Maya建模的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文1

Maya建模的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要本文主要介紹三維動(dòng)畫的發(fā)展歷程以及三維動(dòng)畫中的美學(xué)分析，同時(shí)著重介紹了maya建模軟件，在建模方面的一些優(yōu)勢(shì)和方法，通過深入研究建模流程，學(xué)會(huì)利用不同軟件的特長(zhǎng)，建立自己的模型制作生產(chǎn)線。關(guān)鍵詞： maya建模; 建模流程; 建模方法目 錄摘 要I一、三維動(dòng)畫藝術(shù)的概述1（一）三維動(dòng)畫的回顧1（二）三維動(dòng)畫片的實(shí)現(xiàn)1二、三維動(dòng)畫藝術(shù)的發(fā)展史3（一）三維動(dòng)畫起步發(fā)展期3（二）三維動(dòng)畫迅猛發(fā)展期3（三）三維動(dòng)畫全盛時(shí)期3三、三維動(dòng)畫藝術(shù)的美學(xué)分析4（一）三維動(dòng)畫的技術(shù)美4（二）三維動(dòng)畫的運(yùn)動(dòng)美與造型美4（三）三維動(dòng)畫意境美與精神美5四、三維動(dòng)畫建模的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)6（一）角色動(dòng)畫制作步驟6（二）標(biāo)準(zhǔn)布線方法6五、結(jié) 論7致 謝8參考文獻(xiàn)9 8 Maya建模的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一、三維動(dòng)畫藝術(shù)的概述三維動(dòng)畫又稱3D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)新興影視藝術(shù)。簡(jiǎn)單來說，就是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行動(dòng)畫的設(shè)計(jì)、創(chuàng)作與制作，產(chǎn)生真實(shí)的立體場(chǎng)景與動(dòng)畫。三維動(dòng)畫主要是指完全由計(jì)算機(jī)生成的三維動(dòng)畫，它通過三維動(dòng)畫軟件首先建立一個(gè)虛擬的三維世界，設(shè)計(jì)師在這個(gè)虛擬的三維世界中按照要表現(xiàn)對(duì)象的形狀、尺寸、位置建立模型，并對(duì)物體賦予顏色、肌理和材質(zhì)，設(shè)置光源，然后根據(jù)要求設(shè)定模型的運(yùn)動(dòng)軌跡，最后通過模擬的攝像機(jī)鏡頭全方位的運(yùn)動(dòng)、漫游，輸出生成最后的動(dòng)態(tài)畫面。三維動(dòng)畫藝術(shù)是一種影視藝術(shù)，包括視覺上的美感、聽覺上的享受等。雖然傳統(tǒng)的影視藝術(shù)也滿足這樣的審美要求，但是動(dòng)畫審美所承載的內(nèi)容遠(yuǎn)比傳統(tǒng)藝術(shù)要多的多，它涉及到角色、場(chǎng)景、構(gòu)圖、景別、攝影機(jī)角度、燈光、色彩、音響等多方面的模擬設(shè)計(jì)制作。全電腦三維動(dòng)畫是相當(dāng)于二維動(dòng)畫來說的，與二維的動(dòng)畫相比，它多了一個(gè)第三維的深度空間，并且它通過對(duì)現(xiàn)實(shí)拍攝的模擬，透視效果強(qiáng)，360度全方位空間，不受場(chǎng)景限制。（一）三維動(dòng)畫的回顧三維動(dòng)畫藝術(shù)以計(jì)算機(jī)為創(chuàng)作的工具和平臺(tái)，它的產(chǎn)生和發(fā)展都是伴隨著計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。