计算机三维设计中的图形图像设计

计算机三维设计中的图形图像设计

在中国，计算机的图形图像已经发展了10多年，并在我们的社会生活中显示出越来越强大的生命力。它具有无法想象的科技设计的优势，在环境、广告、游戏开发、电影、插图、动画和工业设计中发挥着不可替代的作用。工欲善其事，必先利其器，拥有适合的图形图像的设计软件对于从事专业设计的人至关重要，这在很大程度上决定了制作人员的制作水平和作品效果，这点对于从事三维制作的人员尤其明显。当前图形图像的设计软件很多，并且新软件层出不穷，但概括地说来，每一种软件都有优势和劣势，一个软件只能完成一部分或大部分工作，因此要想制作高水准的作品，仅仅会使用一两种软件是不现实的，往往需要结合多个软件进行，发挥多个软件的优势。虽然每个软件都在不断升级和改进，但任何一个软件都不是完美的，只要能够利用它完成自己创意构思，那么这个软件应该就是好的，它只不过是设计师的工具，和我们手中的画笔性质是一样的。图形图像软件根据用途可以分成以下几类：1、图像处理软件：AdobePhotoshop2、平面设计软件：CorelDRAW、AdobeIllustrator、FreeHand3、三维设计软件：3dsmax、Maya、Softimage/XSI、3dsviz、Lightwave3D、Rhino、Poser4、影视后期合成软件：AdobePremiere、AdobeAfterEffects、Combustion5、渲染软件：Lightscape6、工程图制作软件：AutoCAD、天正建筑7、排版软件：AdobePageMaker8、室内外装饰设计软件：圆方室内设计系统、德赛室内设计系统9、插图绘制软件：Painter10、网页动画软件：Flash这些软件是当前国内进行图形图像设计领域的主流的使用软件，在国内有众多的使用人员，并且市面上有丰富的配套书籍和培训基地。其它一些图形图像设计软件也不乏优秀的，但在国内的普及程度相对较低。下面谈一下国内图形图像设计软件的应用现状。在这里，由于篇幅原因，我只对几个重要软件进行评述。AdobePhotoshop这是一个著名的图像处理软件，它是在Macintosh(简称MAC苹果机)和基于Windows的计算机（PC机）上运行的最为流行的图像编辑应用程序。最新版本CS，它最擅长的是图像处理和特殊字效，功能异常强大，又加入矢量图绘制和网页动画制作功能，并且拥有众多滤镜（如KPT等等）和快捷键，操作简易，可以创造出许多意想不到效果，通过自学可学会。Adobe公司成立于1982年，Photoshop软件在1990年首次推出，1994年以后，随着Adobe公司的发展，Photoshop的功能不断完善，其优越的性能更是令其它产品望尘莫及。由于进入我国的时间较早，普及程度高，在国内也积累起一批造诣颇深的使用群体，牢牢占据图像处理软件的霸主地位，无任何一个图像处理软件可以和它媲美。AdobePhotoshop是一个位图软件，位图就是由彩色小点组成的图形，这种小点称为像素或像素点，它的原理是任何图形都可以看成由很小的点构成，由于精确度固定，当图像放大超过图像的实际比例时，像素点也放大，图像精确度降低，会出现马赛克和锯齿现象，改动不方便；而且位图占用的存储空间可以达到很大，对于大的位图来说，计算机运算处理它们的时间相对较长，优点是它可以表示的颜色数量巨大。另外它的矢量图绘制功能和文字排版功能还比较欠缺等。但不可否认的是它是一个优秀的设计软件，是一个从事艺术设计必须掌握的软件，无论是平面设计和三维设计都离不开它的参与，没有它的润色，不会制造出专业水准的作品。AdobeIllustrator、CorelDRAW、FreeHand也是常用的平面设计软件，它们主要用于插图、CI标志、文字排版的设计，都是矢量图软件。矢量图是用数字的方式来描述图形，而不是用像素来记录，因此图形无论放大多少倍，它的精确度都不会发生改变。例如一个圆弧，我们将它的边线放大一千倍，出现在我们面前的仍然是一段细圆弧。