1、 本 科 毕 业 论 文 利用 MAYA 技术 构建 三维动画 场景 的研究 Research of Constructing three-dimentional Senario Using Maya 姓 名： 学 号： 学 院：软件学院 系：软件工程 专 业：软件工程 年 级： 指导教师： 年 月 摘 要 Maya 是 Alias 公司的产品，作为三维动画软件的后起之秀，深受 全世界3D 制作者 的 青睐 。在 国内 ， Maya 也正在 慢慢 地 兴起 ，并涌现出一大群技术相当卓越的制作者 。 本文着重介绍了 Maya 中各种形状的模型的建立的方法以及如何为建立好的模型贴上生动的材质。 模
2、型的建立主要有 Polygon 以及 Nurbs 两种方式 。两种 不同的建模方式，他们 各自 有着不同的特点和 优 缺点 ， Polygon 有完善的建模系统以及实践经验基础，较少的系统资源占用率 和较快的运行速度， Nurbs 可以被用来创造各种各样的复杂的 光滑的 曲面造型和表现一些特殊的效果 。侧重点在于Polygon 建模 ， 以及 部分 的 Nurbs 配合 ， 两者 之间相互的补充让 Maya 建立各式的模型显得游刃有余。 本文进一步 讲解了 Maya 模型建立完毕之后，如何给 生硬 的模型贴上精致的贴图 。本文分为三种方式介绍贴图的过程：矢量贴图、 普通的 位图贴图，以及高级材
3、质贴图。 贴图的过程包括了如何调整 UV 纹理。 UV 纹理是模型对应于贴图的位置坐标。 配合 UV 纹理编辑器的使用， UV 纹理的调节会变得更加简单。 不论是矢量图或者是位图 ， 都 能 使 模型 焕发出生机， 高巧的 贴图能力在 Maya 场景建设中有画龙点睛的作用。 讲解的过程由浅入深 ，并且结合了几个实例 ，为神秘的电影虚拟场景、特效的制作过程揭开了一层神秘的面纱。 关键词 ： 三维 场景制作 ； 角色建模 ； 3D 模型制作Abstract Maya, a product of Alias, has won the popularity of 3D makers world wid
4、e, though it is newly used given so many 3D cartoon making software as choices. In our country, Maya is beginning to have more market share with more and more professional composers using this tool. This paper emphasizes on the methods with which various shape models could be built and how to paste
5、textures on those existing models. There are mainly two ways to establish the models, and they are Polygon and Nurbs. These two methods have their own distinctive characteristics. As for Polygon, it has the following advantages, for instance, a complete modeling system and practical experiences, les
6、s resource consumption from the system and faster running speed. When it comes to Nurbs, we could utilize this technique to create all kinds of intriguing smooth surface modeling and some special effect too. But here we are going to focus more on the first and less on the latter. The combination of
7、these two makes modeling with Maya much easier. In addition, after the models have been constructed, we will show the methods which make the surface covered with pictures of different formats. This technology enables the models to be more alive, as a result of which, pasting pictures has the effect
8、become more appealing. In this paper, we introduced how textures are made and adjusted. The explanation develops step after step, and it unveils the secret that lies behind how the mysterious virtual movie scenes and special effects are made. Key Words: Scene Construction; Role Modeling; 3D Model Ma
9、king. 目录 第一章 引言 . 1 1.1 项目背景 . 1 1.2 动漫业研究现状与存在问题 . 1 1.3 主要工作内容 . 2 1.4 论文组织结构 . 2 第二章 场景介绍 . 4 2.1 动画故事梗概 . 4 2.2 主要场景绘图展示 . 4 2.3 本章小结 . 7 第三章 建模技术的研究 . 8 3.1 Polygon 与 Nurbs 建模技术研究 . 8 3.2 模型整合 . 20 3.3 本章小结 . 22 第四章 模型贴图的研究 . 23 4.1 贴图的准备工作 . 23 4.2 位图材质贴图 . 24 4.3 矢量图贴图 . 29 4.4 高级材质贴图 . 29 4.
