模型展示动漫设计与制作毕业论文.doc

班 级 学 号 河北化工医药职业技术学院毕业论文模型展示姓 名 专 业 动漫设计与制作专业指导教师 河北化工医药职业技术学院信息工程系 二0一0年十二月摘 要随着计算机技术、网络技术的发展，动漫设计与制作成为方兴未艾的朝阳产业，与世界发达国家相比，中国的数字媒体产业才刚刚起步。本文从三维建模、模型的渲染以及动画短片的合成加以介绍。Maya是美国Alias|Wavefront公司出品的世界顶级的三维动画软件，应用对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。Maya功能完善，工作灵活，易学易用，制作效率极高，渲染真实感极强，是电影级别的高端制作软件。 关键词:影视，动漫，模型，MAYAAbstractWith computer technology, network technology, animation design and production into a sunrise industry in the ascendant, as compared with developed countries, China's digital media industry has just begun. In this paper, three-dimensional modeling, rendering and animation clips model synthesis to be introduced.Maya is the United States, Alias | Wave front company produced the world's top three-dimensional animation software, the application object is a professional television advertising, character animation, film special effects and so on. Maya functional, flexible working, easy to use, produce high efficiency, rendering highly realistic, is the level of high-end film production software.Keywords:Movie，Television,Model, MAYA目 录一、绪论1（一）研究动画历史11、动画片的发展12、动画的定义：13、中国动画的历史1（二）中国动画的前景与现状21、中国动画的前景22、中国动画的现状3二、三维动画5（一）三维动画的定义5（二）三维动画的制作软件51、MAYA软件及合成软件AE的介绍5（三）其他三维动画软件61、3DS MAX62、zbrush73、Poser74、SoftimageXSI75、Rhino7三、模型与合成8（一）模型（MAYA软件制作）81、模型的主题82、模型的制作83、模型的渲染10（二）合成（AE软件）101、片头的制作102、MAYA渲染图片的导入与合成103、片尾的制作104、渲染短片11四、总结12致 谢13参考文献14一、绪论（一）研究动画历史1、动画片的发展2、动画的定义：动画是一种综合艺术门类，是工业社会人类寻求精神解脱的产物，它集合了绘画、漫画、电影、数字媒体、摄影、音乐、文学等众多艺术门类于一身的艺术表现形式。3、中国动画的历史动画人才的培养，尤其高等的动画教育工作将继续发展，一代新的动画艺术家将在他们中间出现。中国动画事业起步非常早，早期远远超出日本，但70年代后，日本动画蓬勃发展，超越了中国，成为局势。 以下对中日动画发展按照时期进行对照比较，主线按照中国的动画时期划分。 （1）、中国建国前早期探索期 中国的动画事业发展很早，20年代中国的动画先驱万氏兄弟（万嘉综(万籁鸣)、万嘉淇(万古蟾)、万嘉结(万超尘)和万嘉坤(万涤寰)）就开始研究动画制作，第一部中国自制的人画合演的大闹画室就是他们制作，1935年，中国第一部有声动画骆驼献舞问世。