基于Maya的苏醒的森林场景仿真动画毕业论文

1、 PAGE49 / NUMPAGES63工业大学毕业设计（论文）题目：基于Maya的醒的森林场景仿真工业大学毕业设计（论文）任务书题目基于MAYA的醒的森林场景仿真学生学院名称专业班级课题类型校外实习课题课题意义通过电视或网络等媒介向观众展示森林从寂静中醒的仿真场景，给予观众美的享受，唤醒人们热爱自然、追求自然、亲近自然的美好愿望。任务与进度要求2011.3.07 - 3.18 明确课题的需求和任务，确定达到的目标和总体框架。2011.3.19 - 5.03完成建模、材质灯光、动画各部分设计，合成出样片。2011.5.04 - 5.19 进行修改，并在修改中进一步完善各部分，同时进行后期处理。

2、提交成片。2011.5.20 - 5.30完成论文撰写提交打印好的论文与与论文相关的文档。2011.5.31 - 6.05 准备毕业设计答辩，完成答辩时需要的PPT的制作。2011.6.06 - 6.07 顺利完成答辩。主要参考文献天骐，After Effects影视合成与特效火星风暴，2009年11月水晶石数字教育学院，水晶石技法Maya2008模型制作，2009年04月Lee Lanier，Maya灯光与材质高级技法（第二版），2009年08月起止日期2011.3.07 - 6.07 备注院长 教研室主任 指导教师毕业设计（论文）开题报告表2011 年 3 月 7日学院专业班级题目基于MA

3、YA的醒的森林场景仿真指导教师课题的研究意义：通过电视或网络等媒介向观众展示森林从寂静中醒的仿真场景，给予观众美的享受，唤醒人们热爱自然，追求自然，亲近自然的美好愿望。 2 主要容： 制作一个从寂静中醒过来的森林的场景，要求场景中要有树，花草，爬虫，飞鸟等森林中常见事物，并利用这些模型制作风吹草动，虫爬鸟飞等动画来表现森林的醒过程，将最终结果渲染成AVI或MOV动画。3 课题的现有状况：意义重大，表达形式繁复，真实性与效率性之间存在矛盾4 本次设计应达到的目标：模型的各个部分的比例应与实际相符；创建灯光，模拟真实的场景灯光效果，要求灯光效果与动画效果相统一，画面中不可出现强烈的光斑和完全的暗面

4、；材质可以从自己的材质文件中调用，但要符合场景的特征，效果必须与场景协调；要着重体现森林中某一局部的细节；使用AE和PR进行后期特效剪辑，并添加相应声效；在完成设计后需要提交MAYA场景文件，将最终效果渲染成AVI或MOV动画。二、进度与预期结果：起止日期主要容预期结果2011.3.07 - 3.182011.3.19 - 5.032011.5.04 - 5.192011.5.20 - 5.302011.5.31 - 6.052011.6.06 - 6.07了解课题容、分析需求、确定系统实现功能、查找资料、熟悉制作软件。完成课题总体设计和详细设计，并实现课题要求的基本雏形。进行修改，并在修改中

5、进一步完善各部分，同时进行后期处理。完成论文撰写与打印。准备毕业设计答辩。毕业设计答辩。明确课题的需求和任务，确定达到的目标和总体框架。完成建模、材质、灯光、动画各部分设计，合成出样片。提交成片。提交打印好的论文与与论文相关的各文档。完成PPT的制作。顺利完成答辩。完成课题的现有条件软件支持：Autodesk Maya2011 ,Adobe Photoshop CS4 ，Adobe After Effects CS4，Adobe Premiere Pro CS3，Adobe Premiere Pro 2.0硬件条件：PC一台参考文献： 1天骐，After Effects影视合成与特效火星风暴，

6、2009年11月2水晶石数字教育学院，水晶石技法Maya2008模型制作，2009年043 Lee Lanier，Maya灯光与材质高级技法（第二版），2009年08月审查意见指导教师：年月日学院意见主管领导：年月日工业大学本科毕业设计（论文）评阅表（论文类）题目基于MAYA的醒的森林场景仿真学生学生班级指导教师评审项目指标满分评分选题能体现本专业培养目标，使学生得到较全面训练。题目大小、难度适中，学生工作量饱满，经努力能完成。10题目与生产、科研等实际问题结合紧密。10课题调研、文献检索能独立查阅文献以与从事其他形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案；有分析整理各类信息，从中获取新知

7、识的能力。15论文撰写结构严谨，理论、观点、概念表达准确、清晰。10文字通顺，用语正确，基本无错别字和病句，图表清楚，书写格式符合规。10外文应用能正确引用外文文献，翻译准确，文字流畅。5论文水平论文论点正确，论点与论据协调一致，论据充分支持论点，论证过程有说服力。15有必要的数据、资料支持，数据、资料翔实可靠，得出的结论有可验性。15论文有独到见解或有一定实用价值。10合计100意见与建议：评阅人签名： 年 月 日工业大学毕业设计（论文）成绩考核表学生学院名称专业班级题目基于MAYA的醒的森林场景仿真1毕业设计（论文）指导教师评语与成绩：成绩：指导教师签字： 年 月 日2毕业设计（论文）答辩

