三维动画短片《智能单车》设计与制作

PAGE23三维动画短片《智能自行车》设计与制作摘要此课题为三维动画短片《智能自行车》的相关设计以及制作，该课题主要研究的是一部三维动画短片怎样从概念到成平的一个过程。在这个过程中，运用了各种三维制作的软件，交叉使用下做出了一部相对完整的三维动画短片，让我了解到一部短片中的组成部分不仅要考虑场景的设计还有关于角色的设计，同时还要为人物骨骼的绑定，后期灯光渲染所作考虑。本毕业设计作品主要使用的制作软件有:AutodeskMaya2018、SubstancePainter、AdobeAfterEffectsCC2018、Nuke等等。适当的场景、角色制作以及后期的调试，再加上合成可以让三维短片在视觉上带给人良好的享受，制作流程的合理设计能让工作效率提升。关键词：三维动画；骨骼绑定；灯光渲染；Designandproductionof3danimatedshortfilm<Smartbike>AbstractThisprojectisaboutthedesignandproductionofthethree-dimensionalanimatedshortfilm"smartbike".Themainresearchofthisprojectishowtomakeathree-dimensionalanimatedshortfilmfromconcepttolevel.Inthisprocess,arelativelycompletethree-dimensionalanimationshortfilmwasmadebyusingvariousthree-dimensionalproductionsoftware.Ilearnedthatthecomponentsofashortfilmshouldnotonlyconsiderthedesignofthescene,butalsothedesignofthecharacters,aswellasthebindingofthebonesofthecharactersandthelaterlightingrendering.Themainproductionsoftwareusedinthisgraduationprojectare:Autodeskmaya2018,substancepainter,AdobeAfterEffectscc2018,nuke,etc.Properscene,roleproductionandlaterdebugging,combinedwithsynthesis,canmake3Dshortfilmbringgoodvisualenjoyment,andreasonabledesignofproductionprocesscanimproveworkefficiency.Keywords:three-dimensionalanimation;theskeletonbinding;Lightrendering;目录1绪论 12前期制作 12.1题材选取 12.2故事背景 12.3场景设计 23中期制作 43.1场景制作 43.1.1场景建模 43.1.2场景贴图 93.2角色制作 103.2.1角色建模 103.2.2骨骼绑定 133.3动画制作 123.4灯光制作 123.5特效制作 133.6渲染 144后期制作 14参考文献 15致谢 16附录 171绪论人类社会发展到现在，各种文化不断出现，也随着时间的过去不断地进步，在现代社会，动画作为人们一种表达故事的的一种载体，其中的文化到现在已经十分发达了，但是光光靠着二维手动绘制的创作来发展显然现在已经很难满足现代社会人的需求，因为二维手动绘制对于作者的绘画基本功底有着很高的要求。但是随着技术的进步，其中的计算机图形学领域也有了很大的发展，三维这个领域已经逐渐成熟，让原本许多放在二维动画创作成本巨大的画面，在三维动画里面能又快，又可以让它以更完美的方式展现出来。通过三维动画的手段可以让卡通动画文化以另一种更加良好的方式发展。但从今年爆发的这一个疫情来看，我国的卡通动画影视行业遭受了比较大的打击，许多公司在春节假期之前所制作的精美良好的动画电影无法上市，接下来的日子也只能苦苦撑着，有些小公司甚至因此而倒闭，这同时也是因为国内的动画影视市场环境比较艰难从而导致的，三维动画短片《智能自行车》的设计与制作可以让我们了解到一部卡通广东话短片在制作上，有哪一些比较难实现的地方，比如动画制作，模型搭建和后期渲染，为什么一些看起来比较简单的特效反而需要花费更多的时间去制作。总体来说，我这次选题的意义是我觉得三维动画的这个方式更容易实现人们心中的想法，研究这个过程对于三维动画创作也有着很重要的作用并且，本题也有着对社会的价值。三维动画制作过程如果能对时间成本进行更加科学地把控，那么无论是对于国内三维动画行业的发展还是生存都有巨大的正面推动作用。而究其本质，便是要对生产环节的每部分有一个清晰的认识，明白环节之间的相互联系，避免上头不接下头的尴尬情况发生。同时对于环节中的理解能够帮助到生产者运用工具时的思路正确。2前期制作2.1题材选取三维动画短片《智能自行车》灵感来源于我平时大学生活中的一项爱好：骑行，以及结合目前疫情的情况下所构思出来的的一个题材。