1941年，受到美国动画白雪公主影响，制作了中国第一部大型动画铁扇公主，在世界电影史上，这是继美国白雪公主、小人国和木偶奇遇记后的第四部大型动画，标志中国当时的动画水平接近世界的领先水平。 日本在这段时期处于战前草创期，动画制作水平还比较低，而且由于军国主义影响，使得其战斗场面的制作的到一定发展。 不过这段时期日本引进了一些国外的动画，中国的铁扇公主也在其列，日本漫画之神手冢治虫看到后，深受震动。 中国美术电影始于二十年代初，“万氏兄弟”在上海拍摄了中国最早一批动画片，其中影响较大的是长片铁扇公主。由于无人投资于1942年后中断了。四十年代初，钱家骏等在重庆也摄制动画短片农家乐，但也未获发展。 新中国美术电影于1947年开始摄制，在东北解放区兴山镇先后产生了新中国第一部木偶片皇帝梦和动画片瓮中捉鳖。人民艺术家陈波儿和日本动画专家方明(持永只仁)等为此作出了重要贡献。他们在人员不足，设备简陋和条件下完成摄制工作，难能可贵，为新中国美术电影的发展揭开序幕。 （2）、中国建国初期蓬勃发展期（建国到1965年） 建国后，中国的动画事业可以说是得到了非常快速的发展，不但作品多，而且精品也非常多。从1950年的一部动画，发展到60年代已经每年都能制作出十多部动画，其中特别值得一提的就是19611964年制作的大闹天宫，它可以说是当时国内动画的颠峰之作，从人物、动作、画面、声效等等都达到当时世界的最高水平。 （3）、中国文化大革命时期（1966年到1977年） 文化大革命时期，中国动画业明显的受到了影响。19661971这六年中，没有一部动画片制作出来。之后几年的形势似乎有了一点好转，但是19721977年间也只有每年24部动画出炉。 这一段时期，中国动画业的大好形势没有了，中国的动画事业几乎是在原地停滞了十多年。 反观日本动画业，日本这时处于探索期后期与题材确定期开始。动画事业在手冢治虫带动下，形势大好。 这段时期，高田勋、宫崎骏、松本零士等一批动画制作人才出现，在他们的努力下，日本动画精品不断。而且在不断发展过程中，日本动画业开始尝试扩大动画创作所用的题材范围，造成了现在日本动画无所不包的情形。可以说，这段时期是日本动画业历史上非常关键的时期，正是这段时期的发展，确立了现在日本动画不可动摇的地位。 （4）、中国改革开放后缓慢发展期（1978年至1998年） 改革开放，中国动画终于又迈开了沉重的步伐，但是文化大革命带来的滞后却是无法改变。 这一段时期，中国动画的发展不再有了建国初的强劲气魄，虽然动画产量又开始回复，每年还是有许多动画制作出来，但是，当年的开创精神已经不复。这个表现在很多方面：其一，不再探索新的动画形式，现在见到的，也就是建国时候的那几种传统艺术动画了；其二，可能是因为成本太高，水墨动画几乎不再做了，20年中只做出来一部；其三，由于根深蒂固的思想“动画片就是小孩子看的东西”，没有在动画的取材方面做出突破；其四，文化大革命时期，中国许多动画人才流失了，而改革开放初期，又不能马上找到这方面的人才等等。 （5）、新中国建国50周年后探索尝试期（从1999年至今） 国外动画的不断引进，中国动画界终于知道了自己的不足，于是开始了各种探索与尝试。 （二）中国动画的前景与现状1、中国动画的前景截至2007年10月，国内已有30多个动漫产业园区、5400多家动漫机构、450多所高校开设动漫专业、46万多动漫专业在校学生。而在中国84万个各类网站中，动漫网站约有1.5万个，占1.8%，这一数字与2006年初同期相比增加了4000余个，增长率约为36%；动漫网页总数达到5700万个，增长率约为50%。 面对广阔的动漫市场，各地动漫产业发展计划的制定更是如火如荼，纷纷打造自己的“动漫之都”。北京开始着力打造国际一流的动漫产业中心；上海、广州、福州已初步形成以网络游戏、动画、手机游戏、单机游戏和与游戏相关的产业链。这一切都直接导致了国产动漫市场的上位。与几年前中国动漫市场中85%以上都是外国的动画片的情形形成鲜明对比的是，2007年国产动画片的数量已经占国内动漫市场的半壁江山。中国动漫还是有很大的发展前景的。