3D动漫游戏设计——人物角色设计---毕业论文.doc

1、 - 本科毕业论文 3D 动漫游戏设计 人物角色设计 3D Cartoon Games Design - Character Design 姓 名： 学 院：软件学院 系：软件 专 业：软件工程 年 级： 学 号： 校内指导教师 : 年 月 摘要 现在的 3D 类游戏 已经 是 一个十分热门的话题 。 有越来越多的游戏玩家投身其中 。 3D 类游戏已经在众多游戏玩家的心目中占据了重要的地位。近年来， 3D 类游戏地不断推出，也 证明了游戏厂 商开始将目光转向 3D 类游戏。由此可见， 3D类游戏有大好的前景。 本文中采用的开发工具是 3dsmax，针对当前的 3D 游戏开发技术进行研究，并利用

2、这些技术进行游戏设计工作， 最终 通过一段时间的实践完成一个 3D 游戏。 本文分为三个部分 来介绍本次毕业设计 。 其中第一部分介绍了 3D 游戏的基本概念和情况；第二部分 从总体上阐述了本次毕业设计的任务内容；第三部分系统的对人物 角色设计 的部分进行介绍说明，阐述了本次毕业设计所使用的方法。 人物建模部分 是本文重点说明的部分 ， 本文也是按照实际的建模顺序进行说明的。其中创建模型是人物角色设 计中的第一步，也是最重要的部分，所以进行了 详细说明。 关键词： 3D 类游戏； 人物建模 ； 3dsmax Abstract 3D games now have been a very hot

3、topic. More and more gamers go to play them. 3D games have been in the minds of many gamers to occupy an important position. In recent years, 3D games have appeared all the times, it proved the beginning of the game companies turning their attention to 3D games. It is clear that 3D games have a very

4、 good prospect. In this paper, the development tool is 3dsmax, and I want to study the current development technologies of 3D games, and use these technologies to work in game design, then complete a 3D game at the end. This article is divided into three parts to introduce this graduation project. T

5、he first part of the paper introduces the basic concepts of 3D games and circumstances; the second part of the paper introduces the task and content of graduation project; the third part of the paper introduces the design of character in detail, and illustrates some methods used in this graduation p

6、roject. Figure modeling is an important part of this paper, and the paper is illustrated according to the actual order of figure modeling. The first step of the character design is creating a model which is the most important part. This part is illustrated in detail. Key Word: 3D games; Figure model

7、ing; 3dsmax 目录 第一章：概述 . 1 1.1 引言 . 1 1.2 3D 游戏的概念 . 1 1.3 3D 游戏现状及前景 . 1 1.4 中国的 3D 游戏行业 . 2 第二章：系统总体设计 . 4 2.1 基本开发环境和软硬件 . 4 2.2 系统任务 . 4 2.3 任务的步骤 . 4 第三章：人物角色设计 . 6 3.1 平台介绍 . 6 3.2 人物建模 . 7 3.2.1 设计人物模型 . 7 3.2.1.1 建模的方法 . 7 3.2.1.2 人体建模比例问题 . 8 3.2.1.3 人物建模中的布线问题 . 9 3.2.1.4 人体建模的顺序 . 10 3.2.1

8、.5 建模举例 . 10 3.2.1.6 关于毛发的制作 . 18 3.2.2 设计模型贴图 . 21 3.2.3 设计模型骨骼 . 25 3.2.3.1 骨骼的拉伸顺序 . 25 3.2.3.2 骨骼的变形 . 26 3.2.3.3 骨骼匹配时的一些小技巧 . 26 3.2.4 模型的蒙皮 . 27 3.2.4.1 Biped 蒙皮方法 . 27 3.2.4.2 蒙皮的调试、修改 . 28 3.2.4.3 蒙皮中封套的复制与粘贴 . 31 3.2.5 设计模型动作 . 31 3.3 模型的演示 . 37 第四章：总结 . 38 致谢 . 39 参考文献 . 40 Content Chapte

9、r One： Overview . 1 1.1 Introduction . 1 1.2 The conception of 3D games. 1 1.3 The current status and prospect of 3D games . 1 1.4 Chinese 3D games career. 2 Chapter Two： System design. 4 2.1 Development environment. 4 2.2 System task . 4 2.3 Steps of task . 4 Chapter Three： Design of character . 6