2.2故事背景《智能自行车》讲述的是在当前疫情爆发的情景下，限制了一些户外爱好者们出去户外进行运动，但是随着时代在进步，生活上越来越智能，现在在室内也能进行一些户外运动了，故事讲述的是主人公在室内进行运动的一个故事。2.3场景设计场景的透视布局参考的是一些日式室内居家场景的图片（如图2.1图2.1场景透视布局参考图在结合了中国现代普通室内情况之下，三维动画短片《智能自行车》第一个场景设计如下（图2.2）图2.2《智能自行车》场景一房间大体上分布了三块，一部分是书桌以及电脑，骑行的设备和自行车，还有旁边的床。书桌了我添加了书架和台灯以及一些小饰品来增加视觉的丰富感，旁边电脑连接了室内的骑行设备和自行车，桌子隔壁就是床，这些都结合了我房间的一些布局，窗外我还通过贴图，主要目的是增加画面的层次感。场景二的建模设计首要考虑的是画面不能繁杂，由于本题所有工作均由自己一人完成，因为考虑到可行性问题，所以控制了第二场景内容，参考的主要是网上的一些海岸骑行道路。图2.4《智能自行车》场景二由于场景是在室外，我在岸边添加了一些树木以及围栏，围栏后是大海，由于这个课题由我一个人单独完成，所以第二场景并没有添加过多地模型。3中期制作 中期制作含括的内容有模型的制作以及贴图的制作，以及灯光的渲染3.1场景制作闹钟构思好场景的大致形体后，接下来就是将场景搭建起来，然后再根据情况修改。3.1.1场景建模场景一的建模的自行车，自行车的主体是车架和轮子，我首先将车价的大致形状搭建出来，然后根据人物模型的人体比例设计了车架的大小，再为其增加部件零件，比如脚踏板、齿轮和链条等，因为我现实生活中就有一台这样的自行车，所以想象以及结合上实物搭建这个模型并不难，有实物也让复杂的建模变得简单一点。图3.1石头参考图根据该场景的一个情景，我设计了房间的家具，如图3.2中的沙发图3.2场景沙发并且以此作为根据，搭建了一张床（如图3.3）图3.3场景石头二床和沙发搭建完后还搭建了配套的桌子和椅子（如图3.4）图3.4场景桌子和椅子根据现有的模型对场景大致进行了摆放（如图3.5），图3.5大致上来看，场景还欠缺了一些装饰，例如窗户和一个点缀室内的小物件，例如盆栽、电脑、书本之类的东西，所以我们另外制作了一批这样的小物件图3.6场景一物件场景以白天为主，所以根据场景合理性，利用给窗户添加了一张贴图再加上打灯来制作一种白天的效果，如图3.7所示。图3.7日光贴图创建完关键的模型后，利用Arnold渲染器的代理功能。这一款渲染器是一款高级的、跨平台的渲染API。是基于物理算法的电影级别渲染引擎，目前由SolidAngleSL开发，并且被越来越多的好莱坞电影公司以及宫缩时作为首席渲染器使用场景二的建模风格为了匹配场景一以及人物的设定，进行了简单的搭建，主要是利用了模块化建模的方式，先建造了几颗不一样的树木，再根据摆放搭建出林子的场景，然后创建道路，再利用maya的boss系统创建海边的水面。最后的效果类似如图3.7所示。图3.9场景二类似图3.1.2场景贴图来到了场景贴图的绘制，贴图的绘制现在大致有两种风格。第一种风格是通过人工手绘来绘制贴图，第二种风格是依照真实物体的贴图图片来创建贴图。简单来说，手工绘贴图的特点是难度较大但是自由度比较高，而且没有一定的手绘功底很难做到。所以，我使用了SubstancePainter加上maya2018里面的Hypershade功能，先通过在SubstancePainter里面绘制贴图，导出贴图后加上Hypershade中的各种通道相结合，做出一种偏向卡通风格的贴图（如图3.16）。图3.10使用SubstancePainter制作材质贴图贴图我在场景中主要运用到的是Arnold渲染器的材质球，利用aiStandardSurfacel材质球，赋予在SubstancePainter中所绘制出来的贴图，根据物品的UV划分，在aiStandardSurface材质球的color属性中链接上一张.psd或者.jpg格式的贴图图3.12在材质球上赋予贴图3.2角色制作在关于三维动画角色制作这一块，我们需要考虑的有两大块方面。第一方面，你精心制作出来的角色的性格要与角色外表相符合，例如不能你制作了一个可爱女角色反而让他演绎男子汉的橘色，这样不合适的人物创作会让人觉得不舒服甚至很有反感。另一方面，在制作三维角色模型的过程中，对于人物模型的结构，面数的控制，人物模型的布线，以及模块的划分需要有一个明确的思路，特别是人物的布线方面，会很大程度的影响到接下来的人物骨骼绑定这一块，人物的布线出现问题后，再好的绑定技巧也会让模型生出瑕疵，导致后期需要返工修改角色模型的布线，这样不但降低了你的整体制作效率，而且还很有可能浪费许多宝贵的时间从而导致了你后期制作的时间不足。但是，无论是多么厉害的建模大师，都不可避免的会出现一些失误，有时候也有外界的原因，但是我们平时也要打起十二分精神，不放过一个错漏当然。就算发生了这种情况也不用慌张，任何麻烦都有他的解决办法，而我们要做的就是找出这个解决办法。建造模型的途中，例如你完成了头发的制作，因为头发都是由一片片的面片组成，分成了许多块模型，那就可以对这些模型打一个组，这样你将来制作头发材质的时候也方便，而且一个角色分成了几大部分，到时候分辨哪一部分的时候也会更加方便，更换某些部位的时候也更加得心应手，不至于手忙脚乱，很快就可以完成在现金的三维动画生产中，动画制作环节也是利用这一种原理对模型仍未完善的角色进行优先的动画制作，这样就可以省去等待完整模型的时间，缩短整一个制作流程的时间，从而达到提升成品效率这样的一种结果。