2、中国动画的现状中国的动画加工虽然在一段时间内发展迅速，各个动画加工公司也取得了显著的经济效益，但决不是长久之计，中国动画加工近年来愈来愈不景气，主要是受了5个方面的影响： （1）、国内无序竞争 由于不存在技术含量问题，画得又好又便宜的动画公司越来越多，均价成本5元钱一张的动画，愿意出二三元接的人很多。为了抢生意，乱报价，行业内部的恶性竞争降低了整个行业的利润收入。 （2）人才凋零 1995后，早期参与加工的、具备了高素质的从业人员已经不再做具体工作，因为加工动画非常辛苦，按张数计酬和紧迫的进度要求使几乎每个动画人都有连续数十小时工作的经历，能吃苦的城市年轻人越来越少，很多对这个行业心向往之的大学生到公司呆上几天后，很快就被繁重的工作吓跑了。这时动画制作人员的主力开始向外地和农村人口倾斜。后来者的芜杂使该行业呈现青黄不接的状况。制作质量持续下降，甚至粗制滥造，破坏了已有的行业形象。 （3）国际竞争 总的来说，随着中国经济实力增长，人均消费水平提高，国际动画加工业务流向其他一些劳动力更加廉价的国家，国内一些地区的动画加工公司因此而关门，继续运营的公司，其员工收入在社会总体收入水平提高时没有什么变化，诱惑力渐弱。 （4）技术革新 主要是美国三维的兴起，电脑软件代替了很多人力因素。这也是所有行业发展的趋势：技术终将把人类从重复烦琐的工业流水化生产解放出来，工作重心逐渐向核心创意与技术研发转移。 （5）转轨艰难 面临国家对动漫产业强有力的政策支持，仿佛中国动画的复兴就在明天，然而，当一些有着雄厚资金的投资者兴冲冲地瞄上这个行业的时候，却发现很难找到一家有完整动画生产链的动画公司，而动画公司此时转向原创也是险阻重重。 加工动画即使拥有好的技术力量，却帮不了原创的忙。与汽车、电子这样的“三资”模式不同的是，加工动画从来没有生产过完全面向中国市场的产品。观众需要什么？ 虽然加工动画带来了欧美、日本的管理范本，但很难说这些就能够直接照搬，一是因为给“中国老板”干和给外国老板干，多半不一样；二是因为要让他们把自己“倒空”，的确不是件容易的事。真正合乎国情的管理模式和制作风格，一样需要在实践中摸索。 二、三维动画（一）三维动画的定义三维动画又称3D动画，是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。（二）三维动画的制作软件1、MAYA软件及合成软件AE的介绍（1）MAYA软件介绍图片2.1Maya是美国Autodesk公司出品的世界顶级的三维动画软件，应用对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。Maya功能完善，工作灵活，易学易用，制作效率极高，渲染真实感极强，是电影级别的高端制作软件。Maya所含模块Maya Complete所包含的模块Modeling：业界技术领域的NURBS 、 POLYGON 和SUBDIVISON工具。 Artisan：高度直觉化、用于数字雕塑的画笔，可以对NURBS 和 POLYGON 进行操作。 Animation：trax 非线性动画编辑器，逆向动力学(IK)，强大的角色皮肤连接功能，高级的变形工具。 Paint Effects：独一无二的技术，让您非常容易产生最复杂、细致、真实的场景。 Dynamics： 图片2 .2 完整的粒子系统加上快速的刚体、柔体动力学。 Rendering：具有胶片质量效果的交互式渲染，提供一流视觉效果。 Script： 1、Mel：Maya内建个性化程序语言，基于C+和Javascrit。 2、Pyhton：从Maya 8开始引入并支持。Python是一种跨平台简 单易用而又功能强大的编程语言。 3、Pymel：Maya 2010中，将MEL跟PYTHON结合，推出的全新脚本语言。 4、Maya Unlimited所包含模块 Cloth：最快、最精确地模拟多种衣服和其他布料。 Advance Modeling：附加的NURBS 和细分建模工具加工建造精确、真实的模型。 Match Moving：用Maya 制作的三维元素准确地匹配原始拍摄素材。 Fur：可用画笔超乎想象地完成短发及皮毛的写实造型及渲染。 