了事物的发展不会超出可控范围。任何事物之间都存在着相生相克的道理，这是毋庸置疑的，这种相互协调相互制约的方式为世间万物的发展变化提供了莫大的重要性。董仲舒的《春秋繁露》中所说的“比相生而间相胜”正是这个道理。

2.2中国武器

众所周知，中国具有5000年的辉煌历史，相比于现在中国的国泰民安，古时候的中国朝代都是在战乱中建立的，因此也衍生出了各种古代冷武器。人们常说中国有十八般武器，但是真实的数量可远不止十八般这么少，同时十八般武器的版本根据朝代又有不同的分类，而在现代武术界通常把这十八种武器称为十八般武器。本人则选取了其中五个武器作为参照进行建模设计，它们分别是：

1、刀：主要组成部分分为刀尖、刀身、刀刃、刀背、护手、刀把组成，而刀刃则是单面开刃，刀背较为宽厚，通常攻击手段以劈砍为主，刀的种类有单刀、苗刀、短刀、环首刀等。

2、

剑：剑通常由剑刃、剑尖、剑锋、剑脊、剑柄、剑首组成同时还有剑鞘、剑穗作为装饰。剑法的攻击方式多以击、刺、撩、劈等为主。剑的种类为单剑、双手剑、汉剑等。

剑：剑通常由剑刃、剑尖、剑锋、剑脊、剑柄、剑首组成同时还有剑鞘、剑穗作为装饰。剑法的攻击方式多以击、刺、撩、劈等为主。剑的种类为单剑、双手剑、汉剑等。

3、

枪：由枪尖、枪缨、枪杆组成。枪的攻击通常以扎、挑、缠等。枪的种类繁多，大枪、花枪、柳叶枪、拐子枪、四角枪等等。

枪：由枪尖、枪缨、枪杆组成。枪的攻击通常以扎、挑、缠等。枪的种类繁多，大枪、花枪、柳叶枪、拐子枪、四角枪等等。

4、

锏：同鞭类似，区别在于外形为方形带四棱。使用方式有砸、滚、架、截等。常见类型为八棱锏、凹面锏、狼牙锏、四棱锏等等。

锏：同鞭类似，区别在于外形为方形带四棱。使用方式有砸、滚、架、截等。常见类型为八棱锏、凹面锏、狼牙锏、四棱锏等等。

5、

锤：组成部分为锤头和锤柄。用法有砸、曳、挂、擂等。它的种类有混元锤、卧瓜锤、四棱锤等等。

锤：组成部分为锤头和锤柄。用法有砸、曳、挂、擂等。它的种类有混元锤、卧瓜锤、四棱锤等等。

3.五行武器设计主要软件及思路

3.1主要设计软件

随着科技的进步，3D游戏产业的快速发展，很多软件厂家为了更好的将设计师的设计思路进行创作，开发了大量的建模软件工具。其中最普遍使用的便是MAYA和3DMax这两个软件，而我这次毕设作品使用的则是3DMax。而材质贴图我是用Substance Painter这款软件来实现。同时为了实现粒子特效的效果，我则是运用了UE4引擎来实现特效的画面。

3.1.1 3DMax

3DMax全称为3D Studio MAX,它是由Autodesk公司开发制作而成，主要是用来进行三维建模渲染以及动画制作的软件。它的前身是在DOS系统的基础上的Studio软件。就目前3D设计软件市场来看，它所占有的优势有很多比如：1、具有超高的性价比，3D Max所带来的强大功能性与它低廉的价格形成了强烈的对比，而且它本身对系统的要求也相对较低，基本普通的电脑就能轻松带动这款软件。2、使用人群遍布世界各地，因为用户基数大，所以网络上的各类教程也层出不穷，各种交流论坛帖子更是五花八门，为新手用户提供了良好的平台。3、因为其简单的界面，使得它的操作也十分方便，可谓是新手用户的福音。