3.2.1角色建模根据我对于这个故事角色的性格这一方面以及后续人物骨骼绑定上的考虑，以及角色设计上青年的的造型，我的居家青年的模型如下图所示。整体的结构分为四大块，分别是手臂、腿，身躯以及面目表情。3.2.2骨骼绑定骨骼的绑定部分，我使用的是maya里面算得上功能最强大adv绑定插件，可以进行身体绑定、表情绑定，还能在多平台互导，现在的很多网络动漫剧里面都存在着它的身影，我对他的动画操作有两种，分别是位移和旋转，对应的是translate和rotate，模型创建出来，我们却不能够对它们的某一个节点进行k关键帧从而导致角色可以动起来，因为如果我们不进行绑定的话，进行这些操作肯定都会导致模型面的扭曲，从而导致模型不美观，所以我们可以利用adv绑定插件来对我的人物角色进行绑定。在我的人物模型上，当他是一个单纯的模型的时候，我们就需要给他创建人物骨骼，但是人物得骨骼并不是一创建出来就会绑定到角色身上，我们需要对他进行蒙皮操作，顾名思义，蒙皮操作就是让人物模型和骨骼关联起来，从而把“皮”和“骨”连接起来。我首先会选择在正视图当中中进行最初的骨骼的创建，骨骼是需要在正视图、侧视图这三个视角中进行创建的，在插件界面我首先选择了biped，创建了人类的骨骼，对骨骼进行缩放然后再移动骨骼来匹配我们的人物模型，我们要注意的是，如果我们在第三人称视角中来创建骨骼，那么这会导致我们匹配不到网格点从而导致失败。造成这个结果的原因是骨骼创建会默认捕捉到场景中的基础网格中，因为一般建模是会以sence中心为基准建造，所以在正视图、侧视图或者俯视图中进行骨骼的创建会十分的方便，另外如歌在第三人称视角中进行骨骼的创建一般会因为捕捉不到网格点而失败。我在不同视图中，对骨骼与角色模型进行对位，直到骨骼的位置与我的角色模型匹配，然后自动生成骨骼的控制器。骨骼的位置匹配好之后，就可以选中骨骼以及模型，进行蒙皮操作。在一般情况之下，我们对模型和骨骼进行蒙皮操作之后，人物模型身躯各个部分的权重是相对比较平均的，但是众所周知，我们人体运动躯体活动从而导致的肌肉牵引拉伸的程度是不同的，所以这个权重的分配不是我想要的结果，我们接下来还需要对模型的各个部分权重进行重新的一次分配，这个操作我们叫做“刷权重”。我们对权重的重新一次分配，需要用到一个笔刷工具来增强或者减弱权重对躯体的影响，在一开始，权重的分配有黑色白色两色的分界显示，当颜色是白的时候，代表着这个部位受骨骼的影响最大，当他最黑的时候，代表这个部位没有受到骨骼的影响。虽然adv插件已经自动生成了控制器控制骨骼，但是我们还是要对模型进行权重的重新分配。默认的情况下，骨骼对模型进行蒙皮后，各部分对于模型的权重的比较平均的，但很多情况下，这种平均的权重并不是我们想要的结果，所以我们通常还需要对各部分的权重进行一次重新的分配。而这种重新分配的操作，我们叫做“刷权重”。因为对于权重的重新分配，我们是利用一个笔刷工具来进行权重的增加或者减少。在默认情况下，权重的分配是黑白两色显示，最白的时候，权重参数是1，代表着控制权最大，而最黑的时候权重参数是0，代表不受到该骨骼的控制。从最子级开始对我的人物角色模型进行权重的分配。但是我在刷权重的时候，犯了一个新手都容易犯的错误，刷权重的时候，我使用了默认的笔刷Replace，但是这个模式下，我把握不好权重的范围，影响到了其他骨骼的权重影响，因为，replace是一种能直接改变该部分权重的模式，当我刷完一边肩膀后，当我刷下一个身躯的时候，却刷到了另外的一个部分，如果你再重新smooth，亦或者重新刷权重那就会对上一个骨骼造成严重的影响，从而导致两根骨骼之间失去权重的平衡，从而导致另外一部分骨骼的权重分配到其他骨骼的身上。如果使用的不是adv绑定插件的话，然后我们就可以我们通过调节骨骼控制器从而控制人物的行动，而且控制器有一个比较方便的东西就是，让你在做动画的时候发现对效果不是很满意，想把它恢复原本状态，只需要把控制器的参数归零就可以了，这也是之前我们所利用的父子关系、组和组之前物体的关系的一个原理。我们也可以建立一个区县将控制器进行打组，虽然adv插件已经帮我们实现了这个功能，这个功能可以更加好的用来控制人物模型躯体的移动和旋转。这也告诉了我们充分利用好了maya中父子关系，对很多方面都有非常大的影响，也可以实现更加复杂的功能。3.3动画制作现在的动画制作也被分成了两大类，一类是二维的，一类是三维的，我们运用到的也就是三维动画技术，一部好的动画作品，他除了要有优秀的剧本，精简老道的导演，一个具有魅力的人物角色也是非常重要的，这一个重要的工作是由动画师来完成的。我从小就看动画，本以为对动画的理解很深，直到我接触了这一行业才发现想要做好动画的其中一个条件就是我们要亲身体会理解角色所做出来的这个动作，从而理解这个动作在关键时刻的发力点，扭曲状态，这样我们在k出关键帧之后能更好的调节整体的一个节奏，在关键帧之间补充k帧（过度帧），我同时也参考了动画师生存手册，里面讲述了，想要做出一个生动自然的动作，无论是什么动作，都会有一个轻微的预备，这能极大的提升角色动作的流畅性和真实性，这也在我们平时生活中常常体现，但是我们在动画制作的时候却常常遗漏，结合现实生活里面的重力、惯性，我们再结合这其中的种种补充k帧。