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，它的發(fā)展與制作世界上第一部全三維動(dòng)畫長(zhǎng)片玩具總動(dòng)員的皮克斯（Pixar）動(dòng)畫工作室息息相關(guān)，在這里筆者就以皮克斯動(dòng)畫工作室的成長(zhǎng)為主線，對(duì)全電腦三維動(dòng)畫藝術(shù)的發(fā)展作一回顧。（二）三維動(dòng)畫片的實(shí)現(xiàn)從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。從1984年其前身特效公司“工業(yè)光魔”創(chuàng)作第一部3D短片Andre and Wally B.開始，皮克斯動(dòng)畫工作室就一直致力于數(shù)字電影的制作與技術(shù)的開發(fā)。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，此后又嘗試了角色設(shè)計(jì)，制作出人體動(dòng)作模型的動(dòng)畫短片錫鐵小兵。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。二、三維動(dòng)畫藝術(shù)的發(fā)展史三維動(dòng)畫藝術(shù)以計(jì)算機(jī)為創(chuàng)作的工具和平臺(tái)，它的產(chǎn)生和發(fā)展都是伴隨著計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。（一）三維動(dòng)畫起步發(fā)展期 起步發(fā)展期（1995-2000）。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，制作出了第一部全三維動(dòng)畫長(zhǎng)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。（二）三維動(dòng)畫迅猛發(fā)展期迅猛發(fā)展時(shí)期(2001-2003)。2001年到2003年可歸為全三維動(dòng)畫藝術(shù)的迅猛發(fā)展時(shí)期，這一階段，夢(mèng)工場(chǎng)和?？怂箖纱蠊疽查_始在這一領(lǐng)域嶄露頭角，計(jì)算機(jī)三維圖像技術(shù)也不再是動(dòng)畫藝術(shù)的唯一支撐。2001年迪斯尼與皮克斯公司合作推出的短片大眼仔的新車用夸張的動(dòng)作和角色的表情來吸引人，夢(mèng)工廠推出的怪物史萊克1以惡作劇式的搞笑撼動(dòng)了皮克斯/迪斯尼的霸主地位；2002年福克斯公司歷時(shí)三年的冰河世紀(jì)1（如圖1）以新巧夸張的形象、溫暖緊張的劇情為法寶席卷了北美票房；2003年迪斯尼與皮克斯公司合作的第五部電腦動(dòng)畫長(zhǎng)片海底總動(dòng)員超越了一往以技術(shù)為亮點(diǎn)的原始階段，回歸到靠?jī)?nèi)容題材的升華和劇情的內(nèi)在涵義為主旨的制作模式，將電腦技術(shù)與傳統(tǒng)的人性理念相結(jié)合，創(chuàng)造出了感人至深的動(dòng)畫故事。（三）三維動(dòng)畫全盛時(shí)期全盛時(shí)期(2004-)。從2004年開始，三維動(dòng)畫影片步入其發(fā)展的全盛時(shí)期，美國(guó)不再是唯一的一個(gè)全三維動(dòng)畫片的生產(chǎn)國(guó)，其他國(guó)家也逐漸步入到這個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，全三維動(dòng)畫片的數(shù)量也急劇上升，如超人特攻隊(duì)系列、小雞快跑、汽車總動(dòng)員、歡樂的大腳等等，影片的風(fēng)格也呈現(xiàn)出多樣化趨勢(shì)，整個(gè)三維動(dòng)畫藝術(shù)在技術(shù)的平臺(tái)上綻放著異彩。