其它的好处很多，如占用的存储空间小，运算速度快，可以通过调节关键点线轻易改变图形的形状，所有的操作都是比较简洁而直观的，很难遇到类似于通道、蒙版那样难理解又难掌握的工具，这三个软件可以通过自学来学习。FreeHand较前二者难度小、功能少，更易自学。AdobeIllustrator软件的结构方式与AdobePhotoshop相似，会使用AdobePhotoshop再学它会省很多力气，并且这个软件在北京使用者众多，而CroelDRAW的使用者集中在南方。3dsmax进入我国具有悠久的历史，它的前身是Dos版本的3DS，现最新版本为7.0，可以说是目前国内最普及的三维动画软件，在建筑效果图、建筑动画、游戏开发、影视广告方面牢牢居于统治地位。它是一个正统型的软件，数据化的味道较浓，类似于AutoCAD，工程师可能更喜欢它，在建筑、机械造型上比较方便。和MaYa和Softimage/XSI相比，3dsmax更容易掌握，因为它的功能相对少一些，用起来也傻瓜一些，比其它三维软件更容易上手。它的造型功能异常强大，而且按钮众多，初学者往往眼花缭乱，单靠自己摸索学习较难学习，最好参加专业学习班，在老师指引下，可以起到事半功倍的效果。3dsmax作为一个三维动画软件，它最大的特色是拥有众多的插件支持，尤其在渲染器方面，Brazil、Vray、Finalrender、Mentalray等等，渲染品质很优秀，速度也很快，弥补3dsmax自身渲染器的不佳状态，3dsmax6.0版本在渲染上有质的提升，尤其是在最新版本7.0中，渲染质量大幅提高，据说比Lightscape渲染得还要好，3dsmax软件包已经具有了真正最前缘的渲染技术；另一个特色是它的所属公司Discreet公司坚定的合成基础，它与Combustion合成软件可以非常紧密地结合，可以最大程度地提高成片生产效率，降低修改时间。它的缺点就是它NURBS的工具不好用，虽然工具比较齐全，但计算较慢，工作流程不明朗，不易学。但这个缺点可以弥补，你可以使用一些更专业的软件，如用Rhino、Solidthinking等建立模型，然后通过IGES格式将完成的模型导入3dsmax中。Maya、Softimage/XSI和Lightwave3D这些三维软件，也非常优秀，功能强大，在很多方面都优于3dsmax，例如Maya拥有强大的粒子系统和动力学、角色动画系统；Softimage/XSI拥有强大的非线性动画系统和Mentalray超级渲染器；Lightwave3D拥有强大的多边形建模能力和优秀的渲染器。Maya、Softimage/XSI是两个包含了许多内容的巨大的软件程序。对于一个没有任何使用三维软件程序经验的新用户来说，可能会因为它们的内容广泛、复杂而受到打击。对于有一些拥有三维制作经验的用户来说，则可以毫无问题地搞定一切。Maya是当今在电影和视觉特效方面最领先的软件，而3dsMax则更偏重于游戏开发，但是Maya在游戏制作方面同样也显示出了强劲的势头。Maya是一款极其强大的全能软件，可以胜任任何你想要完成的工作，而且可以用很多种不同的方法来完成。但是，要想完全精通Maya，也许需要几年的时间，我看到了许多使用Maya制作出来的令人吃惊的作品。对于那些对Maya感兴趣的用户，我建议大家一定要多花一些时间仔细研究MayaPLE版本。Maya的强大、无穷的变化，还有丰富的网上资源，使得它成为了进入三维领域的最好选择。并且它在国内已积累一批用户，主要集中在三维应用的高端领域，如角色开发、影视特技等等。Softimage/XSI是一款巨型软件。它的目标是那些企业用户，也就是说，它更适合那些团队合作式的制作环境，而不是那些个人艺术家。Softimage/XSI的动画工具可被认为是它的最亮点，几乎可以为任何所需的东西设置动画，如果仅使用缺省的工具还不够的话，还可以很方便地使用自定义工具来达到目的。XSI的毛发系统既快速又强大，建模工具也非常方便，且工作流程非常合理快速。XSI非常稳定，且极少有缺陷，网络渲染和贴图工作流程非常强大、快速。使用XSI可以进行多通道渲染，再结合使用FXTREE，甚至可以只在此软件中就能够完成后期编辑、输出的工作，既方便又快速。