在这次角色动画中我也观赏了很多迪士尼电影，尝试学习这角色里面的夸张表达手法，因为迪士尼动画作为业界的领航者它不仅仅创造了一步步优秀的动画影视作品，同时他也是业界的一个传奇，故事画面里的角色一个个都充满灵性，从每一帧的画面都能看出是精心打磨出来的，实在是令人佩服。3.4灯光制作行内人士都知道，一个好的动画师可以赋予角色一个真实活泼的灵魂，那么灯光师赋予角色的就是一副好看的皮囊，电影影视里面一个场景效果决定他好不好看的最重要的一个点就是取决于你的打灯打的好不好，合理不合理。打灯光的一个基本原则是，画面不会过度曝光，场景里面没有完全黑暗。做得到这两点就意味着你的整个画面都会很有层次感，充满着信息，人们第一件看过去就会觉得比较真实。但是如果你的画面中存在过度曝光或者有一片地方死黑死黑的，那就会给观影的人们一种真实的感觉，从来带来不好的体验，当然，在特殊的场景和特殊的情节下，过度曝光或者死黑可能会带来更好的效果，但是这都是少数，虽然艺术创作高于生活，但是它们也来自生活，我们要劲歌能的还原真实。打灯的一个步骤是，你首先要确定你的场景的主要光源是什么，我的场景一是属于室内的白天场景，那么就有阳光照射进来，所以我的场景的主要光源就是自然光：太阳光。虽然我的场景室内中有台灯，灯管，但是这些只是作为装饰使用，并不能用来用作光源。对于场景中，死黑的部分创建辅助光——补光，让场景看起来更加令人舒服。3.5特效制作随着现代社会的发展，科技的进步，特效制作领域在三维动画里面，几乎已经成为了其中不可或缺的一种元素。不难从如今各个电影中看出，特效已经无处不在，因为好的特效往往能做出真实镜头所表达不出的震撼感，例如一些爆炸场面和宏大的史诗级灾难镜头，这些都不是凭借真实镜头所能表达的，但是特效并不仅仅只是这些高大上的镜头，一些雨滴，人物衣服的抖动，人皮肤的受伤流血等等，这些也是一种特效。特效不仅包括高大上的爆炸场面和一些宏大的灾难镜头，也包括小如水滴、布料的抖动、头发等等。一些在现实生活中拍摄成本巨大的画面在有了特效制作之后成本也会降低许多。最明显的例子就是现在的电影《环太平洋》中、你所看到的怪兽、看到的机甲，楼房的轰塌，你所有能够看见画面中的一些不在意的细节，都有可能是特效做出来的。特效发展到现在，分出很多类别，比如流体特效、爆炸特效、布料特效等等。在《智能自行车》中，我运用到的特效主要就是流体特效。我使用的是maya2018中Birforst这款插件来制作海水的特效。首先，我们在使用一款插件或者某一个软件之前，都必须先理解它的基本含义，明白它的工作原理，明白它能做到什么，这样才有利于我们去灵活地运用。Bifrost它是maya的一款流体制作软件，它具有着常见的两大类型的特效解算能力。它既具备了基于粒子的特效解算优势、也具备着基于控制流体体积的解算优势。它生成出来的流体信息，会对应存放在每一颗粒子里面，我们可以如同利用nparticle系统一样，对其进行cache。同时它也能计算容器里面液体的流向，计算出特体的流动。无论是基于粒子还是基于体积的解算，工作的流程都十分相似。首先你需要设置一些属性上的参数，比如说你的液体会在什么位置生成、会于哪些物体发生碰撞、重力的G值是多少等等，然后将这些参数统一传送到解算器中，让其进行运算得出理想的结果。在bifrost中也是如此，首先需要选择一个源头，设定好从和物体中发射出来粒子，然后观察它的普通状态下，粒子的流动规律是否就是我想要的。一般情况下都需要使用者进行许多调整才能得到自己想要的结果，而想要看到运算结果他是需要时间的，因为计算机运算也需要时间。在时间条上可以看出，有绿色跟黄色两种颜色（需要在maya中选中bifrost流体container才能够看到），黄色代表预备需要运算的帧，绿色代表已经运算出结果并储存在你的电脑缓存里面当中。想要看到流畅的的结果是至少需要关键的帧都被缓存后才能看见。值得一提的是，bifrost解算器中，解算的基础单位是米，并且是不受maya自身的场景基础单位影响。所以默认情况下，maya里面一个基础格的长度，就代表着流体的体积大概是多少，同时流动了多少的距离。显然在完成一些比较小的液体动态，如我准备制作的海洋特效，是不能用基础参数的。因为质量越大的物体，惯性也越大，水越多，受到的重力影响后，开始行动的加速度就越低。所以就有两个参数可以改变液体的行动速率。一个是在加速运算的效果，另一个是增大重力所带给液体的影响。虽然两个效果不一样，但是只要能给我们带来一个好的结果就可以了。在我反复的调试之下，等待运算的时间几乎占据了我全部特效制作时间的一半，因为我并不知道效果会如何，不能一开始就确定好我所需要的参数到底是多少，我只能不断地反复的去尝试。如果过程当中有那么一点参数的失误，那就会导致我的电脑卡机，甚至参数运算过于庞大直接造成maya崩溃。我在反复尝试的过程中，吃了不少软件崩溃的苦头，并且警醒自己每次参数设定好后，一定都要按一次保存，甚至另外存一个maya文件。在我看来，使用流体解算这一类的特效插件的首要难点就是要尽可能的用较小的参数，达到你所需要的效果。结算结果出来后，只有动态效果的显然是不完整的，因为我们最终需要渲染出来，有成品来显示，所以渲染的参数也需要考虑进去。