8、委员会评语与成绩：成绩：答辩主任（或组长）签字： 年 月 日3毕业设计（论文）总成绩：a.指导教师给定成绩b.评阅教师给定成绩c.毕业答辩成绩总成绩(a0.5+b0.2+c0.3)毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得与其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名： 日期：使用授

9、权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期：学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由

10、本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注意事项1.设计（论文）的容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或

11、绪论）、正文、结论7）参考文献8）致9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体与大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工

12、程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它摘要本设计是基于Maya的森林场景展示动画，通过电视或网络等媒介向观众展示森林从寂静中醒的仿真场景，囊括了一些动植物的动画，给予观众美的享受，唤醒人们热爱自然，追求自然，亲近自然的美好愿望。课题首先进行了剧本设计，并对动画中的角色与场景进行二维的设定，接着运用Maya完成三维角色模型和场景模型的制作，并对模型的材质灯光作创建与修改，然后在其动画模块进行模型的骨骼绑定和动画制作，再使用渲染器输出高质量的序列图片。其中同时利用了Photoshop绘制贴图，并与

13、Maya材质进行。其后通过后期软件AE和Premiere将之前得到的序列图进行剪辑与合成，再为影片添加特效和音效，并最后输出MOV格式的影片。关键词：动画；建模；森林；材质；Maya；渲染ABSTRACTThe design based on Maya is about the forest scene showing animation.Through TV or Internet and other media, it shows to the audience of the forest waking up from silence, which is simulation scenar

14、ios including a number of plants and animals. It gives the audience the feeling of beauty and wakes up People of lovingthe nature, seeking for the nature and getting close to the nature. The subject has first carried on the script design, and the two-dimensional setting to the animation role and the

15、 scene must be given.Then completes the three dimensional role model and the scene model manufacture with using Maya, and makes the foundation and the revision to the model material and light.After the skeleton binding and the animation manufacture of the models has been achieved in its animation mo

16、dule, the output of high definition sequence picture should be completed. With simultaneously using the Photoshop to draw the texture mapping, and then linked to the material of Maya. After that carries on the editing and the synthesis with the sequence picture that has been obtainedearlier in post-

17、processing software which called AE and Premiere. Then increase special effectsand sound effects for the movie, and final put outthe movie formed by MOV.Key words：Animation；Modeling；Forest；Maya；Material；Render目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc294468984第一章 绪论 PAGEREF _Toc294468984 h 1HYPERLINK l _To

18、c294468985第二章课题概述 PAGEREF _Toc294468985 h 3HYPERLINK l _Toc2944689862.1项目背景与现状 PAGEREF _Toc294468986 h 3HYPERLINK l _Toc2944689872.1.1中国动漫行业现状 PAGEREF _Toc294468987 h 3HYPERLINK l _Toc2944689882.1.2中国动画的发展 PAGEREF _Toc294468988 h 4HYPERLINK l _Toc2944689892.2动画场景设计的意义 PAGEREF _Toc294468989 h 5HYPERL

19、INK l _Toc2944689902.3课题的可行性分析 PAGEREF _Toc294468990 h 5HYPERLINK l _Toc294468991第三章课题需求分析 PAGEREF _Toc294468991 h 7HYPERLINK l _Toc2944689923.1课题设计需求 PAGEREF _Toc294468992 h 7HYPERLINK l _Toc2944689933.2课题制作环境和工具 PAGEREF _Toc294468993 h 7HYPERLINK l _Toc2944689943.2.1 MAYA PAGEREF _Toc294468994 h 7

20、HYPERLINK l _Toc2944689953.2.2 MEL语言 PAGEREF _Toc294468995 h 8HYPERLINK l _Toc2944689963.2.3 Photoshop PAGEREF _Toc294468996 h 8HYPERLINK l _Toc2944689973.2.4后期合成软件 PAGEREF _Toc294468997 h 9HYPERLINK l _Toc2944689983.3课题实现的难点与关键技术 PAGEREF _Toc294468998 h 9HYPERLINK l _Toc294468999第四章 课题总体设计 PAGEREF

21、_Toc294468999 h 11HYPERLINK l _Toc2944690004.1课题设计思想 PAGEREF _Toc294469000 h 11HYPERLINK l _Toc2944690014.2课题模块划分与制作流程 PAGEREF _Toc294469001 h 12HYPERLINK l _Toc2944690024.2.1课题模块划分 PAGEREF _Toc294469002 h 12HYPERLINK l _Toc2944690034.2.2课题制作流程 PAGEREF _Toc294469003 h 13HYPERLINK l _Toc294469004第五章课