10、3.1 Introduction of platform. 6 3.2 Figure modeling . 7 3.2.1 Design of figure modeling. 7 3.2.1.1 Method of modeling . 7 3.2.1.2 Proportion of figure modeling . 8 3.2.1.3 Wiring of figure modeling . 9 3.2.1.4 Order of figure modeling. 10 3.2.1.5 Example of modeling. 10 3.2.1.6 Production of hair. 1

11、8 3.2.2 Design of map . 21 3.2.3 Design of bone . 25 3.2.3.1 Order of drawing bone . 25 3.2.3.2 Deformation of bone. 26 3.2.3.3 A tip of matching bone. 26 3.2.4 Skin . 27 3.2.4.1 Method of Biped skinning . 27 3.2.4.2 Debugging and modification of skinning . 28 3.2.4.3 Cope and paste of envelope in s

12、kinning . 31 3.2.5 Design of action. 31 3.3 Model show . 37 Chapter Four： Summarization . 38 Acknowledgement. 39 References . 40 3D 动漫 游戏设计 人物角色设计 1 第一章： 概述 1.1 引言 随着生活水平的不断提高，人们对文娱方面的要求也在 不断提高。其间青少年的消费水平也得到了空前的提高，因此青少年喜爱的网游、动漫备受人们的关注，其中特别是 3D 类的网游、动漫。 3D 类网游、动漫，以其逼真的形象、真实的环境体验给人带来了空前的视觉冲击，受到青少年的拥戴。

13、 3D 游戏更是为游戏厂商带来了巨大的市场。根据中国游戏产业报告统计显示，中国网游销售收入从 13.2 亿元人民币增长到 105.7亿元人民币，也正因为如此之高的增长速度使游戏产业成为当前最具发展潜力的产业之一。 如今 3D 类游戏已经是一个 十分 火热的话题，它不但吸引着众多玩家的眼光，也为各大游戏商家带来 了大量的商机。可以说 3D游戏已逐渐成为当代游戏的主导，被越来越多的游戏商家所看好。 中国的 3D 类游戏的起步相对较晚，也正因此，中国的 3D 类游戏事业有着更加巨大的潜力，这也为中国的游戏制作带来了更多的机遇与挑战。 1.2 3D 游戏 的概念 3D 游戏就是三维游戏， 3D 中的

14、D 是 Dimensional（维）的缩写。三维游戏中的点的位置由三个坐标决定的。客观存在的现实空间就是三维空间，具有长、宽、高三种度量。三维游戏 (3D 游戏 )是相对于二维游戏 (2D 游戏 )而言的，因其采用了立体空间的概念，所以更显真实，而且对空间 操作的随意性也较强 ， 也更容易吸引人 3。 1.3 3D 游戏现状 及前景 人们的生活水平得到提高，在娱乐方面的开销也有了很大的 增长。如今玩网3D 动漫 游戏设计 人物角色设计 2 络游戏的人数正与日俱增，尤其是 3D 网络游戏备受广大玩家的青睐。 据 2007 年的统计，由暴雪娱乐公司打造的大型 3D 网络游戏魔兽世界的注册玩家已突破

15、 800 万。 据 vnunet 报道，在 2004 年发布以来，几乎以不可抵挡的态势席卷了整个在线游戏市场。据悉，魔兽世界游戏客户端在英国的售价大约为19.99 英镑，而每个月的游戏服务费用也要高达 11 英镑，然而这依然不能阻挡狂热的玩家。 2009 年 由 NCSOFT 公司开发的网游巨作永恒之塔 在公测时玩家数量就已突破了 300 万。 1.4 中国的 3D 游戏行业 引擎技术是一款网络游戏的核心，任何一个产业的发展尤其是高新技术产业，都需要掌握核心的技术 3。 在网络游戏核心技术自主知识产权方面， 中国 长期以来一直在坚持不懈地进行尝试、研究。 “OverMax SDK” 游戏平台

