毕业设计（论文）-Maya软件在三维动画制作中的应用.doc

Maya软件在三维动画制作中的应用计算机科学系数字媒体艺术专业【摘要】 三维动画影片是当前深受欢迎的一种影片。在动画的制作过程中运用有效的方法手段，可以有效地将动画、音效、场景等结合起来，而在三维动画影片中，场景、人物造型以及色彩的运用，都是呈现影片氛围的要素，对于发扬三维动画影片的整体思想的表达和内容的呈现，所有的设计和创作都具有很重要的意义。 Maya软件，是在当前的三维动画制作中，运用得相当广泛的一款制作软件，这款软件可以很好地制作出各种各样的模型，并且能够与After Effects、Premiere等制作软件相结合，制作出各种各样的三维动画。本文从Maya软件在三维动画制作中的应用，分析当三维动画制作中对Maya软件的使用状况、分析其有利作用，并对其未来发展提出建议，旨在通过理论和实践研究促进Maya软件在三维动画制作中的发展。【关键词】Maya软件 功能 特点 应用目录1.Maya软件与三维动画制作31.1 Maya软件概述31.2三维动画制作32. Maya软件在三维动画制作中的应用32.1.创建模型32.1.1模型的塑造方法32.1.2渲染42.2.应用优势42.2.1逼真的角色模型及动画42.2.2制约因素少52.2.3降低制作成本52.2.4表现力强53.三维动画的产业发展中Maya软件的应用需求53.1三维动画将来的发展趋势53.1.1创意的独特性53.1.2原创性63.1.3 多元性63.2.Maya软件在三维动画在领域中的重要性64.总结75. 参考资料7绪 论三维动画作为一种重要的动画类型，越来越受到关注。在三维动画的发展中，在用软件实现模拟、效果、动画、建模、着色和渲染就是一个重要的环节，用软件实现模拟、效果、动画、建模、着色和渲染的手段使用的过程中，它的发展和运用都离不开剪辑思路、逻辑控制以及主题表达等各个方面的因素的影响。本文主要是从动画的选题和制作着手进行分析，然后浅析动画的选题和制作设计中应该注意的手段和方式，旨在为更好的发动画影片中的作用，对其未来发展提出建议。1. Maya软件与三维动画制作1.1. Maya软件概述Maya软件是Autodesk旗下著名的三维建模和动画制作软件。Autodesk公司称，Maya软件可以极大地提高动画、游戏、电视等领域的作品开发、创作、设计以及其他工作的工作效率。同时，改善了多边形建模的方式，运用更为先进的运算法则作为替代以及多线程的支持，不仅可以充分地利用多核心处理器的优势，更提高了工作的性能。不仅如此，使用新的HLSL着色工具和硬件着色API，更是大大地增强新一代主机游戏的外观。此外，在角色造型的创建和动画制作方面也更具弹性。1.2. 三维动画制作 三维动画影片是当前深受欢迎的一种影片。在动画的制作过程中运用有效的方法手段，可以有效地将动画、音效、场景等结合起来，在动画影片之中，景别的运用也是表现影片重要之处的要素，景别的选择以及制作对于表达动画影片的整体思想以及内容都具有很重要的意义。好的制作软件与三维动画的制作的密不可分。我们虽不能说三维动画的制作完全依赖于好的制作软件所呈现的美感，但是好的制作软件所呈现的美感以及通过好的制作软件所呈现的主体，对于三维动画的直接影响是不可否认的。对于三维动画的主题的呈现和渲染是需要好的制作软件的辅助，才能实现。2. Maya软件在三维动画制作中的应用2.1. 创建模型2.1.1. 模型的塑造方法在Maya中，常用的建模方式有三种，分别是NURBS、Polygon以及Subdivisign建模。这三种建模方式各有优势：NURBS建模功能强大，用途广泛，但是不容易上手，对于初学者相对较难，在无缝建模和贴图的问题较难解决；Polygon建模是较为流行的建模方法，其中包含了许多强大、实用而又丰富的工具，可以创建出具有复杂结构的建模方法，并且不需要处理接缝问题；Subdivision建模则是一种比较新颖的建模技术，它综合了前两种方法的技术和优势，不仅便捷而且平滑，适用于建造出细节丰富的模型。