22、题详细设计和实现 PAGEREF _Toc294469004 h 15HYPERLINK l _Toc2944690055.1 课题设定 PAGEREF _Toc294469005 h 15HYPERLINK l _Toc2944690065.1.1 剧本故事设计 PAGEREF _Toc294469006 h 15HYPERLINK l _Toc2944690075.1.2 角色设定 PAGEREF _Toc294469007 h 15HYPERLINK l _Toc2944690085.1.3 镜头设定 PAGEREF _Toc294469008 h 16HYPERLINK l _Toc2

23、944690095.1.4 场景设定 PAGEREF _Toc294469009 h 17HYPERLINK l _Toc2944690105.2课题三维制作 PAGEREF _Toc294469010 h 18HYPERLINK l _Toc2944690115.2.1模型制作 PAGEREF _Toc294469011 h 18HYPERLINK l _Toc2944690125.2.2灯光材质 PAGEREF _Toc294469012 h 26HYPERLINK l _Toc2944690135.2.3 动画制作 PAGEREF _Toc294469013 h 30HYPERLINK

24、l _Toc2944690145.3渲染序列帧 PAGEREF _Toc294469014 h 35HYPERLINK l _Toc2944690155.3.1背景层渲染 PAGEREF _Toc294469015 h 36HYPERLINK l _Toc2944690165.3.2螳螂角色层渲染 PAGEREF _Toc294469016 h 36HYPERLINK l _Toc2944690175.3.3蜻蜓角色层渲染 PAGEREF _Toc294469017 h 36HYPERLINK l _Toc294469018第六章课题后期制作 PAGEREF _Toc294469018 h 3

25、8HYPERLINK l _Toc2944690196.1影像合成 PAGEREF _Toc294469019 h 38HYPERLINK l _Toc2944690206.1.1 镜头合成 PAGEREF _Toc294469020 h 38HYPERLINK l _Toc2944690216.1.2片头合成 PAGEREF _Toc294469021 h 39HYPERLINK l _Toc2944690226.1.3 片尾合成 PAGEREF _Toc294469022 h 40HYPERLINK l _Toc2944690236.2剪辑与音效 PAGEREF _Toc294469023

26、 h 40HYPERLINK l _Toc294469024第七章总结 PAGEREF _Toc294469024 h 42HYPERLINK l _Toc294469025参考文献 PAGEREF _Toc294469025 h 43HYPERLINK l _Toc294469026附录I 文献翻译 PAGEREF _Toc294469026 h 44HYPERLINK l _Toc2944690271、英文原文 PAGEREF _Toc294469027 h 44HYPERLINK l _Toc2944690282、中文译文 PAGEREF _Toc294469028 h 47HYPERL

27、INK l _Toc294469029辞 PAGEREF _Toc294469029 h 49第一章绪 论动画诞生于1831年,它的发展已有将近180年的历程。时至今日,动画本身也由当初一个简单的物理现象发展成为一门万众瞩目的视觉影像艺术。在这段发展历程中,不断有美术、文学、哲学、音乐、戏剧、计算机技术等各门各类的艺术人才带着各式创作思维模式介入,从而推动了动画的迅速发展,并逐步形成了综合各类艺术思维的新的创作理念,建立了这门新艺术形式独特的审美意识。但伴随着后工业时代的来临,电影、电视、网络、手机,现代化的通讯工具造就了现代人新的审美消费,影视工业的出现与发展,较准的把握住了时代脉搏,满足了

28、处于高度紧状态的人们宣泄精神压力的心理欲求。三维动画则是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一项新兴技术。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独立的新型的艺术形式。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进步，电脑美术作为一个独立学科真正开始走上了迅猛发展之路。三维动画软件在计算机中首先建立了一个虚拟的世界，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、尺寸创建模型，再根据要

29、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。当这一切完成后再让计算机自动运算，生成最后的画面。三维仿真动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。由于其精确性、真实性和无限的可操作性，目前被广泛应用于医学、教育、军事、娱乐等诸多领域。在影视广告制作方面，这项新技术能够给人耳目一新的感觉，因此受到了众多客户的欢迎。三维动画可以用于广告和电影电视剧的特效制作（如爆炸、烟雾、下雨、光效等）、特技（撞车、变形、虚幻场景或角色等）、广告产品展示、片头飞字等等。今天,动画已不再是简单化、幼稚化的“小儿科”艺术,也不仅仅是电影加美术的二级艺术,而与

