3d动画制作-毕业论文

摘 要上个世纪末开始，当代动画和漫画制作正在进行一场深刻的变革。这个变革足以改变动漫作品的创作思维、创作流程、技术关键以及动漫产业今后的发展方向，这个历史性的变革就是三维技术的应用。三维技术在动画制作上的应用是电脑技术与艺术的一次完美结合，由此产生的影响显而易见。虽然还不确定三维动画是否会完全地取代二维动画，成为动画产业的风向标，但三维动画制作作为一门新兴的技术正不断的开拓进取。不仅在动画制作方面取得传统动画所未取得的成就，更是给全世界的动画创作者们带来一股新的动画制作理念。随着这股动画制作风潮，越来越多的人投身于动画产业，给整个动画产业带来一个飞跃的契机。本文分析了三维技术的发展及其对动画制作产生的影响，在此基础上对三维动画制作的一些关键性技术进行研究和探讨，并应用于具体的动画制作中。本文还通过一个具体动画短片的制作来说明三维动画制作的优点，并与传统二维动画进行类比说明，阐述了二者在制作的概念上和流程上的区别。文中笔者还将对现有的许多三维制作软件，例如：3d Max、Maya、LightWave等，进行一些介绍。本次动画设计是一个完整的动画开发制作过程，所以本文会从最初的动画剧本思想开始到动画人物场景的制作，到最后的动画合成进行一系列的探讨。通过对三维动画的理论认识到具体的动画实现再到三维技术的研究与讨论，把理论与实践相互结合起来，从而达到对三维动画技术有个比较深刻的认识。关键字：3D动画；渲染；贴图；材质AbstractFrom the late 1990s, contemporary animation and comic production is undergoing a profound revolution. This change is enough to influence the creative thinking, the processes and the technology of the animation works. Moreover it may decide the animation industrys future development direction. This historic change is the 3D technology. 3-D animation technology is a perfect combination of computer technology and art and its resulting impact is obvious. Although not yet determined whether the three-dimensional animation technology will completely replace the two-dimensional animation. But as an emerging technology 3-D animation technology has been pioneering with making the ever high achievement in animation. Furthermore it 3-D animation technology have brought a new concept of animation producing. With this wave of animation, growing number of people join in the animation industry, not just the traditional painter. Perhaps 3D animation technology will give the industry an opportunity to bring about a leap. This paper will discuss the development of 3-D animation technology and give some point of view of its prospects. On this basis, we will study the key technology of 3-D animation technology and application them to specific animation. And then we will explore some technical difficulties in 3-D animation technology. This paper also adopted a specific animation production of 3-D animation to illustrate the advantage of 3-D animation technology. We will discuss the different between the traditional