3Dsmax三维动画制作-毕业论文

1广东农工商职业技术学院毕业论文（设计）题目3Dsmax三维动画制作姓名容嘉利专业多媒体设计与制作年级班级08级多媒体设计与制作（2）班学号20083314230指导教师刘宇容完成日期2011年4月23日2内容摘要三维动画是指使用电脑软件制作出的立体虚拟影像，又称3D动画，是近年来随着计算机技术的迅猛发展而产生的一项新兴技术。在3D技术日趋成熟的今天，3D动画已广泛应用于日常生活中的各行各业，如建筑，室内设计，影视动画，游戏动画等。而因应这一技术而诞生的一款功能强大的3D制作软件，它就是3Dsmax，随着该软件版本的不断更新升级，在软件内部算法和功能上与低版本比较有了明显的提高，使它成为了一个巨大的三维动画创作平台。由于3DsMAX的出现，这几年做三维和学三维的人日益增多，三维动画的制作已不再是大电影厂和专业影视制作公司的垄断的专利，三维平台的趋势已由高端过渡到低端。本文将通过对3D动画短片的制作过程的详细的介绍，其中主要介绍在3Dsmax中角色动画的制作，从而了解基本的动画制作知识，掌握运用3dsmax进行动画创作的技巧。关键词：3dsmax三维动画建模路径动画目录一、对于三维动画设计的认知.......................................................1（一）什么是三维动画...........................................................1（二）三维动画发展史...........................................................1（三）使用3DSMAX制作三维动画的优势.............................................1二、三维动画的具体制作方法.......................................................2（一）前期准备.................................................................2（二）片段的制作...............................................................3（三）后期制作.................................................................4（四）三维动画短片实例制作分析.................................................4三、三维动画的发展前景.........................................................16四、总结........................................................................16致谢............................................................................16参考文献：......................................................................161一、对于三维动画设计的认知（一）什么是三维动画三维动画是指通过使用电脑软件制作出的立体虚拟影像，又称之为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项新技术。它是摄影艺术、布景设计，及舞台灯光的合理布置等等的各种艺术与技术的集合体。与此同时三维动画的设计制作需要更多的艺术功底和创造力。一个好的三维动画，它除了要求制作者要有较好的空间感与艺术感外，还有就是必须能够很好的运用各种三维动画的制作软件。因此三维动画的设计与制作是一个涉及范围很广的技术，也可以说它就是一件艺术和技术紧密相结合的工作。所以在以前就只有专业的三维动画制作者才能够制作的出来。（二）三维动画发展史综观三维动画的发展历程，从1995年的初始阶段到2004年开始的全盛时期三维平台的趋势由高端过渡到低端，不再需要几十万的工作站，一般家庭电脑就可以做出专业的三维作品，三维动画制作的收费也日趋合理，想当年20000块/秒的天价（广告级标版）到现在500元/秒都有人做，三维建筑、室内效果图也下降了很多，想靠做三维发大财已成为虚拟的幻境。国内电影业不景气，外国大片的冲击，如何有效率地提高国人的创作、制作水平和规范制作准则是摆在我们同行面前的不容轻视的课题。三维动画作为电脑美术的一个分支，是建立在动画艺术和电脑软硬件技术发展基础上而形成的一种相对的独立新型的艺术形式。早期主要应用于军事领域。直到70年代后期，随着PC机的出现，计算机图形学才逐步拓展到诸如平面设计、服装设计、建筑装潢等领域。80年代，随着电脑软硬件的进一步发展，计算机图形处理技术的应用得到了空前的发展，电脑美术作为一个独立学科真正开走上了迅猛发展之路。然而自1995年由迪斯尼发行的《玩具总动员》上映，这部纯三维制作的动画片取得了巨大的成功。三维动画迅速取代传统动画成为最卖座的动画片种。迪斯尼公司在其后发行的《玩具总动员2》、《恐龙》、《怪物公司》、《虫虫特工队》都取得了巨大成功。另外,梦工厂发行的《蚁哥雄兵》《怪物史瑞克》等三维动画片，也获得了巨大的商业成功。三维动画在电影中的运用更是神乎其技！《蜘蛛侠》、《泰坦尼克号》、《终结者》、《魔界》......可以说电影已经不能离开三维动画的参与了！（三）使用3Dsmax制作三维动画的优势现今三维动画的运用可以说无处不在，网页、建筑效果图、建筑浏览、影视片头、MTV、电视栏目、电影、科研、电脑游戏。在今天，电脑的功能愈来愈强大，以至我们不仅可以看到地2方电视台的栏目包装及广告中充满电脑动画特技，更有不少电脑爱好者在自己的个人电脑上玩起了动画制作。