30、电影、美术甚至文学、戏剧、诗歌、音乐等成熟的艺术一样，是一种语言，一种独立的艺术语言。一部好的动画片，应该具备什么独特的看点，应该如何抓住观众的眼球,值得从事动画创作、教学的工作者去探索和揣摩！作为动画编导，动画的叙事艺术无疑是需要必须掌握的，可以说，动画编导创作的核心即为动画的叙事。在动画的世界中，哪里才是梦想的边界？我们还不能肯定动画作为独立的电影门类，它能飞得多高多远？但是，毫无疑问的是，它的梦想世界，已为我们展开了一片瑰丽的天地，成为了一门人类寄于无限希望的艺术。第二章 课题概述2.1项目背景与现状2.1.1中国动漫行业现状中国目前拥有3.67亿18岁以下青少年，其中影视动画节目的观众

31、至少在1亿以上。到2005年底，全国47个省市少儿频道和3个卡通卫视频道开播，动画节目的需求量一年将达到100万分钟。相形于巨大的市场需求，2003年中国国产动画片产量却仅有2.9万分钟。2001年世界动画产值达310亿美元，其周边与衍生产品的产值大约为4000亿美元，然而这块大蛋糕却似乎和中国无关，目前的中国动漫业大多处于亏本的尴尬境遇。中国动漫业现在的发展很不成熟，还没有形成基本的产业链。国际动漫产业链基本上由三个层次组成：动漫产品本身；音像产品；动漫衍生品。目前，美国是全球最大的娱乐产品输出国。其动画产品和衍生产品年产值达50多亿美元。全球每年前10位票房的大片中，一般都有几部美国动画片

32、。近10年来，日本的漫画，游戏，动画片的越来越受到世界各国的注目，动画市场在2002年总体规模达到2万亿日元。日本卡通产业的迅速发展，与历届政府把发展文化产业尤其是漫画，动画等作为一项基本国策十分不开的。中国动漫产业虽然近年来取得了长足的发展，但总体上发展比较缓慢，与日本、美国相比差距很大。其中容是中国动漫发展的主要瓶颈所在，其中原因是首先是对青少年应试教育的偏重，导致缺乏有利于创作的宽松环境；其次是青少年作者自身的文化和社会经验积淀较少，难以创作高质量的剧本；另外是将漫画认为是低幼读物的长期误解，使作品题材受到局限。随着科技的发展，现今的动画可以通过计算机生成，从制作方式到观念都产生了革命性

33、的变化。计算机动画不仅摆脱了繁重的手工制作，并以其简便高效的表现力得到了越来越广泛的应用。其中，三维动画是动画产业的骄傲。它主要依靠电脑图像技术，在虚拟的三维空间中，建造模型，设置材质与色彩，模拟真实的灯光，并使这些物体在三维空间中运动起来，通过虚拟摄像机设定拍摄整个运动过程，渲染和生成动画。与二维动画相比，大大减少了重复劳动。画面不仅真实生动，更能展现现实所无法模拟的魔幻等场景，深受观众的喜爱，它所带来的经济效益也是非常巨大的。因此，三维动画产业在中国的发展备受关注。在国际三维动画发展初期，改革开放虽已多年，但由于三维动画制作技术含量极高，大部分依赖于电脑制作，而当时中国的IT行业也处于起步

34、阶段，中国的动画产业还是空白。20世纪90年代末，中国的产业红火起来。学术院校随即增设了相关专业，环境艺术专业成为报考热门。由于人才缺口很大，校外培训机构也如雨后春笋般林立。2.1.2中国动画的发展追溯动漫发展的历史，中国确实有着比较辉煌的一页。世界上第一部长篇动画电影白雪公主诞生于1937年，而早在80年前的1926年，中国就已推出了自己的动画片大闹画室。1941年由万籁鸣执导的亚洲第一部动画长片铁扇公主在日本更是轰动一时。据说日本故事漫画和电视动画片之父手塚治虫就是因为童年时代邂逅这部铁扇公主，决定放弃了成为医生的机会，走上了成为一位著名漫画家的道路。铁扇公主之后大闹天宫、哪吒闹海等片的出

35、现也进一步引起全世界动漫界的瞩目，在各大国际电影节上为中国赢得了巨大的荣誉。直至1988年，由美术电影制片厂拍摄的山水情成了中国水墨动画片的绝唱，也成了中国动画彻底商业化之前的最后一部艺术精品。然而，在20世纪80年代后期，悟空的筋斗云被阿童木的十万马力远远甩在了后面，就这样作为动漫“鼻祖”的中国在这场游戏角逐中落伍了。而随着三维动画已成为全球性大型产业,它在我国的发展受到了极大的关注。但在发展过程中却遇到了很多困难，缺乏专业人才，人才培养也不够系统,剧本没有创新,缺少本土品牌等。成立于21世纪初的环球数码公司是目前业的领跑者，成立之初就聘请了国外专家来华培训员工，而后一边办学，一边转向生产。

