3D動(dòng)畫短片的制作論文-畢業(yè)設(shè)計(jì)

PAGE38摘要3D動(dòng)畫是近年來新興的產(chǎn)業(yè)，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，已經(jīng)越來越多的應(yīng)用到電影、游戲、廣告、建筑等等產(chǎn)業(yè)中，推動(dòng)了這些產(chǎn)業(yè)的巨大發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，3D動(dòng)畫的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛，熟悉與應(yīng)用3D動(dòng)畫則顯得尤為重要。隨著3D產(chǎn)業(yè)的興起，配套的電腦制作軟件也在不斷地完善。電腦制作軟件以其制作動(dòng)畫的方便快捷，制作程序簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)且易修改、易復(fù)制、易傳播的特點(diǎn)，已迅速滲透到與美術(shù)設(shè)計(jì)相關(guān)的各個(gè)行業(yè)中，成為廣大美術(shù)設(shè)計(jì)人員的得力助手。而3dsmax又是其中的佼佼者，所以本文主要介紹運(yùn)用3dsmax制作動(dòng)畫的技巧。本文通過對(duì)3D動(dòng)畫短片的制作過程進(jìn)行詳細(xì)的介紹，其中主要介紹角色動(dòng)畫的制作，從而了解基本的動(dòng)畫制作知識(shí)，掌握運(yùn)用3dsmax進(jìn)行動(dòng)畫創(chuàng)作的技巧，掌握小型動(dòng)畫視頻的制作流程及各步驟的具體細(xì)節(jié),達(dá)到有能力獨(dú)立制作動(dòng)畫短片的水平。關(guān)鍵字：3DSMAX；角色動(dòng)畫；動(dòng)畫短片

Abstract3Danimationistheemergingindustryinrecentyears,thestrongdevelopmentmomentum,moreandmorehaveappliedtofilms,games,advertising,construction,andsoonintheindustry,andpromotethegreatdevelopmentoftheseindustries.Withthefurtherdevelopmentoftechnology,3Danimationapplicationswillbecomeincreasinglyextensiveandfamiliarwiththeapplicationof3Danimation,itisparticularlyimportant.Withtheriseof3Dindustry,supportingtheproductionofcomputersoftwareisconstantlyimproving.Computer-generatedanimationsoftwarewithitsproductionoftheconveniencesandshortcut,makingproceduressimpleandeasytooperateandeasytomodify,easytocopy,easytospreadthecharacteristicsoftherapidpenetrationofartanddesignrelatedtothevariousindustries,amajorityofthedesignofeffectiveAssistant.And3dsmaxalsoisoneofthebest,sothispaperontheuse3dsmaxanimationproductionskills.Thearticleisbasedon3Danimationfilmoftheproductionprocessindetail,whichintroducesthecharacteranimationproduction,tounderstandthebasicknowledgeofanimationproduction,havetouse3dsmaxanimationcreativeskills,masterthesmallanimationandvideoproductionprocessesThedetailsofthestepstoachieveaproductioncapacityofindependentanimationfilmslevel.Keywords：3DSMAX;Characteranimation;Animatedshorts

目錄第1章緒論 11.1選題的意義和目的 11.2國(guó)內(nèi)外的3D動(dòng)畫現(xiàn)狀 21.2.1國(guó)外現(xiàn)狀 21.2.2國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 21.2.3國(guó)內(nèi)前景 31.2.4動(dòng)畫的未來 31.3本論文研究的主要內(nèi)容 3第2章3D動(dòng)畫概述 42.13D動(dòng)畫簡(jiǎn)介 42.23D電腦動(dòng)畫的歷史與發(fā)展 52.2.1電腦動(dòng)畫的歷史 52.2.2三維動(dòng)畫影片的發(fā)展 62.33D軟件的發(fā)展 62.43D軟件的分類 72.53D角色動(dòng)畫的應(yīng)用 7第3章總體設(shè)計(jì) 93.1設(shè)計(jì)理念與目標(biāo) 93.2實(shí)現(xiàn)工具 93.2.13dsmax的發(fā)展史 93.2.2選擇的理由 103.3制作流程 10第4章具體實(shí)現(xiàn) 124.1劇情設(shè)計(jì) 124.2建模 124.2.1標(biāo)準(zhǔn)幾何模型的創(chuàng)建方法 134.2.2球體的編輯與籃球的建模 134.2.3人物建模 164.2.4場(chǎng)景建模 184.3制作角色動(dòng)畫 184.3.1制作骨骼 194.3.2骨骼蒙皮 204.3.3建立Biped的基本動(dòng)作 244.3.4創(chuàng)建路徑動(dòng)畫 264.3.5人物動(dòng)作的實(shí)現(xiàn) 294.4渲染輸出 334.5后期制作 35第5章結(jié)束語 37致謝 38參考文獻(xiàn) 39

