三維動(dòng)畫《紙時(shí)代》的設(shè)計(jì)與制作畢業(yè)論文

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計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 1 -三維動(dòng)畫《紙時(shí)代》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 3ds max 又是其中的佼佼者，所以本文主要介紹運(yùn)用 3ds max 制作動(dòng)畫的技巧。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題主要是完成三維動(dòng)畫短片的制作，使用三維制作軟件和相關(guān)多媒體軟件來完成一部虛擬動(dòng)畫，動(dòng)畫短片的制作過程大致分為前期設(shè)計(jì)、動(dòng)畫片段制作、后期制作。研究難點(diǎn)在于原創(chuàng)設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)。在制作之前要做好充分的準(zhǔn)備，查詢收集相關(guān)資料信息，做好周全策劃，仔細(xì)斟酌一些可能遇到的問題，這不只是給整個(gè)短篇制定一個(gè)框架，也是給整個(gè)短篇塑造一個(gè)靈魂。在制作中，也要盡量細(xì)心，以免給之后的制作帶來隱患和不必要的麻煩，這一步也是給整個(gè)短篇鑄造血與肉的艱難過程。后期處理可謂是給整個(gè)短篇添磚加瓦，能使得整個(gè)短篇更加鮮活生動(dòng)。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 3ds max 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)鍵詞：3ds max；三維技術(shù)；分鏡頭腳本；角色動(dòng)畫；原創(chuàng)；設(shè)計(jì)；后期制作 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 2 -3D Animation “Paper’s Gerneration”ABSTRACT3D animation is the emerging industry in recent years, the strong development momentum, more and more have applied to films, games, advertising, construction, and so on in the industry, and promote the great development of these industries. With the further development of technology, 3D animation applications will become increasingly extensive and familiar with the application of 3D animation, it is particularly important.With the rise of 3D industry, supporting the production of computer software is constantly improving. Computer-generated animation software with its production of the conveniences and shortcut, making procedures simple and easy to operate and easy to modify, easy to copy, easy to spread the characteristics of the rapid penetration of art and design related to the various industries, a majority of the design of effective Assistant. And 3ds max also is one of the best, so this paper on the use 3ds max animation production skills.The subject of Graduation is the completion of 3D animated short, using three-dimensional authoring software and related multimedia software to complete a virtual animation. The animation production process can be divided into the following steps: the preliminary design, animation clip, the post-production.The main difficulty of the topic lies in the original design and technology. Everything need fully prepare before the production and collect relevant the information and carefully consider some possible problems. This is to develop a framework of the entire short film and also to shape a soul. We should try to carefully produce