36、最初只是与国外公司合作，为国外的动画制作加工。随着实力的增强逐渐转向了原创，魔比斯环就是该公司出产的第一部动画片。历时四年制作，投入了大量的资金，但也存在了各种问题。首先故事情节老套，孩子们看了不够亲切，成人们看了空洞乏味。在技术方面，和国外制作相去甚远。在后期宣传上不够到位，致使国大部分观众都不知道他的存在。环球数码公司也由此转向了培训、外包和加工电视动画的制作上。目前，有很多推进动画产业的提法所言极是，如提升容、组建集团、加大投资、培养人才、请来国顶级电影导演、使产业结构更为合理等等不一而足。但最关键的问题是尽快完善动画产业市场的充分竞争，尽快完善各类相关企业的现代企业法人治理，实现规则公

37、正、竞争公平，使优胜劣汰机制正常发挥效能。如今，政府对中国动画产业的发展大力支持，为本土动画产业提供了更多的有利条件。我国三维动画的发展前景还是值得肯定的，但要成为世界一流的三维动画出产国，还有很多问题需要解决。相信，三维动画这个极富生命力的新兴产业会在我国发展壮大，迸发光彩。2.2动画场景设计的意义现代动画场景指的是影视动画角色活动与表演的场合与环境。这个场合与环境既有单个镜头空间与景物的设计，也包含多个相连镜头所形成的时间要素。动画艺术是时间与空间的艺术，是影视艺术的一个分支，动画场景的设计无不打上影视艺术的烙印。场景设计在动画影片中提供了角色表演的特定时间与空间的舞台。场景的设计对整部动

38、画的设计风格、镜头画面、角色塑造、情绪氛围、社会空间以与物质空间都有很大的影响。在传统手绘动画艺术中，角色的表演场合与环境通常是手工绘制在平面的画纸上，拍摄镜头时将所画好的画稿衬在绘有角色原画、动画的画稿卜面进行拍摄合成，所以人们又习惯性地将绘有角色表演场合与环境的画面称为“背景”。但随着现代影视动画技术的发展，通过计算机制作的动画角色的表演场合与环境，无论在空间效果、制作技术、设计意识和创作理念上，都更加趋向于从二维的平面走向三维的空间与四维的时间的探索，更加关注对时间与空间的设计与塑造。因此，动画角色表演的场合与环境的“场景说”渐渐地取代了“背景说”。在动画片的创作中，动画场景通常是为动画

39、角色的表演提供服务的，动画场景的设计要符合要求，展现故事发生的历史背景、文化风貌、地理环境和时代特征。要明确地表达故事发生的时间、地点，结合核部影片的总体风格进行设计，给动画角色的表演提供合适的场合。在动画片中，动画角色是演绎故事情节的主体，动画场景则要紧紧围绕角色的表演进行设计。但是，在一些特殊情况下，场景也能成为演绎故事情节的主要“角色”。动画场景的设计与制作是艺术创作与表演技法的有机结合。场景的设计要依据故事情节的发展分设为若干个不同的镜头场景，如室景、室外景、街市、乡村等等，场景设计师要在符合动画片总体风格的前提下针对每一个镜头的特定容进行设计与制作。 2.3课题的可行性分析创作出各具

40、特色的动画片，既是动画艺术家对个性化的追求，也是不同层面观众的多样化需求。动画场景的类型与风格的变化，深受民族、时代、地域、传统文化等多方面的影响，从关国早期以水粉绘制的写实风格的动画场景到欧洲极富表现力的现代抽象绘画风格的动画场景，从借鉴我国敦煌壁画艺术到用水墨画、剪纸、版画等风格的设计，不同时代美术思潮对动画场景设计的影响尤为突出。现今，三维技术已经逐渐取代了以往的旧传统，以高科技的方式将大家带入了一个全新的认知领域。古旧建筑物损毁了，可以在电脑上进行修复与重建。对于建筑设计类，工程师可以在图纸设计阶段完成之后，使用此技术把项目全方位立体展现出来，非常直观实用。广告公司制作的丰富绚丽的广告

41、令观众眼前一亮。在科教方面，老师们对于地理、生态这种很难用语言描述的科目可以借助动态展示的方式授课，学生们可以很快的理解接受。无论是对于中国三维动画的发展还是娱乐科教等各个方面，三维场景仿真都有着重要的地位和意义。利用Maya等现代技术软件对真实景色进行三维动画再现，可以舍去繁复的拍摄手段而直接利用Maya等软件在电脑上重现，可以不受时间限制的将早晨、中午、晚上三种时间段景象效果展现出来，下雪、下雨等等各种天气也可以进行制作。可反复修改，难度较高的镜头也能轻松控制，这样就省去了大量的人力物力，不用等待天气转变等等各种因素就可以达到预期目标。在旅游观光业和文物修复方面具有很高的实用价值。对森林场