三、三維動(dòng)畫藝術(shù)的美學(xué)分析三維動(dòng)畫，從簡(jiǎn)單的幾何體模型如一般產(chǎn)品展示、藝術(shù)品展示，到復(fù)雜的人物模型；三維動(dòng)畫從靜態(tài)、單個(gè)的模型展示，到動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的場(chǎng)景如房產(chǎn)酒店三維動(dòng)畫、三維漫游、三維虛擬城市，角色動(dòng)畫。所有這一切，動(dòng)畫都能依靠強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力為您實(shí)現(xiàn)。（一）三維動(dòng)畫的技術(shù)美技術(shù)美是技術(shù)活動(dòng)和藝術(shù)作品所表現(xiàn)的審美價(jià)值，是技術(shù)美學(xué)的最高范疇。技術(shù)美與技術(shù)緊密相連，沒有技術(shù)也就沒有技術(shù)美。全三維數(shù)碼動(dòng)畫藝術(shù)是建立在計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上的，它的審美價(jià)值很大程度上依賴于技術(shù)的環(huán)境，在全三維動(dòng)畫產(chǎn)生發(fā)展之初，每一次視覺上產(chǎn)生的新沖擊，都與新技術(shù)的采用密切相關(guān)，因此，全電腦三維動(dòng)畫藝術(shù)在成長(zhǎng)發(fā)展的階段，其審美價(jià)值多表現(xiàn)為技術(shù)美。 技術(shù)與藝術(shù)的完美統(tǒng)一是電腦三維動(dòng)畫制作的首要前提和最終目標(biāo)，從皮克斯對(duì)三維動(dòng)畫的研究和探索中我們發(fā)現(xiàn)：在形態(tài)方面，從簡(jiǎn)單擁有人體動(dòng)作和模型的動(dòng)畫短片錫鐵小兵，到棋局中老人的皺紋與關(guān)節(jié)，再到超人特攻隊(duì)有機(jī)而多變的人體，角色的造型和動(dòng)作越來越趨于優(yōu)美和流暢；（如圖2）在質(zhì)感的處理方面，從錫鐵小兵中的硬質(zhì)短褲，到棋局中晃動(dòng)的衣襟，到怪物公司中根根如絲的毛發(fā)，再到For the Birds中柔美的羽毛，其質(zhì)地也一步步地趨于真實(shí)；在效果的營(yíng)造方面，從紅色的夢(mèng)中夜晚的雨滴，到小雪人大行動(dòng)中飄動(dòng)的雪粒，再到玩具總動(dòng)員2中架子上2.4百萬個(gè)灰塵顆粒，其氣氛的烘托也逐漸步入成熟；在光效方面，從生硬的光感到小臺(tái)燈中的陰影、多重光源和動(dòng)態(tài)模糊效果，再到棋局婆娑的光影，其畫面效果也更加豐富和細(xì)膩。在這每一次視覺觀感改變的背后，都是技術(shù)在做支撐，技術(shù)所能達(dá)到的這種虛擬的真實(shí)，讓三維動(dòng)畫的受眾不禁一次次的感嘆于技術(shù)所創(chuàng)造的視覺沖擊。（二）三維動(dòng)畫的運(yùn)動(dòng)美與造型美三維動(dòng)畫藝術(shù)是一種空間形式的時(shí)間藝術(shù)，空間形式?jīng)Q定了它擁有美術(shù)繪畫的色彩、光線、構(gòu)圖等造型特點(diǎn)，而“時(shí)間藝術(shù)”說明它能夠體現(xiàn)力量、速度、變化的運(yùn)動(dòng)特征。同時(shí)，三維動(dòng)畫是建立在計(jì)算機(jī)虛擬空間中的運(yùn)動(dòng)藝術(shù)，因此無論是它的造型還是運(yùn)動(dòng)都具有很大的變換張力和表現(xiàn)空間，都可以用變換和夸張的設(shè)計(jì)手法烘托情感。 對(duì)于造型而言，角色形態(tài)和場(chǎng)景的構(gòu)成是屏幕視覺的中心，動(dòng)畫在虛擬環(huán)境中的制作手段突破了現(xiàn)實(shí)中種種條件的限制，在對(duì)三維動(dòng)畫的場(chǎng)景、人物的形、色、質(zhì)進(jìn)行塑造的時(shí)候，可以有意的放大或縮小某些細(xì)節(jié)，以營(yíng)造強(qiáng)烈的視覺沖擊力和感染力，從而使受眾獲得奇特而新穎的審美感受。