动画中三维场景开发—利用MAYA构建三维场景---毕业论文.doc

1、 本 科 毕 业 论 文 动画 中 三维场景开发 利用 MAYA 构建 三维 场景 The Development Of Animation 3D Scene Building 3D Scene Module With MAYA 姓 名 : 学 号 : 学 院 : 软件学院 系 : 软件工程 专 业 : 软件工程 年 级 : 指导老师 : 年 月 摘 要 目前国内 3DMaya 方面的人才比较缺乏， 3D主要用于制作效果图， Maya 做动画。 3D 动画设计依赖于对 Maya 软件的综合运用能力，以及对视频处理软件的综合运用。如果对 Maya 场景制作感兴趣，想从事相关工作，需要首先掌握一些

2、场景制作的知识： 1、能够掌握 Maya 基础界面操作， Photoshop 等常用工具的使用 、 操作。 2、掌握 NURBS 和多边形两种建模方式制作模型。 通过对上述内容的系统学习，加上自己的努力，就具备了使用 NURBS 和多边形两种建模方式进行场景模型制作，制作出完整的场景模型的能力，也可根据参考图片进行模型制作，或者制作出简单的生物模型。当然，这只是进入 3D设计行业最基础的入门知识。在这个行业，每一种软件都需要大量的其他软件配合。如想进 入动画公司做场景模型师、 3D 设计师或成为广告公司、产品设计公司的模型制作师，还需要熟练应用 3DMAX 等相关软件，熟悉 3D场景中灯光、材

3、质及镜头的设定 ，对模型脚本场景渲染后期等也都应该比较熟悉。 在 3D 技术方面，能应用的软件越多，工作效率就越高，职业发展空间也越大。具备制作游戏 、动漫 道具、场景、角色和动画的技能，迅速成长为合格的3D 设计师，进入企业后能游刃有余的开展各项工作和多边形两种建模方式制作模型。 关键词： MAYA NURBS 建模 多边形建模 Abstract 3DMaya current relative lack of personnel, 3D effects for the production of the main map, Maya Animation done. 3D animation

4、depends on the integrated use of Maya software, as well as video processing software for the integrated use. If interested in the production of Maya scenes, I would like to engage in related work, need to have some knowledge of the production scene: 1： Maya the foundation to master interface operati

5、on, Photoshop and other tools commonly used operation 2： Master NURBS and polygon modeling the production of two models Through a systematic study of these elements, together with their own efforts, we have used two types of NURBS and polygon modeling scene modeling approach to produce a complete mo

6、del of the scene, but also can be carried out in accordance with reference image modeling, or create a simple biological model. Of course, this is just entering the 3D design industrys most knowledge-based portal. In this industry, each of which requires a large amount of software with other softwar

7、e. If companies want to enter the scene model animation division, 3D designers, or advertising companies, product design companys model-making division, but also the need for skilled 3DMAX and other related software applications, familiar with the 3D scene lighting, materials and lens settings, the

8、model script scenes are also played up the latter should be more familiar with. In 3D technology, applications software to the more efficient the higher the greater the room for career development. With the production of games, animation of props, scenes, roles and animation skills, the rapid growth

9、 of 3D for qualified designers, enterprises can easily access to the development of the two types of modeling work and polygon modeling approach. Keywords: maya; NURBS Modeling; Polygon Modeling. 目 录 第一章 绪论 . 1 1.1 选题背景和项目意义 . 1 1.2 本文的主要工作和论文结构 . 2 第二章 动画及其场景 . 3 2.1 动画简介 . 3 2.2 所需场景介绍 . 5 第三章 运用到

10、的 MAYA 技术 . 9 3.1 建模技术 . 9 3.11 NURBS 建模 . 9 3.12 多边形建模 . 11 3.2 材质贴图 . 13 3.3 灯光 . 14 第四章 场景建模过程 . 15 4.1 NURBS 建模步骤 . 15 4.2 汽车 NURBS 建模实例 . 18 4.3 多边形建模步骤 . 22 4.4 古堡多边形建模实例 . 28 第五章 模型及其效果 . 32 5.1 NURBS 建模模型展示 . 32 5.2 多边形建模模型展示 . 33 5.3 场景模型展示 . 35 第六章 总结与展望 . 40 参考文献 . 41 致谢 . 42 Contents Cha

11、pter 1 Introduction . 1 1.1 Research Topics Background and Significance . 1 1.2 The Main Work and Structure of This Thesis . 2 Chapter 2 Animation and scenes . 3 2.1 Animation Introduction . 3 2.2 Scenes required to introduce . 5 Chapter 3 Technology applied to the maya. 9 3.1 Modeling Technology .