42、景的仿真建模，利用MEL语言等制作出森林从寂静中醒的视频效果，就是对上述容其中一部分的尝试与实践。第三章 课题需求分析3.1课题设计需求1.课题意义：通过电视或网络等媒介向观众展示森林从寂静中醒的仿真场景，给予观众美的享受，唤醒人们热爱自然、追求自然、亲近自然的美好愿望。2.课题容：制作一个从寂静中醒过来的森林的场景，要求场景中要有树、花草、爬虫、飞鸟等森林中常见事物，并利用这些模型制作风吹草动、虫爬鸟飞等动画来表现森林的醒过程。3.场景建模：模型各个部分比例与实际相符。4.材质：材质可以从自己的材质文件中调用，但要符合场景的特征，效果必须与场景协调。5.场景灯光：创建灯光，模拟真实的场景灯光

43、效果，要求灯光效果与动画效果相统一，画面中不可出现强烈的光斑和完全的暗面。6.细节体现：要着重体现森林中某一局部的细节。7.视频音效：有生命感，生活感，通过背景音乐体现森林醒后活力的景象。8.出片：最终结果渲染成MOV格式的动画。3.2课题制作环境和工具3.2.1 MAYAMaya是美国Autodesk公司出品的世界顶级的三维动画软件，应用对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。Maya功能完善，工作灵活，易学易用，制作效率极高，渲染真实感极强，是电影级别的高端制作软件。课题制作中，它主要用于进行建模、材质灯光、动画与渲染等部分制作，是完成影片最重要的软件之一。它集成了Alias/Wave

44、front 最先进的动画与数字效果技术。不仅包括一般三维和视觉效果制作的功能，而且还与最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染、运动匹配技术相结合。Maya 可在Windows NI 与 SGI IRIX 操作系统上运行。在目前市场上用来进行数字和三维制作的工具中，Maya 是首选解决方案。Maya是目前世界上最为优秀的三维动画的制作软件之一，是相当高尖而且复杂的三维电脑动画软件，它被广泛用于电影、电视、广告、电脑游戏和电视游戏等的数位特效创作。曾获奥斯卡科学技术贡献奖等殊荣。2005年10月4日，生产3D Studio Max的Autodesk(欧特克)软件公司宣布正式以1.82亿美元收购生产

45、Maya的Alias。Maya主要应用的商业领域有：1、平面设计辅助、印刷出版、说明书：3D图像设计技术已经进入了我们生活的重要部分。这些都让无论是广告主、广告商和那些房地产项目开发商都转向利用3D技术来表现他们的产品。而使用Maya无疑是最好的选择。因为它是世界上被使用最广泛的一款三维制作软件。当设计师将自己的二维设计作品打印前他们比解决如何在传统的、众多竞争对手的设计作品中脱颖而出。Maya的特效技术加入到设计中的元素，大大的增进了平面设计产品的视觉效果。同时Maya的强大功能可以更好的开阔平面设计师的应用视野，让很多以前不可能实现的技术，能够更好的、出人意料的、不受限制的表现出来。2、电

46、影特技：目前Maya更多的应用于电影特效方面。从今年来众多好莱坞大片对Maya的特别眷顾，可以看出Maya技术在电影领域的应用越来越趋于成熟。3.2.2 MEL语言MEL (Maya埋入式语言)是Maya建个性化的，基于C+和Javascript的程序语言，为Maya提供了基础。Maya界面的几乎每一个要点都是在MEL指令和脚本程序上建立的。由于Maya给出了对于MEL自身的完全的访问，用户可以扩展和定制Maya。通过MEL，用户可以进一步开发Maya使它成为用户和其项目的独特而创新的环境。为了有效地使用Maya，熟悉MEL可以加深使用Maya的专业能力。使用MEL的许多方面可以由只有很少编程

47、经验或者没有经验者所使用。有一些方法，可以获得MEL的好处而不必考虑编程的细节。MEL可以提供了可以想象到的最先进的数字化画图方式。为了获得Maya的输出，大部分可以使用MEL来做。例如，使用MEL指令脱开Maya的用户界面，快速地产生热键，访问更深的要点；给属性输入准确的值，脱开由界面强制引起的拘谨的限制；对特定的场景自定义界面，对一个特定的项目改变缺省设置；产生MEL程序和执行用户建模、动画、动态和渲染任务的脚本程序。3.2.3 PhotoshopPhotoshop是最为出名的图像处理软件之一，集图像扫描、编辑修改、图像制作、广告创意，图像输入与输出于一体的图形图像处理软件。主要用于本课题

48、场景中各部分的材质绘制环节，在后期合成动画时用于背景图片修改拼接工作。Photoshop有很多版本可供选择，本课题采用了Photoshop CS3软件版本。从功能上看，Photoshop可分为图像编辑、图像合成、校色调色与特效制作部分。图像编辑是图像处理的基础，可以对图像做各种变换如放大、缩小、旋转、倾斜、镜像、透视等。也可进行复制、去除斑点、修补、修饰图像的残损等。图像合成则是将几幅图像通过图层操作、工具应用合成完整的、传达明确意义的图像。校色调色是Photoshop中深具威力的功能之一，可方便快捷地对图像的颜色进行明暗、色编的调整和校正。特效制作在Photoshop中主要由滤镜、通道与工具