two-dimensional animation and the 3-D animation, both the concept of animation producing and the process of animation producing. This paper will also create three-dimensional many of the existing software, such as: 3 d Max, Maya, LightWave, for discussion and comparison. The animation design is a complete development of animation production process. Therefore, this paper records the whole process from the original story script to the final Animation mix. The animation program is mainly develop with 3 d Max, so paper will focus on the primary animation development process used 3 d Max and some technical difficulties in 3 d Max, such as sub-animation, developing key frame, layered rendering.This paper will start the three-dimensional animation technology from the theoretical understanding of animation to achieve specific research. The theory will combine with practice in the paper. We will achieve a relatively profound understanding of 3-D animation technology.Keywords：3D animation; Render; Maps; Meterials目 录第1章 绪论1 1.1 研究背景1 1.2 研究意义及目的1 1.3.电脑动画技术电脑技术与艺术的结合2第2章 三维动画的概述4 2.1. 三维动画的发展历程4 2.2. 三维动画的开发工具4 2.3. 三维动画的制作流程9 2.4. 三维动画的前景10 2.5. 传统的二维动画和三维动画11第3章 三维动画项目的概要设计14 3.1. 动画制作的流程设定14 3.2. 关于动画的设想15 3.3. 动画的剧本形成15 3.4. 动画的实现工具16 3.4.1. 动画的开发工具3d Max16 3.4.2. 后期制作工具18 3.5. 动画实现的关键技术及难点18 3.6. 动画的制作目标和要求21第4章 详细设计22 4.1. 人物线稿的设计22 4.2. 创建模型22 4.3. 贴图的制作和材质的制定26 4.4. 人物骨骼的架设和蒙皮28 4.5. 人物动作的设定30 4.6. 镜头与灯光的运用32 4.6.1. 镜头的设置32 4.6.2. 灯光的运用34 4.7. 渲染动画36 4.8. 后期合成和音效39第5章 结论40致 谢41参考文献42ContentsChapter 1 Introduction1 1.1 Background1 1.2 Research Aim1 1.3. Computer Animation Technology and Animation Arts2Chapter 2 Overview of 3-D Animation4 2.1. Development of 3-D Animation4 2.2. Tools for 3-D Animation4 2.3. Production Process9 2.4. Prospects of 3-D Animation10 2.5. 2-D Animation and 3-D Animation11Chapter 3 Summary of Design14 3.1. Prosess Setting14 3.2. About the Design15 3.3. Animation Script15 3.4. Tools for Design17 3.4.1. Animation Tool-3d Max17 3.4.2. Tools for Post-producing18 3.5. Key points of the Design19 3.6. Request of the Design21Chapter 4 Detailed Design23 4.1. Figues23 4.2. Creating Models23 4.3. Meterial and Maps27 4.4. Biped and Skin29 4.5. Action Setting31 4.6. Cameras and Lights33 4.6.1. Cameras Setting33 4.6.2. Lights Setting35 4.7. Rendering37 4.8. Audio Processing38Chapter 5 Conclusion39Acknowledgement40References4144厦门大学本科毕业论文第1章 绪论11研究背景在中国，近几年来动漫事业迅猛发展，动漫成为一项新兴的产业，潜力巨大。