在建模时我选择运用Polygon进行建模，主要因为多边形建模是一种很直观的建模方式，这种方式就是直接对物体上的点、线、面进行三维空间上的移动，以此来达到塑造模型外观的目的。无论是多复杂的结构模型，都可以通过这三种简单的基本元素拼合而成，并且主要通过Edit Mesh中的分割多边形工具、插入循环边线工具等命令来进行创建编辑、微调多边形的模型和添加纹理贴图。下面是制作中的局部模型：图1.建筑模型1图2.大桥模型图3.建筑模型2图4.建筑模型3当模型创建完成后，就开始对模型进行坐标贴图映射，也称UV映射。UV与纹理是密不可分的，只有UV划分正确，才能够在纹理的绘制中表现出模型应有的质感效果。之后，便是材质的附加。图5.拆分UV材质能够使所制作的模型表现出其应有的质感效果，不同类型的材质其表现出来的效果是不同的，而根据不同物体来创建与其相应的材质是很必要的。材质的表现有许多，通过调整其中的各项属性：包括反射、折射、高光、透明度等参数可以提高模型质感。在Maya软件中，要制作材质必须先创建材质球，不同属性的材质球影响物体的质感，比如金属、木头、纸张、玻璃等。在Maya软件中一共有12种不同的材质球，作品中主要用Blinn材质和Lambert材质。Blinn材质主要用来制作拥有金属质感的模型，比如扶手、栏杆、窗沿、铁门等，并且通过调整反射折、射以及透明度等属性来制作玻璃。Lambert则用来制作粗糙的物体和无高光的物体，如墙体、地板、石柱等。图6.材质球与贴图1材质球制作过程中就需要创建纹理，即物体本身表面纹路，如墙面的瓷砖，地板纹路，商标图案等等，如果说材质是用来体现物体质感的，那么纹理就是用来呈现这种质感的肌理。当这些全部做完时，将材质赋予模型，就算简单的完成了模型的创建。图7.材质球与贴图22.1.2. 渲染所谓渲染，就是将三维场景之中的矢量元素进行光影计算，最后转换成二维图像的过程，这是三维动画制作中，整个工作流程的最后一道工序。无论是单帧图像或是动画序列，都需要经过渲染，来获得最后的结果。而在渲染之前，就必须先进行灯光和摄像机的创建。在三维动画影片的制作中，灯光的创建极其重要，不同类型的灯光能表现出不同的光线变化，而通过光线的变化，可以很好地烘托场景的气氛。在有灯光的环境中，创建阴影效果能够增加动画真实感。图8.灯光渲染在动画制作中相当重要，渲染品质的高低，直接影响画面效果。而摄像机的建立，则更为直接的体现在你所想表现的画面只上，好的镜头设置往往能引人入胜，令人浮想联翩。通过推、拉、摇、移等拍摄技巧所表现出来的画面更是能体现出动态的美感。在Maya软件中，软件渲染和Mental ray渲染是最经常应用的渲染类型，软件渲染渲染时间短，渲染效果非常优秀，而Mental ray渲染则可以渲染出更为真实的效果，但是渲染时间较长。此次作品运用Mental ray渲染物理天光表现出极为强大的效果。图9.物理天光2.2. 应用优势前期所有的努力也离不开后期制作的精心把握。后期制作的精心与否，后期制作的效果，直接决定了最终呈现在观众眼前的作品效果。在后期将影片编辑和后期制作故事化的过程中，要做到创新，后期制作隐藏着重要的创作主题信息，观众通过最终完成的作品，能够更加形象的了解到三维作品背后的故事。后期制作在传播影片信息的过程中，有时发挥了比作品宣传更为强大的功能。按照Maya软件制作三维动画的过程分析来看，Maya软件制作三维动画的优势主要体现在：2.2.1. 逼真的角色模型及动画Maya软件强大的建模功能使我们能够创建出极其真实的模型，在创建角色模型时尤为突出，大到整体，小到发丝，都能通过Maya中的各种功能一一呈现出来，并且Maya软件拥有完整的人体动画设计功能，能够灵活并且合理地控制骨骼的运动方式，通过各种物理学原理，模拟出真实环境下角色模型的真实动态。设计师就如同导演一般指挥着模型进行拍摄，这是以往二维软件所无法比拟的。2.2.2. 制约因素少首先，因为Maya软件具有透明技术以及物体变形技术，这种技术能够极大地增强画面立体感和空间感的塑造，能够生动画面，激发设计者在三维动画场景的设计和造型设计上的灵感。