ContentsChapter1Introduction 11.1TopicsofMeaningandPurpose 11.23DAnimationatHomeandAbroad 21.2.1ForeignStatus 21.2.2DomesticStatus 21.2.3DomesticProspects 31.2.4TheFutureofAnimation 31.3MainContent 3Chapter23DAnimationOutlined 42.13DanimationProfile 42.23DComputerAnimation'sHistoryandDevelopment 52.2.1ComputerAnimationHistory 52.2.23DAnimationFilmDevelopment 62.33DSoftwareDevelopment 62.43DSoftwareClassification 72.5Applicationof3DCharacterAnimation 7Chapter3Design 93.1DesignConceptsandGoals 93.2ImplementationTools 93.2.13dsmaxHistoryoftheDevelopment 93.2.2TheReasonsfortheChoice 103.3ProductionProcesses 10Chapter4Implementation 124.1PlotDesign 124.2Modeling 124.2.1CreateAGeometricModeloftheStandardMethod 134.2.2BallEditoroftheModelingandBaskerball 134.2.3ModelingFigures 164.2.4SceneModeling 184.3CharacterAnimationProduction 184.3.1ProductionofBiped 194.3.2BipedandSkin 204.3.3TheEstablishmentoftheBasicMovesBiped 244.3.4CreateAPathAnimation 264.3.5ImplementationofActionFigures 294.4RenderingOutput 334.5Post-Production 35Chapter5ConcludingRemarks 37Acknowledgement 38References 39廈門大學(xué)本科畢業(yè)論文第1章緒論3dsmax是一個(gè)基于windows操作平臺(tái)的優(yōu)秀三維動(dòng)畫制作軟件。自1996年問世以來已經(jīng)榮獲了近百項(xiàng)行業(yè)大獎(jiǎng)，獲得了業(yè)內(nèi)人士的諸多好評(píng)，成為windows環(huán)境下3D設(shè)計(jì)師的首選開發(fā)工具。用戶通過3dsmax可以創(chuàng)建出各式各樣的虛擬現(xiàn)實(shí)效果以及生動(dòng)逼真的動(dòng)畫場(chǎng)景。3dsmax是目前世界上應(yīng)用最廣泛的三維建模、動(dòng)畫、渲染軟件，完全滿足制作高質(zhì)量動(dòng)畫、最新游戲、設(shè)計(jì)效果等領(lǐng)域的需要。一般來說，使用3dsmax制作動(dòng)畫分為五個(gè)步驟：創(chuàng)建物體，對(duì)物體進(jìn)行變形編輯，賦予材質(zhì)和貼圖，設(shè)置環(huán)境，最后是設(shè)置動(dòng)畫。本論文的篇章安排也基本遵循了3dsmax制作動(dòng)畫的步驟，其中的側(cè)重點(diǎn)是制作角色動(dòng)畫。第一章介紹選題的意義以及國(guó)內(nèi)外3D發(fā)展的現(xiàn)狀；第二章主要介紹3D的一些基礎(chǔ)知識(shí)以及詳細(xì)介紹3dsmax的發(fā)展與優(yōu)點(diǎn)；第三章結(jié)合自身的項(xiàng)目詳細(xì)介紹3D動(dòng)畫制作的過程；第四章進(jìn)行項(xiàng)目總結(jié)。1.1選題的意義和目的3D動(dòng)畫是近年來新興的產(chǎn)業(yè)，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，已經(jīng)越來越多的應(yīng)用到電影、游戲、廣告、建筑等等產(chǎn)業(yè)中，推動(dòng)了這些產(chǎn)業(yè)的巨大發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，3D動(dòng)畫的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛，熟悉與應(yīng)用3D動(dòng)畫則顯得尤為重要。筆者希望通過制作一個(gè)三維動(dòng)畫短片，了解3D的技術(shù)，學(xué)習(xí)一些3D的基礎(chǔ)知識(shí)，為以后的更好更全面的發(fā)展打好基礎(chǔ)。筆者有志于從事游戲方面的人物設(shè)計(jì)工作，所以希望通過選擇這個(gè)論文題目，增強(qiáng)自身的思考與動(dòng)手能力，了解動(dòng)畫制作的技巧，能獨(dú)立制作出簡(jiǎn)短的動(dòng)畫，增強(qiáng)自信心，也為了更好地適應(yīng)多元化發(fā)展的需要。通過對(duì)短片的制作以及論文的撰寫，希望能有以下的收獲：1.通過運(yùn)用3dsmax實(shí)現(xiàn)人物動(dòng)畫的制作。2.掌握動(dòng)畫制作技巧，學(xué)會(huì)使用動(dòng)畫關(guān)鍵幀、軌跡條，并掌握時(shí)間的控制來完成簡(jiǎn)潔的人物動(dòng)畫。3.掌握小型動(dòng)畫視頻的制作流程及各步驟的具體細(xì)節(jié),達(dá)到能夠獨(dú)立制作動(dòng)畫短片的水平。1.2國(guó)內(nèi)外的3D動(dòng)畫現(xiàn)狀總體來看，動(dòng)畫技術(shù)目前正在急劇地發(fā)展，其中，以日本為代表的2D動(dòng)畫制作和以美國(guó)為首的3D動(dòng)畫技術(shù)都代表了動(dòng)畫的最高水平，而國(guó)內(nèi)相比國(guó)外差距比較大，下面分析國(guó)內(nèi)外的3D動(dòng)畫現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)。1.2.1國(guó)外現(xiàn)狀國(guó)外的3D技術(shù)代表了當(dāng)今3D的發(fā)展水平，其中日本的動(dòng)畫作品以題材豐富，畫面唯美贏得了眾多青少年的喜愛。但是日本的動(dòng)畫主要以2D為主，其中最具代表性的要數(shù)宮崎駿的動(dòng)畫長(zhǎng)片，在國(guó)際上也享有極高的威望。如《千與千尋》就獲得了奧斯卡青睞，其它的大作如《幽靈公主》、《天空之城》、《龍貓》等等都大受歡迎。日本的動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)也極其發(fā)達(dá)，它的2D技術(shù)可以說已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)頂峰。而美國(guó)則可以說是3D界的霸主，引領(lǐng)著3D技術(shù)快速發(fā)展，代表著世界的3D頂尖水平。美國(guó)以大制作、大投入以及本身的高科技優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)的CG作品引人入勝。全世界至今僅有十來部全CG動(dòng)畫電影，基本都是美國(guó)制作，包括夢(mèng)工廠在內(nèi)的好萊塢大公司幾乎壟斷了這一領(lǐng)域。1.2.2國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀中國(guó)國(guó)內(nèi)的3D雖然也在迅速地發(fā)展，但是，目前與國(guó)際上頂尖的技術(shù)仍有較大的差距。中國(guó)也曾有著一大批優(yōu)秀的動(dòng)畫作品，為大眾所喜聞樂見。有《神筆馬良》、《阿凡提》為代表的木偶劇類型；有《牧童短笛》、《小蝌蚪找媽媽》為代表的水墨畫類型；有《海螺姑娘》、《紅軍橋》為代表的剪紙畫類型等等。中國(guó)動(dòng)畫業(yè)呈現(xiàn)著一片百花齊放，爭(zhēng)奇斗艷的繁榮景象?！洞篝[天宮》、《哪吒鬧?！愤€曾受到世界矚目，為中國(guó)動(dòng)畫贏得了國(guó)際聲譽(yù)。

然而，從上世紀(jì)八、九十年代開始，中國(guó)的國(guó)產(chǎn)動(dòng)畫業(yè)跌入了一個(gè)低谷，發(fā)展遲緩。無論在數(shù)量上，還是質(zhì)量上都無法再達(dá)到新的高度，進(jìn)而被國(guó)外的動(dòng)畫作品乘虛而入。目前國(guó)內(nèi)的3d行業(yè)大致處于一種整合前的混亂狀態(tài)。1.2.3國(guó)內(nèi)前景盡管中國(guó)動(dòng)畫業(yè)目前尚與世界水平有較大差距，但作為新世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)，中國(guó)的本土動(dòng)畫制作從未放棄過努力，尤其在3D動(dòng)畫領(lǐng)域，佳作不斷，呈現(xiàn)了一派欣欣向榮的蓬勃發(fā)展景象。我們有理由相信，隨著我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)、文化、科技的不斷發(fā)展，以及動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的不斷成熟，并伴隨著眾多熱愛動(dòng)畫的專業(yè)人士的不斷努力，中國(guó)的動(dòng)畫業(yè)必將迎來另一個(gè)新的高峰。1.2.4動(dòng)畫的未來從國(guó)際上看，電腦動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展正在趨向于規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化。首先，規(guī)模化是指應(yīng)用范圍廣而應(yīng)用水平和產(chǎn)生的效益高。其次，現(xiàn)在動(dòng)畫制作軟件和動(dòng)畫技術(shù)呈現(xiàn)出一種百家爭(zhēng)鳴的形勢(shì)，各有特色但相互間的兼容則做得不夠，不便于交流與合作，因此，隨著技術(shù)的日益成熟，標(biāo)準(zhǔn)化是大勢(shì)所趨。第三，網(wǎng)絡(luò)化表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電腦動(dòng)畫技術(shù)間的相互促進(jìn)。從技術(shù)的發(fā)展方向看，體視動(dòng)畫會(huì)是未來的熱點(diǎn)?，F(xiàn)在一些通過立體眼鏡能夠呈現(xiàn)立體效果的游戲就是體視動(dòng)畫的應(yīng)用，目前人們正在研究降低立體眼鏡的成本、提高圖像質(zhì)量的方法和有關(guān)的替代技術(shù)，未來我們很可能不用立體眼鏡的幫助也能欣賞逼真的立體效果。另一個(gè)熱點(diǎn)會(huì)是虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)，與一般的動(dòng)畫相比，VR的特點(diǎn)在于實(shí)時(shí)、交互。VR中的場(chǎng)景會(huì)隨參觀者的位置、視點(diǎn)變化而實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)生成，并具有人機(jī)交互的能力，這種技術(shù)在未來將大有可為。1.3本論文研究的主要內(nèi)容本論文以了解運(yùn)用3dsmax制作動(dòng)畫短片為主要目的，結(jié)合自身的實(shí)際情況，獨(dú)立構(gòu)思一個(gè)帶有簡(jiǎn)單情節(jié)的動(dòng)畫短片，在掌握基本知識(shí)的情況下，按照制作動(dòng)畫的步驟進(jìn)行創(chuàng)作。同時(shí)，為了能更好地完成任務(wù)，本文的側(cè)重點(diǎn)放在了角色動(dòng)畫的制作上，詳細(xì)說明了角色動(dòng)畫制作的流程以及運(yùn)用的技術(shù)與技巧。