国内动漫制作的队伍也是空前壮大。即便如此，中国的动漫事业相对于日本和美国这种国家，差距还是十分的明显。中国的动漫历来不被国内的动漫读者追捧。主要原因在于中国动漫制作的思维太过保守，动漫画只针对儿童这种创作误区严重束缚了动漫事业的发展。令人感到欣喜的是，中国的动漫已经开始尝试挣脱这种思想，并不断的学习和进步。在向日本和美国动漫画界学习的基础上，中国动漫画如何保有自己特色的文化元素，如何像日美一样将动漫合理的产业化，如何将动漫画普及而不仅仅只是针对儿童，这都是动漫画课题中值得研究的项目。12研究意义及目的选择制作3d动画作为毕业设计课题的根源是因为自己是一名十足的动漫爱好者。因此在看到毕业设计课题清单时，发现其中有动画制作的相关项目，我突发其想：为什么不自己尝试制作一部或者是一小段属于自己原创的动画作品，看过许许多多的动漫画，体验一下动画的创作过程也未尝不可。动漫画不仅仅是一种消遣娱乐，它是一种视觉艺术，是一种存在巨大经济效益的产业，更是一种世界性的文化。世界各个国家和地区都自己的语言和文字，但是我们能通过一幅简单漫画来传达我们的思想和意志，能通过一部简单的动画来表达一些共同的声音。因此动漫画是一种不折不扣的艺术，它就好像文著一样传达着作者的思想并于广大读者间产生共鸣。作为一种被广泛认同的艺术形式是动漫存在和发展的前提，同时作为一种比传统的艺术画作类似油画，国画之类，更接近普通群众的艺术，动漫有着自己得天独厚的群众基础，这是一种人皆可赏的艺术。这也是动漫画作为一种产业存在的根由。动漫可以是一种艺术，也可以是一种娱乐，它可以传达深刻的涵义但不会缺乏趣味内容。因此动漫画能够产生巨大的经济效益，将动漫产业化可以创造出不亚于任何一项文化产业的巨大经济效应。因此动漫画的制作与研究存在着必要性。1.3. 电脑动画技术电脑技术与艺术的结合电脑动画技术是建立在软硬件、图形学、数学、美学、摄影等多学科基础上而又不断发展的高新技术。影视产品的生产实践为电脑动画技术的发展开辟了市场。软硬件技术的发展使电脑动画的制作成为可能。数学及图形学的发展为设计动画软件提供了优良的算法。电脑动画技术日益显露出明显的经济价值、艺术价值、学术价值和实用价值。为了制作更新、更美、更复杂的动画作品越来越多的探索者开始潜心研究动画制作技术。电脑动画是借助于计算机实现的，它涉及到计算机的基本知识，如计算机的图形显示原理、软件编程技术以及高速图形处理芯片或板卡的接口技术；它还需要相应的外围设备来实现动画作品的输出，如逐帧控制器、海量存储器、高速硬盘阵列等。当需要在中低档设备上输出实时动画作品时，它需要创作人员了解不同的图像压缩格式及压缩比对画面的损伤程度。而从事影视动画创作时，它还需要创作人员了解编辑机及特技机等影视后期制作设备的基本原理，以上这些显然都是电脑动画的技术属性。电脑动画创作当然还需要有一定的美术基本知识以及超常的想象力，否则完成的动画作品很难具有什么艺术价值。这显然是电脑动画的艺术属性。然而长期以来将电脑动画归属于艺术类还是技术类却一直没有明确的答案，因为仅仅从字面上看“电脑动画”这四个字的属性是不明确的，它同时具有“电脑动画艺术”及“电脑动画技术”的双重含义两者不可能完全彻底地分开，因而准确地说，电脑动画应是一门艺术与技术结合的学科。电脑动画不同于平面设计关键在于其动。广义的电脑动画除了我们感兴趣的影视动画外，还包括有基于计算机显示技术的全部动画内容，如基于操作平台的小的图标动画、简易的线条动画、网页动画以及广泛应用于计算机游戏中的各种二维、三维动画等。这些基于计算机显示的动画要么图幅小，要么图像质量不高。特别是各种3D游戏，通常只能在特定的显示环境下才能实现较高质量的实时动画。也就是说动画的最佳显示效果与所用显示卡的图形处理芯片密切相关。随着三维动画的流行，越来越多的人开始投身于动画制作。这其中包括原来二维动画时代的原画师，也有一些有些许或者根本没有美术背景的三维软件使用者。动画制作不在局限于少部分有专业背景的原画创作者。许许多多没有美术背景的人通过对三维软件的学习就可以动手制作三维动画。而且现今的动画制作特别是三维动画的制作不再遵循传统的动画制作模式，不再是简单的进行原画创作就可以完成的。随着缤纷繁杂的三维软件不断在市面上出现，原画制作者对这些软件的操作满头雾水，一时间，传统的原画制作者开始迷茫，这个时代的动画制作还需不需要这些有美术背景的原画师，抑或是普通的三维软件精通者就足够。