5、Maya Composer LE：运行在SGI IRIX 工作站上的版本，是Maya Composer 的离线合成系统。（2）AE合成软件介绍After Effects是Adobe公司推出的一款图形视频处理软件，适用于从事设计和视频特技的机构，包括电视台、动画制作公司、个人后期制作工作室以及多媒体工作室。而在新兴的用户群，如网页设计师和图形设计师中，也开始有越来越多的人在使用After Effects。属于层类型后期软件。（三）其他三维动画软件1、3DS MAX广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域。拥有强大功能的3DS MAX被广泛地应用于电视及娱乐业中，比如片头动画和视频游戏的制作，深深扎根于玩家心中的劳拉角色形象就是3DS MAX的杰作。在影视特效方面也有一定的应用。而在国内发展的相对比较成熟的建筑效果图和建筑动画制作中，3DS MAX的使用率更是占据了绝对的优势。根据不同行业的应用特点对3DS MAX的掌握程度也有不同的要求，建筑方面的应用相对来说要局限性大一些，它只要求单帧的渲染效果和环境效果，只涉及到比较简单的动画；片头动画和视频游戏应用中动画占的比例很大，特别是视频游戏对角色动画的要求要高一些；影视特效方面的应用则把3DS MAX的功能发挥到了极至。2、zbrushZBrush是一个数字雕刻和绘画软件，它以强大的功能和直观的工作流程彻底改变了整个三维行业。在一个简洁的界面中，ZBrush 为当代数字艺术家提供了世界上最先进的工具。以实用的思路开发出的功能组合，在激发艺术家创作力的同时，ZBrush 产生了一种用户感受，在操作时会感到非常的顺畅。ZBrush 能够雕刻高达 10 亿多边形的模型，所以说限制只取决于的艺术家自身的想象力。3、PoserPoser是Metacreations公司推出的一款三维动物、人体造型和三维人体动画制作的极品软件。用过Poser2与Poser3的朋友一定能感受到Poser的人体设计和动画制作是那么的轻松自如，制作出的作品又是那么生动。而今Poser更能为你的三维人体造型增添发型、衣服、饰品等装饰。让你的设计与创意轻松展现。4、SoftimageXSISoftimageXSI是动画制作的顶级软件，和同类比起来最大的优点是输出质量好，原因是它集成了metalray渲染器，后来发展到增加了非线功能的XSI，更是hollywood的利器。5、RhinoRhino是是美国RobertMcNeel&Assoc.开发的PC上强大的专业3D造型软件，它可以广泛地应用于三维动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领域。其设计团队是原ALIASDesignStudio设计程序师，其Beta测试版即推出以来，历经一年半的测试，是有历以来态度最严谨的网上测试。它能轻易整合3DSMAX与Softimage的模型功能部分，对要求精细、弹性与复杂的3DNURBS模型，有点石成金的效能。能输出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式，并适用于几乎所有3D软件，尤其对增加整个3D工作团队的模型生产力有明显效果，故使用3DMAX、AutoCAD、MAYA、Softimage、Houdini、Lightwave等3D设计人员不可不学习使用。三、模型与合成（一）模型（MAYA软件制作）1、模型的主题本次我的毕业设计主要是以红色警戒2为主题，主要制作的是红色警戒2这部游戏里面的模型，模型主要有游戏里面的基地、电厂、战车工厂、核电厂、作战实验室、黑鹰战机、米格战机、黑熊坦克、天启坦克等。红色警戒2这部游戏里面的主要建筑物有好多种，这次选的都是游戏里比较重要的建筑，还有好多，这次由于时间的关系，只能做上面几个模型，这几个模型是最主要也是最难的，所以选这几个模型，图片是我在打游戏时截的图片，有了图片我就可以开始建模了。2、模型的制作（1）导入准备好的模型图片，使图片进入软件内部。