3.1.2 Substance Painter

Substance Painter是一个具有强大功能的纹理贴图软件，它里面包含了大量的画笔和材质素材，可以根据需求来制作不同的材质贴图，其方便程度甚至堪比Photoshop它可以直接在模型上绘制出各种物理属性贴图，如，被腐蚀的金属，细腻的皮肤，闪亮的金属。它拥有很多有趣的功能，例如，例子刷功能，可以模拟出逼真的风化效果，为模型增加磨损质感。物质笔刷功能，将刷子和物质释放参数进行绘画。Meterial painting材质绘制功能，能一次性将所有材质绘画出来，几秒钟的时间就可以贴入精美的材质细节。

3.1.3 UE4

UE4通常被叫做虚幻引擎，它是由Epic Games公司推出的一款游戏开发引擎，它拥有一套完整的构建游戏、模拟和可视化的集成工具，大部分游戏制作者的内心想法都能在这款引擎中一一实现。它拥有几大特性，实时的逼真渲染效果使得它可以渲染出堪比好莱坞级别的视觉效果；游戏框架十分成熟，在虚幻引擎中可以制定游戏规则、玩家的输出与控制、用户界面等等框架；动画制作的专业化，引擎同时为动画邻域开发了一套完整的动画工具，包括了动态剪辑、动画运镜以及实时录制等等强大的功能。

3.2五行元素武器设计思路

无论做什么设计，首先要对其进行一个大概的设定，就如同写文学作品的大纲一般，要确定自己做什么样的东西，它的外观细节，它的背景等等。首先我先选择了十八般武器的其中五个然后对其大体形状进行分析，做出基本设定。之后再将中国五行元素与这五种武器进行贴合处理，形成五行元素武器。

4.五行元素武器制作过程

4.1五种武器的制作(以武器汉剑为例）

首先，通过网络查找武器图片将我所想要的五种具有中国特色的武器在3DMax中进行处理（苗刀、汉剑、金瓜锤、尖枪、四棱锏），使其在平面方形上将图片显示处理，然后用样条线进行建模，将武器轮廓先勾勒出来，之后将其转化为可编辑多边形，在点线面方面进行仔细的编辑调整，将武器上的形状构建出来。然后将布线进行规整化处理，将细节刻画完全，调整到现实中刀刃、刀身、刀柄的感觉。

图4.1 汉剑无贴图模型

4.2武器模型UVW制作（以武器汉剑为例）

武器建模建成之后，就到了制作UVW的步骤了，首先要打开UVW展开，然后点击打开UV编辑器，之后选中所有的面，使用平面贴图投影，再对其至Y轴命令。之后便是进行分割UV线，把整个模型分成单个的小份贴图，随后用棋盘格材质进行UV分布检测，然后将UV利用率最大化，使其UV看起来更加美观，使贴图更加清晰。

图4.2 汉剑UV编辑器

4.3武器模型贴图绘制（以武器汉剑为例）

1、首先要确保UV以及平滑组规划完整，将高低模进行分组，并且把高模低模进行备注，同时模型之间不能有穿插，然后将模型整个导出。

2、打开Substance Painter软件，选择刚刚导出的文件，使用默认流程并根据模型贴图大小选择尺寸进行导入，然后用backtexture进行烘焙设置。

3、根据UV贴入不同的材质，并进行细化处理，为了使武器具有空间质感，在贴入金属质感、木材质感的同时光影效果也要有所把握。

图4.3 汉剑材质贴图

4.4武器模型特效制作（以武器汉剑为例）

最后我们将进入特效的制作，首先我们要打开虚幻引擎，点击制作粒子系统，将之前制作好的贴图写入，然后通过修改粒子发射器的参数影响粒子的发射时间和生长周期，然后将粒子特效与武器结合，形成五行元素武器集合。

