班級學號河北化工醫藥職業技術學院畢業論文模型展示姓名專業動漫設計與制作專業指導教師河北化工醫藥職業技術學院信息工程系二0一0年十二月摘要隨著計算機技術、網絡技術的發展，動漫設計與制作成為方興未艾的朝陽產業，與世界發達國家相比，中國的數字媒體產業才剛剛起步。本文從三維建模、模型的渲染以及動畫短片的合成加以介紹。Maya是美國Alias|Wavefront公司出品的世界頂級的三維動畫軟件，應用對象是專業的影視廣告，角色動畫，電影特技等。Maya功能完善，工作靈活，易學易用，制作效率極高，渲染真實感極強，是電影級別的高端制作軟件。關鍵詞：影視，動漫，模型，MAYAAbstractWithcomputertechnology,networktechnology，animationdesignandproductionintoasunriseindustryintheascendant,ascomparedwithdevelopedcountries,China’sdigitalmediaindustryhasjustbegun.Inthispaper，three-dimensionalmodeling,renderingandanimationclipsmodelsynthesistobeintroduced。MayaistheUnitedStates，Alias|Wavefrontcompanyproducedtheworld'stopthree-dimensionalanimationsoftware,theapplicationobjectisaprofessionaltelevisionadvertising，characteranimation，filmspecialeffectsandsoon。Mayafunctional，flexibleworking,easytouse,producehighefficiency，renderinghighlyrealistic，isthelevelofhigh-endfilmproductionsoftware.Keywords：Movie，Television,Model,MAYA一、緒論（一）研究動畫歷史1、動畫片的發展2、動畫的定義：動畫是一種綜合藝術門類，是工業社會人類尋求精神解脫的產物,它集合了繪畫、漫畫、電影、數字媒體、攝影、音樂、文學等眾多藝術門類于一身的藝術表現形式。3、中國動畫的歷史動畫人才的培養，尤其高等的動畫教育工作將繼續發展,一代新的動畫藝術家將在他們中間出現。中國動畫事業起步非常早，早期遠遠超出日本，但70年代后,日本動畫蓬勃發展，超越了中國，成為局勢.以下對中日動畫發展按照時期進行對照比較，主線按照中國的動畫時期劃分.（1）、中國建國前--早期探索期中國的動畫事業發展很早，20年代中國的動畫先驅萬氏兄弟(萬嘉綜（萬籟鳴)、萬嘉淇（萬古蟾）、萬嘉結(萬超塵)和萬嘉坤(萬滌寰）)就開始研究動畫制作，第一部中國自制的人畫合演的《大鬧畫室》就是他們制作，1935年，中國第一部有聲動畫《駱駝獻舞》問世。1941年，受到美國動畫《白雪公主》影響，制作了中國第一部大型動畫《鐵扇公主》，在世界電影史上，這是繼美國《白雪公主》、《小人國》和《木偶奇遇記》后的第四部大型動畫，標志中國當時的動畫水平接近世界的領先水平。日本在這段時期處于戰前草創期,動畫制作水平還比較低，而且由于軍國主義影響，使得其戰斗場面的制作的到一定發展。不過這段時期日本引進了一些國外的動畫，中國的《鐵扇公主》也在其列,日本漫畫之神手冢治蟲看到后，深受震動.中國美術電影始于二十年代初，“萬氏兄弟”在上海拍攝了中國最早一批動畫片，其中影響較大的是長片《鐵扇公主》。由于無人投資于1942年后中斷了。四十年代初，錢家駿等在重慶也攝制動畫短片《農家樂》,但也未獲發展。新中國美術電影于1947年開始攝制，在東北解放區興山鎮先后產生了新中國第一部木偶片《皇帝夢》和動畫片《甕中捉鱉》。人民藝術家陳波兒和日本動畫專家方明(持永只仁)等為此作出了重要貢獻。他們在人員不足,設備簡陋和條件下完成攝制工作，難能可貴，為新中國美術電影的發展揭開序幕。