普遍的三维软件在进行动画制作都要求使用者具有一定的操作能力，即要求动画制作者要对所使用的三维软件操作熟稔。因此许多人认为只要熟练掌握三维软件的使用就可以精通动画制作。其实这种想法是一种误区，动画的制作更依赖于动画制作者本身的美术功底。传统动画师要训练成为一名三维动画师很简单，只要学会如何使用三维软件，学会怎么拖动控制，怎么设关键帧就行了，很快他会变成一个非常棒的三维动画师。而很多三维软件精通者却很难被训练成一个合格的三维动画师，即使他们非常清楚该怎么操作，但要自己知道一个角色什么地方该动，什么地方该设关键帧却是一个长期的事情。这也就带来了一个问题作为普通的软件工程师，在这个动漫和3d游戏盛行的年代如何从一个软件编程者转变为一个3d动画工程师，如何解决美术修养缺乏的问题。这是软件编程领域于动漫融合要解决的问题，更是电脑技术与艺术融合过程需要解决的一个重大问题。第2章 三维动画的概述2.1. 三维动画的发展历程三维动画又称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门新兴技术。三维动画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三维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。 三维动画发展到目前为止可以分为三个阶段。1995年至2000年是第一阶段，此阶段是三维动画的起步以及初步发展时期。在这一阶段，皮克斯迪斯尼是三维动画影片市场上的主要玩家。 2001年至2003年为第二阶段，此阶段是三维动画的迅猛发展时期。在这一阶段，三维动画从“一个人的游戏”变成了皮克斯和梦工场的“两个人的撕咬”：梦工场有怪物史瑞克，皮克斯就开一家怪物公司；皮克斯搞海底总动员，梦工场就发动鲨鱼黑帮。 从04年开始，三维动画影片步入其发展的第三阶段全盛时期。在这一阶段，三维动画将演变成“多个人的游戏”：华纳兄弟电影公司推出圣诞气氛浓厚的极地快车；曾经成功推出冰河世纪的福克斯再次携手在三维动画领域与皮克斯、梦工场的PDI齐名的蓝天工作室，为人们带来冰河世纪2等等。此外，皮克斯推出自己的第一部独立影片蹩脚炖菜。而迪斯尼也将推出第一部独立制作的三维动画影片小鸡。至于梦工场，则制作了怪物史瑞克3，并且将怪物史瑞克4的制作也纳入了日程之中。2.2. 三维动画的开发工具在各种动画软件中，三维创作软件所占的比重最大，相信看过三维动画的人，都会被那迷人的动画世界所吸引，希望有一天也可以遨游在想象的空间中，创造出属于自己的动画。随着电脑科技的日新月异，各个软件公司不继推出新版本的软件，将使电脑动画技术更加普及，下面我就较为流行的动画软件作个介绍。 1SoftImage公司（已被Microsoft收购）的SoftImage最初是一款历史悠久、功能强大的工作站上应用的三维造型、绘图、动画软件，它尤其擅长于动画制作，能够实现许多令人惊异的效果，大量的动画辅助工 具使SoftImage制作的作品栩栩如生，它的代表作之一就是侏罗纪公园里的恐龙，相信看过这部电影的朋友一定会有印象。SoftImage以其卓越的性能，更成为游戏开发者钟爱的工具。近年Microsoft将SoftImage移植到Windows NT上，使其SoftImage影响力进一步扩展。 2Lightwave 3D起初是NewTek公司为Amiga平台设计的一款三维软件。现在已能工作在Windows平台。该软件能够实现粒子动画、不同类型的图像映射和图像融合效果，也就是说一种效果能够融入另一种效果之中。 3Pixar公司的Renderman是一款可编程的三维创作软件，它在三维电影的制作中取得了重大成功，玩具总动员中的三维造型全部是由Renderman绘制的。 4Alias/Wavefront公司编制了大量的用于工作站的三维创作软件，在专业三维制作领域占有明显的优势，如今为适应飞速发展的PC电脑，Alias/Wavefront 公司又推出了适用于Windows NT工作环境下的Maya。Maya是一个功能强大 的三维软件，相信看过星际战队的朋友会感受到Maya强大的功能。我们来看看Maya7的一些特性： 采用节点框架，可即时修改和描述动画并能记忆制作动程； 提供关键帧和程序动画的制作工具，可以迅速而容易设定驱动键，提高工作效率； 用MEL代替传统的Keyframing创造复杂动画，可复合多层动画路径成单一结果，并以简单曲线操控由Motion Capture产生的密集曲线； 提供理想的肌肉，皮肤和衣服动画制作工具，同时可生成自然景观； 支持复杂的动态互动功能。 在建造模型方面：提供完整的NURBS及Polygon制作模型工具、变形工具箱、編织曲面；上色方面：选择式光迹追踪法、模拟各种透镜、灯光效果，如闪光、云雾、逆光、昡光等。Maya给三维设计者提供了优秀的制作工具来表达无比的创意。5Autodesk不仅有享誉全球的Autocad，也产生了著名的三维动画制作工具3D Studio及换代产品3D Studio MAX，另有Animate Pro为著名的平面动画制作软件。