三维动画毕业论文.docx
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三维动画毕业论文
xxxxxxxxx学校
毕业论文(设计)
201x—20x1学年度
题目:
三维动画制作
专业:
影视动画
班级:
06(5)班姓名:
xxxx
实习单位:
南京原力电脑动画制作有限公司
实习岗位:
培训部
指导老师:
xx
20x1年x月
前言
第一章3D动画短片制作中使用的软件概述
软件概述和软件应用
1.013dsMax
1.02maya
1.03motionbuilder
1.04Photoshop
第二章3D动画短片制作的规划方案
2.013D游戏动画的发展、特点及应用
2.02动画制作的工作步骤
2.033D动画制作流程
第三章结论
参考文献
致 谢
前言
动画这一充满神奇色彩,最为时尚和普及的艺术形式,它的起源可上溯到二三万年前的远古洞穴时代而真正成为一门独立的艺术形式却不过百年。
作为人类文明中最古老,最现代和最具幻想的艺术奇观。
如今更是越来越广泛而深入了社会各个领域,成为人们精神和物质生活中不可缺少的需要,它与人们社会生活市场关系之密切,在各艺术门类中,是绝无仅有的。
从人类表现动态形式美欲望产生的动画思维,到自由想象的虚幻画面,借助现代科技得以在屏幕表现,经历了漫长的探索过程。
现代的动画,已经发展为不仅是一门艺术,一种新的产业,而是一门新兴的综合性科学。
随着社会物质文明的发展,科学技术水平与受众欣赏层次的进一步提高,以及人们需求的不断增长,动画所涉及的领域越来越广。
比如现今比较热门的计算机三维动画。
三维动画也叫3D动画。
三维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,虚拟摄像机的运动和其它的动画参数,最后按要求为模型上特定的材质,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。
第一章3D动画短片制作中使用的软件概述
软件概述
1.013dsMax软件概述
3DStudioMax,常简称为3dsMax或MAX,是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件。
其前身是基于DOS操作系统的3DStudio系列软件,最新版本是2011。
在WindowsNT出现以前,工业级的CG制作被SGI图形工作站所垄断。
3DStudioMax+WindowsNT组合的出现一下子降低了CG制作的门槛,首选开始运用在电脑游戏中的动画制作,后更进一步开始参与影视片的特效制作,例如X战警II,最后的武士等。
在应用范围方面,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
握了Maya,会极大的提高制作效率和品质,调节出仿真的角色动画,渲染出电影一般的真实效果,向世界顶级动画师迈进。
Maya集成了Alias、Wavefront最先进的动画及数字效果技术。
它不仅包括一般三维和视觉效果制作的功能,而且还与最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染、运动匹配技术相结合。
Maya可在WindowsNT与SGIIRIX操作系统上运行。
在目前市场上用来进行数字和三维制作的工具中,Maya是首选解决方案。
Maya所含模块
MayaComplete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。
PaintEffects:
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:
编辑环境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Maya8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:
Maya2010中,将MEL跟PYTHON结合,推出的全新脚本语言。
MayaUnlimited所包含模块
Cloth:
最快、最精确地模拟多种衣服和其他布料。
AdvanceModeling:
附加的NURBS和细分建模工具加工建造精确、真实的模型。
MatchMoving:
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。
MayaComposerLE:
运行在SGIIRIX工作站上的版本,是MayaComposer的离线合成系统。
1.03motionbuilder软件概述
MotionBuilder是业界最为重要的3D角色动画软件之一。
它集成了众多优秀的工具,为制作高质量的动画作品提供了保证。
此外,MotionBuilder中还包括了独特的实时架构,无损的动画层,非线性的故事板编辑环境和平滑的工作流程。
AliasMotionBuilder是用于游戏、电影、广播电视和多媒体制作的世界一流的实时三维角色动画生产力套装软件。
利用实时的、以角色为中心的工具的集合,对于从传统的插入关键帧到运动捕捉编辑范围内的各种任务,该软件为技术指导和艺术家提供了处理最苛刻的、高容量的动画的功能。
它的固有文件格式(FBX)使在创建三维内容的应用软件之间具有无与伦比的互用性—使MotionBuilder成为可以增强任何现有制作生产线的补充软件包。
下面是改软件的亮点功能:
加速效能核心引擎的诸多改进以及存储优化有助于在处理大场景文件时提供卓越性能。
该动画工具的非线性编辑功能比以往任何时候都要快,使得电影艺术和动作编辑场景数据的处理变得更加迅速。
增效型动画工作流更强的姿势控制支持使得动画师能够捕捉姿势并将其应用于另一个目标物,以实现快速的动画重复使用。
对自定义键组的支持使得动画师能够通过定制化装备、小道具、照相机和照明灯提高工作效率,并定义他们自己的键设置方法。
Actor工具已经使用Python脚本语言推出,通过自动设置动作捕捉数据并将其传输至角色,来帮助用户节省时间。
拓展的物理学和角色模拟功能接合现可用于连接多个模拟对象,以达到模拟的目的。
这意味着用户可以为其角色使用一些小道具,并由物理引擎自动解决二级动画问题。
一个全新的连贯动作工作流让动画师能够操纵他们的人偶模拟或使其与自定义姿势相匹配。
更强的互AutodeskMotionBuilder2011已经与最新版的AutodeskHumanIK中间件进行整合。
AutodeskMotionBuilder的姿势控制、角色控制和角色定义表目前也可以与HumanIK插件共同使用。
MotionBuilder的角色模板已经进行更新,从而加强了对3dsMaxBiped的支持。
AutodeskSoftimage2011软件现在包括MotionBuilderTemplate工具,方便了不同应用之间的角色数据交换。
MotionBuilder内对Qt用户界面元素的支持使开发人员能够利用业界标准用户界面工具包帮助打造OpenReality软件开发包插件。
Alias已被Autodesk收购。
1.04Photoshop软件概述
Photoshop是Adobe公司旗下最为出名的图像处理软件之一,集图像扫描、编辑修改、图像制作、广告创意,图像输入与输出于一体的图形图像处理软件,深受广大平面设计人员和电脑美术爱好者的喜爱。
PHOTOSHOP的应用领域很广泛的,在图像、图形、文字、视频、出版各方面都有涉及:
平面设计
平面设计是PHOTOSHOP应用最为广泛的领域,无论是我们正在阅读的图书封面,还是大街上看到的招帖、海报,这些具有丰富图像的平面印刷品,基本上都需要PHOTOSHOP软件对图像进行处理。
修复照片
PHOTOSHOP具有强大的图像修饰功能。
利用这些功能,可以快速修复一张破损的老照片,也可以修复人脸上的斑点等缺陷。
广告摄影
广告摄影作为一种对视觉要求非常严格的工作,其最终成品往往要经过PHOTOSHOP的修改才能得到满意的效果。
影像创意
影像创意是PHOTOSHOP的特长,通过PHOTOSHOP的处理PHOTOSHOP可以将原本风马牛不相及的对象组合在一起,也可以使用“狸猫换太子”的手段使图像发生面目全非的巨大变化。
艺术文字
当文字遇到PHOTOSHOP处理,就已经注定不再普通。
利用PHOTOSHOP可以使文字发生各种各样的变化,并利用这些艺术化处理后的文字为图像增加效果。
网页制作
网络的普及是促使更多人需要掌握PHOTOSHOP的一个重要原因。
因为在制作网页时PHOTOSHOP是必不可少的网页图像处理软件。
建筑效果图后期修饰在制作建筑效果图包括许多三维场景时,人物与配景包括场景的颜色常常需要在PHOTOSHOP中增加并调整。
绘画
由于PHOTOSHOP具有良好的绘画与调色功能,许多插画设计制作者往往使用铅笔绘制草稿,然后用PHOTOSHOP填色的方法来绘制插画。
除此之外,近些年来非常流行的像素画也多为设计师使用PHOTOSHOP创作的作品。
绘制或处理三维帖图