to avoid unnecessary trouble in the production. This step is also the difficult process of casting of blood and meat of the entire short film. Post-processing is to contribute to the entire short film, which makes the short more vibrant and vivid.The article is based on 3D animation film of the production process in detail, which introduces the character animation production, to understand the basic knowledge of animation production, have to use 3ds max animation creative skills, master the small 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 3 -animation and video production processes The details of the steps to achieve a production capacity of independent animation films level.Keywords：3ds max; 3D technology; storyboarding; Character animation; original; post-production 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 4 -第 1 章 綜 述3ds max 是一個(gè)基于 windows 操作平臺(tái)的三維動(dòng)畫制作軟件，在三維建模、動(dòng)畫、渲染方面廣泛應(yīng)用。通過 3ds max 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。3ds max 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 3ds max 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 3ds max 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 3ds max 的發(fā)展與優(yōu)點(diǎn)；第三章結(jié)合自身的項(xiàng)目介紹 3D 動(dòng)畫制作前的準(zhǔn)備工作；第四章會(huì)詳細(xì)介紹動(dòng)畫制作流程和使用特效和剪輯軟件來進(jìn)行最后的合成；第五章進(jìn)行結(jié)論總結(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。我希望通過制作一個(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)。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 3ds max 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。 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 5 -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。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。真正的全電腦三維動(dòng)畫藝術(shù)的歷史很短，可以追溯到 80 年代 。1984 年到1994 年可作為全三維動(dòng)畫藝術(shù)的技術(shù)醞釀期，在這十年間，計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用為全三維動(dòng)畫藝術(shù)的產(chǎn)生做了充足的技術(shù)積累和鋪墊，期間皮克斯動(dòng)畫工作室一直是這一領(lǐng)域的探路者。1986 年他在自動(dòng)產(chǎn)生陰影、多重光源和動(dòng)態(tài)模糊效果等方面取得了重大突破，制作了動(dòng)畫短片《小臺(tái)燈》 ，獲得了奧斯卡最佳動(dòng)畫短片提名。接下來的幾年皮克斯動(dòng)畫工作室又嘗試實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的陰影和材質(zhì)變化，并通過編制程序來制作雪花顆粒，開發(fā)電腦輔助制作系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)的研究方面不斷產(chǎn)生新的突破?！?1995 年到 2000 年可以說是三維動(dòng)畫的起步以及初步發(fā)展時(shí)期，制作出了第一部三維動(dòng)畫影片《玩具總動(dòng)員 1》和世界上首部無膠片數(shù)字電影《玩具總動(dòng)員2》 。在這個(gè)時(shí)期，皮克斯還創(chuàng)作出了實(shí)驗(yàn)短片《棋局》 ，以測(cè)試制作具有真實(shí)效果的皮膚和具有柔順感的衣料。在《玩具總動(dòng)員 2》中，皮克斯采用了粒子系統(tǒng)（用大約 2.4 百萬個(gè)粒子來制作架上的灰塵） 、毛發(fā)處理系統(tǒng)（用了 6 百萬根毛發(fā)覆蓋小狗 Buster 的身體） ，把數(shù)字化的講故事和電腦數(shù)字動(dòng)畫發(fā)揮到了極至。 