12、9 3.11 NURBS modeling . 9 3.12 Polygon modeling . 11 3.2 Material and Map . 13 3.3 Lighting . 错误 !未定义书签。 Chapter 4 Scene modeling process . 错误 !未定义书签。 4.1 NURBS modeling Steps. 错误 !未定义书签。 4.2 NURBS Car Model . 错误 !未定义书签。 4.3 Polygon modeling Steps . 错误 !未定义书签。 4.4 Polygon Castle Model. 错误 !未定义书签。 Ch

13、apter 5 Models Effect . 错误 !未定义书签。 5.1 NURBS Modeling model show. 错误 !未定义书签。 5.2 Polygon Modeling model show . 错误 !未定义书签。 5.3 Scene model show . 错误 !未定义书签。 Chapter 6 Summary and Outlook . 40 Thanks. 错误 !未定义书签。 References . 42 本科毕业论文 动画中三维场景开发 1 第一章 绪论 1.1 选题背景和 项目 意义 1998 年，经过长时间研发的三维制作软件 Maya 终于面世。

14、同时，Alias|Wavefront 停止继续开发以前所有的动画软件，包括曾经在永远的蝙蝠侠、阿甘正传、变相怪杰、生死时速、星际迷航和真实的谎言中大显身手的 Alias Power Animator，这样做的目的就是促使用户去升级 Maya。随着顶级的视觉效果公司如工业光魔和 Tippett工作室把动画软件从 Softimage 换成Maya， Alias|Wavefront 成功的扩展了产品线，取得 了巨大的市场份额。不久，从用户方面传来佳音，业内人士普遍认为 Maya 在角色、动画和特技效果方面都处于业界领先水平。这使得 Maya 在影视特效行业中成为一种被普遍接受的工业标准。 1999

15、年，工业光魔使用 Maya 软件参与制作的星战前传：幽灵的威胁、木乃伊等影片轰动全球。 2001 年， Alias|Wavefront 发布了 Maya 在 Mac OSX和 Linux 平台上的新版本。这时， Maya 已经在多个领域获得成功应用，如史克威尔公司（ Square）用 Maya软件作为唯一的三维制作软件创作了全三维电影最终幻想 （ Final Fantasy）；Weta Digital 采用 Maya 软件完成电影指环王（ The Load of The Ring）第一部；任天堂公司用 Maya 软件制作 Game Cube 游戏机平台（ Nintendo Game Cube

16、即NGC）下的游戏星球大战：流浪小队 2（ Star War RogueSquadron II）等等。 在 2008 年的 SIGGRAPH 大会上，欧特克推出了 Maya 产品的 10 周年纪念版 Autodesk Maya 2009。新一代的 Maya 2009 拥有对复杂性场景更强的操控 功能，更快的建模工作流程，并且在协作、循环以及制作流程处理上也有上佳表现。在其建模、动画、渲染和效果方面有众多改进，能够最大化地实现生产力，优化工作流程，并提供了创新的可能性。 注意一下各种场合播放的动画影片，电视节目广告，节目片头，也许，您已 经感到数码动画的时代已经悄悄来临了。一点没错，一般媒体所展

17、现的视觉效果已经无法满足人们寻求动、静、变、丰富视觉感官的多种要求 .为了适应这种要求，数码动画应运而生，它是将人类的艺术创作以科技的手法呈现出动态的本科毕业论文 动画中三维场景开发 2 效果。 Maya 所提供的直观工作环境中，人物都是栩栩如生的 。在这里，建模与设置顺滑的模型动画是较方便的。我们可以把多种内嵌行为或高级控制加入到每一次的数字创作中 ;动画师要牵挂的主要是创意本身。 用 Maya，我们可以把微妙的表情赋予数字角色，就好象是在执导一批真正的演员。这是在以前的三维软件里无法实现的。 在 Maya 中让我很感兴趣的还有一个叫 Artisan 的工具，它让我们能随意的雕刻 NURBS