3D Studio，在古老的DOS时代就非常非常流行，现在国内仍有很多专业人员用它做建筑效果图。随着视窗操作系统的流行，Autodesk公司推出了3D Studio MAX，由于它是在WindowsNT下运行（3D Studio MAX2 可运行于Windows98），并且性能远超过3D Studio，因而迅速成为国内的主流产品。下面就3D Studio MAX 9做个介绍。 随着制作设计工作的不断复杂与庞大，在PC平台上进行专业建模及三维动画制作群体将更多地强调集体的协作，3D Studio MAX 9三维动画制作软件在整体协作工作流程方面作了很多改进，新增加的功能包括： 方便易用的外部参考，调用external references脚本语言和scripting 脚本宏记录macro-recording、可定制的工作环境GUI、完全重新设计的渲染器及针对下一代三维游戏而设计的一些功能等。界面新添图解视图，通过新的图表面板和右击快捷选单可以快速地访问各个工具。命令可以按图标的方式显示在工具栏中，也可以按原来的方式显示文字按钮。用户可以通过创建自己的工具和工具栏来重新安排用户界面元素，被重新安排的界面还增加了图解视图，从而很容易地观察视图中所有对象的组织结构和层级及参考关系。Xrefs可作宏观控制，Xrefs是外部参考文件，它允许多个动画师和建模师同时在一个场景中工作，而不相互影响。它既可参考整个场景又可参考部分对象，并随着参考对象的改变随时变化，从根本上解决了原物整体协作工作的诸多不便。增强了建模了功能：3D Studio MAX 9在可编辑网格和编辑网格（Editable Mesh）方面作了大量改进，用户可直接在网格体上任何位置增加网格线，可对所选面进行拉伸和倒角操作，通过各种变形将简单的几何体创建成复杂的模型对象，将任何非网格对象附加到Editable Mesh上。新增的Auto-Grid可基于表面法线在任何表面上创建临时栅格，并在此栅格上创建对象。扩展了着色方式：3DS MAX 9在材质编辑器中增加了许多新的着色方式，为了适应这个变化，用户界面也作了适当的安排。扩展的着色方式可以直接给材质编辑器界面插入新的明暗模式，同时每个明暗模式有它自己的贴图类型。材质编辑器中还有多种复合材质特性，如：Composite材质，可复合10种材料；Morpher材质，结合Morpher编辑器，对材质进行变形；Shellac 材质，可叠加不同的材质。实时交互渲染的特色：用户在渲染的时候可以选择3DS提供的反走样过滤器，在渲染过程可以产生类似的特效，以前只能使用应用镜头闪光、发 光、颜色平衡、对比、增亮和模糊等操作，现在可以在渲染的过程中交互地调整它们。这些参数也可以设置动画，该选项对计算机生成的图形与存在的影片镜头混合非常有用，可以比以前更方便地浏览正确的路径。另外在功能性和易用性方面的改进还体现在增加了许多非常大的改进。由于3D Studio MAX 9功能强大，并较好的适应了国内PC机用户众多的特点，被广泛运用于三维动画设计、影视广告设计、室内外装饰设计等领域，业内有句话：只有你想不到的，没有3DSMAX做不到的。也就是说，用3DSMAX搞三维创作，最大的局限便是作者本身的能力。6Macromedia 是全球多媒体业界的领导者，最出色的多媒体光盘大多是用Director及Authorware开发的。在Internet迅速流行的今天，Macromedia又成功的将其强大的多媒体技术移植到网站建设上，开发出系列网上多媒体制作工具。下面我将介绍Macromedia的Extreme 3D、Director及Flash。 Extreme 3D提供完整3D动画制作环境，由一开始的3D模型建立到动画的控制与调整，至最后着色 (Render) 得到 3D 成品，可以一气呵成。Extreme 3D 符合人性化界面的设计环境，所以常被运用于美术设计，多媒体制作以及合成3D动画。Extreme 3D有浅显易懂的操作界面和使用方式，特别是与Macromedia 的一系列影响巨大的多媒体产品，如FreeHand，Director和Authorware做完美的组合，使制作人员更易上手，应用领域得以不断延伸。Extreme 3D 有 Windows 与Macintosh两个版本，在这两个平台上有着完全相同的操作环境与文件格式，並允许具透明特性的文件交换运作在两个平台间，同时为了提高至最大的网络效能，即使在Windows和Macintosh混合的平台环境中，亦能执行分配上色(distributed rendering)的能力，因此Extreme 3D成为一个真正的跨平台的软件，这是很多三维软件所不具有的功能。 Director在光碟动画的创作及多媒体编辑应用方面始终居领导地位，有Windows版和Macintosh版，最早的Director是平面动画制作软件，而后逐渐发展成具有强大的媒体编辑，动画制作及交互控制功能的多媒体软件，广泛的运用于专业的企业简报；娱乐性与教育性光碟；商品展示等, 运用Shockwave技术可创作引人注目的网页。