而测试当中的渲染图。这是我利用arnold渲染器与bifrost流体解算器的结合测试出来的结果。利用的是arnold中的基础材质球3.6渲染后期渲染这一工作其实也就是在灯光这个环节之下结合特效来不断地使用，因为这两个方面最终都影响到我们画面的效果，也都在互相影响，所以渲染一般都由灯光师担任，这样能呈现出一个更好的效果，毕竟两个人不如一个人默契，一个好的渲染师灯光师能把画面变得更加舒适，更加真实，想要达到这一个效果，对于现实灯光的理解以及运用必不可少，所以我们灯光师在现实中也可能是一个摄影师，就好像你在拍摄照片时调节相机的角度和画面以及参数，这在maya里面也是一样的，渲染灯光师同样也要调节渲染的参数，灯光的强度、角度，最后生成出来的东西才会好看。根据电脑显示器里的成像原理，我们在显示器里面看到的场景渲染图里面的颜色都是由灯光和材质所决定的。简单一点来说就是你看到的画面就是现实中本应该的颜色加上现实灯光所产生的颜色，尽管我们的科技已经十分发达，但是我们想要达到一个真真正正的真实还是不太现实，艺术高于生活，但是也来源于生活，所以我们要从真实出发，才能得到更好的画面在最终渲染的时候，我们不可缺少的环节就是检查我们的渲染设置，在maya2018的渲染设置中，选择好Arnold渲染器，就能够看到Arnold渲染器的各个参数。其中关键的参数是画面质量、分辨率、渲染类型、渲染帧区间，因为是最后一步万万不可马虎。4后期剪辑后期剪辑，也就是说是后期加上剪辑。后期指的是通过得来的素材，再通过合成的手段以及配上声音，并且制作成为影片，后期在三维动画创作中一般理解为对渲染出来的序列帧进行进一步的颜色校正，对素材进行合成等。剪辑则是对已经完成了的视频进行视频长度上的裁剪或者拼接。参考文献[1]Maya2018三维动画设计与制作[M].北京：清华大学出版社，2018[2]数字艺术教育研究室.中文版photoshopCS6基础培训教程[M].北京：人民邮电出版社，2012[3]周昕涛，陈悦.商业零售空间室内设计[M].北京：化学工业出版社，2014[4]罗伊•汤普森，克里斯托弗•J•鲍恩.镜头的语法[M].北京：世界图书出版公司，2013[5]蓝河兼一.电影分镜训练[M].上海：上海人民美术出版社，2015[6]梁宇珅.模型摄影与特效场景技术指南营销资料[M].北京：机械工业出版社，2018[7]托尼•怀特.动画师工作手册：运动规律托尼怀特[M].北京：人民邮电出版社，2015[8]黄颖，曹小卉.现代动画概括[M].北京：中国海洋出版社，2010[9]史蒂文•卡茨.电影镜头设计——从构思到银幕（插图修订第二版）[M].北京：北京联合出版公司，2017[10]动画师生存手册[M].Faber&Faber，2002谢辞四年的大学生活就如同这次毕业设计的完成一样，我来到了珠海四年，生活了四年，如今我在北京理工大学珠海的学习生活也即将过去了。毕业设计这最后一门课的结束，也象征着我即将离开校园大门，进去社会的怀抱。我回想了这四年，回想着这些年的经理，有时候也会问自己：“你觉得你的大学生活圆满吗？有所遗憾吗”我每一次的内心回答都是遗憾而且后悔。想起16年的时候高考结束，踏上了前往珠海的路，在同乡的帮助之下来到学校，来到八栋学生宿舍，来到我们的209寝室，我都无比怀念，因为这象征了属于我的大学生活的重要的起点。我当初的时候，想着自己要认真读书，想着要在大学找到一份美好的爱情，做出自己从未做过的一些事，结果很多都没能做到，经过周转我来到数字媒体技术这个专业，我原本以为学着我感兴趣的东西就会有所改变，但是我还是输给了自己的本性：懒惰，在离开了家人们的身边，离开了来自老师长达十二年的管制，我学会了放飞自我，从而为所欲为，渐渐地开始学会睡懒觉和逃课。高中那会儿纯粹的学习生活也远离我而去，我沉浸在了和大学新认识的朋友们的愉快玩耍当中，还有种种高中时期没有面对过的压力也让我十分难受。高中的时候老师都劝我们好好学习，当我们考上大学的时候就轻松了、解放了，我刚上大学也是这样以为，但是随着时间的流逝，我才明白了上大学是自己一个人的事，没有人可以帮得到你，是一个人的战斗。在一次次课程设计中，看着别人优秀的作品，我会自行惭愧，为什么别人能做的到这样的程度，而我却不行，每到这时候我都会奋斗一阵子，但是都没能持久，四年下来，学习成绩很一般，解决难题的能力也很一般，我都在想我这样的人能做成什么，敢做什么。大学四年唯一美好的就是认识了宿舍的几个好兄弟，大家一起玩，一起开玩笑，一起吃饭，朋友之间的互相鼓励和关怀也让我坚持完整自己的学业，不能挂科，一次次在期末的时候挑灯夜战，我尽管再懒惰也不能放弃复习，也不能放弃自己。我有时候也会在心中鼓励自己，你能行，这种心理暗示状态也让我组织了几次社团的骑行活动，证明了我自己并没有那么差劲，还能再努力点，再好一点。现在，我准备着我的毕业设计，我的毕业答辩，最后准备毕业。尽管是这样不太行我的，也有特别的地方，认识的朋友也不少，朋友们也给予了我很大的帮助，这是属于我的经历，我的人生，虽然我为以前感到遗憾，感到后悔，但是我不能让未来为现在的自己感到后悔，踏入社会的大门后，我努力的希望我自己能有所改变，有所进步，回首过往，稳步踏向未来。毕业设计到此也已经结束，谢谢这四年来老师的教导，同学们的帮助，希望未来你们能更好，我们能更好，谢谢。附录