18、 面，从而生成各式各样繁复的形象。如果你有数字化的输入设备，如数字笔，你更是可以随心所欲地制作复杂的模型。 MayaArtisan 为动画师提供了创造性的控制方式，以及与传统艺术创 作过程中所用到的画笔，雕塑用具同样直观的现代创作方式，来修改模型。选择控制点或指定簇的权重等。采用 Artisan，我们甚至可以为柔体的不同部位 “画上 “不同的目标权重，或在 NURBS 曲面上 “画出 “粒子发生器。我们可以象捏橡皮泥般地捏出一个造型。使艺术家们觉得原来计算机也这么友好，这么方便。 使用 Maya 来完成一个独立的动漫世界成为了我们整个动漫小组的设计方向。 1.2 本文的主要工作和论文结构 本文

19、的主要内容是在分析 使用 NURBS 和多边形两种建模方式制作模型 。论文主要研究以下 4 部分的内容： (1) 毕业 设 计 动漫介绍 （第二章） (2) 运用到的 MAYA 技术 （第三章） (3) 建模技术详细介绍 （第四章） (4) 模型完成效果 （第五章） (5) 总结与展望 （第六章） 本文后继章节安排如下： 这次毕业设计给我的感受及本论文中参考到的文献 本科毕业论文 动画中三维场景开发 3 第二章 动画及其场景 2.1 动画简介 动漫简介 ：纳金博士幼儿园毕业了。他们的毕业任务是到海底来一探究竟。海底有什么神秘呢？纳金博士又会遇到哪些朋友呢？邪恶的鲨鱼、聪明的纳金博士又会上演怎样

20、高潮迭起的故事呢？一切尽在 海域征途 。 制作过程： 图 2-1：动漫制作过程 分 镜故事 根据文字创意剧本进行的实际制作的分镜头工作，手绘图画构筑出画面，解释镜头运动，讲述情节给后面三维制作提供参考。 本科毕业论文 动画中三维场景开发 4 3D 粗模 由 设计 人员制作出故事的场景、角色、道具的粗略模型， 并形成素描样子， 为 Layout 做准备 。 3D 角色模型 、 场景 、 道具模型 根据概念设计以及客户、监制、导演等的综合意见，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”。 贴图材质 根据概念设计以及客户、监制、导演等的综合意见，对 3D 模型 “化妆”，进行色彩

21、、纹理、质感等的设定工作，是动画制作流程中的必不可少的重 要环节。 骨骼 绑定 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，为动画师做好预备工作，提供动画解决方案。 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。 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，把握每个镜头的渲染气氛。 3D 特效 根据具体故事，由特效师制作。若干种水、烟、雾、火、光效在三维软件（ MAYA）中的实际制作表现方法 。 分层渲染 /合成

22、动画、灯光制作完成后，由渲染人员根据后期合成师的意见把各镜头文件分层渲染，提供合成用的图层和通道。 配音配乐 由剧本设计需要，由专业配音师根据镜头配音，根据剧情配上合适背景音乐和各种音效 剪辑 用渲染的各图层影像，由后期人员合成完整成片，并根据客户及监制、导演意见剪辑成不同版本，以供不同需要用。 这里，我想说的是： 1. MAYA 对于我们来说是属于陌生的东西。因此在毕业设计任务布置的时候姚老师尽量给我们学习的空间。因此模型任务相对比较轻松。 2. 姚老师给了我们很大学习空间及时间的时候我 们在学习过程中开始尝本科毕业论文 动画中三维场景开发 5 试随便用品的建模。因此下面介绍的模型很多是学习

23、过程中的尝试作品。 3. 在学习 MAYA 建模过程中我们也开始对我们任务目标场景进行建模。所以我们建模组算是比较早完成毕设的。同时姚老师安排我们尽量多学习后期制作。我们又在刘双丰动漫师指导下接触了贴图。 4. 我们模型组由于有两组队员。安排建模的模型一样。因此在建模的时候我们对于没有用到动漫中的模型进行贴图尝试等等。 2.2 所需场景介绍 这次工作任务中我们组主要负责的是一下几个模型的建模： 1. 哈哈镜 （下图 2-1） 2. 海底游乐场 （下图 2-2） 3. 纳金小博士空间 （下图 2-3） 4. 耶克的家（海底） （下图 2-4） 5. 宇宙飞船操作台 （下图 2-5） 6. 宇宙飞船 （下图 2-6） （下图 2-7） 7. 其他小物件 图 2-2： 哈哈镜