第2章3D動(dòng)畫概述這一章主要介紹動(dòng)畫的相關(guān)知識(shí)，包括動(dòng)畫的概念，電腦動(dòng)畫的發(fā)展以及動(dòng)畫制作軟件的發(fā)展歷史等等。2.13D動(dòng)畫簡(jiǎn)介3D動(dòng)畫也叫三維動(dòng)畫。三維動(dòng)畫是近年來隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一項(xiàng)新興技術(shù)。三維動(dòng)畫軟件在計(jì)算機(jī)中首先建立一個(gè)虛擬的世界，設(shè)計(jì)師在這個(gè)虛擬的三維世界中按照要表現(xiàn)的對(duì)象的形狀尺寸建立模型以及場(chǎng)景，再根據(jù)要求設(shè)定模型的運(yùn)動(dòng)軌跡、虛擬攝影機(jī)的運(yùn)動(dòng)和其它動(dòng)畫參數(shù)，最后按要求為模型創(chuàng)建特定的材質(zhì)，并打上燈光。當(dāng)這一切完成后就可以讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)運(yùn)算，生成最后的畫面。三維動(dòng)畫技術(shù)模擬真實(shí)物體的方式使其成為一個(gè)有用的工具。由于其精確性、真實(shí)性和無限的可操作性，目前被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、教育、軍事、娛樂等諸多領(lǐng)域。在影視廣告制作方面，這項(xiàng)新技術(shù)能夠給人耳目一新的感覺，因此受到了眾多客戶的歡迎。三維動(dòng)畫可以用于廣告和電影電視劇的特效制作（如爆炸、煙霧、下雨、光效等）、特技（撞車、變形、虛幻場(chǎng)景或角色等）、廣告產(chǎn)品展示、片頭飛字等等。3D動(dòng)畫畫面表現(xiàn)力沒有攝影設(shè)備的物理限制，可以將三維動(dòng)畫虛擬世界中的攝影機(jī)看作是理想的電影攝影機(jī)，而制作人員相當(dāng)于導(dǎo)演、攝影師、燈光師、美工、布景，其最終畫面效果的好壞與否僅僅取決于制作人員的水平、經(jīng)驗(yàn)和藝術(shù)修養(yǎng)，以及三維動(dòng)畫軟件及硬件的技術(shù)局限。同時(shí)，3D動(dòng)畫制作周期相對(duì)較長(zhǎng)，一個(gè)優(yōu)秀的動(dòng)畫往往需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。三維動(dòng)畫技術(shù)雖然入門門檻較低，但要精通并熟練運(yùn)用卻需多年不懈的努力，同時(shí)還要隨著軟件的發(fā)展不斷學(xué)習(xí)新的技術(shù)。它在所有影視廣告制作形式中技術(shù)含量是最高的。由于三維動(dòng)畫技術(shù)的復(fù)雜性，最優(yōu)秀的3D設(shè)計(jì)師也不大可能精通三維動(dòng)畫的所有方面。

三維動(dòng)畫制作是一件藝術(shù)和技術(shù)緊密結(jié)合的工作。在制作過程中，一方面要在技術(shù)上充分實(shí)現(xiàn)廣告創(chuàng)意的要求，另一方面，還要在畫面色調(diào)、構(gòu)圖、明暗、鏡頭設(shè)計(jì)組接、節(jié)奏把握等方面進(jìn)行藝術(shù)的再創(chuàng)造。與平面設(shè)計(jì)相比，三維動(dòng)畫多了時(shí)間和空間的概念，它需要借鑒平面設(shè)計(jì)的一些法則，但更多是要按影視藝術(shù)的規(guī)律來進(jìn)行創(chuàng)作。2.23D電腦動(dòng)畫的歷史與發(fā)展在3D的發(fā)展歷程中，電腦動(dòng)畫的出現(xiàn)對(duì)3D產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用，下面我們來詳細(xì)了解電腦動(dòng)畫的歷史與發(fā)展。2.2.1電腦動(dòng)畫的歷史美國(guó)是最早發(fā)展電腦動(dòng)畫的地方，在上個(gè)世紀(jì)七十年代末就利用電腦模擬人物活動(dòng)。1982年，迪斯尼（Disney）推出第一套電腦動(dòng)畫的電影—TRON（中文譯《電腦爭(zhēng)霸》）。

傳統(tǒng)的動(dòng)畫是由畫師先在畫紙上手繪真人的動(dòng)作，然后再?gòu)?fù)制于卡通人物之上。直至20世紀(jì)70年代后期，電腦技術(shù)發(fā)展迅速的紐約技術(shù)學(xué)院的電腦繪圖實(shí)驗(yàn)室導(dǎo)師麗蓓卡亞·倫女士將錄像帶上的舞蹈員投射在電腦顯示器上，然后利用電腦繪圖記錄影像的動(dòng)作，然后描摹輪廓。1982年左右，美國(guó)麻省理工學(xué)院及紐約技術(shù)學(xué)院同時(shí)利用光學(xué)追蹤技術(shù)記錄人體動(dòng)作:演員身體的各部份都被安上發(fā)光物體，在指定的拍攝范圍內(nèi)移動(dòng)，同時(shí)有數(shù)部攝影機(jī)拍攝其動(dòng)作，然后經(jīng)電腦系統(tǒng)分析光點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，再產(chǎn)生立體的活動(dòng)影像。1983年，麻省理工的Ginsberg和Maxwell發(fā)展了一套系統(tǒng)（GraphicaMarionette），利用計(jì)算機(jī)語言控制卡通的動(dòng)作。但受到當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)硬件速度的限制，一個(gè)簡(jiǎn)單的電腦動(dòng)畫往往需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。隨著計(jì)算機(jī)硬件及動(dòng)畫軟件的迅速發(fā)展，以及越來越多的研究機(jī)構(gòu)及商業(yè)機(jī)構(gòu)加入到電腦動(dòng)畫領(lǐng)域，電腦動(dòng)畫的制作水平也隨之日新月異。動(dòng)畫日益形成一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)，在美國(guó)、日本、英國(guó)和荷蘭這些動(dòng)畫片的制作強(qiáng)國(guó)，動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)在國(guó)民生產(chǎn)總值中占有非常重要的地位，日本的動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)更是國(guó)民經(jīng)濟(jì)六大支柱產(chǎn)業(yè)之一。上世紀(jì)90年代是電腦動(dòng)畫發(fā)展的黃金時(shí)期，計(jì)算機(jī)硬件在迅速發(fā)展。引入計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)后，尤其是運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，制作者首先利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)角色造型，按照劇情確定關(guān)鍵幀，由動(dòng)畫師繪制一些靜態(tài)的關(guān)鍵畫面。然后按一定的補(bǔ)插規(guī)則完成一系列畫面，利用動(dòng)畫軟件生成圖像序列。光有超強(qiáng)的硬件平臺(tái)還不夠，電影電視中那些逼真的形象還是得靠各種各樣的超級(jí)3D圖像軟件來實(shí)現(xiàn)。隨著Microsoft染指3D動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)徹底地改變了電腦動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了百家爭(zhēng)鳴的局面，直到現(xiàn)在電腦動(dòng)畫仍然在迅速地發(fā)展壯大。2.2.2三維動(dòng)畫影片的發(fā)展其發(fā)展到目前為止可以分為3個(gè)階段：1995年至2000年是第一階段，此階段是三維動(dòng)畫的起步以及初步發(fā)展時(shí)期在這一階段，皮克斯、迪斯尼是三維動(dòng)畫影片市場(chǎng)的主要玩家。2001年至2003年為第二階段，上階段是三維動(dòng)畫的迅猛發(fā)展時(shí)期。在這一階段，三維動(dòng)畫從“一個(gè)人的游戲”變成了皮克斯和夢(mèng)工場(chǎng)的“兩個(gè)人的撕咬”：夢(mèng)工場(chǎng)出了《怪物史萊克》，皮克斯也有《怪物公司》；皮克斯出了《海底總動(dòng)員》，接著夢(mèng)工場(chǎng)出了《鯊魚黑幫》。從04年開始，三維動(dòng)畫影片步入其發(fā)展的第三階段：全盛時(shí)期。在這一階段，三維動(dòng)畫將演變成“多個(gè)人的游戲”：華納兄弟電影公司推出圣誕氣氛濃厚的《極地快車》；曾經(jīng)成功推出《冰河世紀(jì)》的福克斯再次攜手在三維動(dòng)畫領(lǐng)域與皮克斯、夢(mèng)工場(chǎng)齊名的藍(lán)天工作室，為人們帶來《冰河世紀(jì)2》。此外，皮克斯推出自己的第一部獨(dú)立制作的三維動(dòng)畫影片《蹩腳燉菜》。而迪斯尼也將推出第一部獨(dú)立制作的三維動(dòng)畫影片《小雞》。至于夢(mèng)工場(chǎng)，則制作了《怪物史萊克3》，并且將《怪物史萊克4》的制作也納入了日程之中。2.33D軟件的發(fā)展三維軟件是利用電腦制作幾何模型的軟件。最先只能在專業(yè)圖形工作站上使用，隨著PC機(jī)的飛速發(fā)展和普及，三維動(dòng)畫軟件也紛紛被移植到PC機(jī)上。在DOS時(shí)代，美國(guó)Autodesk公司的3DS三維動(dòng)畫軟件幾乎壟斷了PC機(jī)三維動(dòng)畫的市場(chǎng)。1994年Microsoft用1．3億美元收購(gòu)Softimage公司，1995年推出基于NT平臺(tái)的SOFTIMAGE3D3．0版本，激蕩了三維動(dòng)畫領(lǐng)域。迫于壓力，為了維護(hù)3DS在三維動(dòng)畫領(lǐng)域的霸主地位，1996年（一說1997年8月4日），Kinetix公司推出3DS的WindowsNT1998年，Maya、Alias、Houdini相繼在NT平臺(tái)上出現(xiàn)。同年，Autodesk公司奮起迎擊，推出偏重于建筑設(shè)計(jì)的3DSMAXVIZ版本，該版本實(shí)際是在3DSMAX的基礎(chǔ)上進(jìn)行一些增減，增加一些與建筑有關(guān)的模塊，刪去一些動(dòng)畫功能。隨著三維軟件應(yīng)用的迅速普及，小型三維軟件也如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。2.43D軟件的分類3D動(dòng)畫軟件可以按軟件功能的復(fù)雜程度分為小型、中型、大型三類。