(2）、中國建國初期—-蓬勃發展期（建國到1965年）建國后，中國的動畫事業可以說是得到了非常快速的發展,不但作品多，而且精品也非常多。從1950年的一部動畫，發展到60年代已經每年都能制作出十多部動畫，其中特別值得一提的就是1961~1964年制作的《大鬧天宮》，它可以說是當時國內動畫的顛峰之作，從人物、動作、畫面、聲效等等都達到當時世界的最高水平。(3）、中國文化大革命時期(1966年到1977年）文化大革命時期，中國動畫業明顯的受到了影響.1966～1971這六年中,沒有一部動畫片制作出來。之后幾年的形勢似乎有了一點好轉，但是1972~1977年間也只有每年2～4部動畫出爐。這一段時期，中國動畫業的大好形勢沒有了，中國的動畫事業幾乎是在原地停滯了十多年。反觀日本動畫業，日本這時處于探索期后期與題材確定期開始。動畫事業在手冢治蟲帶動下，形勢大好。這段時期,高田勛、宮崎駿、松本零士等一批動畫制作人才出現，在他們的努力下，日本動畫精品不斷。而且在不斷發展過程中,日本動畫業開始嘗試擴大動畫創作所用的題材范圍，造成了現在日本動畫無所不包的情形。可以說,這段時期是日本動畫業歷史上非常關鍵的時期,正是這段時期的發展，確立了現在日本動畫不可動搖的地位.(4）、中國改革開放后——緩慢發展期(1978年至1998年）改革開放,中國動畫終于又邁開了沉重的步伐，但是文化大革命帶來的滯后卻是無法改變。這一段時期，中國動畫的發展不再有了建國初的強勁氣魄，雖然動畫產量又開始回復，每年還是有許多動畫制作出來，但是，當年的開創精神已經不復。這個表現在很多方面：其一,不再探索新的動畫形式，現在見到的，也就是建國時候的那幾種傳統藝術動畫了；其二，可能是因為成本太高，水墨動畫幾乎不再做了，20年中只做出來一部；其三，由于根深蒂固的思想“動畫片就是小孩子看的東西"，沒有在動畫的取材方面做出突破;其四，文化大革命時期，中國許多動畫人才流失了,而改革開放初期，又不能馬上找到這方面的人才等等。（5）、新中國建國50周年后-—探索嘗試期（從1999年至今)國外動畫的不斷引進，中國動畫界終于知道了自己的不足,于是開始了各種探索與嘗試。（二）中國動畫的前景與現狀1、中國動畫的前景截至2007年10月，國內已有30多個動漫產業園區、5400多家動漫機構、450多所高校開設動漫專業、46萬多動漫專業在校學生。而在中國84萬個各類網站中,動漫網站約有1。5萬個，占1。8%，這一數字與2006年初同期相比增加了4000余個，增長率約為36%；動漫網頁總數達到5700萬個，增長率約為50%。面對廣闊的動漫市場，各地動漫產業發展計劃的制定更是如火如荼,紛紛打造自己的“動漫之都”。北京開始著力打造國際一流的動漫產業中心；上海、廣州、福州已初步形成以網絡游戲、動畫、手機游戲、單機游戲和與游戲相關的產業鏈。這一切都直接導致了國產動漫市場的上位。與幾年前中國動漫市場中85％以上都是外國的動畫片的情形形成鮮明對比的是，2007年國產動畫片的數量已經占國內動漫市場的半壁江山。中國動漫還是有很大的發展前景的.2、中國動畫的現狀中國的動畫加工雖然在一段時間內發展迅速，各個動畫加工公司也取得了顯著的經濟效益，但決不是長久之計，中國動畫加工近年來愈來愈不景氣，主要是受了5個方面的影響：(1）、國內無序競爭由于不存在技術含量問題，畫得又好又便宜的動畫公司越來越多,均價成本5元錢一張的動畫，愿意出二三元接的人很多。為了搶生意，亂報價,行業內部的惡性競爭降低了整個行業的利潤收入。(2）人才凋零1995后,早期參與加工的、具備了高素質的從業人員已經不再做具體工作,因為加工動畫非常辛苦，按張數計酬和緊迫的進度要求使幾乎每個動畫人都有連續數十小時工作的經歷，能吃苦的城市年輕人越來越少,很多對這個行業心向往之的大學生到公司呆上幾天后，很快就被繁重的工作嚇跑了。這時動畫制作人員的主力開始向外地和農村人口傾斜。后來者的蕪雜使該行業呈現青黃不接的狀況.制作質量持續下降，甚至粗制濫造，破壞了已有的行業形象。（3）國際競爭總的來說，隨著中國經濟實力增長,人均消費水平提高,國際動畫加工業務流向其他一些勞動力更加廉價的國家,國內一些地區的動畫加工公司因此而關門，繼續運營的公司，其員工收入在社會總體收入水平提高時沒有什么變化，誘惑力漸弱.(4）技術革新主要是美國三維的興起,電腦軟件代替了很多人力因素。