由于3D动画被广泛应用在诸多领域中，因此制作软件也大量的涌现出来。三维软件是利用电脑制作几何模型的软件。最先只能在专业图形工作站上使用，随着PC机的飞速发展和普及，三维动画软件也纷纷被移植到PC机上。在DOS时代，美国Autodesk公司的3DS三维动画软件几乎垄断了PC机三维动画的市场。1994年Microsoft用1．3亿美元收购Softimage公司，1995年推出基于NT平台的SOFTIMAGE3D3．0版本，激荡了三维动画领域。迫于压力，为了维护3DS在三维动画领域的霸主地位，1996年，Kinetix公司推出3DS的WindowsNT版本3DSMAX1．0。这个版本在操作界面、组织结构和功能上都有质的飞跃，获得了巨大的成功。1998年，Maya、Alias、Houdini相继在NT平台上出现。同年，Autodesk公司奋起迎击，推出偏重于建筑设计的3DSMAXVIZ版本，该版本实际是在3DSMAX的基础上进行一些增减，增加一些与建筑有关的模块，删去一些动画功能。随着三维软件应用的迅速普及，小型三维软件也如雨后春笋般涌现出来。那么我们又该如何去选择制作软件呢？对于不同的软件它的使用方向，是有不同的侧重点的。就我们所知的最常用来制作三维动画的两款制作软件Maya与3Dsmax来说，在影视三维动画与角色动画的制作中Maya的功能比3dsmax较为强大，但却还是有很多人选择使用3Dsmax来制作动画而不是使用Maya。那是因为3Dsmax它除了能较好的制作影视方面的三维动画外，还在其它领域的三维动画制作中也有着一定的优势，如工业产品的演示动画、游戏动画、模拟动画（植物的生长过程、化学反应过程等）等方面的动画都可以使用3Dsmax来制作，而且其操作过程较Maya来的简单与便捷。再加上在2010年Autodesk公司新发布的3Dsmax2011在三维动画制作方面也有比较大的突破。新版3Dsmax2011充分发挥了硬件的性能，新的多线程渲染引擎充分利用多核CPU和GPU的性能，以得到更快和更好的渲染速度和质量。这使得使用3Dsmax的用户将更加的多，学习资源也将更加的丰富，以至于很多热爱CG动画的爱好者们可以利用3DsMax来制作自己的动画小短片。二、三维动画的具体制作方法在我们选择好了制作软件后，又该如何去制作三维动画呢？虽然制作3D动画的方法有很多，但是基本的制作步骤都是一样的。（一）前期准备在制作三维动画之前我们要先明确动画故事的主旨，这是非常重要的。一部优秀的动画不管它是2D动画还是3D动画，剧情都是它们的重要方面，可以说拥有了一个好的剧情就等于成3功了一半。所以对于任何一个优秀的三维动画作品来说突出、鲜明的主题，就是吸引人的地方，其次就是人物与场景的精美程度了。因此我们在制作三维动画前要先详细地构思好动画的剧情、符合故事情节的人物造型与能够体现出人物特征的生动动作。再来就是绘制分镜头草图了，绘制草图就是将构思进一步视觉化的重要一步。这体现了制作者的创作设想和艺术风格，分镜头草图是由图画加文字组成的，其表达的内容包括镜头的类别和运动、人物与场景的构图和光影、运动方式和时间、音乐与音效等。其中每个图画都代表着一个镜头，使用文字来说明镜头的长度、人物台词及动作等内容。在人物设计初期，需要在纸上画出人物的大概形态，包括人物或动物的外型与动作设计、器物造型等设计，造型设计的要求比较严格，包括标准造型、转面图、结构图、比例图、道具服装分解图等，通过角色的典型动作设计(如几幅带有情绪的角色动作体现角色的性格和典型动作)，并且附以文字说明来实现。超越建筑多媒体提倡造型可适当夸张、要突出角色特征，运动合乎规律。若在制作的过程中无法想象出人物在运动过程中的状态时也需要进行纸上创作，然后再进行绘制。其中场景是整个动画片中景物和环境的来源，在比较严谨的场景设计中要绘制的包括平面图、结构分解图、色彩气氛图等，通常用一幅图来表达。（二）片段的制作在准备工作都完成之后，接下来就是创建模型了。建模，是制作者根据前期的造型设计，通过三维建模软件在计算机中绘制出角色模型。这是三维动画中很繁重的一项工作，需要出场的角色和在场景中会出现的物体都要建模。建模的灵魂是创意，核心是构思，源泉是美术素养。但是开始建模时，应该注意要在表现出必要细节的前提下尽量地减少场景的复杂度，这样才不会因为占用太多的系统资源，而导致程序的崩溃。接着就是对材质贴图与灯光进行设置了。材质即材料的质地，就是给模型赋予生动的表面特性，具体体现在物体的颜色、透明度、反光度、反光强度、自发光及粗糙程度等特性上。贴图是指把二维图片通过软件的计算贴到三维模型上，形成表面细节和结构。对具体的图片要贴到特定的位置，三维软件使用了贴图坐标的概念。一般有平面、柱体和球体等贴图方式，分别对应于不同的需求，使模型的材质与贴图要与现实生活中的对象属性相一致。灯光的设置，目的是最大限度地模拟自然界的光线类型和人工光线类型。在三维软件中的灯光一般有泛光灯(如太阳、蜡烛等四面发射光线的光源)和方向灯(如探照灯、电筒等有照明方向的光源)。灯光起着照明场景、投射阴影及增添氛围的作用。通常采用三光源设置法：一个主灯，一个补灯和一个背灯。主灯是基本光源，其亮度最高，主灯决定光线的方向，角色的阴影主要由主灯产生，通常放在正面的3/4处即角色正面左边或右面45度处。补灯的作用是柔和主4灯产生的阴影，特别是面部区域，常放置在靠近摄影机的位置。背灯的作用是加强主体角色及显现其轮廓，使主体角色从背景中突显出来，背景灯通常放置在背面的3/4处。材质贴图和灯光与渲染的好坏是紧密相连的，由于每种软件的技术与硬件配置需求不同，因此我们应该视乎自己计算机的软、硬件配置来对模型进行材质编辑。再之后就是对动画进行调节了，动画的调节相对来说要难一些，我们要根据分镜头草图与动作设计，运用已设计的造型在三维动画制作软件中制作出一个个动画片段。动作与画面的变化通过关键帧来实现，设定动画的主要画面为关键帧，关键帧之间的过渡由计算机来完成。三