49、综合应用来完成。包括图像的特效创意和特效字的制作，如油画、浮雕、石膏画、素描等常用的传统美术技巧都可藉由Photoshop特效完成。3.2.4后期合成软件1.Adobe After Effects CS4：简称AE，是adobe公司开发的一个视频剪辑与设计软件，是制作动态影像设计不可或缺的辅助工具，是视频后期合成处理的专业非线性编辑软件。应用围广泛，涵盖影片、电影、广告、多媒体以与网页等。当建模、材质和动画等工作完成之后，使用它进行课题的视频后期合成处理阶段，加以特效，将所有完成的素材整理出视频。2.Premiere Pro 2.0（或CS3）：是一款音乐编辑软件，基于非线性编辑设备的视音频编

50、辑软件，可以在各种平台下和硬件配合使用，被广泛应用于各个领域。通过此软件为课题视频添加背景音乐以与各种音效等等，是完成课题的最后一步。3.3课题实现的难点与关键技术本课题的难点在于建模材质需要仿真，并且要求比例合理。所需要的关键技术有：1.建模材质：能够掌握Maya中的各类建模技术。要求模型的形体结构清晰准确，布线合理。在材质方面能够准确表现出不同材料的质感效果；合理地把模型的UV展开，为绘制贴图做准备；通过照片素材的组合以与独立的绘制贴图，将物体的色彩纹理包括污损等细节全部表现出来。而由于森林场景过大，材质贴图的制作过程过于繁复。2.灯光渲染：熟悉几种光源的使用方法。三维软件中的灯光与现实世

51、界的很像，所以物体真实性很大一部分取决于灯光的照明。能够根据氛围的效果将场景渲染出来，画面基本色调要明确，所表现的时间段正确无误，对比度适中。3.动画调试：影片中包含一些动植物动画。大部分植物动画（如草丛，树叶）可以由笔刷自带动画中调试完成。而动物部分动画则需带骨骼绑定，在Animation模块中制作。并且和镜头动画一样，通过调节关键帧来完成。4.渲染合成：因为场景较大，受硬件设备限制，且追且理想效果，动画调试完成后需要进行分层渲染。如此，进行合理的分层即是一项很重要的工作。第四章 课题总体设计4.1课题设计思想Maya作为最优秀的动画制作软件之一，具有强大的令人称道的建模系统和材质模块。一方

52、面它允许输入较少的命令来构建精细的模型，另外还可以和各种动画工具混合使用，例如与骨骼绑定、关键帧、表达式等结合起来使用；另一方面，Maya的材质渲染模块通过调控各种属性让模型渲染的最终效果能够高度仿真。森林是林木、伴生植物、动物与其与环境的综合体。森林群落学、地植物学、植被学称之为森林植物群落，生态学称之为森林生态系统。在林业建设上森林是保护、发展，并可再生的一种自然资源。具有经济、生态和社会三大效益。自然森林风貌众多，特色各异。作为地球上可再生自然资源与陆地生态系统的主体，森林在人类生存和发展的历史起着不可替代的作用。随着社会的发展，人们越来越认识到森林所具有吸收二氧化碳释放氧气、吸毒、除尘

53、、杀菌、净化污水、降低噪音、防止风沙、调节气候以与对有毒物质的指示监测等作用。于是不少人开始到大自然中去感受大森林的乐趣，去领略大森林对人体的各种益处。影片中所表现的则是森林与草原交接的森林草原（Forest Steppe），它是温带落叶阔叶林与草原之间的过渡带，也就是这两个地带间的群落交错区（或称生态过渡带），它是一种较均匀的植被类型，属于落叶林和草甸草原的大型镶嵌体。在这个过渡带上，最初落叶林占优势，草原呈分散的岛屿，随着气候越趋干旱，情况就越相反，直到最后，岛屿森林只遗留在大片的草原上，课题就是这样的场景中实现的。普遍意义上，醒的森林是指清晨从中恢复活力的自然景象。因此，画面以黑屏形式开

54、始，然后逐渐展现清晨的草丛。故事情节随之由森林中的动物引领而展开。当所有场景展现后，镜头停驻在跑马身上，给观众以震撼的享受。通过对场景的细致描绘，呼吁人们钟爱这些珍贵的自然，倍加悉心地呵护它们，为自己留一份静土。影片中可以看见白云的闲逸和的明晰，寂静与活力的对比分外明显，充分展示森林中的勃勃生机，唤醒人们亲近自然的欲望。为了表现森林的醒，动画的第一个镜头定位在草丛中的蜻蜓上，让它带人们去领略一天中最清新的时光。从黑暗到黎明，从朦胧到清晰，从寂静中醒。跟随蜻蜓的身影来到错落有致的树枝中，在第二个镜头出现了一只螳螂。对在食物链中，处于蜻蜓上方的捕食者来说，眼前不失为一顿美味大餐，然而螳螂捕“蝉”，