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 6 -2001 年至 2003 年是三維動(dòng)畫的迅猛發(fā)展時(shí)期。在這一階段，在三維動(dòng)畫影片這個(gè)領(lǐng)域不再是“一個(gè)人的游戲” 。皮克斯有《怪物公司》 ，夢(mèng)工場(chǎng)就有 《怪物史瑞克》 ， ；皮克斯來 《海底總動(dòng)員》 ，夢(mèng)工場(chǎng)就上演 《鯊魚黑幫》 。 在激烈的競(jìng)爭(zhēng)下，三維動(dòng)畫影片也在不斷的積聚成長(zhǎng)。2004 年開始，三維動(dòng)畫影片步入其全盛時(shí)期。在這一階段，三維動(dòng)畫演變成了“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?？怂乖俅螖y手在三維動(dòng)畫領(lǐng)域與皮克斯、夢(mèng)工場(chǎng)的PDI 齊名的藍(lán)天工作室，為人們帶來《冰河世紀(jì) 2》 。至于夢(mèng)工場(chǎng)，則制作了《怪物史瑞克 3》 ，并將片中的穿靴子的貓作為獨(dú)立題材制作了一部短片，另一部有關(guān)于穿靴子的貓的影片也即將上映。 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。國(guó)內(nèi)三維行業(yè)起步于 90 年代，三維動(dòng)畫在社會(huì)生活中也有越來越多的應(yīng)用，并靈活應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，取得了一些成就。雖然三維動(dòng)畫正在國(guó)內(nèi)迅速發(fā)展，但是目前與國(guó)際上頂尖的技術(shù)仍有較大的差距。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。動(dòng)畫 人 才 也 十 分 不足 ， 優(yōu)秀的作品也較少，大部分作品的質(zhì)量都不高，根本無法與國(guó)外的三維動(dòng)畫影視作品相比。但是近幾年有極少數(shù)的優(yōu)秀影片脫穎而出，并獲得了一些動(dòng)畫類的國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng)，如早前深圳環(huán)球數(shù)碼公司推出的《魔比斯環(huán)》是我國(guó)推出的第一部三維動(dòng)畫影片，另外一些個(gè)人作品《打，打個(gè)大西瓜》其整體風(fēng)格更接近于歐美影片風(fēng)格，還有具有中國(guó)特色的原創(chuàng)作品《入學(xué)考試》 。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 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 7 -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)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化。首先，規(guī)?；侵笐?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 3ds max 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。 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 8 -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。2.1 3D 動(dòng)畫簡(jiǎn)介3D 動(dòng)畫也叫三維動(dòng)畫。三維動(dòng)畫是今日高科技的產(chǎn)物，它的制作手法的便捷性使得三維動(dòng)畫發(fā)展有超過二維動(dòng)畫的優(yōu)勢(shì)。三維動(dòng)畫的可塑性大，可以說沒有做不出來的鏡頭。要做好三維動(dòng)畫首先要具備良好的藝術(shù)修養(yǎng)，掌握科學(xué)原理，了解自然規(guī)律及動(dòng)態(tài)原理。作為動(dòng)畫設(shè)計(jì)師，必須具有豐富的生活內(nèi)容與故事情節(jié)，首先要熱愛生活，關(guān)心生活。動(dòng)畫藝術(shù)不管是從角色形象設(shè)計(jì)、場(chǎng)景設(shè)計(jì)、音樂設(shè)計(jì)以及對(duì)整個(gè)動(dòng)畫設(shè)計(jì)，重要的是作為動(dòng)畫藝術(shù)設(shè)計(jì)首先要有好的想法、好的創(chuàng)意。動(dòng)畫創(chuàng)作是整個(gè)動(dòng)畫的生命源泉，角色的準(zhǔn)確定位，個(gè)性的挖掘，曲折動(dòng)人的故事情節(jié)，讓動(dòng)畫藝術(shù)具備無限的發(fā)展空間。三維動(dòng)畫除了要具備基本的動(dòng)畫藝術(shù)設(shè)計(jì)原理之外，學(xué)習(xí)扎實(shí)的動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是創(chuàng)作動(dòng)畫的根本。動(dòng)畫規(guī)律不僅僅是針對(duì)傳統(tǒng)的二維動(dòng)畫，對(duì)于三維動(dòng)畫的制作也起到了相當(dāng)重要的地位。在三維動(dòng)畫中不管任何角色形象，除了具備角色性格魅力以及豐富的想象力之外，動(dòng)畫制作還要具備認(rèn)真觀察生活細(xì)節(jié)能力，懂得動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律，學(xué)習(xí)扎實(shí)的基本功。