根据图片的大小在场景中建一面片，再给面片贴上导进去的图片，按数字键6就可以显示所贴的图片了。（2）展UV，根据图片的大小，做出和图片一样大面片，把图片贴在面片上，展UV，使图片铺满面片。（3）第一节：场景建模所谓游戏场景，就是必须要给每一位游戏的玩家以真实感，而MAYA自带的各种初始模型便能做到这一点。首先，打开MAYA，因为我所做的不用贴图来完成作品，所以不需要建立工程目录，而如果所作模型的后期渲染要用到贴图，则必须建立工程目录，以便于随走随做。在这里简单介绍工程目录的建立。1选择File/Project/New命令，创建一个新的工程目录。2 选择创建新工程目录后，Maya会自动跳出设置框，可以再其中设置名称和工程目录的路径。在设置完名称和路径后，我们可以选择使用默认设置，设置其他文件夹的文件名。3设置完毕后单击Accept按钮接受。图片3 .1建立完工程目录，便开始建立模型。一般我们选用Polygons材质来完成建模。在Polygons下有很多不同的基本模型。 这些基本模型，可以通过点、线、面的调整来完成设计者想要达到的模型。其中在Polygons下还有图片3.2等选项，都是帮助我们完成模型。值得一提的是Smooth和Extrude Face这两个选项。Smooth 作为建模中的一个主要部分。任何一个模型，在最后完成是都要Smooth.这样做是为了让模型看起来更加的圆滑，更加的逼真。Extrude Face 意为拉伸面，我们做模型的时候很多情况都要出现拉伸面或者挤压面得情况。所以这个指令会经常用到。但要注意的是，在拉伸面时，一定要勾选工具栏中Polygons/Tool Options/Keep Faces Together和Keep New Faces Planar，这两个选项！下面是这次我的部分模型灰白模的图片展示： 图片3.3 图片3.4 图片3.5 下面我就详细的介绍一下这次建模的基本步骤：首先选用Polygons建模系统，在这里介绍下打开材质球的方法。1 选中工具栏中Window/Rendering editors/Hypershade.2 在左边选择你将用到得材质球，在Work Areaz中会出现你所选择的材质球。3 先点击你准备赋予材质的模型，然后用鼠标右键点击材质球弹出的Assign Material To Selection 来赋予材质。因为本作品中有很多小的部件，在这里主要介绍米格战斗机和天启坦克的建模方法。建模最常用的工具就是挤出命令，好多零部件都是用挤出命令来完成操作，还有加环线命令和加点线工具，这几个命令都是最常用的，也是用起来最方便的，还有好多命令也是最基本的，比如w键是移动工具，e键是旋转工具，r键是缩放工具，f键是最佳视图键等。用基本的快捷键就基本上能建出好多模型，飞机主要用挤出命令，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，下面是白模渲染步骤：(1) 建立模型，平面和环境球(2)ctrl + a，切换属性，建立一个渲染层，选择物体 点击红色圈中的 建立层按钮（自动加入选择物体，在layer1层给模型赋予普通的白色lambert材质再建立一个层，选择Layer2层(3)打开 hypershade (windows-rendering editor-hypershade), 建立suface shader。右键点击下图红圈，选择 Create Mental Ray Nodes(4) 找到 Textures 下的 mib_amb_occlusion,鼠标中键拖动到刚才新建的SufaceShader材质上，选择Default。(5) 如果出现下图红色提示，是说明你渲染器没有选择Mental Ray(6)双击mib_amb_occlusion节点。编辑其属性samples 越大越好 一般用 64或128 Max Distacne 8 到 30 根据你的模型范围来调(7) 把surfaceshade材质赋予给你的模型，模型变成黑色，用Mental Ray渲染就可以看到效果了 (8)Mental Ray渲染质量就选产品级好了，渲染速度会慢很多。（二）合成（AE软件） 图片3.61、片头的制作用AE软件给短片加效果、声音，片头体现出短片要展示的主题：模型展示。