1、小型軟件

整體功能較弱，或偏重某些功能，學(xué)習(xí)相對(duì)容易。小型軟件很多，常見的、有特殊功能的軟件如下：

Poser：快速制作各種人體模型。通過拖動(dòng)鼠標(biāo)可以迅速改變?nèi)梭w的姿勢(shì)，還可以生成簡(jiǎn)單的動(dòng)畫。

Rhino：三維造型軟件，長(zhǎng)于NURBS曲面造型，能以三維輪廓線建立模型。

Cool3D：專用于立體文字制作的軟件，可提供很多背景圖和動(dòng)態(tài)，很容易上手。

LightScape：渲染專用軟件，只能對(duì)輸入的模型進(jìn)行渲染，能進(jìn)行材質(zhì)燈光的設(shè)定，采用光能傳遞算法，是最好的渲染器。多用于室內(nèi)外效果圖的渲染。Bryce3D：長(zhǎng)于自然景觀如山、水、天空的建造，效果很好。

2、中型軟件

3DSMAX：功能強(qiáng)大、開放性好，集建立模型、材質(zhì)設(shè)置、攝影燈光、場(chǎng)景設(shè)計(jì)、動(dòng)畫制作、影片剪輯于一體。

LightWave3D：功能強(qiáng)大、質(zhì)感細(xì)膩、界面簡(jiǎn)捷明快、易學(xué)易用、渲染質(zhì)感非常優(yōu)秀。3、大型軟件

SOFTIMAGE3D：功能極其強(qiáng)大、長(zhǎng)于卡通造型和角色動(dòng)畫、渲染效果極好，是電影制作不可缺少的工具，國(guó)內(nèi)許多電視廣告公司都使用它制作電視片頭和廣告。

MAYA：功能比SOFTIMAGE3D更強(qiáng)大，但更難掌握。

HOUDINI：將平面圖像處理、三維動(dòng)畫和視頻合成有機(jī)結(jié)合起來。2.53D角色動(dòng)畫的應(yīng)用3D角色動(dòng)畫是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，也是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)分支。無論是在離線渲染環(huán)境下，還是在實(shí)時(shí)渲染環(huán)境下，3D角色動(dòng)畫都得到了廣泛的應(yīng)用。在離線渲染環(huán)境下，主要應(yīng)用于動(dòng)畫電影制作和各類廣告制作。動(dòng)畫電影制作中所使用的3D角色動(dòng)畫技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)是動(dòng)畫數(shù)據(jù)量大，渲染需要耗費(fèi)大量時(shí)間，因此動(dòng)畫作品必須預(yù)先制作，渲染，然后轉(zhuǎn)化成視頻文件播放。在實(shí)時(shí)渲染環(huán)境下，主要應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)，視頻游戲，甚至是建模軟件，動(dòng)畫制作軟件。現(xiàn)在，隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展，特別是帶有硬件加速功能的顯卡性能的提高，很多曾經(jīng)只能在離線環(huán)境下應(yīng)用的技術(shù)，都轉(zhuǎn)移到實(shí)時(shí)渲染環(huán)境中來。其中，實(shí)時(shí)渲染的角色動(dòng)畫技術(shù)得到了發(fā)展且被廣泛的應(yīng)用。目前，實(shí)時(shí)角色動(dòng)畫技術(shù)大體可分為三種類型。第一類是關(guān)節(jié)動(dòng)畫（SkeletalAnimation）。關(guān)節(jié)動(dòng)畫中的角色由若干獨(dú)立的部分組成。每一個(gè)部分對(duì)應(yīng)著一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)格模型，不同的部分按照角色的特點(diǎn)組織成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)。比如說，一個(gè)人體模型可以由頭，上身，左上臂，左前臂，左手，右上臂，右前臂，右手，左大腿，左小腿，左腳，右大腿，右小腿，右腳等各部分組成。而某個(gè)部分，可能是另一個(gè)部分的子節(jié)點(diǎn)，同時(shí)又是另一個(gè)部分的父節(jié)點(diǎn)。比如上面的人體模型中，右前臂就是右上臂的子節(jié)點(diǎn)，同時(shí)也是右手的父節(jié)點(diǎn)。而右上臂是上身的子節(jié)點(diǎn)，后者則是軀體的子節(jié)點(diǎn)。通過改變不同部分之間的相對(duì)位置，比如夾角，位移等等，就可以實(shí)現(xiàn)所需要的各種動(dòng)畫效果。這類動(dòng)畫的優(yōu)點(diǎn)很多。首先，在動(dòng)畫序列的關(guān)鍵幀中只需要存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)間的相對(duì)變化，因此動(dòng)畫文件占用的空間很小。其次，可以實(shí)現(xiàn)很多復(fù)雜的動(dòng)畫效果，如果應(yīng)用程序支持反向動(dòng)力學(xué)還可以動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)預(yù)先存儲(chǔ)的動(dòng)畫序列之外的新的動(dòng)畫效果。當(dāng)然這類動(dòng)畫也有不少缺點(diǎn)。其中之一是由于角色模型是一個(gè)層次模型，要獲得某一個(gè)部分相對(duì)于世界坐標(biāo)的位置，必須從根結(jié)點(diǎn)開始遍歷該節(jié)點(diǎn)所有的祖先節(jié)點(diǎn)累計(jì)計(jì)算模型的世界變換。但最關(guān)鍵的問題是在不同部分的結(jié)合處往往會(huì)有很明顯的接縫，這會(huì)嚴(yán)重的影響模型的真實(shí)感。第二類是漸變動(dòng)畫（MorphingAnimation）。這種動(dòng)畫中的角色由一系列的漸變網(wǎng)格模型構(gòu)成。在動(dòng)畫序列的關(guān)鍵幀中記錄著組成網(wǎng)格的各個(gè)頂點(diǎn)的新位置或者是相對(duì)于原位置的改變量。通過在相鄰關(guān)鍵幀之間插值來直接改變?cè)摼W(wǎng)格模型中各個(gè)頂點(diǎn)的位置就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果。相對(duì)于關(guān)節(jié)動(dòng)畫，單一網(wǎng)格模型動(dòng)畫的角色看上去更真實(shí)，也不會(huì)有關(guān)節(jié)動(dòng)畫所面臨的接縫問題。由于沒有使用層次模型，獲得模型網(wǎng)格頂點(diǎn)在世界坐標(biāo)中位置的計(jì)算量也很小。但是，這類動(dòng)畫的適應(yīng)性很弱，角色很難通過實(shí)時(shí)計(jì)算來與環(huán)境進(jìn)行良好的互動(dòng)，以獲得預(yù)先存儲(chǔ)的動(dòng)畫序列之外的動(dòng)畫效果。另一方面，由于關(guān)鍵幀要存儲(chǔ)網(wǎng)格模型所有的頂點(diǎn)信息，動(dòng)畫文件占用的空間比較大。第三類是骨骼蒙皮動(dòng)畫（SkinnedMesh）。骨骼蒙皮動(dòng)畫可以看作是關(guān)節(jié)動(dòng)畫和漸變動(dòng)畫的結(jié)合。他同時(shí)兼有關(guān)節(jié)動(dòng)畫的靈活和漸變動(dòng)畫的逼真。后面將詳細(xì)介紹骨骼蒙皮動(dòng)畫的技術(shù)細(xì)節(jié)。3D角色動(dòng)畫技術(shù)和其它動(dòng)畫技術(shù)相結(jié)合，就能創(chuàng)造出絢麗多彩的游戲世界。