图4.4 汉剑粒子特效

图4.4 汉剑粒子特效

4.5武器模型汇总集合在UE4中将所有模型的特效进行创建并与模型结合，最后得出这样的效果。

图4.5 五行武器集合5.制作过程中遇到的问题及解决方法

遇到的问题：1、建模过程中，对于三角面和四角面的布局没做到位，布线的技巧掌握还不够好。

2.贴图制作过程中，对于绘制贴图还不够完美，有些贴图细节还不够细致。

解决方法：通过与好友交流之后，认真布线并查找相关图片，将适合的元素进行二次加工变成自己的东西。

总结

从小我对于游戏的热爱就是极其强烈的，我总是幻想着制作一个自己开发的游戏，随着年龄的增长，我很高兴能够接触到3D游戏建模这一邻域。我认为，构成游戏世界最重要的一部分便是游戏内的道具，它是游戏的场景的基石，没有道具便构不成游戏场景，没有游戏场景也就造不了一个庞大的游戏世界。

可能在过去，我国3D游戏产业还不及外国的产业规模之大，制作之精良。也由于种种原因，我国3D游戏产业处于停滞不前的状态。但是随着人们生活质量的提高，科技的迅猛发展，外国3D游戏产业所带来的巨大效益，这才导致3D游戏产业渐渐被人们所接受，国家也开始鼓励国产游戏的开发制作，中国3D游戏产业也迎来了它的第一春。但同时我们不仅仅要将游戏创作出来，更重要的是与我们的文化相结合，形成文化自信，这样我们的游戏才能具有中国游戏特色。

经过这几个月的努力，我终于将毕业设计完成，心中难免激动无比。在这个过程中我不仅仅是完成一部作品，更重要的是我在其中发现了我对3D建模的了解还只是片面的，我应当汲取更多知识，探索这有趣的3D游戏世界。

参考文献

[1]徐子平.渊海子平[M].中州古籍出版社，2006：25-29.[2]张果老.果老星宗[M].台湾武陵出版社，1983：16-20.[3]袁珂.山海经全译[M].北京联合出版公司，2016：45-62.[4]晋铮，章立.游戏设计中的极简主义风格研究[J].包装工程，2016：5-7.[5]恽如伟.数字游戏概论[M].高等教育出版社2012：32-34.[6]黄晓好.中国独立游戏设计的本土化[D].浙江农林大学，2014：7-9.[7]陈明言."四凶"神话意象的当代电子游戏角色形象诠释研究[D].重庆大学艺术学院，2017：4-8.[8]靳闵,王金胜.游戏元素对消费者参与行为影响的研究素平与展望[J].北京工商大学学报，2019：8-12.[9]Jesse Schell.游戏设计艺术[M]刘嘉俊译.电子工业出版社，2016：35-42.[10]吉泽秀雄.大师谈游戏设计[M]支鹏浩译.人民邮电出版社，2017：27-34.致谢

白驹过隙，转眼间，也到了我和我的母校说分别的时候了，心中难免有些不舍，莫名的感激之情也油然而生。

首先我得感谢我的班主任吴瑛老师。她是个极其负责任的班主任，同时她能和同学们打成一片，有时候甚至觉得她是我们的学姐一样，同我们嬉笑，同我们玩耍。其次我要感谢我的指导老师张志敏老师，在我进学校之后我第一个从主任口中得知的老师便是张志敏老师，他的专业知识极其丰富，待人也十分温和，总是在课堂上细心的教导我们各种知识，若不是他的形象感染了我，我可能还不会对3D建立起如此丰厚的兴趣。

我还要感谢系科的耐心培养，在系科的引导下，我担任了系科学生会主席这一职务并且成功获得了校内一等奖学金、校内二等奖学金、国家励志奖学金等等荣誉。这些都在我的学生生涯中留下了重重的一笔。

最后我要感谢我的父母，在背后默默地鼓励着我，让我拥有十足的干劲去创造毕业设计。

最后的最后，我希望我的同学们前程似锦，在未来的人生旅途中创造属于自己的辉煌时刻。

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