首先是制作片头，片头是整个片子的开始，也是片子主要的组成部分，一个完整的好片头能吸引更多的观众来看这个片子，所以片头至关重要，我本次做的片头有图片叠加效果，也就是在图片的基础上用AE软件加一定的特效，使图片具有比较好的效果或出现一定动画，我的短片主要以红色警戒的图片为主题，加以修饰制作而成。音乐也是以红警三的游戏音乐为主，使做的短片和音乐都有一定的联系与配合。2、MAYA渲染图片的导入与合成(1)片头制作完之后，就可以导入以前用MAYA软件渲染的白模了，把一个模型的逐帧图片导进AE中，就有模型展示根据摄像机选出来的动画了。图片是以前渲染的，但这也是整个片子的核心内容，所以它与片头的过度必修调整的比较衔接，我这短片主要过度使用透明度来体现，一个镜头和一个镜头是以透明度来体现过度的，这样让人看着比较舒服，衔接过度比较自然。(2)每个模型中间加以过度效果，使其看上去过度和缓。这里还有一个过度就是模型线框的过度，也是用透明度来体现。3、片尾的制作（1）片尾用AE加特效合成，特效的内容是以前在课堂上学的岩浆效果加以变色调整来作为背景的，还有一段是用MAYA粒子系统做出的粒子变字效果，这也是片尾的一部分。（2）片尾的内容包括制作软件、学校、指导教师、制片人、鸣谢等，制作软件是用截屏的方法截下的图片，整体都是以从下往上运动的方式滚出屏幕。（3）短片视频阶段完了，音乐也就到了结尾阶段，这次选得音乐比较好，短片完了音乐也随着结束了。4、渲染短片调节渲染参数，渲染整个短片，这是最后阶段，也是最爱出错的阶段，所以备份之后渲染短片。四、总结一直以来，动画对我来说是一个新奇的东西，每次在网上和电视里看到别人做出来的炫目多彩的三维或二维作品，既羡慕又崇拜。早就想自己做一个了，但是始终未能付出行动，因为手边没有教材，也没人指导，再加上自己又有点懒惰。长久以来，这只能是一个设想，想着哪一天，亲手做一个简单的动画或广告，或者是把自己的一些感想，化作一幅幅很美的画面。也在朋友们面前炫耀一下。终于有了这样一个机会，能够认真的去把这三年学习的知识来表现出来，有徐浩老师的指导，还有同学们相互学习经验。在做毕业设计之后，我感觉进步不少。下面是我在这次实习中的一些切身感受：根据学校的安排让我们做得三个题目中我先的模型展示，所以前一周思考做什么内容，接下来就是实际操作了，通过这几周整个片子的合成我们的专业技术得到了更加熟练的操作，对特效的运用有了更好的了解。虽然毕业设计只有八周时间，但在做毕业设计中体会到动画制作的不易， 经过这次实训，我认识到，动画制作，有了好的创意，也要用娴熟的技术才能将主题表现得淋漓尽致，而且多练习，才会有更多更好的创意。MAYA这门课程，我也很用心来学，不过就是有点懒，缺少训练，虽然平时都有上一些论坛和看一些MAYA的教程，但还是不够勤快，因此今后要持之以恒，不断练习才可以有所提高 .致 谢在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 在论文完成之际，我要特别感谢我的指导老师徐浩老师的热情关怀和悉心指导。在我做毕业设计的过程中，徐老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了徐老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是他广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。在论文的写作过程中，也得到了许多同学的宝贵建议，同时还到许多在工作过程中许多同事的支持和帮助，在此一并致以诚挚的谢意。感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。我由衷的祝愿各位老师和领导们，身体健康，工作顺利！参考文献1 孙立 ，动画概论 ，海洋出版社，2008年2月；2 王琦，Maya2008标准培训教材（一），人名邮电出版社，2008年5月；3 江永春 ，After Effects视频特效实用教程，电子工业出版社，2009年7月。