論文檢測(cè)，三維動(dòng)畫。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。動(dòng)畫藝術(shù)其實(shí)是一門畫出來的視聽造型藝術(shù)，作為動(dòng)畫設(shè)計(jì)師，不管是三維動(dòng)畫還是二維動(dòng)畫，都要具有濃厚的生活情趣及觀察力，才能使動(dòng)畫的創(chuàng)作變?yōu)榫哂猩Φ膭?chuàng)作，被觀眾認(rèn)同。除此之外，它需要我們具備深厚的美術(shù)功底， 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 9 -扎實(shí)的造型繪畫制作基礎(chǔ)，對(duì)動(dòng)畫進(jìn)行藝術(shù)造型設(shè)計(jì)。形體是構(gòu)成我們這個(gè)世界的物質(zhì)的形態(tài)，它不僅指物體的外形、輪廓、形體、相貌等；作為動(dòng)畫師來說觀察物體還要具有豐富的想象力，要注意挖掘到世界萬物性格的魅力。論文檢測(cè)，三維動(dòng)畫。動(dòng)畫是可以將萬物都具有生命力，它能夠?qū)]有生命的形象活起來，動(dòng)畫設(shè)計(jì)師對(duì)萬物個(gè)性的挖掘，可以演繹出曲折動(dòng)人的故事情節(jié)，展示出動(dòng)畫角色以及整部動(dòng)畫的獨(dú)特性格魅力。2.2 3D 電腦動(dòng)畫的歷史和發(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)（Graphica Marionette） ，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。 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 10 -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?？怂乖俅螖y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。2.3 3D 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 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 11 -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?，F(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（Skeletal Animation）。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（Morphing Animation）。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 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 12 -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（Skinned Mesh）。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。 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 13 -第 3 章 總體設(shè)計(jì)這一章介紹對(duì)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)理念和目標(biāo)從大的方向來說，所要設(shè)計(jì)與制作的動(dòng)畫風(fēng)格是寫實(shí)，動(dòng)畫中的人物形態(tài)，場(chǎng)景比例，色彩和光線都盡量貼合實(shí)際。由于劇情需要，動(dòng)畫的畫面會(huì)略微過度曝光，來營(yíng)造一種溫暖，愜意的氛圍。故事地點(diǎn)為室內(nèi)，人物動(dòng)作表情盡量簡(jiǎn)潔，，主要通過所構(gòu)建的虛擬場(chǎng)景與現(xiàn)實(shí)中場(chǎng)景的巨大差異和鏡頭轉(zhuǎn)接的節(jié)奏變化，來表現(xiàn)配合劇情。從而實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)與制作的最終目的：完成一個(gè)簡(jiǎn)單而有深意的動(dòng)畫。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 AE 以及 Vegas。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。3.2.1 3ds max 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，3D Studio 的出現(xiàn)，打破了這一僵局。3D Studio 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，3D Studio 軟件所屬公司果斷地放棄了在 DOS 操作系統(tǒng)下創(chuàng)建的 3D Studio 源代碼，而開始使用全新的操作系統(tǒng)（Windows NT） 、全新的編程語 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 14 -言（Visual C++)、全新的結(jié)構(gòu)（面向?qū)ο螅┚帉懥?3D Studio MAX。