Director本身具有很强的二维动画创作能力，你可以利用一些技巧产生一些三维视觉效果，也可以通过导入三维电影或三维图片组来产生真正的三维动画。另外，我们可利用Director的Xtra功能，将一些制作三维的外部程序嵌入Director中，如使用QD3D Xtra系统扩展，可以在Director演员表中加入全交互的三维对象。Flash是目前制作网络交互动画的最优秀工具：它支持动画、声音以及交互功能，具有强大的多媒体编辑能力，并可直接生成主页代码。Flash通过使用矢量图形和流式播放技术克服了目前网络传输速度慢的缺点。基于矢量图形的Flash动画尺寸可以随意调整缩放，而不会影响图形文件的大小和质量，并且只要用少量向量数据就可以描述一个复杂的对象，占用的存储空间只是位图的几千分之一，非常适合在网络上使用。流式技术允许用户在动画文件全部下载完之前播放已下载的部分。Flash提供透明技术和物体变形技术使创建复杂的动画更加容易，为Web动画设计者的丰富想象提供了实现手段。交互设计可随心所欲地控制动画，赋予用户更多的主动权;优化的界面设计和强大的工具使Flash更简单实用。Flash也可制作出色的三维动画，如果你经常上网就会注意到这类动画，但要做好三维动画更需要设计者的创造力，由于Flash本身没有三维建模功能，为了做出更好的三维效果，可在Adobe Dimensions 3.0中创建三维动画，再将其导入Flash中合成。用Flash制作的动画非常小，一张普通软盘通常可装入大把的Flash动画，这与我们用其它软件做的动画需放入光盘形成强烈的对比，这正是Flash迅速流行的重要原因。要观看Flash制作的网上动画，需要在浏览器中安装插件。7Metacreations 拥有许多非常著名的工具软件，其应用遍布平面广告制作、多媒体制作、二维、三维视频处理、Web制作等领域。下面我将分别介绍Metacreations的Poser，Bryce，Carrara，Infini-D。 Poser 4是一个3D人物动画和模型设计工具，它能使用户在最短的时间内， 建立效果惊人的电影, 图像和各种姿势的3D造型。利用制作好的模型，可以生成用于Web的电影和2D图片, 打印件和视频文件。Poser4带有非常多的库，比如，头发、脸部表情、手部动作都有细部的描述。外形适配使每件衣物都好像是贴身制作的一般。Poser造型可以通过弯曲、拉申、挤压被改造。用户可以生成morph目标物体或者动画磁性变换生成反弹效果。Wave（波动变换）: 可以在表面产生波动。Turbulence（急速运动）:生成诸如飞溅或者爆炸效果。先进的材质控制：在Poser材质中整合了透明和反射特性,可以附着于整个的身体或者单独的身体部分上。Poser中增加了新的光照形式，固定的三盏球形光源，并在一个场景之中增加灯光的数量是没有限制的，使用一个“point at”功能，灯光可以追踪一个物体或者一个造型的动态。 Bryce4是创建三维场景的最佳工具，不论是专业创作人员或业余爱好者， Bryce4会让你沉浸于3D影像编辑的乐趣之中。新的动画控制允许将天空、海洋、山峰、岩石及建筑物等等你可以想到的东西导入的3D模组制作成动画，并可以对其进行细微的编辑，如山峰的高度、陡峭的程度等。你可以用旋转、曲线或飞跃等指令模拟摄影机的动作，並可编辑或储存这些动作的路径以便将来作为导入或导出之用。除了将制作好的三维以图片及动画的方式发布外，你还可将其输出成MetaStream的格式在网上发布。Canoma是一个能将二维平面照片迅速变成三维模型的制作工具。Canoma提供完整的三维建模、投影场景、动画、着色、特效解决方案。面向专业三维设计者，Canoma的开放体系允许用户通过外挂插件自定义包来实现无限自由的创造。Canoma能够载入并编辑有材质和动画的标准3D文件。Canoma优化带来高速性能，支持高速的着色并且支持Open GL, Canoma针对web、多媒体和打印领域建立高质量的3D输出。通过简单轻松的工作流程、故事板、输出成为MetaStream、开放的文件格式允许用户在Internet上流式传送3D，为Web世界增添动人画面 。Infini-D 4.5是用于制作3D动画的高级工具。它把真实的自然的动画融化在专业动画特效中。所有高质量的特殊动画和输出效果，都可以在一个集成化、直观化的环境中完成。此外，它还具有自动加速显示，强劲的批处理显示队列，并且支持在Internet上的MetaStream技术。Infini-D 4.5支持3-D模组与动画的 Real Time Geometry的技术，可最佳化模型中多边形的数目而不用牺牲结构的完整性。互动性的D-over-video的功能允许使用者预览制作的动画，不再需要预览測試 。分子系统可完整控制分子的生命周期与碰撞。这款软件包括质量灯光，变形工具，新的扫描计算方式，摄影机与灯光的即时控制。 8当前，在动画家族中产生了一批非主流软件，其特点是：操作简便，并预设好了多种动画效果，因而深受非专业人士的欢迎。如Ulead Cool 3D（一天之内可学会）和Xara 3D（一小时差不多会用）就可非常容易的产生三维文字动画，甚至有燃烧和爆炸效果。