电脑故障检测卡代码表

1、特殊代码"00"和"ff"及其它起始码有三种情况出现：

①已由一系列其它代码之后再出现："00"或"ff"，则主板ok。

②如果将cmos中设置无错误，则不严重的故障不会影响bios自检的继续，而最终出现"00"或"ff"。

③一开机就出现"00"或"ff"或其它起始代码并且不变化则为主板没有运行起来。

2、本表是按代码值从小到大排序，卡中出码顺序不定。

3、未定义的代码表中未列出。

4、对于不同bios（常用ami、award、phoenix）用同一代码代表的意义不同，因此应弄清您所检测的电脑是属于哪一种类型的bios，您可查阅您的电脑使用手册，或从主板上的bios芯片上直接查看，也可以在启动屏幕时直接看到。

5、有少数主板的pci槽只有一部分代码出现，但isa槽有完整自检代码输出。且目前已发现有极个别原装机主板的isa槽无代码输出，而pci槽则有完整代码输出，故建议您在查看代码不成功时，将本双槽卡换到另一种插槽试一下。另外，同一块主板的不同pci槽，有的槽有完整代码送出，如dell810主板只有靠近cpu的一个pci槽有完整代码显示，一直变化到"00"或"ff"，而其它pci槽走到"38"后则不继续变化。

6、复位信号所需时间isa与pci不一定同步，故有可能isa开始出代码，但pci的复位灯还不熄，故pci代码停要起始代码上。

代码对照表

00.已显示系统的配置；即将控制INI19引导装入。

01处理器测试1，处理器状态核实,如果测试失败，循环是无限的。处理器寄存器的测试即将开始，不可屏蔽中断即将停用。CPU寄存器测试正在进行或者失败。

02确定诊断的类型（正常或者制造）。如果键盘缓冲器含有数据就会失效。停用不可屏蔽中断；通过延迟开始。CMOS写入／读出正在进行或者失灵。

03清除8042键盘控制器，发出TESTKBRD命令（AAH）通电延迟已完成。ROMBIOS检查部件正在进行或失灵。

04使8042键盘控制器复位，核实TESTKBRD。键盘控制器软复位／通电测试。可编程间隔计时器的测试正在进行或失灵。

05如果不断重复制造测试1至5，可获得8042控制状态。已确定软复位／通电；即将启动ROM。DMA初如准备正在进行或者失灵。

06使电路片作初始准备，停用视频、奇偶性、DMA电路片，以及清除DMA电路片，所有页面寄存器和CMOS停机字节。已启动ROM计算ROMBIOS检查总和，以及检查键盘缓冲器是否清除。DMA初始页面寄存器读／写测试正在进行或失灵。

07处理器测试2，核实CPU寄存器的工作。ROMBIOS检查总和正常，键盘缓冲器已清除，向键盘发出BAT（基本保证测试）命令。.

08使CMOS计时器作初始准备，正常的更新计时器的循环。已向键盘发出BAT命令，即将写入BAT命令。RAM更新检验正在进行或失灵。

09EPROM检查总和且必须等于零才通过。核实键盘的基本保证测试，接着核实键盘命令字节。第一个64KRAM测试正在进行。

0A使视频接口作初始准备。发出键盘命令字节代码，即将写入命令字节数据。第一个64KRAM芯片或数据线失灵，移位。

0B测试8254通道0。写入键盘控制器命令字节，即将发出引脚23和24的封锁／解锁命令。第一个64KRAM奇／偶逻辑失灵。

0C测试8254通道1。键盘控制器引脚23、24已封锁／解锁；已发出NOP命令。第一个64KRAN的地址线故障。

0D1、检查CPU速度是否与系统时钟相匹配。2、检查控制芯片已编程值是否符合初设置。3、视频通道测试，如果失败，则鸣喇叭。已处理NOP命令；接着测试CMOS停开寄存器。第一个64KRAM的奇偶性失灵

0E测试CMOS停机字节。CMOS停开寄存器读／写测试；将计算CMOS检查总和。初始化输入／输出端口地址。

0F测试扩展的CMOS。已计算CMOS检查总和写入诊断字节；CMOS开始初始准备。.