在 3D Studio MAX1.0 版本問世后僅 1 的上，該公司又重寫代碼，推出了 3D Studio MAX 2.0。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，3D Studio MAX 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,3D Studio MAX 的名稱也精簡(jiǎn)為“3ds max” 。目前 3ds max 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。 3.2.2 選擇 3ds max 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 制作流程根據(jù)實(shí)際制作流程，一個(gè)完整的影視類三維動(dòng)畫的制作總體上可分為前期制作、動(dòng)畫片段制作與后期合成三個(gè)部分。 3.3.1 前期制作在使用計(jì)算機(jī)制作前，對(duì)動(dòng)畫片進(jìn)行整體的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，主要包括：劇本創(chuàng) 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 15 -作、分鏡頭腳本設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、場(chǎng)景設(shè)計(jì)。1．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。劇本創(chuàng)作是整個(gè)動(dòng)畫的基礎(chǔ)，要求將文字表述視覺化即劇本所描述的內(nèi)容可以用畫面來表現(xiàn)，不具備視覺特點(diǎn)的描述。動(dòng)畫的劇本形式多樣，要求內(nèi)容既有故事性又有，要思路清晰、邏輯合理，讓觀者能看到動(dòng)畫的基本面貌。 3．分鏡腳本分鏡腳本創(chuàng)作，是把文字進(jìn)一步視覺化的重要一步，用圖文并茂的形式來表達(dá)包括鏡頭的類別和運(yùn)動(dòng)、構(gòu)圖和光影、運(yùn)動(dòng)方式和時(shí)間、音樂與音效等。其中每個(gè)圖畫代表一個(gè)鏡頭，文字用于說明如鏡頭轉(zhuǎn)接和背景聲音。 3．角 色 和 道 具 設(shè) 計(jì)角色和所要用到的一些器物道具的造型設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括角色的外型設(shè)計(jì)、性格設(shè)計(jì)與動(dòng)作設(shè)計(jì)；物品的外形設(shè)計(jì)、組合布局等。造型設(shè)計(jì)的要求比較嚴(yán)格，包括標(biāo)準(zhǔn)造型、轉(zhuǎn)面圖、結(jié)構(gòu)圖、比例圖、道具服裝分解圖等。例如，通過角色的典型動(dòng)作設(shè)計(jì)(如幾幅帶有情緒的角色動(dòng)作體現(xiàn)角色的性格和典型動(dòng)作)，并且附以文字說明。4．場(chǎng) 景 設(shè) 計(jì)場(chǎng)景設(shè)計(jì)，是整個(gè)動(dòng)畫片中景物和環(huán)境的來源，比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱?chǎng)景設(shè)計(jì)包括平面圖、結(jié)構(gòu)分解圖、色彩氣氛?qǐng)D等，通常用一幅圖來表達(dá)。 場(chǎng)景要配合整個(gè)動(dòng)畫的特點(diǎn)，環(huán)境地點(diǎn)，與角色的關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.3.2 動(dòng)畫片段制作根據(jù)前期設(shè)計(jì)，在計(jì)算機(jī)中通過相關(guān)制作軟件制作出動(dòng)畫片段，制作流程為建模、材質(zhì)、燈光、動(dòng)畫、攝像機(jī)控制、渲染等，這是三維動(dòng)畫的制作特色。1．建 模根據(jù)前期的設(shè)計(jì)，使用三維制作軟件在計(jì)算機(jī)中制作角色和道具的模型。這是三維動(dòng)畫中很繁重的一項(xiàng)工作，也是建立起一個(gè)虛擬世界的第一步。設(shè)計(jì)中出現(xiàn)在鏡頭里的角色、道具和場(chǎng)景中出 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 16 -現(xiàn)的物體都要建模。建模的靈魂是創(chuàng)意，核心是構(gòu)思，源泉是美術(shù)素養(yǎng)。2．材 質(zhì) 貼 圖材料貼圖就是把模型賦予生動(dòng)的表面特性，例如物體的顏色、透明度、反光度、反光強(qiáng)度、自發(fā)光及粗糙程度等特征。使用圖片制作軟件制作貼圖，然后用三維制作軟件把二維平面的圖片貼到三維模型上，形成表面細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)。不同復(fù)雜程度的模型需要規(guī)劃其貼圖坐標(biāo)（即拆分 UV） ，結(jié)合材質(zhì)，滿足不同的需求。3．燈 光燈光的目的是模擬自然界的光線類型和人工光線類型。三維軟件中的燈光一般有泛光燈(如太陽、蠟燭等四面發(fā)射光線的光源)和方向燈(如探照燈、電筒等有照明方向的光源)。燈光起著照明場(chǎng)景、投射陰影及增添氛圍的作用，可以使單調(diào)的場(chǎng)景和角色變得更為立體形象，使用不同的燈光系統(tǒng)可模擬不同環(huán)境的照明效果，渲染效果也更為逼真。燈光可以說是使模型和場(chǎng)景更加生動(dòng)自然的魔法手。4．