這也是所有行業發展的趨勢：技術終將把人類從重復煩瑣的工業流水化生產解放出來，工作重心逐漸向核心創意與技術研發轉移。（5)轉軌艱難面臨國家對動漫產業強有力的政策支持，仿佛中國動畫的復興就在明天,然而,當一些有著雄厚資金的投資者興沖沖地瞄上這個行業的時候，卻發現很難找到一家有完整動畫生產鏈的動畫公司，而動畫公司此時轉向原創也是險阻重重。加工動畫即使擁有好的技術力量，卻幫不了原創的忙。與汽車、電子這樣的“三資”模式不同的是,加工動畫從來沒有生產過完全面向中國市場的產品。觀眾需要什么？雖然加工動畫帶來了歐美、日本的管理范本，但很難說這些就能夠直接照搬，一是因為給“中國老板”干和給外國老板干，多半不一樣；二是因為要讓他們把自己“倒空”，的確不是件容易的事。真正合乎國情的管理模式和制作風格,一樣需要在實踐中摸索。二、三維動畫（一）三維動畫的定義三維動畫又稱3D動畫,是近年來隨著計算機軟硬件技術的發展而產生的一新興技術。三維動畫軟件在計算機中首先建立一個虛擬的世界，設計師在這個虛擬的三維世界中按照要表現的對象的形狀尺寸建立模型以及場景，再根據要求設定模型的運動軌跡、虛擬攝影機的運動和其它動畫參數，最后按要求為模型賦上特定的材質,并打上燈光。當這一切完成后就可以讓計算機自動運算，生成最后的畫面。(二）三維動畫的制作軟件1、MAYA軟件及合成軟件AE的介紹（1）MAYA軟件介紹圖片2。1Maya是美國Autodesk公司出品的世界頂級的三維動畫軟件，應用對象是專業的影視廣告,角色動畫，電影特技等.Maya功能完善，工作靈活，易學易用，制作效率極高，渲染真實感極強，是電影級別的高端制作軟件。Maya所含模塊MayaComplete所包含的模塊Modeling：業界技術領域的NURBS、POLYGON和SUBDIVISON工具.Artisan：高度直覺化、用于數字雕塑的畫筆，可以對NURBS和POLYGON進行操作。Animation：trax非線性動畫編輯器，逆向動力學(IK）,強大的角色皮膚連接功能,高級的變形工具.PaintEffects：獨一無二的技術，讓您非常容易產生最復雜、細致、真實的場景.Dynamics：圖片2.2完整的粒子系統加上快速的剛體、柔體動力學.Rendering:具有膠片質量效果的交互式渲染，提供一流視覺效果。Script：1、Mel：Maya內建個性化程序語言,基于C++和Javascrit。2、Pyhton：從Maya8開始引入并支持。Python是一種跨平臺簡單易用而又功能強大的編程語言。3、Pymel：Maya2010中，將MEL跟PYTHON結合，推出的全新腳本語言.4、MayaUnlimited所包含模塊Cloth：最快、最精確地模擬多種衣服和其他布料。AdvanceModeling：附加的NURBS和細分建模工具加工建造精確、真實的模型。MatchMoving:用Maya制作的三維元素準確地匹配原始拍攝素材。Fur:可用畫筆超乎想象地完成短發及皮毛的寫實造型及渲染.5、MayaComposerLE:運行在SGIIRIX工作站上的版本，是MayaComposer的離線合成系統.（2)AE合成軟件介紹AfterEffects是Adobe公司推出的一款圖形視頻處理軟件，適用于從事設計和視頻特技的機構,包括電視臺、動畫制作公司、個人后期制作工作室以及多媒體工作室。而在新興的用戶群，如網頁設計師和圖形設計師中,也開始有越來越多的人在使用AfterEffects。屬于層類型后期軟件。（三）其他三維動畫軟件1、3DSMAX廣泛應用于廣告、影視、工業設計、建筑設計、多媒體制作、游戲、輔助教學以及工程可視化等領域.擁有強大功能的3DSMAX被廣泛地應用于電視及娛樂業中，比如片頭動畫和視頻游戲的制作，深深扎根于玩家心中的勞拉角色形象就是3DSMAX的杰作。在影視特效方面也有一定的應用。而在國內發展的相對比較成熟的建筑效果圖和建筑動畫制作中，3DSMAX的使用率更是占據了絕對的優勢。根據不同行業的應用特點對3DSMAX的掌握程度也有不同的要求，建筑方面的應用相對來說要局限性大一些，它只要求單幀的渲染效果和環境效果，只涉及到比較簡單的動畫；片頭動畫和視頻游戲應用中動畫占的比例很大，特別是視頻游戲對角色動畫的要求要高一些;影視特效方面的應用則把3DSMAX的功能發揮到了極至。