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    发布:机械仿真     日期:2011-11-16 17:42:53

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    3D动画de制作及制作3D动画的简单介绍

    对游戏动漫有兴趣的人,可能都比较关注,当我们看到一个比较好的3D游戏,或者3D动漫的时候,我们在想,这些动画师如何做出来的呢?是怎样怎么做的呢?

    大致有两种软件 一个是MAYA一个是3DMAX

    3D动画是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。3D动画制作软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界,设计师在这个虚拟的3D世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景,再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数,最后按要求为模型赋上特定的材质,并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算,生成最后的画面。


    3D动画制作技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。由于其精确性、真实性和无限的可操作性,目前被广泛应用于医学、教育、军事、娱乐等诸多领域。在影视广告制作方面,这项新技术能够给人耳目一新的感觉,因此受到了众多客户的欢迎。3D动画可以用于广告和电影电视剧的特效制作(如爆炸、烟雾、下雨、光效等)、特技(撞车、变形、虚幻场景或角色等)、广告产品展示、片头飞字等等。

    在进行3D动画制作前,同样的我们需要有总体设计的阶段。具体来说,先要进行故事脚本的策划,形成初步的动画制作剧本。一个好的动画剧本在整个动画制作中至关重要我们会在下一章节中做详细的介绍。接下来当然是根据动画剧本完成故事版的制作过程,这和我们进行传统动画或二维动画制作时一样的。故事版的制作需要将剧本的情节分成若干个片段,然后由若干个一系列的场景组成每个片段,而每个场景限定在某个地点和人物内,当然我们还可以将场景细分为图片单位的镜头,这样我们构成了一部动画作品的整体结构。


    具体到3D动画的设计制作阶段时,我们可以将这一阶段的工作分为下面的几个步骤进行:

    一、3D动画模型的创建(Modeling)


    为真实模拟现实场景,三维动画设计制作第一步就是依据故事版创建需要的模型工作,也就是造型工作。所谓造型就是利用三维软件在电脑上进行三维立体模型的雕塑过程。一般的和雕塑一样,我们先要描绘模型的基本集合形体,再通过工具将基本几何形体转变为我们需要的形状,然后将很多的这样经过改变的形状使用各种方法组合在一起从而完成完整的一个模型的创建工作。这是我们一般常用的一种建模方法。还有一种方法就是,我们先绘制出二维轮廓用来定义形体的骨架,再将几何表面附于其上,从而创造出立体模型,我们将这种方法称之为放样造型技术。


    二、3D动画材质、贴图的创建(Material&Mapping)


    模型创建完毕以后,模型还只是原始的胎体,就好象是我们烧制一件瓷器前的泥胎作品一样,我们将根据最终的需要将模型表现出应有的材质质地。
    通俗的说,材质就是反映材料的质地,他可以表现在物体的颜色、透明度、反光度等特性要求上。通常的情况在三维动画软件中材质和贴图制作的好从一定程度上可以弥补模型创建过程中的不足。材质是由物体本身的属性所决定的,什么样的物体就需要什么材质来表现,例如,我们原始的模型创建的是一把椅子的模型,在进行材质的创建前我们首先需要知道这把椅子是什么材料制作的,是木质的当然就需要创建木头材质;是铁质的相应的就需要金属材质。需要明确的一点就是,材质是和现实生活中的对象属性相结合的。
    相对于材质,贴图在三维动画制作软件中来说就复杂的多。假如我们将材质的创建过程形象的比喻为给模型种植皮肤的过程,那么贴图就是给他穿衣服的过程。对于具体的对象来说,我们需要将图像贴到相对应的位置上,三维软件在贴图创建中使用了贴图坐标这一概念,我们可以根据不同的需求将贴图精确的贴到指定的位置。


    三、 3D动画灯光的创建


    现实生活中,假如我们整个世界没有光源,那将是个怎样的世界。同样的,在三维动画软件中,缺少了灯光,场景中所有的东西都不可见。
    3D灯光的创建前,我们首先了解场景环境是什么类型的,了解场景环境类型我们才能够真实模拟现实场景。一般场景灯光通常可以分为三种类型:自然光、人工光以及自然光和人工光相结合的光。场景中的灯光作用不仅仅是为了照亮场景中的问题,它还可以反映场景的基调和气氛,这对于整个图像外观是至关重要的。如图2.1.2所示,晴空万里和乌云密布在表达气氛和场景基调时就会是完全两种的概念。
    另外,灯光还有助于在场景中表达一种情感,换句话说就是可以引导观众的视线,从而为场景提供了更大的深度,展现更加丰富的层次。
    生活中太阳光是最具代表性的自然光,在使用自然光时首先要了解环境因素。人工光的形式则多种多样,日常生活中的电灯、炉火或者人为的利用这些类型灯光进行光线使用的都可以是人工光。同样的,当我们考虑使用人工光时相对考虑的因素则会很多,不仅要考虑光源的方向、光的质量还要考虑光源的主次以及光的颜色等等因素。
    3D灯光创建时,一般有三种类型的光源为我们所用的:关键光或者称为主光、补充光和背景光,这三类光源在灯光创建中相互协调。通常情况下,我们在为场景创建灯光首先是主光源的创建。这里要明白的一点就是主光源不一定只是一个光源,但是它一定是照明的主要光源,它的创建为场景起到初步的灯光效果。场景只单一的依靠主光源来烘托场景,往往结果单调枯燥,这就需要补充光来丰富场景效果。补充光我们在3D灯光创建是通常用于填充场景的暗部和阴影区域,补充光用来模拟场景中由于环境光线漫射和反射造成的光照效果,补充光可以为场景提供景深和真实效果。背景光通常作为区分场景物体与背景来使用的,通过照亮物体边缘,在物体背部形成较小的反射区域,将目标物体从背景中分离出来。
    当然,还有其他的一些类型的光源我们也需要考虑,在实际的3D灯光创建工作中还会有非常多的因素和步骤需要考虑,不会是一件简单的工作,这我们会在后面章节中有详细的讲解。


    四、 动画设置


    前面我们已经知道,计算机动画是使用关键帧进行动画的控制。3D动画制作最终要完成的是动画的产品,我们前面工作完成只是形成的是静态的,而要向动画转变就需要对场景和场景中的物体进行关键帧的设置,即设定动画主要画面(一般是动画中动作或场景变化较大的那一瞬间)为关键帧,而关键帧之间的过渡由计算机来完成,这个过程称为插值。三维软件大都将动画信息以动画曲线表示。动画曲线的横轴是时间(帧),竖轴是动画值,可以从动画曲线上看出动画设置的快慢急缓、上下跳跃。


    五、 渲染


    3D动画制作的最终目的是得到动态的画面,而这也是我们进行造型的最终目的,这些在三维动画制作软件中都需要渲染来完成。渲染的过程是将我们场景中的三维造型以及赋予物体的材质贴图和灯光阴影明暗程度等信息通过程序计算绘制完成动画过程。

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