此外，Maya软件强大的交互性功能，能够将更丰富的素材、更强大的功能融合到整个制作过程当中，在设计和制作的过程中，多种功能的交互使用，极大地增强了整个创作过程中思绪的爆发；Maya软件还具有强大的导出独立运行程序的能力，在如此强大功能的作用下，其优势就很明显的凸显了出来，自然也就超越了许多其的他软件。2.2.3. 降低制作成本三维动画影片具有着信息传播的重要作用，它既有商业上的用途也有艺术上的用途：在商业的使用上，利用Maya软件制作三维动画的显著特点和优势，就是能有效地降低成本。在Maya软件推出之前，商业上的三维动画影片制作，基本上都是由基于SGI工作站所使用的Softimage软件垄断的，而Maya软件所采用的以Windows NT作为操作系统的PC工作站，直接降低了对设备的要求，促进了三维动画影片的普及。由于三维动画的用途也很广泛，在各大网站和电视媒体上都能得到广泛的使用。2.2.4. 表现力强三维动画影片作为一种艺术的表现形式，不仅需要拥有足够开阔的思维和富有深意的内容做为其支撑，同时也需要很强烈的画面表现能力：当画面的表现力够强，三维动画的优势才能得到发挥。通过Maya软件的制作，能够很好地将三维动画的表现力显示出来：首先是在模型的处理上，能够真正实现写实逼真，Maya软件本身就具备极其完备、灵巧的建模功能，并且能导入常见格式的图像，甚至能导入专业级绘图工具所绘制的图像，如PS、AI、CorelDRAW等源文件。Maya软件能够处理自定义的场景及它所包含的模型，并且能很容易的修改模型的形状、纹理、大小、间距等的配置，当处理场景、模型和灯光的时候，配合一些特效的使用，能够用将许许多多只能在构想上实现的技术，通过这样一个软件制作出来，更具情景感；动画效果逼真，由于Maya软件在动画效果的制作上，功能十分强大，摄像机通过关键帧之间的设置，人为的操作，避免了细小误差，其自动生成的过程就能实现画面感的流畅和动画效果的立体感，在各种交互功能的作用下，实现有力的呈现。声音的无损耗播出，画面效果都是三维动画制作过程中不能忽视的重要因素，没有了画面效果的烘托，三维动画影片的剧情和叙事就会枯燥无味。3. 三维动画的产业发展中Maya软件的应用需求3.1. 三维动画将来的发展趋势3.1.1. 创意的独特性第一，色彩方面：在三维动画制作方面，色彩的运用是作为最核心的组成部分，对作品整体的设计具有宏观的影响。在任何三维动画中，色彩的搭配都是视觉艺术中最情感化的元素，具有着在瞬间引起视觉注意和引发情感共鸣的效果。与此同时，色彩也是隐喻文化丰硕的视觉元素之一，在人类的发展和实践过程中积累了富饶文化内涵。不同地域、不同民族之间的文化传统习俗和情感传达方式都与色彩有着紧密的联系。国内的三维动画影片，由于受到本土文化的影响，重视整体的效果和作用，在色彩运用的方面，局部色彩与整体色彩的关系对立尤为明显，色彩在角色动画中的运用以及色彩在动画特效中的运用都是十分明显的。第二，文化方面：文化因素是对三维动画影片影响最大的因素之一。纵观国内各大知名的动画，就可以发现独属于中国的文化，各式古装类型的动画占着据重要地位，因此在三维动画造型的设计上也就极其重视具有中国传统文化意蕴的各种元素以及人物形象的设计。目前，伴随着动画整体开发和整体设计的发展，在造型方面也逐渐出现了许多中西多元化色彩的情况。3.1.2. 原创性三维动画的设计本来就是一个充满创造性和挑战性的过程，在当代的中国三维动画设计，由于是为了满足人们日益增长的物质文化需求，对于创造性和原创性的要求也就更高了。三维动画的设计作为一个充满综合性的学科，是需要设计者运用到美学、理学、文学等多方面的知识，并且将这些学科综合地运用，设计出具有灵感、具有美感以及具有强大理念的设计作品，就需要设计者积极发挥自己的主管能动性，坚持原创，只有这样，才能强大设计的生命力。并非原创的作品，虽然能一时的满足市场需求，但是，只有原创的东西才更具有生命力，才更能在行业的发展中持续更长久的影响力。是否坚持原创性，直接影响到三维动画设计领域的健康发展。 3.1.3. 多元性虽然三维动画影片在我国发展的时间并不算长，但是，由于我国动画产业发展从产生开始，就和先进日欧美国家有着不可忽视的关联性。