2、zbrushZBrush是一個數字雕刻和繪畫軟件，它以強大的功能和直觀的工作流程徹底改變了整個三維行業。在一個簡潔的界面中,ZBrush為當代數字藝術家提供了世界上最先進的工具。以實用的思路開發出的功能組合，在激發藝術家創作力的同時，ZBrush產生了一種用戶感受，在操作時會感到非常的順暢。ZBrush能夠雕刻高達10億多邊形的模型，所以說限制只取決于的藝術家自身的想象力。3、PoserPoser是Metacreations公司推出的一款三維動物、人體造型和三維人體動畫制作的極品軟件。用過Poser2與Poser3的朋友一定能感受到Poser的人體設計和動畫制作是那么的輕松自如，制作出的作品又是那么生動。而今Poser更能為你的三維人體造型增添發型、衣服、飾品等裝飾。讓你的設計與創意輕松展現。4、SoftimageXSISoftimageXSI是動畫制作的頂級軟件，和同類比起來最大的優點是輸出質量好，原因是它集成了metalray渲染器，后來發展到增加了非線功能的XSI,更是hollywood的利器。5、RhinoRhino是是美國RobertMcNeel＆Assoc.開發的PC上強大的專業3D造型軟件，它可以廣泛地應用于三維動畫制作、工業制造、科學研究以及機械設計等領域。其設計團隊是原ALIASDesignStudio設計程序師,其Beta測試版即推出以來，歷經一年半的測試，是有歷以來態度最嚴謹的網上測試。它能輕易整合3DSMAX與Softimage的模型功能部分,對要求精細、彈性與復雜的3DNURBS模型，有點石成金的效能。能輸出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式，并適用于幾乎所有3D軟件,尤其對增加整個3D工作團隊的模型生產力有明顯效果,故使用3DMAX、AutoCAD、MAYA、Softimage、Houdini、Lightwave等3D設計人員不可不學習使用。三、模型與合成（一）模型（MAYA軟件制作）1、模型的主題本次我的畢業設計主要是以《紅色警戒2》為主題，主要制作的是《紅色警戒2》這部游戲里面的模型，模型主要有游戲里面的基地、電廠、戰車工廠、核電廠、作戰實驗室、黑鷹戰機、米格戰機、黑熊坦克、天啟坦克等。《紅色警戒2》這部游戲里面的主要建筑物有好多種，這次選的都是游戲里比較重要的建筑，還有好多,這次由于時間的關系，只能做上面幾個模型，這幾個模型是最主要也是最難的,所以選這幾個模型，圖片是我在打游戲時截的圖片，有了圖片我就可以開始建模了。2、模型的制作（1）導入準備好的模型圖片，使圖片進入軟件內部。根據圖片的大小在場景中建一面片,再給面片貼上導進去的圖片，按數字鍵6就可以顯示所貼的圖片了。（2）展UV，根據圖片的大小，做出和圖片一樣大面片，把圖片貼在面片上，展UV，使圖片鋪滿面片。（3)第一節:場景建模所謂游戲場景，就是必須要給每一位游戲的玩家以真實感，而MAYA自帶的各種初始模型便能做到這一點.首先,打開MAYA,因為我所做的不用貼圖來完成作品，所以不需要建立工程目錄，而如果所作模型的后期渲染要用到貼圖，則必須建立工程目錄,以便于隨走隨做.在這里簡單介紹工程目錄的建立。1選擇File/Project/New命令，創建一個新的工程目錄。2選擇創建新工程目錄后，Maya會自動跳出設置框,可以再其中設置名稱和工程目錄的路徑。在設置完名稱和路徑后，我們可以選擇使用默認設置,設置其他文件夾的文件名。3設置完畢后單擊Accept按鈕接受.圖片3.1建立完工程目錄，便開始建立模型。一般我們選用Polygons材質來完成建模.在Polygons下有很多不同的基本模型。這些基本模型，可以通過點、線、面的調整來完成設計者想要達到的模型.其中在Polygons下還有圖片3.2等選項，都是幫助我們完成模型。值得一提的是Smooth和ExtrudeFace這兩個選項。Smooth作為建模中的一個主要部分。任何一個模型,在最后完成是都要Smooth.這樣做是為了讓模型看起來更加的圓滑，更加的逼真.ExtrudeFace意為拉伸面，我們做模型的時候很多情況都要出現拉伸面或者擠壓面得情況。