55、黄雀在后是亘古不变的真理，第三个镜头中飞出的黄雀则成为大赢家。第四个镜头跟随飞鸟穿越广袤的森林，翻越山川来到森林边缘的小溪旁，惊动了正在喝水的野马，受惊的野马从林中飞奔而出，穿入了草原，恣意奔跑，最后一个镜头则定格在腾空而起的跑马身下，刺眼的喷洒而下。影片加以推、拉、摇、移这几种最基本的镜头展现方式，衔接各个场景动画，力求达到自然、清新的效果。4.2课题模块划分与制作流程4.2.1课题模块划分Maya中包含了6大模块，分别是Animation模块（F2）、Polygons模块（F3）、Surfaces模块（F4）、Rendering模块（F6）、Dynamics模块（F5）、nDynamics

56、模块（F7），每个模块均包含了强大的功能。本设计中则主要用到前四个模块。1.构建模型 根据故事设定，影片中有四个角色模型与四个场景模型的展示，这些模型的构建主要有Maya的建模模块完成。它包括三种建模方式：POLYGON（多边形建模）、NURBS（曲面建模）、细分建模。它们存在于Polygons和Surfaces两个模块当中。多边形建模主要用于比较复杂的模型的构建，如影片中的马匹、蜻蜓等动物以与比较精细的花草树木。而曲面建模在影片中主要体现在眼球、毛发和一些片的构造。2.材质灯光在真实世界中，物体质感由两个方面的因素决定：一是它本身的外观显示；二是周围的环境与灯光。而影片中存在大部分的特写镜头

57、，在这些镜头中不仅需要精细模型的体现，同样需要逼真的材质贴图，这就关系到Maya中的Rendering（渲染）模块。其中的Materials材质节点只要是用来表现物体的表面质感，而经常用到的则是Surface Materials。贴图为达到仿真效果，多数用真实照片绘制而成，这部分是结合Photoshop完成的。最后最重要的一点是表现清晨森林的光线效果，这部分是将Maya中不同灯光节点结合，模仿出真实的日光。3.骨骼绑定为了完成角色设定的一些动作，如马奔跑、蜻蜓振翅等，角色模型必须绑定好骨骼，并刷好权重。在Maya里，这一部分是在Animation（动画）模块中进行的。按照角色真实的比例创建骨骼

58、，使角色的各部分关节能够正常运动，接着与模型绑定，为皮肤绘制权重，避免产生扭曲的动画效果。这一过程中也牵涉到部分MEL语言的运用。4.动画制作场景和角色动画的制作也是在Animation模块中完成。对照设定好的动作,进行关键帧的调试，同时注意预备动作和连续动作的调试，力求动作得连贯顺畅。动作节奏和韵律也非常重要，需有快有慢，不能从头到尾都以同一节奏过渡，使影片失去真实性和趣味性。5.渲染合成图片渲染在影片的制作中非常重要，它的质量直接影响影片最终的合成效果。渲染属于Rendering模块的功能之一，在动画调试完成后，通过调节渲染设置中的各项属性，得到高质量的序列图片。Maya有多种渲染方式，而

59、Maya Software与Mental ray是最常用的两种。本课题就是通过这两种渲染方式进行分层渲染之后，再将其导入后期合成软件中合成，并加以适当的特效，最终输出影片。4.2.2课题制作流程4.2.2.1前期规划1. 概念设计故事文字剧本定制。2. 容包括根据剧本绘制的动画场景、角色、道具等的二维设计以与整体动画风格定位工作, 给后面三维制作提供参考。3. 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。4.2.2.2中期制作1. 3D粗模制作出故事的场景、角色、道具的粗略模型，为Layout做准备。2. 3D故事板（Layout）用3D粗模根据剧本和分镜故事板制作出Layout（3

60、D故事板）。其中包括软件中摄像机机位摆放安排、基本动画、粗略镜头时间定制等。3. 3D角色模型/3D场景/道具模型根据Layout的展示，在三维软件中进行模型的精确制作，是最终动画成片中的全部“演员”。4贴图材质根据概念设计，对3D模型进行色彩、纹理、质感等的设定工作。5骨骼蒙皮根据故事情节分析，对3D中需要动画的模型（主要为角色）进行动画前的一些变形、动作驱动等相关设置。6分镜动画参考剧本、分镜故事板，动画师会根据Layout的镜头和时间，给角色或其它需要活动的对象制作出每个镜头的表演动画。7灯光根据前期概念设计的风格定位，由灯光师对动画场景进行照亮、细致的描绘、材质的精细调节，把握每个镜头