1、I 摘 要 上个世纪末开始，当代动画和漫画制作正在进行一场深刻的变革。这个变革足以改变动漫作品的创作思维、创作流程、技术关键以及动漫产业今后的发展方向 ， 这 个历史性的变革就是三维技术 的应用 。 三维技术在动画制作上的应用是电脑技术与艺术的一次完美结合，由此产生的影响显而易见。虽然还不确定三维动画是否会完全地取代二维动画，成为动画产业的风向标 ， 但 三维动画 制作作为一门新兴的技术正不断的开拓进取 。 不仅在动画制作 方面 取得传统动画所未取得的成就 ， 更是给全世界的动画 创作 者们带来一股新的动画制作理念。随着这股动画制作风潮，越 来越多的人投身于动画产业，给整个动画产业带来一个飞跃
2、的契机。 本文 分析了 三维技术 的发展及其 对动画制作产生的影响， 在此基础上对三维动画制作的一些 关键性技术 进行 研究 和探讨， 并应用于具体的动画制作 中。 本文还通过一个具体动画 短片 的制作来说明三维动画制作的优点，并与传统二维动画进行类比说明 ，阐述了二者 在制作的概念上和流程上的区别。 文中笔者 还将对现有的许多三维制作软件，例如： 3d Max、 Maya、 LightWave 等， 进行 一些介绍 。 本次动画设计是一个完整的动画开发制作过程，所以本文会从最初的动画剧本思想开始到动画 人物场景的制作，到最后的动画合成进行一系列的探讨。 通过对三维动画的理论认识到具体的动画实
3、现再到三维技术的研究与讨论，把理论与实践相互结合起来，从而达到对三维动画技术有个比较深刻的认识。 关键字 ： 3D 动画 ； 渲染 ； 贴图 ； 材质 II Abstract From the late 1990s, contemporary animation and comic production is undergoing a profound revolution. This change is enough to influence the creative thinking, the processes and the technology of the animation wo
4、rks. Moreover it may decide the animation industrys future development direction. This historic change is the 3D technology. 3-D animation technology is a perfect combination of computer technology and art and its resulting impact is obvious. Although not yet determined whether the three-dimensional
5、 animation technology will completely replace the two-dimensional animation. But as an emerging technology 3-D animation technology has been pioneering with making the ever high achievement in animation. Furthermore it 3-D animation technology have brought a new concept of animation producing. With
6、this wave of animation, growing number of people join in the animation industry, not just the traditional painter. Perhaps 3D animation technology will give the industry an opportunity to bring about a leap. This paper will discuss the development of 3-D animation technology and give some point of v
7、iew of its prospects. On this basis, we will study the key technology of 3-D animation technology and application them to specific animation. And then we will explore some technical difficulties in 3-D animation technology. This paper also adopted a specific animation production of 3-D animation to
8、illustrate the advantage of 3-D animation technology. We will discuss the different between the traditional two-dimensional animation and the 3-D animation, both the concept of animation producing and the process of animation producing. This paper will also create three-dimensional many of the exist
9、ing software, such as: 3 d Max, Maya, LightWave, for discussion and comparison. The animation design is a complete development of animation production process. Therefore, this paper records the whole process from the original story script to the final Animation mix. The animation program is mainly d
10、evelop with 3 d Max, so paper will focus on the primary animation development process used 3 d Max and some technical difficulties in 3 d Max, such as sub-animation, developing key frame, layered rendering. This paper will start the three-dimensional animation technology from the theoretical underst
11、anding of animation to achieve specific research. The theory will combine with practice in the paper. We will achieve a relatively profound understanding of 3-D animation technology. III Keywords： 3D animation; Render; Maps; Meterials IV 目 录 第 1 章 绪论 . 1 1.1 研究背景 . 1 1.2 研究意义及目的 . 1 1.3.电脑动画技术电脑技术与艺
12、术的结合 . 2 第 2 章 三维动画的概述 . 4 2.1. 三维动画的发展历程 . 4 2.2. 三维动画的开发工具 . 4 2.3. 三维动画的制作流程 . 9 2.4. 三维动画的前景 . 10 2.5. 传统的二维动画和三维动画 . 11 第 3 章 三维动画项目的概要设计 . 14 3.1. 动画制作的流程设定 . 14 3.2. 关于动画的设想 . 15 3.3. 动画的剧本形成 . 15 3.4. 动画的实现工具 . 16 3.4.1. 动画的开发工具 3d Max . 16 3.4.2. 后期制作工具 . 18 3.5. 动画实现的关键技术及难点 . 18 3.6. 动画的制
13、作目标和要求 . 21 第 4 章 详细设计 . 22 4.1. 人物线稿的设计 . 22 4.2. 创建模型 . 22 4.3. 贴图的制作和材质的制定 . 26 4.4. 人物骨骼的架设和蒙皮 . 28 4.5. 人物动作的设定 . 30 4.6. 镜头与灯光的运用 . 32 4.6.1. 镜头的设置 . 32 4.6.2. 灯光的运用 . 34 V 4.7. 渲染动画 . 36 4.8. 后期合成和音效 . 39 第 5 章 结论 . 40 致 谢 . 41 参考文献 . 42 VI Contents Chapter 1 Introduction . 1 1.1 Background.