第3章總體設(shè)計(jì)這一章對(duì)我們將要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)畫短片進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，其中包括設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)工具以及制作流程等方面。3.1設(shè)計(jì)理念與目標(biāo)從大的方向來說，我們的動(dòng)畫風(fēng)格是盡量夸張，動(dòng)畫中的兩個(gè)人物特征明顯，一個(gè)是極度的瘦，但是很高，另一個(gè)則是身體肥胖，矮小，兩者能形成鮮明的對(duì)比。因?yàn)槲覀兊募夹g(shù)有限，所以場(chǎng)景方面盡量地簡(jiǎn)單明了，只設(shè)計(jì)劇情需要的半個(gè)籃球場(chǎng)。色彩單一但不失協(xié)調(diào)，人物的色彩與場(chǎng)景要能融合在一起不顯得生硬。人物的表情也無法太過豐富，我們主要是通過兩者動(dòng)作的夸張來實(shí)現(xiàn)幽默的效果。劇情簡(jiǎn)單，鏡頭的切換不能太過頻繁，盡量多設(shè)計(jì)幾個(gè)人物單挑的場(chǎng)面，后期加上配音與字幕實(shí)現(xiàn)情節(jié)的連貫性與人物的可塑性，從而實(shí)現(xiàn)我們的最終目的：制作出一個(gè)簡(jiǎn)單但是有意思的動(dòng)畫。我們小組成員通過這個(gè)動(dòng)畫短片的制作應(yīng)該能了解動(dòng)畫制作的基本流程，以及能認(rèn)識(shí)到分工合作的重要性，從而為自己今后的發(fā)展奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。3.2實(shí)現(xiàn)工具制作這個(gè)動(dòng)畫短片，我們選擇3DSMAX作為我們的主要實(shí)現(xiàn)工具，后期處理我們主要用到cooledit以及AE。前面我們介紹了眾多的3D制作軟件，現(xiàn)在主要介紹3DSMAX的歷史與簡(jiǎn)單的界面操作。3.2.13dsmax的發(fā)展史3ds系列軟件在三維動(dòng)畫領(lǐng)域擁有悠久的歷史，在1990的以前，只有少數(shù)幾種可以在PC上可用的渲染和動(dòng)畫軟件，這些軟件或者功能極為有限，或者價(jià)格非常昂貴，或者二者兼而有之。作為一種突破性新產(chǎn)品，3DStudio的出現(xiàn)，打破了這一僵局。3DStudio為在PC機(jī)上進(jìn)行渲染制作動(dòng)畫提供了價(jià)格合理、專業(yè)化、產(chǎn)品化的工作平臺(tái)，并且使制作計(jì)算機(jī)動(dòng)畫在為一種前人所不能的職業(yè)。

后來隨著Windows平臺(tái)的普及以及其他三維軟件開始向Windows平臺(tái)發(fā)展，三維軟件技術(shù)面臨著重大的技術(shù)改革。從1993年開始，3DStudio軟件所屬公司果斷地放棄了在DOS操作系統(tǒng)下創(chuàng)建的3DStudio源代碼，而開始使用全新的操作系統(tǒng)（WindowsNT）、全新的編程語言（VisualC++)、全新的結(jié)構(gòu)（面向?qū)ο螅┚帉懥?DStudioMAX。在3DStudioMAX1.0版本問世后僅1的上，該公司又重寫代碼，推出了3DStudioMAX2.0。這次升級(jí)是一個(gè)質(zhì)的飛躍，增加了上千處的改進(jìn)，尤其是增加了NURBS建模、光線跟蹤材質(zhì)及鏡頭光斑等強(qiáng)大功能，使得該項(xiàng)版本成為了一個(gè)非常穩(wěn)定的三維動(dòng)畫制作軟件，從而占據(jù)了三維動(dòng)畫軟件市場(chǎng)的主流地位。

隨后的幾年里，3DStudioMAX先后升級(jí)到3.0、4.0、5.0版本，每一個(gè)版本的升級(jí)都包含了許多革命性的技術(shù)更新。從4.0版本開始，所屬公司發(fā)生變化，由原來的Kinetix演變的Discreet,3DStudioMAX的名稱也精簡(jiǎn)為“3dsmax”。

目前3dsmax是全球擁有用戶最多的三維動(dòng)畫軟件，尤其在游戲、建筑、影視領(lǐng)域，該軟件已成為這些制作者的首選軟件。

隨著Discreet公司的日益進(jìn)取以及眾多外掛程序開發(fā)商的共同努力，相信3dsmax在未來的三維動(dòng)畫軟件領(lǐng)域中的前景會(huì)更加美好。3.2.2選擇的理由第一、有很多一流的三維動(dòng)畫軟件對(duì)硬件的要求很高，如Sumatra，顯示器分辨率必須達(dá)到1280×1024；Maya則要求內(nèi)存至少有256MB。3DSMAX對(duì)硬件的要求相對(duì)較低，多數(shù)三維動(dòng)畫迷都有能力配置；第二、由于3DS的緣故，現(xiàn)在3DSMAX的使用者也最多，教材和其他學(xué)習(xí)資料多如牛毛，有利于自學(xué)；第三、3DSMAX除渲染質(zhì)感較差外，功能強(qiáng)大、插件眾多，可以制作廣播級(jí)的動(dòng)畫效果，對(duì)一般的廣告、電視欄目、游戲的制作已完全可以勝任。3.3制作流程我們動(dòng)畫短片的制作流程主要是以下這個(gè)樣子的：構(gòu)思任何一個(gè)CG作品都要有突出鮮明的主題，這樣才能吸引人，所以我們的中心思想就是詼諧幽默，人物造型夸張，動(dòng)作簡(jiǎn)單有力，能夠體現(xiàn)人物的特征。繪制草圖繪制草圖就是將構(gòu)思先簡(jiǎn)單的表現(xiàn)出來，在人物設(shè)計(jì)初期，需要在紙上畫出人物的大概模型，構(gòu)造出幾個(gè)比較有創(chuàng)意了動(dòng)作特征。在實(shí)現(xiàn)的過程中如果無法想象出人物在運(yùn)動(dòng)過程中的狀態(tài)也需要進(jìn)行紙上創(chuàng)作，然后進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。建模在準(zhǔn)備工作完成后，我們就可以開始建模了，原則是應(yīng)該在表現(xiàn)出必要細(xì)節(jié)的前提下盡量地減少場(chǎng)景的復(fù)雜度。材質(zhì)燈光材質(zhì)和燈光是緊密相連的，因?yàn)榧夹g(shù)的原因，我們的材質(zhì)主要以光滑的材質(zhì)為主，采用單一顏色，燈光運(yùn)用目標(biāo)是能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的陰影效果，產(chǎn)生主體感。這方面盡量參考一些書籍。動(dòng)畫動(dòng)畫的調(diào)節(jié)相對(duì)來說要難一些，我們主要使用動(dòng)畫關(guān)鍵幀、軌跡條，時(shí)間的控制等方法來完成簡(jiǎn)潔的人物動(dòng)畫。特效我們的大部分的特技效果都是渲染之后在合成軟件中進(jìn)行合成的，這樣既節(jié)省時(shí)間和成本，又可以得到比較好的效果。渲染最后的步驟是渲染，進(jìn)行動(dòng)畫的輸出，主要在渲染質(zhì)量和渲染時(shí)間兩者間平衡好。