同樣，對(duì)于三維動(dòng)畫中的運(yùn)動(dòng)，不是由物理的表演而產(chǎn)生的，而是通過設(shè)計(jì)師意識(shí)的加工而形成的一種對(duì)運(yùn)動(dòng)效果的模擬，它能夠表現(xiàn)出其它藝術(shù)所不能表現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)美，使人類對(duì)運(yùn)動(dòng)的想象力和創(chuàng)造力發(fā)揮到極致，也正是這些運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了影視動(dòng)畫富于表現(xiàn)力和吸引力的美學(xué)特征。但是，三維動(dòng)畫藝術(shù)中對(duì)造型和運(yùn)動(dòng)的夸張性演繹是設(shè)計(jì)師理性認(rèn)識(shí)和感性認(rèn)識(shí)雙重作用下的產(chǎn)物，一方面它源于設(shè)計(jì)師對(duì)真實(shí)世界的運(yùn)動(dòng)和形態(tài)的全面而準(zhǔn)確的理解，另一方面，為了深刻地反映人物的性格，烘托環(huán)境的氣氛，設(shè)計(jì)師可以不受現(xiàn)實(shí)條件的限制對(duì)其進(jìn)行藝術(shù)的變形與加工，從而使三維動(dòng)畫藝術(shù)具有真實(shí)而夸張的藝術(shù)感染力和視覺沖擊力。（三）三維動(dòng)畫意境美與精神美周易.系辭中有一種說法叫“圣人立象以盡意”，老子中也有古語叫“大音希聲，大象無形”，這種“意”和“象”的關(guān)系反映了中國(guó)古代美學(xué)思想中虛實(shí)相生的意境美學(xué)內(nèi)涵。動(dòng)畫創(chuàng)作者創(chuàng)造三維動(dòng)畫藝術(shù)，就是以虛擬性的動(dòng)態(tài)影像和夸張性的敘事場(chǎng)景將人們的心緒和意識(shí)帶入一種奇特的審美情景之中，產(chǎn)生虛實(shí)相生、情景交融的精神意象、 全電腦三維動(dòng)畫用虛擬而又不受現(xiàn)實(shí)條件限制的創(chuàng)作手法，具有很強(qiáng)的開放性和擴(kuò)張性，它能夠創(chuàng)造出人類的視覺在現(xiàn)實(shí)生活中所不能感受到的光影景象，甚至擬造出另外一個(gè)完全陌生的世界，這樣在這種與原有視覺景象和心理完形所形成的強(qiáng)烈的對(duì)比與反差中，增強(qiáng)了動(dòng)畫受眾的好奇心與欣賞欲望，并使其審美想象力得到自由的發(fā)揮，迅速地融入到動(dòng)畫影片的藝術(shù)氛圍之中，構(gòu)成審美意境。同時(shí)，三維動(dòng)畫片依靠高科技手段，創(chuàng)造人類想象力所能抵達(dá)的任何情境、物像和人像，為觀者塑造歷史的、自然的、人文的、甚或魔域的“幻覺”場(chǎng)景，使生活在工業(yè)化社會(huì)中的人們?cè)讷@得視覺沖擊力的同時(shí)，復(fù)蘇人類的原始記憶，重溫童年時(shí)代的夢(mèng)想與異念，洞察在現(xiàn)代工業(yè)文明車輪之下的人與自然互相戕害的殘酷，從而感受到無比強(qiáng)烈的精神震撼力三維動(dòng)畫。隨著計(jì)算機(jī)三維影像技術(shù)的不斷發(fā)展，三維圖形技術(shù)越來越被人們所看重。三維動(dòng)畫因?yàn)樗绕矫鎴D更直觀，更能給觀賞者以身臨其境的感覺，尤其適用于那些尚未實(shí)現(xiàn)或準(zhǔn)備實(shí)施的項(xiàng)目，使觀者提前領(lǐng)略實(shí)施后的精彩結(jié)果。四、三維動(dòng)畫建模的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（一）角色動(dòng)畫制作步驟角色動(dòng)畫制作一般經(jīng)以下步驟完成：1. 根據(jù)創(chuàng)意劇本進(jìn)行分鏡頭，繪制出畫面分鏡頭運(yùn)動(dòng)，為三維制作做鋪墊；2. 在3D中建立故事的場(chǎng)景、角色、道具的簡(jiǎn)單模型；3. 