14、1 1.2 Research Aim . 1 1.3. Computer Animation Technology and Animation Arts. 2 Chapter 2 Overview of 3-D Animation . 4 2.1. Development of 3-D Animation. 4 2.2. Tools for 3-D Animation . 4 2.3. Production Process . 9 2.4. Prospects of 3-D Animation. 10 2.5. 2-D Animation and 3-D Animation. 11 Chapt
15、er 3 Summary of Design . 14 3.1. Prosess Setting. 14 3.2. About the Design . 15 3.3. Animation Script . 15 3.4. Tools for Design. 16 3.4.1. Animation Tool-3d Max. 16 3.4.2. Tools for Post-producing . 18 3.5. Key points of the Design . 18 3.6. Request of the Design. 21 Chapter 4 Detailed Design . 22
16、4.1. Figues . 22 4.2. Creating Models. 22 4.3. Meterial and Maps . 26 4.4. Biped and Skin . 28 4.5. Action Setting . 30 4.6. Cameras and Lights. 32 4.6.1. Cameras Setting . 32 4.6.2. Lights Setting . 34 VII 4.7. Rendering . 36 4.8. Audio Processing . 39 Chapter 5 Conclusion . 40 Acknowledgement . 41
17、 References . 42 厦门大学本科毕业论文 1 第 1 章 绪论 1 1 研究背景 在中国，近几年来动漫事业迅猛发展，动漫成为一项新兴的产业，潜力巨大。国内动漫制作的队伍也是空前壮大。即便如此，中国的动漫事业相对于日本和美国这种国家，差距还是十分的明显。中国的动漫历来不被国内的动漫读者追捧。 主要原因在于 中国动漫制作的思维 太过 保守，动漫画只针对儿童这种创作误区严重束缚了动漫事业的发展。令人感到欣喜的是，中国的动漫已经开始尝试 挣脱这种思想，并不断的学习和进步。在向日本和美国动漫画界学习的基础上，中国动漫画如何保有自己特色的文化元素，如何像日美一样将动漫合理的产业化，如何将动漫
18、画普及而不仅仅只是针对儿童，这都是动漫画课题中值得研究的项目。 1 2 研究意义及目的 选择制作 3d 动画作为毕业设计课题的根源是因为自己是一名十足的动漫爱好者。因此在看到毕业设计课题清单时，发现其中有动画制作的相关项目，我突发其想：为什么不自己尝试制作一部或者是一小段属于自己原创的动画作品，看过许许多多的动漫画，体验一下动画的创作过程也未尝不可。 动漫画不仅仅 是一种消遣娱乐，它是一种视觉艺术，是一种存在巨大经济效益的产业，更是一种世界性的文化。 世界各个国家和地区都自己的语言和文字，但是我们能通过一幅简单漫画来传达我们的思想和意志，能通过一部简单的动画来表达一些共同的声音。因此动漫画是一
19、种不折不扣的艺术，它就好像文著一样传达着作者的思想并于广大读者 间 产生共鸣。 作为一种被广泛认同的艺术形式是动漫存在和发展的前提，同时作为一种比传统的艺术画作类似油画，国画之类，更接近普通群众的艺术，动漫有着自己得天独厚的群众基础，这是一种人皆可赏的艺术。这也是动漫画作为一种产业存 在的根由。动漫可以是一种艺术，也可以是一种娱乐，它可以传达深刻的涵义但不会缺乏趣味内容。因此动漫画能够产生巨大的经济效益，将动漫产业化可以创造出不亚于任何一项文化产业的巨大经济效应。因此动漫画的制作与研究存在着必要性。 厦门大学本科毕业论文 2 1.3. 电脑 动画技术电脑技术与艺术的 结合 电脑 动画技术是建立