10、5 本章小结 . 33 第五章 场景展示 . 34 第六章 总结与展望 . 37 致谢 . 38 参考文献 . 39 Contents Chapter 1 Introduction . 1 1.1 Project Background . 1 1.2 Current Status and Existential Problems . 1 1.3 Major Work. 2 1.4 Outline of Thesis. 2 Chapter 2 Scenic Introcuction. 4 2.1 Introduction of Cartoon Story. 4 2.2 Show for The
11、Main Scene . 4 2.3 Summary . 7 Chapter 3 Research on Modeling Technique . 8 3.1 Polygon and Nurbs . 8 3.2 Integration of Models . 20 3.3 Summary . 22 Chapter 4 Research on Model Picture Pasting . 23 4.1 Preparation on Pasting. 23 4.2 Pasting with Bitmap . 24 4.3 Pasting with Vectorgraph . 29 4.4 Pas
12、teing with High Quality Texture . 29 4.5 Summary . 33 Chapter 5 Display . 34 Chapter 6 Expectation . 37 Acknowledgement . 38 References . 39 第一章 引言 1 第一章 引言 1.1 项目 背景 动画业是当前世界市场上技术含量高、蒸蒸日上的产业之一。随着计算机图形技术的发展，三维动画处理的技术也越来越多，功能越来越强大。 中国 国 内 有近四亿青少年受众，市场潜力深厚。由于动漫节目及产品对青少年儿童的成长有重大的影响，广电总局要求中央及各地方电视台开播少儿频
13、道，并且所播放的动画节目以国产优秀动画为主，这从政策 上为国产动漫产品创造出了巨大的市场需求 1。 Maya 在三维动画 领域 是 佼佼者 之一 。 Maya 是 Alias 公司出品的一款 世界 闻名 的 3D动画软件 ， 现 被 Autodesk 公司收购。主要的 应用对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等 。 著名的星球大战前传就是采用 Maya 制作特效的，此外还有蜘蛛人、指环王、侏罗纪公园、海底总动员、哈利波特甚至包括头文字 D 在内的大批电影作品。 1.2 动漫 业 研究 现状与存在问题 中国具有广大的动画市场。 在中国，有超过 5000 家的机构在从事动漫制作的工作，有超过
14、20 万的动漫人才。人数方面 ，中国远远超过了日本、美国等动漫大国。 然而， 在中国能够深入人心的动漫作品，仅仅只有早期的孙悟空、葫芦娃、苏克和贝塔、皮皮鲁等等有限的几部。 近期比较成功的作品也寥寥无几，例如喜羊羊与灰太狼 ， 喜羊羊与灰太狼融合了各种幽默、搞怪 、夸张 的表现形式，打破了过去国产动漫呆板说教的范式。 据资料显示，在中国 青少年最喜爱的动漫作品中，日本动漫占 60%，欧美动漫占 29%，而中国原创动漫，包括港台地区的比例只有 11%2， 这 明显落后于国外动漫产业的水平。我国动漫产业的发展仅仅 处于 初级阶段 。 厦门大学本科学位论文 利用 Maya 技术构建三维动画场景的研究
15、 2 中国动漫业的落后，可以归结 为许多原因。其中，包括重视的力度的不够 ，不成熟的市场环境 ，动漫生产者经常会为微薄的利润问题而放弃继续生产。 加上国内传统思想的禁锢，传统的模式化教育 ， 造成 动漫人才 贫乏的创新思想 。 1.3 主要 工作 内容 毕业设计期间，本人主要是参与动漫剧本 中大型场景的建设 。通过项目之前对 Maya 自学 到项目前期收集了大量资料、书籍、 视频等方式，熟悉了 Maya 这个三维 动画 制作软件 ， 积累了大量 Maya 软件的使用方法、建模的经验 ，以及后期的模型贴图用到的复杂的节点知识 。 总结全文，本人的主要工作内容有： 1. 包括地球村庄场景、礼堂场景
16、、 飞船以及飞船室内场景的建立 。其中，地球村庄场景中包括了建筑、 喷泉、 地 平 面、海洋、天空背景、植物、以及部分修饰物体。 礼堂场景中包括礼堂的建筑部分、礼堂内讲台部分，包括麦克风、茶杯、礼花。飞船场景中，有飞船船舱、船舱内的操作台、柜子、水晶床等物品。 2. 场景建立完毕后模型的整合工作 。 3. 模型建立完毕以后大量的贴图工作。 利用到的技术有矢量贴图、普通的位图贴图、高级材质贴图。 4. 场景的展示动画。 1.4 论文组织结构 本论文分五个章节安排， 从介绍 Maya 在国内以及国际的发展现状到介绍Maya 大型场景的实现 ，各章节的内容安排 如下： 第一章 主要介绍本项目的背景、
17、 国内动漫业的现状 和 项目中本人的 主要工作 。 第二章 介绍了本次动漫项目中剧本的故事梗概，以及展示了美工师给的几张场景绘图。 第一章 引言 3 第三章 这章主要介绍了 Maya 建模中常用的两种建模方式， Polygon 以及Nurbs（ Non-Uniform Rational B-Splines） 方式。 分析了两种建模方式各自的优缺点，以及通过实例的讲解展示了 两种建模方式的强大的功能 。 第四章 本章重点介绍的是 Maya 的贴图功能。其中分为前期的准备工作 和贴图部分。 第五章 本章 主要 展示项目中本人完 成的场景的截图。 并且客观地分析其中的 优 点 以及存在的问题 。 第 六 章 总结与展望，将对该项目的特点及重点进行再次陈述，并说明该项目今后的开发方向以及尚需改善的部分。