第4章具體實(shí)現(xiàn)在這一章中，我們的主要思路是先進(jìn)行一般性知識(shí)的講解，然后再把所用到的知識(shí)體現(xiàn)在我們的作品中。4.1劇情設(shè)計(jì)劇情是一個(gè)動(dòng)畫短片的重要方面，可以說擁有了一個(gè)好的劇情就等于成功了一半，所以我們?cè)敿?xì)地設(shè)計(jì)了這個(gè)動(dòng)畫的劇情。場(chǎng)景一：兩扇大門漸漸打開，門內(nèi)一片漆黑，門外光亮刺眼；兩名角色出現(xiàn)（逆光），投影映進(jìn)門內(nèi)（主場(chǎng)景）；攝像機(jī)多角度拍攝，展現(xiàn)兩名角色出場(chǎng)的震撼。場(chǎng)景二：兩名角色走進(jìn)門內(nèi)，瘦者步伐略快，胖者持球；二人站定，頂燈光驟然開啟，照明整個(gè)場(chǎng)地；籃球架在二人不遠(yuǎn)處；攝像機(jī)隨人物移動(dòng)過渡，最后俯視整個(gè)場(chǎng)景。場(chǎng)景三：圖略，下同。二人會(huì)意而視，胖者三分線外出手，籃球劃空而過，未中，彈出；瘦者上前迅速起跳，補(bǔ)籃扣進(jìn)；節(jié)奏加快，二人開始對(duì)決；瘦者首次扣籃特寫，慢速鏡頭，動(dòng)作舒展。場(chǎng)景四：二人決斗多個(gè)回合；略作停頓，胖者對(duì)瘦者耳語，瘦者先表現(xiàn)無奈；后轉(zhuǎn)而對(duì)胖者耳語，胖者略作猶豫，后點(diǎn)頭。場(chǎng)景五：胖者扣籃上身特寫，鏡頭慢慢搖下；胖者騎在瘦者肩上；鏡頭繼續(xù)慢慢搖下，瘦者雙腿打顫，費(fèi)力支撐；瘦者突然倒下，胖者完全壓在瘦者身上。場(chǎng)景六：瘦者熱身，舒筋活骨；沖刺，起跳；胖者躺在地，瘦者以胖者為彈簧床，魚躍而起；在空中做翻騰等高難度動(dòng)作，后重力灌籃。場(chǎng)景七：結(jié)束4.2建模先講解建模的一般方法，然后對(duì)動(dòng)畫中的籃球進(jìn)行建模，然后對(duì)相對(duì)復(fù)雜的人物進(jìn)行建模，最后對(duì)我們需要用到的場(chǎng)景進(jìn)行建模。4.2.1標(biāo)準(zhǔn)幾何模型的創(chuàng)建方法三維動(dòng)畫制作的順序通常是建立幾何模型、進(jìn)行材質(zhì)設(shè)定、環(huán)境設(shè)定、動(dòng)畫設(shè)置和后期渲染5步。其中建模是進(jìn)行其他一切工作的基礎(chǔ)，沒有有效的模型，其他一切設(shè)置都是沒有意義的。在3dsmax中，標(biāo)準(zhǔn)幾何模型的創(chuàng)建方法很簡(jiǎn)單，在Create（創(chuàng)建）命令面板中選擇相應(yīng)的命令后在視力中進(jìn)行操作即可，中間可以調(diào)整模型的參數(shù)，下面以創(chuàng)建一個(gè)球體為例說明創(chuàng)建基本幾何模型的步驟：在命令面板中，單擊創(chuàng)建標(biāo)簽進(jìn)入創(chuàng)建命令面板。如圖4.1。圖4.1創(chuàng)建面板圖4.2創(chuàng)建球體單擊圖4.1中的進(jìn)入幾何面板在下拉列表中選擇標(biāo)準(zhǔn)基本體這個(gè)選項(xiàng)，打開標(biāo)準(zhǔn)幾何體面板。單擊球體按鈕，選中后按鈕變?yōu)辄S色。然后在視圖中任意一點(diǎn)單擊鼠標(biāo)左鍵，到任意一個(gè)位置后釋放，則在視圖中出現(xiàn)了一個(gè)圓球，如圖4.2。4.2.2球體的編輯與籃球的建模在3dsmax中，只要確定了球體的半徑和球心位置就可以確定一個(gè)球體，要實(shí)現(xiàn)其他效果，可以通過其他一些參數(shù)對(duì)球體進(jìn)行變形處理，如切割等。圖4.3幾何參數(shù)球體的創(chuàng)建是在創(chuàng)建方法卷展欄中進(jìn)行選擇，主要有兩個(gè)選項(xiàng)，邊和中心。其中，邊表示從球體的邊緣開始創(chuàng)建，中心表示從球體的中心開始創(chuàng)建。球體的創(chuàng)建方式主要用于定位球體，至于創(chuàng)建球體的形狀則沒有影響。在球體創(chuàng)建命令面板中的參數(shù)，調(diào)整這些參數(shù)可以獲得不同的球體效果。在這些參數(shù)中，段數(shù)和平滑兩個(gè)參數(shù)用于描述球體的細(xì)節(jié)。段數(shù)越大，則球體就越圓，但是因?yàn)槎螖?shù)的設(shè)置會(huì)影響電腦的計(jì)算量，隨著段數(shù)的增加，電腦內(nèi)部存儲(chǔ)球體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量會(huì)呈幾何級(jí)數(shù)增加，所以應(yīng)盡量將段數(shù)數(shù)值設(shè)置得低一些。選中了平滑選項(xiàng)后，球體將會(huì)呈現(xiàn)出圓滑的表面，默認(rèn)是選中的，如圖4.4，圖4.5，是否選擇了平滑選項(xiàng)對(duì)球體的平滑度有很大的影響，特別是放大以后這種效果更加明顯。圖4.4選擇了平滑圖4.5未選擇平滑在參數(shù)欄中還有其他的一些參數(shù)，利用這些參數(shù)可以創(chuàng)建出各種半球來。其中的半球選項(xiàng)用于設(shè)置球冠的大小，如圖4.6，設(shè)置不同的數(shù)值產(chǎn)生的效果不同。圖4.6分別設(shè)置不同半徑大小后產(chǎn)生效的果利用上面介紹的知識(shí)，我們來創(chuàng)建需要的籃球創(chuàng)建球體，設(shè)置好球的大小圖4.7創(chuàng)建球體繪制貼圖，見圖4.8圖4.8籃球貼圖3.通過材質(zhì)編輯器，為球體貼上圖，形成一個(gè)籃球的模型。圖4.9籃球模型4.2.3人物建模因?yàn)槿梭w的對(duì)稱性，所以建模都是用對(duì)稱法做的，做人物時(shí)只需要做一半臉，一半身子，一只手，一只腳就行了。先制作半臉的表情。圖4.10臉部表情建模制作身體的其他部分。圖4.11身體建模退出面編輯，加一個(gè)Symmetry(對(duì)稱)命令，完成整個(gè)人物。圖4.12完成人物建模4.2.4場(chǎng)景建模分別對(duì)球場(chǎng)，籃球架進(jìn)行建模，效果圖如下：圖4.13場(chǎng)景效果圖4.3制作角色動(dòng)畫在制作角色動(dòng)畫的過程中，我們發(fā)現(xiàn)，使用最多的就是設(shè)置關(guān)鍵幀動(dòng)畫，下面我們來粗略地介紹設(shè)置關(guān)鍵幀動(dòng)畫的知識(shí)。關(guān)鍵幀動(dòng)畫是根據(jù)動(dòng)畫設(shè)計(jì)者設(shè)置的一組關(guān)鍵幀，自動(dòng)生成中間畫。有兩種方法實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵幀：一種方法是通過對(duì)關(guān)鍵幀三維形狀進(jìn)行插值計(jì)算而得到中間幀，另外一種方法是對(duì)物體本身模型的參數(shù)進(jìn)行插值計(jì)算。其中，第一種方法使用較為普遍。利用關(guān)鍵幀設(shè)置動(dòng)畫的方法一般比較簡(jiǎn)單，但是有時(shí)在需要設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡特別復(fù)雜的動(dòng)畫時(shí)就不宜選擇這種方法，因?yàn)樵诓捎眠@種方法設(shè)計(jì)動(dòng)畫時(shí)，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的調(diào)整以及關(guān)鍵幀間運(yùn)動(dòng)方式的確定都顯得不很方便。圖4.14關(guān)鍵幀設(shè)置區(qū)4.3.1制作骨骼在3dxmax中，我們利用Biped可以很容易地創(chuàng)建一個(gè)骨骼，下面介紹創(chuàng)建一個(gè)合適的骨骼的過程。如圖4.15所示，我們選擇Biped按鈕進(jìn)行骨骼的創(chuàng)建。圖4.15創(chuàng)建骨骼面板選中后，我們可以看見面板中的軀干類型設(shè)置中我們可以進(jìn)行合適的骨骼創(chuàng)建，見圖4.16。在這里，我們把脊椎設(shè)置為2，腿鏈接設(shè)置為3，然后在視圖中進(jìn)行鼠標(biāo)的操作以實(shí)現(xiàn)人體骨骼的創(chuàng)建，如圖4.17。圖4.16軀干設(shè)置圖4.17人體骨骼4.3.2骨骼蒙皮要制作逼真的三維動(dòng)畫，光有骨骼是不夠的，還要為骨骼添加上皮膚。在視圖中創(chuàng)建一個(gè)跟模型差不多高的骨骼。圖4.18模型與骨骼根據(jù)列圖在運(yùn)動(dòng)面版中修改參數(shù)，主要是調(diào)整頸部，胸部，手指，腿部和