Ulead Cool 360则像它的名字一样，可将几张平面图拼成可旋转360度的三维模型。Ulead GIF Animator可做出各种网上流行的gif动画，并能实现gif,avi及图片组之间的相互转化。这类软件群众基础好，并且一般可从网上免费下载试用，因而能迅速传播。随着个人主页的不断增多，越来越多的网页制作者会用这类软件装修自己的Web门面。2.3. 三维动画的制作流程制作三维动画是一个涉及范围很广的话题，从某种角度来说，三维动画的创作有点类似于雕刻，摄影，布景设计及舞台灯光的使用，你可以在三维环境中控制各种组合。光线和三维对象，他们总是听候你的调遣，你需要的除基本技能外，还要更多的创造力。作为专业级的作品至少要经 过三步：造型、动画、和绘图。 造型就是利用三维软件在电脑上创造三维形体。一般来说，先要绘出基本的几何形体，再将它们变成需要的形状，然后通过不同的方法将它们组合在一起，从而建立复杂的形体。另一种常用的造型技术是先创造出二维轮廓，再将其拓展到三维空间。还有一种技术叫做放样技术，就是先创造出一系列二维轮廓，用来定义形体的骨架，再将几何表面附于其上，从而创造出立体图形。由于造型有一定难度，工作量又大，因此，我们可以在市场上找到包罗万象的三维造型库。从自然界的小动物到宇宙飞船，应有尽有，直接调用它们可提高工作效率，也可为经验不足的新手提供方便。动画就是使各种造型运动起来，由于电脑有非常强的运算能力，制作人员所要做的是定义关键帧，中间帧交给计算机去完成，这就使人们可做出与现实世界非常一致的动画，如我们看见好莱坞大片，很多镜头是 用电脑合成，我们却无法分辨，不像传统的动画片，由于是手工绘制，帧与帧之间没有过渡，我们看到的是画面不断跳跃的卡通片。 绘图包括贴图和光线控制，当我们完成这一切要给动画上色时，会发现电脑的性能对制作三维动画有多么重要，动画一秒钟大约为30帧，合成一帧（就是一个画面）可能用几秒，也可能要几十分钟，性能不佳的电脑将无法工作。制作三维动画需要大量时间，为了获得更高的效率，通常将一个项目分为几个部分，特别是对于那些投资巨大的制作。这就使分工协助显得非常重要，很少见到一个像样的三维动画由一位设计者独立完成。 2.4. 三维动画的前景三维动画业是新兴行业。的确，做三维动画是很有前途的，纵观三维动画的发展历程，相信不久的将来，三维技术将进入千家万户，不再是大电影厂和专业影视制作公司的垄断的专利。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、电脑游戏等等。这几年做三维动画和学三维动画的人日益增多，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。电脑的功能愈来愈强大，以至我们不仅可以看到地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已的个人电脑上玩起了动画制作。三维动画制作的收费也日趋合理，三维建筑、室内效果图的市价也下降了很多。据统计，全球范围内数字娱乐市场的规模将达到1000亿美元。而目前中国有近500万的动画、网络游戏爱好者，另外至少还有400多万潜在用户群，以此带动的市场估计会达到近10亿元的规模。而随着影视业的发展和竞争的加剧，在未来的较长时间里，我国的三维动画市场还将成倍增长，与之相关的各项产业还将翻番。在我国，数字动画设计成为方兴未艾的朝阳产业，与世界发达国家相比，中国的数字媒体才刚起步。据统计，现在全国动画从业者不足1万人，只及韩国的1/3,远远不能满足国产动漫业对人才的需求。据北大方正影视游戏动画机构有关人士称，从动漫业的发展趋势来看，我国影视动画人才总需求量至少在15万人以上，游戏动画人才总需求量大约在10万人，但目前全国共有90多个高校开设了动画专业，每年只有本专科毕业生300人，可见人才缺口之大。 现在很多影视或广告公司都表示，企业真正缺的是那些在动画行业做出过作品的技术人才，现在招人根本不看应聘者是哪所学校毕业的，有什么文凭，只要能立即上机做出像样的作品，就很受欢迎。三维动画作品的创作，要求创作者不单纯是一个美术设计人才，同时还要熟悉市场。因为在作者最初设计动画形象时，不仅要赋予它们性格、故事、生命和情感，还要知道哪些玩具、道具、卡通产品能占领市场。此外，目前我国现有的数字艺术培养机构定位不准，培养的都是以低端制作人员和高端纯研究人员为主，人才结构失衡。而在三维动画创作发达的国家，高境界的三维动画人才绝对是那种能把艺术与技术完美结合的复合型人才，他们同时拥有技术和艺术学位。相比之下，国内人才的发展就显得不够全面，往往只偏向一边，有些人往往只是掌握了一些通用的工具和长时间所积累的一些对应经验，而缺乏更高层次的技术开发和整合能力。我们面对机遇也面临挑战，国内电影业不景气，在外国大片的冲击下，如何有效率地提高国人的创作、制作水平和规范制作准则、如何发展壮大动漫画制作队伍是摆在我们同行面前的不容轻视的课题。随着Internet迅猛发展，我们生活中数字信息的数量正在急剧增加,质量上也将大大地改善。