Maya Retopology 重新拓樸教學

Author: Kelvin Huang

在 3D 動畫或遊戲製作的流程，重新拓樸 (Retopology) 常被視為最枯燥與耗時的步驟，但它卻是從「數位雕塑」通往「可用的 3D 資產」之間不可或缺的過程。簡單來說，重新拓樸就是在一個高面數的模型表面上，重新繪製一層結構整齊、面數精簡的新網格。但既然已經有了精緻的雕刻模型，為何需要大費周章重做一次？考量的原因包括：

動畫與變形 (Animation & Deformation) 的考量

這是最重要的原因，高解析度的雕刻模型（例如 3D 掃描或 ZBrush DynaMesh 製作的模型）通常由雜亂的網格組成。

問題：如果直接對這種模型綁定骨架（Rigging），當關節彎曲時，模型會像弄皺的紙一樣，出現拉扯與破面的問題。

解決方案：透過重新拓樸可建立「合理的佈線流向」。例如在眼睛、嘴巴周圍建立同心圓迴圈（Loops），在手肘和膝蓋處增加關節線，確保模型在做表情或動作時，肌肉與皮膚能自然地擠壓與拉伸。

效能優化 ( Performance Optimization ) 的考量

3D 掃描或數位雕刻的模型動輒數百萬甚至上千萬個多邊形（Polygons）。

問題：高面數模型對於遊戲引擎（如 Unity, Unreal）來說是巨大的負擔，可能導致運算崩潰或畫面延遲。

解決方案：重新拓樸能將數百萬面的模型，精簡為數千或數萬面的「低多邊形模型」，再利用法線貼圖 ( Normal Map ) 把高模的細節「烘焙」上去，達到看起來很精細，但運算很輕量的效果。

UV 拆解與貼圖 ( UV Unwrapping & Texturing ) 的考量

問題：在雜亂的網格上拆 UV 是一場噩夢，容易產生大量的接縫與扭曲，導致繪製貼圖時產生瑕疵。

解決方案：乾淨的 Quads 四邊面結構讓 UV 拆解變得邏輯清晰且平整，不僅方便繪製貼圖，也能最大化貼圖空間的利用率。

平滑細分 ( Subdivision Surface ) 的考量

問題：模型包含三角面（Triangles）或多邊面（N-gons）時，可能會出現黑影或不平整的突起（Artifacts）。

解決方案：業界的拓樸要求盡量使用 Quads 四邊面結構，因為在細分演算法下能呈現最理想的平滑效果。

您可以透過一個簡單的比喻這樣想像：

3D 掃描或 ZBrush 數位雕刻 --- 像是玩黏土，重點是藝術性、造型和細節，不考慮內部結構。

Maya 重新拓樸 --- 像是鋼骨結構，重點是工程邏輯、功能性，確保這棟「建築」穩固且實用。

本教學使用的頭部模型使用 Tripo 製作，實際上左右並不對稱，相關教學參考 [ https://www.cg.com.tw/TripoAI/ ]

完成重新拓樸後，將會得到以下的模型。

第一章前置作業

匯入高模與 Live Surface 設定 - 重新拓樸開始動手畫線之前，先將高面數模型導入 Maya 並轉為具有吸附功能的參考表面，這個動作是重新拓樸的基礎，如果沒有先打好基礎，後面將會需要更多時間修改。

步驟一：模型減面 - 重要！模型如果是 3D 掃描或來自 ZBrush 數位雕刻，建議先進行模型減面，Maya 的 Viewport 對於處理千萬級別的面數可能會比較吃力。為了操作上的順暢，建議先在 ZBrush 進行減面。

目標：保持模型輪廓清晰即可，無需毛孔級別的細節，細節稍後可透過貼圖烘焙。

建議面數：將模型減面至 50 ~ 100 萬面左右，進行編輯時可確保獲得流暢的操作。

步驟二：導入模型 - 打開 Maya 後，使用 File > Import... 導入模型或直接將檔案拖入視窗。

匯入後檢查模型是否位於世界座標中心，且大小比例是否符合真實尺寸，否則可能影響筆刷的敏感度。

步驟三：優化視覺對比 - 在灰色的高模上繪製灰色的新拓樸線，比較看不清楚，建議調整高模的材質：

選取你的高模，右鍵按住模型不放，選擇 Assign New Material > Lambert。

打開屬性編輯器 (Ctrl+A)，點擊材質球標籤 (如 Lambert2)，將材質的顏色調成深灰色或黑色。

Quad Draw 的預設線條是亮藍色，深色背景可讓拓樸線條看得越清楚，長時間工作眼睛不吃力。