10测试DMA通道0。CMOS已作初始准备，CMOS状态寄存器即将为日期和时间作初始准备。第一个64KRAM第0位故障。

11测试DMA通道1。CMOS状态寄存器已作初始准备，即将停用DMA和中断控制器。第一个64DKRAM第1位故障。

12测试DMA页面寄存器。停用DMA控制器1以及中断控制器1和2；即将视频显示器并使端口B作初始准备。第一个64DKRAM第2位故障。

13测试8741键盘控制器接口。视频显示器已停用，端口B已作初始准备；即将开始电路片初始化／存储器自动检测。第一个64DKRAM第3位故障。

14测试存储器更新触发电路。电路片初始化／存储器处自动检测结束；8254计时器测试即将开始。第一个64DKRAM第4位故障。

15测试开头64K的系统存储器。第2通道计时器测试了一半；8254第2通道计时器即将完成测试。第一个64DKRAM第5位故障。

16建立8259所用的中断矢量表。第2通道计时器测试结束；8254第1通道计时器即将完成测试。第一个64DKRAM第6位故障。

17调准视频输入／输出工作，若装有视频BIOS则启用。第1通道计时器测试结束；8254第0通道计时器即将完成测试。第一个64DKRAM第7位故障。

18测试视频存储器，如果安装选用的视频BIOS通过，由可绕过。第0通道计时器测试结束；即将开始更新存储器。第一个64DKRAM第8位故障。

19测试第1通道的中断控制器（8259）屏蔽位。已开始更新存储器，接着将完成存储器的更新。第一个64DKRAM第9位故障。

1A测试第2通道的中断控制器（8259）屏蔽位。正在触发存储器更新线路，即将检查15微秒通／断时间。第一个64DKRAM第10位故障。

1B测试CMOS电池电平。完成存储器更新时间30微秒测试；即将开始基本的64K存储器测试。第一个64DKRAM第11位故障。

1C测试CMOS检查总和。.第一个64DKRAM第12位故障。

1D调定CMOS配置。.第一个64DKRAM第13位故障。

1E测定系统存储器的大小，并且把它和CMOS值比较。.第一个64DKRAM第14位故障。

1F测试64K存储器至最高640K。.第一个64DKRAM第15位故障。

20测量固定的8259中断位。开始基本的64K存储器测试；即将测试地址线。从属DMA寄存器测试正在进行或失灵。

21维持不可屏蔽中断（NMI）位（奇偶性或输入／输出通道的检查）。通过地址线测试；即将触发奇偶性。主DMA寄存器测试正在进行或失灵。

22测试8259的中断功能。结束触发奇偶性；将开始串行数据读／写测试。主中断屏蔽寄存器测试正在进行或失灵。

23测试保护方式8086虚拟方式和8086页面方式。基本的64K串行数据读／写测试正常；即将开始中断矢量初始化之前的任何调节。从属中断屏蔽存器测试正在进行或失灵。

24测定1MB以上的扩展存储器。矢量初始化之前的任何调节完成，即将开始中断矢量的初始准备。设置ES段地址寄存器注册表到内存高端。

25测试除头一个64K之后的所有存储器。完成中断矢量初始准备；将为旋转式断续开始读出8042的输入／输出端口。装入中断矢量正在进行或失灵。

26测试保护方式的例外情况。读出8042的输入／输出端口；即将为旋转式断续开始使全局数据作初始准备。开启A20地址线；使之参入寻址。

27确定超高速缓冲存储器的控制或屏蔽RAM。全1数据初始准备结束；接着将进行中断矢量之后的任何初始准备。键盘控制器测试正在进行或失灵。

28确定超高速缓冲存储器的控制或者特别的8042键盘控制器。完成中断矢量之后的初始准备；即将调定单色方式。CMOS电源故障／检查总和计算正在进行。

29.已调定单色方式，即将调定彩色方式。CMOS配置有效性的检查正在进行。

2A使键盘控制器作初始准备。已调定彩色方式，即将进行ROM测试前的触发奇偶性。置空64K基本内存。

2B使磁碟驱动器和控制器作初始准备。触发奇偶性结束；即将控制任选的视频ROM检查前所需的任何调节。屏幕存储器测试正在进行或失灵。

2C检查串行端口，并使之作初始准备。完成视频ROM控制之前的处理；即将查看任选的视频ROM并加以控制。屏幕初始准备正在进行或失灵。

2D检测并行端口，并使之作初始准备。已完成任选的视频ROM控制，即将进行视频ROM回复控制之后任何其他处理的控制。屏幕回扫测试正在进行或失灵。

2E使硬磁盘驱动器和控制器作初始准备。从视频ROM控制之后的处理复原；如果没有发现EGA／VGA就要进行显示器存储器读／写测试。检测视频ROM正在进行。

2F检测数学协处理器，并使之作初始准备。没发现EGA／VGA；即将开始显示器存储器读／写测试。.

30建立基本内存和扩展内存。通过显示器存储器读／写测试；即将进行扫描检查。认为屏幕是可以工作的。

31检测从C800：0至EFFF：0的选用ROM，并使之作初始准备。显示器存储器读／写测试或扫描检查失败，即将进行另一种显示器存储器读／写测试。单色监视器是可以工作的。

32对主板上COM／LTP／FDD／声音设备等I／O芯片编程使之适合设置值。通过另一种显示器存储器读／写测试；却将进行另一种显示器扫描检查。彩色监视器（40列）是可以工作的。

33.视频显示器检查结束；将开始利用调节开关和实际插卡检验显示器的关型。彩色监视器（80列）是可以工作的。

34.已检验显示器适配器；接着将调定显示方式。计时器滴答声中断测试正在进行或失灵。35.完成调定显示方式；即将检查BIOSROM的数据区。停机测试正在进行或失灵。

36.已检查BIOSROM数据区；即将调定通电信息的游标。门电路中A－20失灵。

37.识别通电信息的游标调定已完成；即将显示通电信息。保护方式中的意外中断。

38.完成显示通电信息；即将读出新的游标位置。RAM测试正在进行或者地址故障＞FFFFH。

39.已读出保存游标位置，即将显示引用信息串。.