動(dòng) 畫根據(jù)前期的分鏡和動(dòng)作設(shè)計(jì)，運(yùn)用制作完畢的角色和物體在三維動(dòng)畫制作軟件中制作出一個(gè)個(gè)動(dòng)畫片段。要使模型能夠動(dòng)起來，首先要制作一個(gè)符合模型大致形態(tài)的骨骼，然后運(yùn)用蒙皮技術(shù)將模型與骨骼綁定。之后通過對(duì)骨骼的控制實(shí)現(xiàn)模型的運(yùn)動(dòng)。模型的動(dòng)作與畫面的變化通過關(guān)鍵幀來實(shí)現(xiàn)，通過各個(gè)關(guān)鍵幀的動(dòng)作制作，由計(jì)算機(jī)來完成關(guān)鍵幀之間的過渡。一個(gè)完整的角色的動(dòng)畫，不僅要有肢體的運(yùn)動(dòng)，面部表情的運(yùn)動(dòng)與變化也是必不可少的。必要時(shí)，角色說話時(shí)的口型也要一一制作，制作角色的表情也是不少的模型工作量。5．?dāng)z 像 機(jī)根據(jù)分鏡頭腳本的設(shè)計(jì)，在三維制作軟件中的不同位置擺放一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)，并調(diào)節(jié)至設(shè)計(jì)好的機(jī)位，以方便渲染所需畫面。6．渲 染渲染是根據(jù)場(chǎng)景的設(shè)置、賦予物體的材質(zhì)和貼圖、燈光等，由程序計(jì)算完整的畫面或一段動(dòng)畫，最終得到或者靜態(tài)或者動(dòng)畫的效果圖（為了保證畫質(zhì)并方面進(jìn)行后期制作，通常輸出圖片序列） ，然后在后期軟件中進(jìn)一步修改或合成。渲染是由渲染器完成，渲染器有線掃描方式、光線跟蹤方式以及輻射度渲染方式等，其渲染質(zhì)量依次遞增，但所需時(shí)間也 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 17 -相應(yīng)增加，可根據(jù)計(jì)算機(jī)配置和具體要求自行選擇合適的渲染器。3.3.3 后期合成后期合成就是把之前渲染輸出的動(dòng)畫片段、聲音等素材進(jìn)行集成。按照分鏡頭劇本的設(shè)計(jì)，通過后期軟件的制作，最終生成動(dòng)畫影視文件。音效素材的處理，或者原創(chuàng)音效的制作，都要根據(jù)前期設(shè)計(jì)來完成，最后結(jié)合特效制作，輸出最終效果。 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 18 -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 劇本與分鏡頭腳本設(shè)計(jì)三維動(dòng)畫的制作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作周期也比較長(zhǎng)，所以在制作之前就要有周全的設(shè)計(jì)，以設(shè)計(jì)好的方案為基礎(chǔ)進(jìn)行制作。首先，要整理出整個(gè)動(dòng)畫故事概要，這個(gè)動(dòng)畫要講述怎么樣的一個(gè)故事，片長(zhǎng)大約多少時(shí)間，需要表達(dá)什么主題，是否適合進(jìn)行三維動(dòng)畫制作；然后再進(jìn)行劇本創(chuàng)作，把故事的中發(fā)生的每個(gè)動(dòng)作表情記錄下來；最后進(jìn)行分鏡頭腳本設(shè)計(jì)，以及角色和場(chǎng)景設(shè)計(jì)。分鏡頭腳本在設(shè)計(jì)時(shí)多加考慮，同時(shí)有適當(dāng)?shù)目烧{(diào)整性，方便動(dòng)畫片斷制作完畢后，可以調(diào)整鏡頭來達(dá)到最佳效果。4.1.1 故事概要1．故 事 梗 概主人公 Z 在清晨的陽光中醒來，穿上紙折的拖鞋，關(guān)掉紙做的鬧鐘，開始了一天的生活。在 Z 的小臥室里，盆栽上掛著紙樹葉，鍵盤是一張紙，投影屏是塊紙幕，幾乎所有的物品都離不開紙！就在 Z 準(zhǔn)備打印時(shí)，打印機(jī)噴出無數(shù)的樹葉，主人公被驚醒，原來是場(chǎng)夢(mèng)，主人公回頭看身后的盆栽，幾片鮮綠色的樹葉在搖曳。2．說 明短片《紙時(shí)代》的創(chuàng)作靈感來自央視某條環(huán)保題材的公益廣告和 2009 年韓國(guó)動(dòng)畫短片《鬧鐘》等優(yōu)秀的三維動(dòng)畫影片。通過對(duì)主人公起床后所見所聞，來描繪一個(gè)處處是紙的世界，植物的稀缺和木材泛濫形成巨大的視覺沖擊，讓觀眾感覺這個(gè)世界離不開紙，而且沒有一點(diǎn)綠色。主人公對(duì)綠色植物的渴望體現(xiàn)在他臥室的裝飾中，CD 播放器上和落地窗前的盆栽是用紙折的，墻上被綠色環(huán)繞的主 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 19 -人公的大幅海報(bào)，以及畫架上涂滿綠色的森林油畫。紙的出現(xiàn)越來越頻繁，層層遞進(jìn)，在主人公開始工作，準(zhǔn)備使用打印機(jī)打印時(shí)，出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。打印機(jī)中噴出的綠色樹葉使主人公被驚醒，原來是一場(chǎng)夢(mèng)，主人公看到房中的綠色盆栽和窗外生機(jī)勃勃的景象，觀眾此時(shí)就和主人公一樣，對(duì)環(huán)保有了新的的感悟，并從我做起，投身于環(huán)保事業(yè)中。影片節(jié)奏跳躍較大，鏡頭全景特寫切換平凡。有不少搞笑的場(chǎng)景，同時(shí)也不乏一些寓教于人的內(nèi)涵。