3D簡(jiǎn)單模型根據(jù)劇本和分鏡故事板制作出3D故事板；4. 角色模型、3D場(chǎng)景、3D道具模型在三維軟件中進(jìn)行模型的精確制作；5. 根據(jù)劇本設(shè)計(jì)對(duì)3D模型進(jìn)行色彩、紋理、質(zhì)感等的設(shè)定工作；6. 根據(jù)故事情節(jié)分析，對(duì)3D中需要?jiǎng)赢嫷哪Ｐ停ㄖ饕獮榻巧┻M(jìn)行動(dòng)畫前的一些動(dòng)作設(shè)置；7. 根據(jù)分鏡故事板的鏡頭和時(shí)間給角色或其它需要活動(dòng)的對(duì)象制作出每個(gè)鏡頭的表演動(dòng)畫；8. 對(duì)動(dòng)畫場(chǎng)景進(jìn)行燈光的設(shè)定來渲染氣氛；9. 動(dòng)畫特效設(shè)定；10. 后期將配音、背景音樂、音效、字幕和動(dòng)畫一一匹配合成，最終成完整部角色動(dòng)畫片制作。（二）標(biāo)準(zhǔn)布線方法標(biāo)準(zhǔn)布線方法：環(huán)狀布線即為眼睛一個(gè)環(huán)。眉弓繞到鼻梁一個(gè)環(huán)。鼻翼到下巴一個(gè)環(huán)。嘴巴一個(gè)環(huán)。環(huán)與環(huán)相交的地方即為五星產(chǎn)生的地方，要通過繼續(xù)加線來修正到合適的位置，所謂合適的位置就是指面部表情最少的部位。比如：顴骨、鼻梁、眉心上方、太陽穴、耳朵后面、下巴磕、鼻孔、鼻翼后面。五、結(jié) 論概念和分析在做任何作品之前都先要有一個(gè)概念來引導(dǎo)，也就是必須清楚你即將要做的是個(gè)什么東西，他可能會(huì)是什么樣子的，然后下手才有方向。由于只有這么一張圖來作為參考，所以在這個(gè)側(cè)面以外的樣子完全可以自己發(fā)揮想象，可能還比有全方位的參考圖來得自由。剛開始學(xué)習(xí)的時(shí)候，我們都希望能夠有正面圖、側(cè)面圖來引導(dǎo)我們?cè)谌S空間內(nèi)部建立模型，所以，最好的方式是多研究一下你所制作的生物的結(jié)構(gòu)，做到心中有數(shù)。這樣，建立模型的時(shí)候才不必拘泥于公式化的布線，而是做到讓生物結(jié)構(gòu)本身決定拓?fù)渚€的走向，而不是要以某種拓?fù)涞墓逃行蝿?shì)來匹配生物結(jié)構(gòu)。圖中生物結(jié)構(gòu)大致可以分為三個(gè)部分，下身為鳥獸類結(jié)構(gòu)，最大的特點(diǎn)就是膝蓋骨巨大，而胸腹以及手部除了后背長(zhǎng)了很多突起結(jié)構(gòu)外，其余大致為與人類相近的結(jié)構(gòu)；頭部類似魚類。做了這樣的分類以后，我對(duì)此生物全貌的理解以及在建模的時(shí)候就有所依據(jù)了。首先是基本形。 做基本形的時(shí)候多花些時(shí)間來調(diào)整， 建好基本形之后便可以開始細(xì)分的操作了，最好是對(duì)模型貼圖后的樣子進(jìn)行一下預(yù)先的規(guī)劃，所以接下來的貼圖概念部分將轉(zhuǎn)入2D處理。這樣模型部分就完成了。致 謝在本次論文設(shè)計(jì)過程中，*老師對(duì)該論文從選題，構(gòu)思到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)給予細(xì)心指引與教導(dǎo),使我得以最終完成畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度是我終生學(xué)習(xí)的楷模，這三年中還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助。在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！最后，感謝所有關(guān)心和支持我的同學(xué)們和老師們！參考文獻(xiàn)1 AliasWavefront公司. 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