3A.引用信息串显示结束；即将显示发现信息。间隔计时器通道2测试或失灵。

3B用OPTI电路片（只是486）使辅助超高速缓冲存储器作初始准备。已显示发现＜ESC＞信息；虚拟方式，存储器测试即将开始。按日计算的日历时钟测试正在进行或失灵。

3C建立允许进入CMOS设置的标志。.串行端口测试正在进行或失灵。

3D初始化键盘／PS2鼠标／PNP设备及总内存节点。.并行端口测试正在进行或失灵。

3E尝试打开L2高速缓存。.数学协处理器测试正在进行或失灵。

40.已开始准备虚拟方式的测试；即将从视频存储器来检验。调整CPU速度，使之与外围时钟精确匹配。

41中断已打开，将初始化数据以便于0：0检测内存变换（中断控制器或内存不良）从视频存储器检验之后复原；即将准备描述符表。系统插件板选择失灵。

42显示窗口进入SETUP。描述符表已准备好；即将进行虚拟方式作存储器测试。扩展CMOSRAM故障。

43若是即插即用BIOS，则串口、并口初始化。进入虚拟方式；即将为诊断方式实现中断。.44.已实现中断（如已接通诊断开关；即将使数据作初始准备以检查存储器在0：0返转。）BIOS中断进行初始化。

45初始化数学协处理器。数据已作初始准备；即将检查存储器在0：0返转以及找出系统存储器的规模。.

46.测试存储器已返回；存储器大小计算完毕，即将写入页面来测试存储器。检查只读存储器ROM版本。

47.即将在扩展的存储器试写页面；即将基本640K存储器写入页面。

48.已将基本存储器写入页面；即将确定1MB以上的存储器。视频检查，CMOS重新配置。

49.找出1BM以下的存储器并检验；即将确定1MB以上的存储器。.

4A.找出1MB以上的存储器并检验；即将检查BIOSROM数据区。进行视频的初始化。

4B.BIOSROM数据区的检验结束，即将检查＜ESC＞和为软复位清除1MB以上的存储器。.4C.清除1MB以上的存储器(软复位)即将清除1MB以上的存储器.屏蔽视频BIOSROM。.4D。已清除1MB以上的存储器（软复位）；将保存存储器的大小。.

4E若检测到有错误；在显示器上显示错误信息，并等待客户按＜F1＞键继续。开始存储器的测试：（无软复位）；即将显示第一个64K存储器的测试。显示版权信息。

4F读写软、硬盘数据，进行DOS引导。开始显示存储器的大小，正在测试存储器将使之更新；将进行串行和随机的存储器测试。.

50将当前BIOS监时区内的CMOS值存到CMOS中。完成1MB以下的存储器测试；即将高速存储器的大小以便再定位和掩蔽。将CPU类型和速度送到屏幕。

51.测试1MB以上的存储器。.

52所有ISA只读存储器ROM进行初始化，最终给PCI分配IRQ号等初始化工作。已完成1MB以上的存储器测试；即将准备回到实址方式。进入键盘检测。

53如果不是即插即用BIOS，则初始化串口、并口和设置时种值。保存CPU寄存器和存储器的大小，将进入实址方式。.

54.成功地开启实址方式；即将复原准备停机时保存的寄存器。扫描“打击键”

55.寄存器已复原，将停用门电路A－20的地址线。.

56.成功地停用A－20的地址线；即将检查BIOSROM数据区。键盘测试结束。

57.BIOSROM数据区检查了一半；继续进行。.

58.BIOSROM的数据区检查结束；将清除发现＜ESC＞信息。非设置中断测试。

59.已清除＜ESC＞信息；信息已显示；即将开始DMA和中断控制器的测试。.

5A..显示按“F2”键进行设置。

5B..测试基本内存地址。

5C..测试640K基本内存。

60设置硬盘引导扇区病毒保护功能。通过DMA页面寄存器的测试；即将检验视频存储器。测试扩展内存。

61显示系统配置表。视频存储器检验结束；即将进行DMA＃1基本寄存器的测试。.

62开始用中断19H进行系统引导。通过DMA＃1基本寄存器的测试；即将进行DMA＃2寄存器的测试。测试扩展内存地址线。

63.通过DMA＃2基本寄存器的测试；即将检查BIOSROM数据区。.

64.BIOSROM数据区检查了一半，继续进行。.

65.BIOSROM数据区检查结束；将把DMA装置1和2编程。.

66.DMA装置1和2编程结束；即将使用59号中断控制器作初始准备。Cache注册表进行优化配置。

67.8259初始准备已结束；即将开始键盘测试。.

68..使外部Cache和CPU内部Cache都工作。

6A..测试并显示外部Cache值。

6C..显示被屏蔽内容。

6E..显示附属配置信息。

70..检测到的错误代码送到屏幕显示。

72..检测配置有否错误。

74..测试实时时钟。

76..扫查键盘错误。

7A..锁键盘。

7C..设置硬件中断矢量。

7E..测试有否安装数学处理器。

80.键盘测试开始，正在清除和检查有没有键卡住，即将使键盘复原。关闭可编程输入／输出设备。

81.找出键盘复原的错误卡住的键；即将发出键盘控制端口的测试命令。.

82.键盘控制器接口测试结束，即将写入命令字节和使循环缓冲器作初始准备。检测和安装固定RS232接口（串口）。

83.已写入命令字节，已完成全局数据的初始准备；即将检查有没有键锁住。.

84.已检查有没有锁住的键，即将检查存储器是否与CMOS失配。检测和安装固定并行口。