4.1.2 劇本在綜述中對(duì)劇本的定義和作用已有簡(jiǎn)要說明，這里將對(duì)前面的故事概要進(jìn)行具體細(xì)節(jié)的補(bǔ)全，角色的行為，故事發(fā)生的事件地點(diǎn)等作具體的設(shè)定，并且編寫適合用于動(dòng)畫制作的動(dòng)畫劇本，簡(jiǎn)潔明了，便于分鏡腳本的創(chuàng)作。片頭：小樹苗從洞中鉆出，長(zhǎng)成參天大樹，在伐木聲中倒下，落入工廠傳送帶，變成木材，經(jīng)過加工變成紙張。最后進(jìn)入印刷機(jī)內(nèi)，在紙上印上片名《PAPER’S GENERATION》背景聲音：鳥鳴，樹葉聲，漸強(qiáng)。伐木聲，落地聲，傳送帶聲，機(jī)械聲。撞擊，機(jī)械聲減弱。風(fēng)聲，紙落地聲。傳送帶聲，機(jī)械聲，漸強(qiáng)。印刷。1. 掛鐘特寫，鏡頭側(cè)向窗戶，07:59:25~07:59:30 陽光在鏡面，隱約看到白色窗框百葉窗，秒針嘀嗒、車?guó)Q。2. 鏡頭特寫，鏡頭側(cè)向屋內(nèi)，07:59:25~07:59:30 后面是疊了很多紙的墻壁，隱約看到音響和紙幕圓筒，秒針嘀嗒、車?guó)Q。3. 滾輪紙鐘正面特寫，07:59:55~08:00:00，木矮柜上，紙水杯，紅臺(tái)燈底座，植物長(zhǎng)瓶在右作參照。秒帶勻速上轉(zhuǎn)，到 8:00，分帶 59 上轉(zhuǎn)到 00，后時(shí)帶 07 上轉(zhuǎn)到 08，鐘左側(cè)機(jī)械部分參考白色音箱，有紙印的的 am，中部鏤空有紙帶上轉(zhuǎn)（GOOD MORNING）上轉(zhuǎn)（READY TO LAUNCH）頂端打開，升起發(fā)射架，紙飛機(jī)快速?gòu)棾?。摩擦聲，塑料聲兩次。彈簧回音? 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 20 -4. 鏡頭跟隨紙飛機(jī)，模糊的室內(nèi)景象，飛到音箱插口，清晰特寫。風(fēng)呼嘯，撞擊，開機(jī)聲。5. 鏡頭上平移，跟隨塑料驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤移動(dòng)，俯視碟片推進(jìn)，旋轉(zhuǎn)。滾動(dòng)摩擦聲，旋轉(zhuǎn)放碟，音樂開始 reality6. 攝像機(jī)在地毯角上，目標(biāo)點(diǎn)從畫架到 CD 播放器（長(zhǎng)鏡頭）reality7. 攝像機(jī)在打印機(jī)后，目標(biāo)點(diǎn)從掛鐘慢移到畫架，百葉窗收起（長(zhǎng)鏡頭）reality，收百葉窗聲，小喧鬧聲。8. 攝像機(jī)在地毯角，門。reality。9. 俯視男主臉，陰影搖曳。reality10.漸隱，疊化。陰影重合淡入盆栽，播放器上，黑影逆光，轉(zhuǎn)攝像機(jī)后出現(xiàn)剪紙樹葉。reality11.鬧鐘響起在播放器和枕頭縫中，紙抖動(dòng)的聲音，音量悶。reality12.男主伸手進(jìn)去，拿出鬧鐘（側(cè)視），躺在床上扯下紙片扔開鬧鐘到枕頭堆里。reality13.鏡頭對(duì)準(zhǔn)北墻自己海報(bào)大半屏幕，鏡頭后移北墻大部分入鏡，男主從屏幕下端入鏡，伸懶腰，哈欠聲 reality14.向前倒下，腿彈起。15.黑屏，關(guān)播放器。16.特寫穿紙拖鞋，右腳踩住后拖，然后向前穿上，站起。17.全身入鏡走到矮柜，拿起滾紙鬧鐘，轉(zhuǎn)特寫“no paper T。T”，右手拇指按下發(fā)射架，無名指小拇指把蓋合好，全身入鏡，右手拉開抽屜，拿出一木板，轉(zhuǎn)特寫從機(jī)械部分右 側(cè)豎孔中插入。 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 21 -18.特寫用小拇指抹畫板上的綠色，變焦，再轉(zhuǎn)過手看手上的綠色顏料 握拳。男主離開，變焦到畫板，停滯。腳步聲，開門聲。19.男主關(guān)門左轉(zhuǎn)，走到冰箱前，攝像機(jī)在冰箱前窗，俯視。20.抓住門把冰箱打開，鏡頭上移，擺滿紙盒，紙做的標(biāo)簽寫了星期。21.鏡頭冰箱門后面，男主取東西，關(guān)門，右走。22.煎雞蛋23.特寫取紙盤24.鏡頭俯視餐桌（早餐），后移，至桌邊向下，對(duì)焦垃圾簍，垃圾落下。25.手指輕劃畫板，向右推開畫板，露出矮柜上的投影儀。26.全身走過去按按鈕，投影儀紅燈閃爍（后期），男主回頭看紙幕27.攝像機(jī)在床內(nèi)側(cè)，朝向東墻，男主向床前沿方向走，最里面的百葉窗自動(dòng)拉下，紙幕自動(dòng)拉下。床前沿木桌升起，桌沿上的書掉下。28.取紙鍵盤。29.木桌鋪上鍵盤紙，特寫，手跟上。30.攝像機(jī)在男主身后，投影出光線，紙幕亮起出現(xiàn) 3ds max 啟動(dòng)界面，突出高柜上的紙。31.男主認(rèn)真的表情，看向打印機(jī)，起身 32.疊化。走去打印機(jī)前，特寫按下 PRINT，紅光閃動(dòng)，再次按下，紅光閃動(dòng)并機(jī)身抖動(dòng)冒煙?？烨心兄鞅砬轶@訝。機(jī)身抖動(dòng)更厲害更多煙。噴出樹葉，男主抬手護(hù)頭 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 22 -33.床上驚醒，雙眼睜圓，松口氣，緩緩抬頭看對(duì)面墻上的全是植物，右轉(zhuǎn)頭看播放器上的盆栽，綠色的葉子在搖曳。第一視角起身，看窗外，天空下綠色一片34.花絮4.1.3 分鏡頭腳本劇本成型，接下來要根據(jù)劇本編寫分鏡頭腳本。分鏡頭腳本更為細(xì)致，鏡頭的方位角度，各個(gè)鏡頭下的構(gòu)圖、燈光等等。