腳趾的關(guān)節(jié)數(shù)量，使骨骼關(guān)節(jié)數(shù)與模型適當(dāng)。當(dāng)骨骼數(shù)量設(shè)置好以后，使用移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)工具調(diào)整骨骼的位置，并縮放骨

骼大小，使骨骼的一邊與模型相匹配，另一邊我們可以復(fù)制后粘貼。圖4.19調(diào)整骨骼選擇所有脊椎，沿X軸縮放，使Biped的肩部進(jìn)入到模型的肩部?jī)?nèi)。同樣調(diào)整身體各個(gè)部分。圖4.20繼續(xù)調(diào)整接下來，繼續(xù)微調(diào)手指腳趾等細(xì)小位置的骨骼部分，以使其與模型適配起來。圖4.21微調(diào)位置調(diào)整完成，加入physique修改器并選擇附加到節(jié)點(diǎn)以使骨骼與模型契合起來。圖4.22加入physique修改器最后的工作，進(jìn)行肌肉引力的調(diào)整，使各個(gè)關(guān)節(jié)能協(xié)調(diào)支配各部分肌肉。圖4.23調(diào)整肌肉引力現(xiàn)在已經(jīng)成功為骨骼蒙皮了。圖4.24成功蒙皮4.3.3建立Biped的基本動(dòng)作在制作短片的過程中，我們主要是通過對(duì)人物骨骼的控制來實(shí)現(xiàn)角色動(dòng)畫，所以下面進(jìn)行建立Biped的基本動(dòng)作講解，然后對(duì)我們?cè)趧?dòng)畫中實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作進(jìn)行展示。建立Biped的基本行走：1．在場(chǎng)景中建立一個(gè)Biped圖4-25創(chuàng)建Biped圖4-26足跡創(chuàng)建展卷欄2．選中Biped的任何一個(gè)部分，進(jìn)入運(yùn)動(dòng)面板，在展卷欄中打開足跡模式；在足跡創(chuàng)建展卷欄中選擇行走。再按邊上創(chuàng)建多個(gè)足跡按鈕，會(huì)彈出創(chuàng)建多個(gè)足跡：行走對(duì)話框。3．在創(chuàng)建多個(gè)足跡：行走對(duì)話框中，設(shè)置足跡數(shù)為10，按確定，這樣Biped就會(huì)產(chǎn)生編號(hào)為0—9的十個(gè)足跡。注意時(shí)間滑塊自動(dòng)設(shè)置到了153幀。圖4.27設(shè)置足跡數(shù)為10圖4.28行走演示4．在展卷欄中按創(chuàng)建足跡（在當(dāng)前幀上）按鈕，然后在視圖中選擇某一個(gè)足跡，并在足跡操作展卷欄中按下為非活動(dòng)足跡創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)按鈕，這時(shí)就成功地創(chuàng)建了一個(gè)Biped的基本行走動(dòng)作，按播放鍵即可看到效果。同理，運(yùn)用3DSMAX提供的跑動(dòng)，跳躍即可建立Biped的跑和跳。通過對(duì)足跡的調(diào)整，以及人物在運(yùn)動(dòng)過程中的骨骼調(diào)整就能實(shí)現(xiàn)預(yù)想的動(dòng)作。下面展示一個(gè)通過調(diào)整后的角色動(dòng)畫-跳格子。圖4.29Biped跳格子4.3.4創(chuàng)建路徑動(dòng)畫在動(dòng)畫設(shè)計(jì)過程中，有時(shí)候容易確定物體的運(yùn)動(dòng)路徑而不能很好地設(shè)置其關(guān)鍵位置，這是就需要指定路徑來設(shè)置動(dòng)畫。設(shè)置物體沿著一定的路徑運(yùn)動(dòng)是3dsmax中一個(gè)很重要的功能，一般情況下有下面幾個(gè)步驟：創(chuàng)建一條作為運(yùn)動(dòng)路徑的樣條曲線。創(chuàng)建一個(gè)虛擬物體，并將運(yùn)動(dòng)物體鏈接到虛擬物體上。給虛擬物體賦予一個(gè)動(dòng)畫路徑控制器，然后單擊要作為路徑的曲線，則虛擬物體就可以沿著路徑進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)。在做動(dòng)畫短片的過程中，我們也用到了這個(gè)技巧，下面詳細(xì)說路徑動(dòng)畫的制作過程，作為例子的是投出的籃球的運(yùn)動(dòng)路徑。1.在創(chuàng)建面板中，選擇NURBS曲面制作一條符合投籃路線的曲線，見圖。同時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)球體，并貼上圖，使之看起來像個(gè)籃球。圖4.30創(chuàng)建初期2.在創(chuàng)建面板中的單擊輔助器按鈕，在打開的面板中單擊虛擬體按鈕，然后在Top視圖中拖動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)虛擬物體。圖4.31創(chuàng)建虛擬物體在Front視圖中選擇圓球，把球移動(dòng)到曲線最末端，然后單擊動(dòng)畫設(shè)置區(qū)中的打開設(shè)置關(guān)鍵幀按鈕，打開手動(dòng)設(shè)置動(dòng)畫模式，此時(shí)時(shí)間滑軌變成紅色，單擊設(shè)置關(guān)鍵幀，將當(dāng)前小球狀態(tài)記錄下來。在Top視圖中選擇虛擬物體，然后選擇運(yùn)動(dòng)標(biāo)簽，打開運(yùn)動(dòng)面板。并選擇路徑約束選項(xiàng)作為控制器，然后單擊對(duì)話框中的OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框。圖4.32參數(shù)設(shè)置下面為虛擬物體添加一條運(yùn)動(dòng)路徑。在運(yùn)動(dòng)命令面板中展開路徑參數(shù)卷展欄，單擊其中的添加路徑按鈕，然后在Front視圖中選擇曲線，則虛擬物體將以曲線作為路徑，并移動(dòng)到曲線的一個(gè)點(diǎn)上。在工具欄中選擇選擇并移動(dòng)工具。在Top視圖中將小球移動(dòng)到虛擬物體中央。圖4.33移動(dòng)虛擬物體在主工具欄中選擇選擇并鏈接工具按鈕，則光標(biāo)變?yōu)閮蓚€(gè)立方體鏈接在一起的形狀。在Front視圖中將光標(biāo)移動(dòng)到小球上，按住鼠標(biāo)并拖動(dòng)，直到將小球鏈接到虛擬物體上，當(dāng)兩個(gè)物體鏈接在一起時(shí)，會(huì)高亮顯示一下，此時(shí)鏈接已經(jīng)建立，虛擬物體的移動(dòng)就可以帶動(dòng)小球移動(dòng)。激活Perspective視圖，然后單擊播放按鈕則可以實(shí)現(xiàn)投出的籃球的運(yùn)動(dòng)曲線。下面截圖即為整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程。圖4.34籃球運(yùn)動(dòng)過程4.3.5人物動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)我們的動(dòng)畫短片中人物的主要?jiǎng)幼鳎鹤呗?，跑步，跳躍，扣籃，投籃。我們必須通過對(duì)骨骼的調(diào)整與關(guān)鍵幀的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)人物的動(dòng)作，但是這里有一個(gè)重要的問題，即技術(shù)難點(diǎn)，那就是在3DSMAX中要達(dá)到高度仿真很難。對(duì)于這個(gè)問題，我們的實(shí)現(xiàn)方法就是通過3DSMAX設(shè)置關(guān)鍵幀，從而利用其實(shí)現(xiàn)過渡幀，即簡(jiǎn)化了中間過程和各種細(xì)節(jié)，但是人物的動(dòng)作與現(xiàn)實(shí)相符。因?yàn)閯?dòng)畫中人物的動(dòng)作眾多，所以筆者選擇了以走路為例介紹人物動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。一般在現(xiàn)實(shí)中，人走路可以分為四個(gè)步驟：1.邁出前腳；2.前腳著地，這時(shí)兩腳都在地上；3.后腳跟上；4.后腳邁出，完成一步走路動(dòng)作。下面筆者就介紹在3DSMAX中怎么實(shí)現(xiàn)走路動(dòng)作。1.靜止時(shí)設(shè)置首個(gè)關(guān)鍵幀，如圖4.35。圖4.35設(shè)置首個(gè)關(guān)鍵幀2.在下一個(gè)關(guān)鍵幀處，調(diào)整質(zhì)心與各部位骨骼，實(shí)現(xiàn)前腳邁出一步并著地。圖4.36前腳邁出并著地3.前腳著地，后腳跟上。圖4.37第三步4.后腳邁出，完成一步走路動(dòng)作。5.實(shí)現(xiàn)一系列走路動(dòng)作。圖4.38動(dòng)作復(fù)制下面展示幾個(gè)我們的動(dòng)畫短片中的人物動(dòng)作。圖4.39走路進(jìn)場(chǎng)與舒緩頭部圖4.40扣籃圖4.41過人與投籃4.4渲染輸出在建模、使用材質(zhì)、放置燈光和相機(jī)并動(dòng)畫場(chǎng)景之后，最后一步是準(zhǔn)備渲染輸出。3dsmax的插件特性可以選擇使用其他的渲染器。在我們的動(dòng)畫短片制作中，我們選擇地V-Ray渲染器。V-ray渲染器是著名的ChaosGroup公司新開發(fā)的產(chǎn)品。主要用于室內(nèi)外裝潢設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)等的渲染。并且它能產(chǎn)生一些特殊的效果，如次表面散射、光跡追蹤、焦散、全局照明等。V-ray其真實(shí)的光線能創(chuàng)建出專業(yè)的照片級(jí)效果。其特點(diǎn)是渲染速度快，目前很多制作公司使用它來制作建筑動(dòng)畫和效果圖，就是看中了他速度快的優(yōu)點(diǎn)。