对于一个三维领域的新手来说，Lightwave3D非常容易掌握，因为它所提供的功能更容易使人认为它主要是一个建模软件。对于一个从其它软件转来的初学者，在工具的组织形式上和命名机制上会有一些问题。在Lightwave3D中，建模工作就像雕刻一样，只需要几天的适应时间，初学者就会对这些工具感到非常的舒服。Lightwave3D有些特别，它将建模(Modeling：负责建模和贴图)和布局(Layout：动画和特效）分成两大模块来组织，也正是因为这点，丢掉了许多用户。像3dsmax一样，Lightwave3D试图涉足的领域包括：平面打印、CG广播与电影，网络动画与游戏等。但是这个软件要想冲击广播和电影行业，目前还很困难。Lightwave3D的建模工具非常之棒，如果说这个软件中有哪些功能是达到了极致的话，建模工具就是其中之一。同时它们在使用方法上的变化也非常多，这可以大大提高学习效率。一旦熟悉了Lightwave3D的建模工具，你会发现没有它不能做的事情。AdobePremierePro、AdobeAfterEffects、Combustion：视频后期处理软件。在影视广告、电视及电影节目片头特效、动画背景制作领域有着广泛的应用，也可以把效果图、建筑动画、影视动画素材整合在一起，完成演示录像带。AdobePremiere曾经是国内最流行的后期合成软件，随着功能强大的AdobeAfterEffects的推出，它逐渐被取代，但仍然有许多用户继续使用它。Combustion是Discreet公司推出的功能强大的后期软件，和3dsmax有着紧密的结合，国内已出现不少相关的教材，但普及程度不高，由于它功能强大，相信以后会有着更为广阔的发展前景。AutoCAD是目前国内使用最广泛的工程设计软件，它在二维绘图方面有着强大的功能，牢牢占据着这个领域的霸主地位，是最早进入我国的软件之一，在国内积累起来一批造诣颇深的使用者，它已成为建筑、装饰领域必备软件之一，广泛地用于电子、机械、建筑、装饰等行业。对硬件的要求也不高，缺点是三维建模的功能较弱，渲染质量较差，一般用AutoCAD进行二维图形的绘制，用3dsmax或3dsviz进行三维模型的建立。国内不少单位在AutoCAD的平台上二次开发了建筑装饰软件，比较著名的有天正、圆方室内外设计系统、德赛室内外设计系统等等。它们的优点是全中文界面，集成化比较好，制作速度快，对用户的文化层次要求不高，这是它较受欢迎的一方面。不过在创造性、建模功能方面给用户所留空间较少，易形成千篇一律的设计风格。Lightscape是一个渲染软件，最新版本2004，它是目前世界上惟一拥有光能传递技术、光影跟踪技术和全息渲染技术的渲染软件，在建筑室内效果领域享有盛誉。它本身没有建模功能，只能输入其它软件产生的模型，能进行灯光、材质的指定，采用光影跟踪和光能传递算法。光能传递，通俗地说，一个物体反射的光可以照亮其它物体，该效果就是光能传递效果。Lightscape能够自动完成光线的漫反射运算，使得在扫描线渲染器中很有难度的布光变得异常简单，而且完全按照实际的光能量进行照明衰减和分布，并且支持物理属性的材质表面和灯光属性。但是Lightscape对模型的要求比较苛刻，灵活性较差，材质的手段也较少；另外因为加入了光能传递的运算，渲染时间也增加了，对于大空间和模型复杂、点面数多的场景而言，在渲染速度方面很难胜任，因此Lightscape目前主要用于不是很复杂的空间的表现，尤其是家装效果图的表现。再者Lightscape修改起来也非常麻烦，不利于对效果进行修改。这个软件进入我国的时间较早，在国内有巨大市场，多用它渲染建筑效果图。因为3dsmax以前的版本，渲染功能不佳，设计者用3dsmax建模，用Lightscape渲染，能产生仿真照片的效果。用于进行图形图像设计的计算机最好使用Window2000专业版系统平台，这个系统吸收Window98兼容性好和WindowNT的安全性稳定的特点，比较适合用于图形图像设计，尤其是3dsmax6以上版本更要求必须在Window20