繪制分鏡頭故事板（此分鏡腳本為前期所繪，與成片效果有出入） ，如圖 4-1、圖 4-2、圖 4-3 所示： 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 23 -圖 4-1 分鏡頭腳本 1 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 24 -圖 4-2 分鏡頭腳本 2圖 4-3 分鏡頭腳本 34.2 角色及場(chǎng)景設(shè)計(jì)本小節(jié)中要根據(jù)前面的劇本和分鏡設(shè)計(jì)合理的合適的角色以及場(chǎng)景中出現(xiàn)的物體，并設(shè)定好特征。4.2.1 主要角色設(shè)計(jì)角色稱謂：Z外貌設(shè)定：20 歲男生。黑色短發(fā)，褐色瞳孔。身穿熊貓形象的睡衣（黑白色）。備注：平日里一人居住，居家工作。 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 25 -設(shè)計(jì)第一版角色形象如圖 4-4 所示：圖 4-4 第一版角色形象設(shè)計(jì)第二版角色形象如圖 4-5 所示：圖 4-5 第二版角色形象 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 26 -4.2.2 場(chǎng)景設(shè)計(jì)場(chǎng)景中模型需要很多，前期草圖僅畫了臥室的大致擺設(shè)和室內(nèi)的廚房餐廳的頂視圖，內(nèi)部的一些道具和其位置沒有一一列出，主要場(chǎng)景的設(shè)計(jì)草稿如圖 4-6、4-7 所示：圖 4-6 第一版臥室和廚房頂視圖草圖圖 4-7 第二版臥室預(yù)計(jì)效果圖圖 4-8 室內(nèi)擺設(shè)布置圖 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 27 -4.3 模型制作前期設(shè)計(jì)完畢，此時(shí)對(duì)于整個(gè)動(dòng)畫已經(jīng)有了一個(gè)相對(duì)具體的概念,接下來就是使用三維制作軟件來完成模型，把概念在虛擬平臺(tái)上逐漸“實(shí)體化” 。4.3.1 角色建模使用三維制作軟件 3Ds Max 制作模型，在視圖中創(chuàng)建一個(gè)球體，減少其細(xì)節(jié)，以方便制作人物頭部。然后刪掉一半，加一個(gè) Symmetry 修改器，以實(shí)現(xiàn)兩邊對(duì)稱，并且可以減少工作量。然后，添加一個(gè) TurboSmooth 修改器，時(shí)時(shí)觀察模型效果，并且通過加線、切線、擠出等操作逐步調(diào)整人物頭部（如圖 4-9） 。圖 4-9 Y 的頭部模制作頭部制作完成后開始制作身體，一般來說是從頭部下方拉脖子，這個(gè)角色雖然沒有脖子，但也還是需要拉出來一點(diǎn)，以便之后身體的制作。拉出身體后就依次往下制作手臂、下肢等。手可以新建一個(gè) max 文件制作，然后通過文件合并，把手和模型的其他部分整合到一起（如圖 4-10、4-11） 。 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 28 -圖 4-10 Y 的身體模型制作圖 4-11 Y 的衣服模型制作角色模型制作耗時(shí)，在完成初步模型后就要進(jìn)行無數(shù)節(jié)點(diǎn)的細(xì)節(jié)微調(diào)，以接近設(shè)計(jì)稿和想要的效果，并且還要考慮到之后做動(dòng)畫的一些細(xì)節(jié)；最后還可以添加上眼睛牙齒等小東西。在建模完成后可以創(chuàng)建表情。從已經(jīng)完成的模型上復(fù)制一個(gè)頭的副本，然后再把這個(gè)副本多復(fù)制幾個(gè)，這些副本都是用來做表情的模型； 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 29 -而在主模型的頭部模型上添加一個(gè) Morpher 修改器，這樣副本上的表情就能通過調(diào)整修改器的數(shù)值，在主題頭部模型上觀察到（如圖 4-12） 。圖 4-12 Y 的表情效果4.3.2 場(chǎng)景建模1．室 內(nèi) 部 分 根據(jù)前期設(shè)計(jì)，這里需要構(gòu)造室內(nèi)環(huán)境，其中包括臥室、廚房。臥室涉及的鏡頭較多，出現(xiàn)在畫面的道具也較多。在廚房的鏡頭出現(xiàn)較少，廚房里面包含櫥柜和小道具等（如圖 4-13） 。 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 30 -圖 4-13 臥室和廚房概覽和餐廳概覽2．室 外 部 分室外沒有鏡頭，攝像機(jī)始終在室內(nèi)。室外的藍(lán)天白云和日光，還有片尾出現(xiàn)綠色草原的大場(chǎng)景都采用貼圖曲面作為背景（如圖 4-14） 。圖 4-14 室外場(chǎng)景4.4 材質(zhì)與貼圖建好模型后，需要給模型貼材質(zhì)， 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 31 -不同結(jié)構(gòu)的模型需要不同的貼圖坐標(biāo)和合適的貼圖，通過圖像處理和圖像繪制軟件，制作合適的貼圖。在這個(gè)過程中，需要和模型進(jìn)行多次對(duì)比調(diào)整，以達(dá)到理想效果。4.4.1 角色部分角色貼圖較為簡(jiǎn)單，皮膚，頭發(fā)部分為純色貼圖，瞳孔，衣服，鞋子使用位圖作為材質(zhì)。為了能控制模型貼圖的位置，需要使用修改器 UVWmap（如圖 4-15、4-16、4-17）圖 4-15 瞳孔使用 UVW 貼圖效果圖 4-16 衣服使用 UVW 貼圖前后效果 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 32 -圖 4-17 鞋子使用 UVW 貼圖效果 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 33 -角色 Y 的貼圖后各視角效果（如