V-ray渲染器有“焦散之王”的稱號(hào)，在焦散方面的效果是所有渲染器中最好的。其天光和反射的效果也非常好，真實(shí)度幾乎達(dá)到了相片的級(jí)別。設(shè)置簡(jiǎn)單是V-ray渲染器的另外一大特色，它的控制參數(shù)并不復(fù)雜，完全內(nèi)嵌在材質(zhì)編輯器和渲染設(shè)置中，這就為初學(xué)者快速入門提供了可能。根據(jù)需要的動(dòng)畫效果的不同，以及硬件設(shè)施的級(jí)別，在進(jìn)行渲染的時(shí)候我們要進(jìn)行必要的參數(shù)設(shè)置，如圖4.42。圖4.42渲染參數(shù)設(shè)置在對(duì)人物的扣籃過程進(jìn)行渲染的時(shí)候，我們通過材質(zhì)編輯器對(duì)籃板設(shè)置了具有反射效果，并在渲染參數(shù)中設(shè)置了模糊使得整個(gè)動(dòng)畫更具有真實(shí)感，實(shí)現(xiàn)的最終效果如圖4.43。圖4.43扣籃渲染效果圖4.5后期制作各個(gè)場(chǎng)景制作完成渲染出來以后，接下來就要進(jìn)行后期合成的工作了。我們使用AfterEffects（簡(jiǎn)稱AE）軟件來進(jìn)行后期視頻的處理。AfterEffects，用于高端視頻特效系統(tǒng)的專業(yè)特效合成軟件，隸屬美國(guó)Adobe公司。它借鑒了許多優(yōu)秀軟件的的成功之處，將視頻特效合成上升到了新的高度：

Photoshop中層的引入，使AE可以對(duì)多層的合成圖像進(jìn)行控制，制作出天衣無縫的合成效果；關(guān)鍵幀，路徑的引入，使我們對(duì)控制高級(jí)的二維動(dòng)畫游刃有余；高效的視頻處理系統(tǒng)，確保了高質(zhì)量視頻的輸出；令人眼花繚亂的特技系統(tǒng)使AE能實(shí)現(xiàn)使用者的一切創(chuàng)意。我們利用AE制作了動(dòng)畫的片頭，如圖4.44。圖4.44片頭接下來進(jìn)行各個(gè)分鏡頭的銜接合并，使之成為連貫的有情節(jié)的動(dòng)畫。把所有素材導(dǎo)入合成項(xiàng)目中（包括聲音、視頻等素材），在時(shí)間軸內(nèi)，分配編輯各片段的位置及效果，最終進(jìn)行輸出，扣籃效果如圖4.45。圖4.45視頻截圖

第5章結(jié)束語經(jīng)過全組成員的努力，小組順利完成了制作一部3D動(dòng)畫短片的目標(biāo)，同時(shí)也熟悉了三維動(dòng)畫制作的整個(gè)流程，并掌握了動(dòng)畫制作的一些技術(shù)。因?yàn)槭堑谝淮沃谱鲃?dòng)畫，所以要在短期內(nèi)完成一部高質(zhì)量的3D動(dòng)畫確實(shí)存在很大的難度。經(jīng)驗(yàn)的缺乏是最致命的，因此最后的動(dòng)畫作品可能并不是十分的精致，但是在我們的共同努力下，作品還是存在一定的欣賞價(jià)值。特別是在動(dòng)畫表現(xiàn)上，具有強(qiáng)烈的感染力，通過夸張的手法達(dá)到詼諧的戲劇效果。在這次動(dòng)畫制作過程中，技術(shù)層面存在很大的不足。由于接觸3D動(dòng)畫開發(fā)軟件的時(shí)間很短，所以在動(dòng)畫制作時(shí)許多方面都比較粗糙。但是我也認(rèn)識(shí)到了技術(shù)并不是一部動(dòng)畫好壞的唯一決定因素，一部動(dòng)畫片的制作水準(zhǔn)很大程度上還依賴于動(dòng)畫的創(chuàng)意和構(gòu)思，還有動(dòng)畫畫面的掌握和處理。進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)要有詳細(xì)的開發(fā)計(jì)劃，動(dòng)畫制作也是如此，詳細(xì)的計(jì)劃表能夠節(jié)省時(shí)間和精力，避