动画特别是三维动画被当作一种最佳的信息的包装方式，CD-R中的三维游戏也非常热门。无疑，三维技术能使人耳目一新。给人最好的视觉感受是所有信息传播者共同的追求，因而三维动画必将更多的出现在相关媒体特别是Internet上，三维制作软件也将朝着功能更强，使用更容易，更具交互性等方向发展。未来，我们将生活在信息的海洋，而三维动画将是一道随处可见的风景。2.5. 传统的二维动画和三维动画三维动画技术的兴起是许多动画师都在疑问三维动画是不是会完全取代传统的二维动画，成为当今的动画产业的主流。二维动画何去何从，会不会就此没落。动画消费者是不是已经从原来的二维动画转移到了三维动画上。作为世界上最大的动画出产国家美国和日本在对待二维和三维动画的态度上可谓是截然相反。04年美国最大的动画制作公司迪斯尼宣布关闭其所有直系二维动画工作室的,欧美的传统动画师们都难以抑制内心的恐慌,看着完全不卖座的迪斯尼最后一部二维电影作品home on the range，发出了“简直是一个时代的结束”的感叹。最终发展三维动画的迪斯尼也没有完全的成功。迪斯尼后来的三维作品chicken little、Meet the Robinsons等等并没能让其重建昔日的动画帝国。而与此同时日本却我行我素的坚持自己的二维动画，一批又一批优秀的二维动画作品在其漫画作品畅销的基础上涌现。由此可见二维动画并没有失去自己的市场，二维动画依然有自己的魅力。二维动画不可能消失掉(否则日本早该产量三维动画了)，而且至少现在来讲其市场也完全不会低于三维动画。究其根本，动画的制作的优劣并不在于动画师二维还是三维的，而在于动画的创意和动画创作的理念。迪斯尼把自己理念上停止前进导致的失败归罪于因为做二维动画，而后来并不是很成功的三维动画证明了三维技术并不是动画市场缩水的救命稻草，当然二维动画更不是动画市场的毒药。既然动画制作的优劣不在于二维或者三维技术的应用，动画的市场也不存在二维和三维市场分化，说明至少现在三维动画不可能取代二维动画，二者更有优点和缺点，完全可以共同发展。传统的二维动画最大优势就是想怎么乱画都可以，完全不用在意物理原理。这是即使有很高技术的现今三维动画仍然无法达到的。三维的角色要想从正常表情变成一些夸张表情，要用很繁琐的手段，而且要保持效果的一致性几乎不可能。而二维动画师只需要画两张就搞定。而且现在二维动画的基本规则比以前更多的被强调在三维里面。三维动画技术的特点可以有：可以创建虚拟的实体，例如售楼广告中的楼影视片中虚拟的景物环境和星球大战中运动自如的机器人；适于表现真实景物当中纯技巧的拟人手法群等从而表现出趣味性与生动性；三维动画材质更加真实生动，可以构造出自然界中很难创造的光线条件，人为地设计理想光源；能够更加有效地利用现有的图像达到编辑机、特技机所无法达到的视觉效果；真人与真景相结合可以有效地增强动画结构的真实感和可信度；能形象地解释抽象的道理、揭示产品的内部结构直观再现肉眼看不到的微观变化；与其他学科相结合为电视画面提供更加丰富的内容。传统的动画是由画师先在画纸上手绘真人的动作，然后再复制于卡通人物之上。电脑动画是计算机图形学和艺术相结合的产物，它给人们提供了一个充分展示个人想像力和艺术才能的新天地。电脑动画技术从制作的角度看，主要涉及几何造型技术和图像处理技术。在电脑动画发展初期，人们进行动画制作主要采用几何造型技术，用几何学方法来描述对象，使用计算机来产生动画。但近年来，由于这种技术制作成本太高、费工费时，就开始研究结合使用基于图像处理的制作方法，用已有的图像数据来提取、表现空间的动态对象从而生成动画。目前，电脑动画已经广泛应用于影视特技、商业广告、游戏、计算机辅助教育等领域。当谈到动画片的技术进步时，不少人会很自然地考虑运用三维动画技术。但我们认为技术创新可以在传统手绘等手工劳动量大的方面作必要的技术更新和流程变化。基于传统动画的艺术效果在人们的欣赏习惯中已经占有不可估量的地位，而且传统动画片中很多夸张的效果和造型的随意性表达方式，在三维技术上有它的技术局限性。因此，在讨论动画技术创新的问题时，不能简单地把三维技术直接取代传统技术作为创新的着眼点。动画制作的技术创新不是高技术的简单运用，技术创新应考虑到传统动画的优势，在继承传统的基础上寻求技术变化。技术创新应具有成本上的集约性优势。技术创新应能使管理优化，可以考虑制作上的可复制性，减少整个制作的管理成本。这样，我们谈技术创新才不至于新造一个制作机构，不至于需要大量高难度的人才改造;才能在继承和发展一贯的动画技术风格和艺术效果的同时，降低成本。第3章 三维动画项目的概要设计3.1. 动画制作的流程设定动画内容设想和主题方向定位小组进行讨论，确定动画的主题。根据主题在进行动画的剧本创作。动画的概念设计动画的前期制作，内容包括根据剧本绘制的动画场景、角色、道具等的二维设计，有必要可以画出动画人物道具的线稿。最好给出整体动画风格定位工作，给后面三维制作提供参考。分镜故事板根据文字创意剧本进行的实际制作的分镜头工作，有必要事可以根据手绘图画构筑出画面，模拟镜头运动和人物的运动，分析各个情节给后