20、在软硬件、图形学、数学、美学、摄影等多学科基础上而又不断发展的高新技术。影视产品的生产实践为电脑动画技术的发展开辟了市场。软硬件技术的发展使电脑动画的制作成为可能。数学及图形学的发展为设计动画软件提供了优良的算法。 电脑动画技 术日益显露出明显的经济价值、艺术价值、学术价值和实用价值。为了制作更新、更美、更复杂的动画作品越来越多的探索者开始潜心研究动画制作技术。 电脑动画是借助于计算机实现的，它涉及到计算机的基本知识，如计算机的图形显示原理、软件编程技术以及高速图形处理芯片或板卡的接口技术；它还需要相应的外围设备来实现动画作品的输出，如逐帧控制器、海量存储器、高速硬盘阵列等。当需要在中低档设备
21、上输出实时动画作品时，它需要创作人员了解不同的图像压缩格式及压缩比对画面的损伤程度。而从事影视动画创作时，它还需要创作人员了解编辑机及特技机 等影视后期制作设备的基本原理，以上这些显然都是电脑动画的技术属性。 电脑动画创作当然还需要有一定的美术基本知识以及超常的想象力，否则完成的动画作品很难具有什么艺术价值。这显然是电脑动画的艺术属性。然而长期以来将电脑动画归属于艺术类还是技术类却一直没有明确的答案，因为仅仅从字面上看 “电脑动画 ”这四个字的属性是不明确的，它同时具有 “电脑动画艺术 ”及 “电脑动画技术 ”的双重含义两者不可能完全彻底地分开 ， 因而准确地说，电脑动画应是一门艺术与技术结合
22、的学科。电脑动画不同于平面设计关键在于其动。广义的电脑动画除了我们感兴 趣的影视动画外，还包括有基于计算机显示技术的全部动画内容，如基于操作平台的小的图标动画、简易的线条动画、网页动画以及广泛应用于计算机游戏中的各种二维、三维动画等。这些基于计算机显示的动画要么图幅小，要么图像质量不高。特别是各种 3D 游戏，通常只能在特定的显示环境下才能实现较高质量的实时动画 。 也就是说动画的最佳显示效果与所用显示卡的图形处理芯片密切相关。 随着三维动画的流行，越来越多的人开始投身于动画制作。这其中包括原来二维动画时代的原画师，也有一些有些许或者根本没有美术背景的三维软件使用者。 动画制作不在局限于 少部
23、分有专业背景的原画创作者。许许多多没有美术背景的人通过对三维软件的学习就可以动手制作三维动画。而且 现今的动画制作特别是三维动画的制作不再遵循传统的动画制作模式，不再是简单的进行原画创作就可以完成的 。随着 缤纷繁杂的三维软件 不断 在市面上出现 ，原画制作者对这些软件的操作满头雾水， 一时间，传统的原画制作者开始迷茫，这个时代 的 动画制作还需不需要这些有美术背景的原画师，抑或是普通的三维软件精通者就足够。 厦门大学本科毕业论文 3 普遍的三维软件在进行动画制作都要求使用者具有一定的操作能力，即要求动画制作者要对所使用的三维软件操作熟稔。 因此许 多人认为只要熟练掌握三维软件的使用就可以精通
24、动画制作。其实这种想法是一种误区，动画的制作更依赖于动画制作者本身的美术功底。 传统动画师要训练成为一名三维动画师很简单， 只要学会如何使用三维软件，学会 怎么拖动控制，怎么设关键帧就行了 ， 很快他会变成一个非常棒的三维动画师。而很多三维软件精通者却很难被训练成一个合格的三维动画师，即使他们非常清楚该怎么操作，但要自己知道一个角色什么地方该动，什么地方该设关键帧却是一个长期的事情。 这也就带来了一个问题作为普通的软件工程师，在这个动漫和 3d 游戏盛行的年代如何从一个软件编程 者转变为一个 3d 动画工程师，如何解决美术修养缺乏的问题。这是软件编程领域于动漫融合要解决的问题，更是电脑技术与艺术融合过程需要解决的一个重大问题。