所以這個指令會經常用到。但要注意的是，在拉伸面時，一定要勾選工具欄中Polygons/ToolOptions/KeepFacesTogether和KeepNewFacesPlanar，這兩個選項！下面是這次我的部分模型灰白模的圖片展示:圖片3.3圖片3.4圖片3。5下面我就詳細的介紹一下這次建模的基本步驟:首先選用Polygons建模系統,在這里介紹下打開材質球的方法。1選中工具欄中Window/Renderingeditors/Hypershade.2在左邊選擇你將用到得材質球,在WorkAreaz中會出現你所選擇的材質球。3先點擊你準備賦予材質的模型,然后用鼠標右鍵點擊材質球彈出的AssignMaterialToSelection來賦予材質。因為本作品中有很多小的部件，在這里主要介紹米格戰斗機和天啟坦克的建模方法。建模最常用的工具就是擠出命令，好多零部件都是用擠出命令來完成操作，還有加環線命令和加點線工具，這幾個命令都是最常用的，也是用起來最方便的，還有好多命令也是最基本的，比如w鍵是移動工具，e鍵是旋轉工具，r鍵是縮放工具，f鍵是最佳視圖鍵等。用基本的快捷鍵就基本上能建出好多模型,飛機主要用擠出命令，坦克一般都能用的到。3、模型的渲染模型建完之后就渲染模型了我渲染的是白模,下面是白模渲染步驟：(1)建立模型，平面和環境球（2）ctrl+a，切換屬性，建立一個渲染層，選擇物體點擊紅色圈中的建立層按鈕（自動加入選擇物體,在layer1層給模型賦予普通的白色lambert材質再建立一個層，選擇Layer2層(3)打開hypershade(windows—renderingeditor—hypershade）,建立sufaceshader。右鍵點擊下圖紅圈，選擇CreateMentalRayNodes(4）找到Textures下的mib_amb_occlusion，鼠標中鍵拖動到剛才新建的SufaceShader材質上，選擇Default.(5）如果出現下圖紅色提示，是說明你渲染器沒有選擇MentalRay(6）雙擊mib_amb_occlusion節點。編輯其屬性samples越大越好一般用64或128MaxDistacne8到30根據你的模型范圍來調（7)把surfaceshade材質賦予給你的模型，模型變成黑色，用MentalRay渲染就可以看到效果了(8）MentalRay渲染質量就選產品級好了，渲染速度會慢很多。(二）合成（AE軟件）圖片3.61、片頭的制作用AE軟件給短片加效果、聲音，片頭體現出短片要展示的主題:模型展示。首先是制作片頭，片頭是整個片子的開始，也是片子主要的組成部分，一個完整的好片頭能吸引更多的觀眾來看這個片子,所以片頭至關重要，我本次做的片頭有圖片疊加效果，也就是在圖片的基礎上用AE軟件加一定的特效，使圖片具有比較好的效果或出現一定動畫,我的短片主要以紅色警戒的圖片為主題，加以修飾制作而成.音樂也是以紅警三的游戲音樂為主，使做的短片和音樂都有一定的聯系與配合.2、MAYA渲染圖片的導入與合成（1)片頭制作完之后，就可以導入以前用MAYA軟件渲染的白模了，把一個模型的逐幀圖片導進AE中，就有模型展示根據攝像機選出來的動畫了。圖片是以前渲染的，但這也是整個片子的核心內容,所以它與片頭的過度必修調整的比較銜接，我這短片主要過度使用透明度來體現，一個鏡頭和一個鏡頭是以透明度來體現過度的，這樣讓人看著比較舒服,銜接過度比較自然。（2)每個模型中間加以過度效果,使其看上去過度和緩。這里還有一個過度就是模型線框的過度,也是用透明度來體現。3、片尾的制作(1)片尾用AE加特效合成，特效的內容是以前在課堂上學的巖漿效果加以變色調整來作為背景的，還有一段是用MAYA粒子系統做出的粒子變字效果，這也是片尾的一部分。(2）片尾的內容包括制作軟件、學校、指導教師、制片人、鳴謝等,制作軟件是用截屏的方法截下的圖片，整體都是以從下往上運動的方式滾出屏幕.（3)短片視頻階段完了，音樂也就到了結尾階段，這次選得音樂比較好,短片完了音樂也隨著結束了。4、渲染短片調節渲染參數，渲染整個短片，這是最后階段,也是最愛出錯的階段，所以備份之后渲染短片。四、總結一直以來,動畫對我來說是一個新奇的