因此，在早期发展过程中，中国的三维动画作品都是以吸收借鉴西方先进的设计特点为主。而随着时代的进步和经济的发展，在当代中国的三维动画作品更注重民族特性。当代中国的三维动画，就是在这样的一种不断交叠的设计理念以及设计思潮的影响下，呈现出了既有满足于西方艺术特点的设计风格，又有中国历史文化的设计元素的运用，也存在着依赖于本土传统民族文化的设计特点。中国的三维动画在东西方相互交流中汲取营养，相互渗透，在国内形成了一个有利于三维动画产业蓬勃发展的多元化格局。3.2. Maya软件在三维动画在领域中的重要性随着当代中国三维动画产业的发展，目前，在整体的三维动画制作过程中，都呈现出了对Maya软件使用的热衷，并且在很大的范围内都已经开始广泛的运用和成熟的使用Maya软件。因此，在实现三维动画产业发展的过程中，Maya软件的使用以及拓展也是一个值得研究的重要课题。总体来说，Maya软件的使用既是时代发展的成果，也是科技进步的体现。因此，也就能够使三维动画在吸引观众的方面发挥出更大的作用，其强大的效果可以给观众带来强烈的审美体验。由于三维动画产业的不断发展，如何实现三维动画产业在其艺术价值和观赏价值上的提升，已然成为了目前三维动画产业发展中的重大课题，要做到实现这个目标，就需要在三维动画的创作过程中，对于整体的三维动画制作以及运动节奏的节点把握上做好判断以及选择。三维动画制作中除了要善于用软件来表达主题内容，还需要重视的作品与创作者思想的融合。在制作过程中，各种镜头所要表达的内容并不是独立的，而是与创作者在制作这样一个作品中，所需要传递的思想以及感情互相紧密结合的，不在作品的整体结构上去把握、设计、处理镜头画面的景别，不去探究镜头画面景别与灯光的设置之间的关系，不去研究、分析镜头画面的景别规律，就不可能完整地、全面地运用视觉语言。4. 总结通过本文的分析，不难发现，Maya软件作为一个强大的处理软件，在三维动画的制作上具有无可比拟的优越性，本文通过Maya软件的发展和应用、三维动画制做中Maya软件的应用分析以及对于Maya软件在三维动画制作中应用建议，分步论述了Maya软件在三维动画的制作上的应用。使用Maya软件创作三维动画，能发挥模型整体的真实感、制约因素少、降低创作成本、和提高视觉变现力等作用，因此值得推荐。但是，在制作过程中也需要注意一些事项，避免时间和精力的浪费。三部分的分析和总结得出了一个结论就是在Maya软件使用的范围广泛，可以广泛运用于三维动画的制作，三维动画的制作在Maya软件的参与下也可以寻找另外一片更广阔的发展空间。参考文献：1 孙淑惠.共同发展的网络媒体与传统媒体J.山东省农业管理干部学院学报,2011年04期 2 张杲.基于MAYA软件的多媒体课件网络化开发应用探讨J.现代交际,2011年05期3 韩媛媛.案例教学法在MAYA软件动画中的应用J.电脑知识与技术,2011年23期4 郭奇青，张璐.浅谈Maya在三维动画方面的优势J.知识经济，2010年22期5 袁芳,沈晓鹏,张国营;课堂多媒体演示课件色彩的选择与应用J.现代教育技术.2005年01期Application of Maya software in three-dimensional animationComputer ScienceDigital Media Arts5122692013012Lin YiruiThesis Supervisor Jiang liao【Abstract】uction process of the animated film, making use of effective methods and means can marry together animation, sound effects, scenes, etc well. And in three-dimensional animated movie, scene, character modeling and the use of color all are the key elements for rendering the atmosphere, which play a impor