16、就是中国自主研发的 ，包括数据库引擎 OmUtil、图像引擎 Gfx3d、多媒体播放引擎 Mfx 和文本引擎 Tfx，而因为在图形图像的强大表现能力，这一平台被通俗地称为 “GFX -3D” 引擎。它包括图像渲染管道程序框架和 2D 引擎、 3D 引擎等多个部分，我们就重点介绍一下其中的 3D 引擎。 它包括： 1.3D 碰撞系统 a.支持的 3D 基本元素的有包围盒、矩形体、球体、圆柱体和不规则多面体；并支持它们之间的碰撞检测。 b.快速准确的碰撞检测算法。 2.GMA 模型动画系统 a.高效的 3D 模型动画实现，可在 TNT2M63-32M 级别的显卡上同屏渲染多边形 10万以上。 b.

17、支持多个动画相互共享网格顶点数据以节约显存 c.支持顶点位移、旋转、缩放动画。 3D 动漫 游戏设计 人物角色设计 3 d.支持破碎、爆炸动画 e.支持网格增减多边形动画 3.摄像机系统 a.支持第一人称、第三人称追尾和斜 45 度俯视等多种视角 b.支持自定义摄像机运动轨迹 c.支持透视投影和正交投影 4.纹理资源管理 a.支持纹理资源引用计数动态加载 /卸载功能 b.支持加载时和运行时动态修改纹理品质 c.支持 BMP、 TGA、 PNG、 GIF、 JPEG 等多种图形格式 d.支持纹理压缩，可节约显存 5.场景管理系统 a.支持动态局部加载、卸载（可用于超大型室外场景）。单个场景可达

18、1 平方公里包含 300 万个多边形以上。 b.高效的渲染管理系统，可在 PIII-800MHz, TNT2-M63-32M 的机器上以 30fps 的速度运行超过 300 万个多边形的场景 . c.支持太阳光和太阳光光效；太阳的高度角、颜色、亮度等属性可实时非线性变化 . d.支持场景间的无缝衔接（可用于无限大场景的游戏世界设计，无需场景切换，游戏者可直接步行到游戏世界的每一个地方） e.支持动态的天空盒子。 整个 “GFX -3D” 引擎除上述系统外，共计包括 15 个系统，而在研发的过程中，不仅追求高端技术领域的尝试，同时也考虑到了市场的因素，其中最能体现中国特色的便是，很多系统对于资源

19、需求甚至降低资源占耗起到了很大的作用。 这一 引擎已应用于天骄 II、傲世 Online这两款游戏，其高端、低配置的特点也使其在国际市场上具有一定的竞争力，对于中国网络游戏产业的发展也起到了一定的促进作用。 3D 动漫 游戏设计 人物角色设计 4 第 二 章： 系统总体设计 2.1 基本开发环境和软硬件 编程语言： C+； 图形处理 接口 ： OpenGL； 建模工具： 3dsmax、 Photoshop； 平台： WINDOWS XP。 使用 C+完成 AI 部分的设计工作，以及游戏的控制；使用 3dsmax、 Photoshop进行场景制作和人物角色的制作；通过 OpenGL 来完成以上两

20、者的衔接工作。 2.2 系统任务 （ 1） 设计 2 个人物角色，一 个 男 性角色、一个女性角色 。 （ 2） 人物角色可以实现规定的动作，如站立、行走 、攻击 、死亡 等。 2.3 任务的 步骤 人物角色的建立可以分为以下五个部分： （ 1）设计人物模型 设计人物模型，就是通过 3dsmax 中的建模功能，对点、线、面等对象进行调整，构建出模型。 （ 2）设计模型贴图 设计模型贴图，就是将立体模型的表面导出成一个平面上的线，再通过PhotoShop 对其进行着色的过程。 （ 3）设计模型骨骼 设计模型骨骼，就是为模型建立一个骨骼系统，通过骨骼的运动来带动模型上的点的运动。 3D 动漫 游戏设计 人物角色设计 5 （ 4）模型 的 蒙皮 模型的蒙皮，就是将模型上的点绑定到相应的骨骼上，使得骨骼可以控制到预期的点。 （ 5）设计模型动作 设计模型动作，就是在骨骼蒙皮后，通过对骨骼的拉伸，来为模型制作出一些动作，并通过关键帧的方式，记录这些动作的过程。