在三维软件中,如果能够制作出精良的模型,而无法为模型应用逼真的帖图,也无法得到较好的渲染效果。
实际上在制作材质时,除了要依靠软件本身具有材质功能外,利用PHOTOSHOP可以制作在三维软件中无法得到的合适的材质也非常重要。
婚纱照片设计
当前越来越多的婚纱影楼开始使用数码相机,这也使得婚纱照片设计的处理成为一个新兴的行业。
视觉创意
视觉创意与设计是设计艺术的一个分支,此类设计通常没有非常明
显的商业目的,但由于他为广大设计爱好者提供了广阔的设计空间,因此越来越多的设计爱好者开始了学习PHOTOSHOP,并进行具有个人特色与风格的视觉创意。
图标制作
虽然使用PHOTOSHOP制作图标在感觉上有些大材小用,但使用此软件制作的图标的确非常精美。
界面设计
界面设计是一个新兴的领域,已经受到越来越多的软件企业及开发者的重视,虽然暂时还未成为一种全新的职业,但相信不久一定会出现专业的界面设计师职业。
在当前还没有用于做界面设计的专业软件,因此绝大多数设计者使用的都是PHOTOSHOP。
上述列出了PHOTOSHOP应用的13大领域,但实际上其应用不止上述这些。
例如,目前的影视后期制作及二维动画制作,PHOTOSHOP也有所应用。
第二章3D动画短片制作的规划方案
2.013D游戏动画的发展、特点及应用
3d游戏制作的动画特点
3d游戏制作技术虽然入门门槛较低,但要精通并熟练运用却需多年不懈的努力,同时还要随着软件的发展不断学习新的技术。
它在所有影视广告制作形式中技术含量是最高的。
由于三维动画技术技术的复杂性,最优秀的3D设计师也不大可能精通三维动画的所有方面。
1.Model、角色分析、模型的尺寸、面表精致度问题、预定在合理的容量大小上(必须依可动关节、少动关节、不动关节的)情形去增减实线面,可动关节由於常动作,以nurbs而言必须加到四条横线方能避免出现平折的现象产生,所以像少动关节及不动关节就可以依次递减data量,以减少电脑运算时的负担。
(1)角色数量订定、重复使用的可能性以及四肢含头的排列组合考量,例如点景人物的设定时,可依照体型大小予以分成几个类别,例如分成胖、中、瘦或高、中、矮等,然後再以贴图与服装区分彼此,切忌一五一十的造出所有的群众,模块化你的模型成资料库,以後在制作时也可互换头手身躯。
(2)角色的动作极限订定,影响到配件的问题,例如:
裙子、盔甲等问题以及头发,这些在手绘设计人物造型的时候就要考虑到,例如不要设计出十分贴身的盔甲,应该让它与身体有一个缓冲的空间,以避免动作太大时盔甲刺穿入身体中。
(3)【前制】建模时身体与头的stand姿势的订定,每个角色必须遵照订定的比例建构,并且要有统一姿势做为setup的标准。
头部的表情必须设定好,所有的统一表情(喜、怒、哀、乐、嘴型…等)分辨出各个角色的特性与发音的特性。
(参考角色设定稿)
例如说在架骨架时,所有工作人员必须约定好一个标准姿势以统一制作规格,以避免每一个新的模型都要重新架构一副新骨架,如此可加快setup的速度,同样的骨架也可以模块化,例如次要人物与主要人物所需的动作细腻度不尽相同,而且特写镜头所需的骨架也不相同,要注意以镜头呈现方式来决定你的模型与动作细腻度,要记住一个原则,看不到的地方不做,不要把整个人物都设定完成後结果只是要表现某部分的特写而已。
(4)【前制】手的基础模型架构,依照storyboard的剧情需要搭配手型或者是可调节的手。
例如在次要人物上,我们会设定他的手部骨架与身体是分离的,意即是可以随时拆组大小不同的手以符合动作需要,但是在主要人物上可能就无法如此,因为需要细腻的手部动作来传达情感,这里所3d游戏制作说的主要人物与次要人物并不是戏剧中的男主角或女主角的意思,而是指在storyboard中单一镜头里最突出最近镜头的人物,因为他们所占的视觉面积比最大,相对的背景人物所占的视觉面积小,所以可以省略细节。
(5)眼睛、衣服、头发的制作依照技术力,与剧情修改弹性,去使用较合效能的制作方式,如果头发及衣服需飘动,必须要专案评估处理。
例如开启光迹追踪、热辐射、cloth模拟运算、Fur等都十分耗损CUP,在专案制作中制作时间的延长都会直接的扩大制作成本,有限度的使用或用传统补光方法都是可考虑的替代方案。
(6)减少配件的产生,可用贴图的方法减去不必要的模型、建构。
能使用凹凸贴图的方式就不使用精细建模,能用photoshop绘出背景则不用模型建构。
(7)头部建构时必须注意shape与shape转换时角色的变形,必须注意其协调性及变化性控制喜、怒、哀、乐的极限程度。
意即是角色的个性不能跑掉,一个拘谨的人不可能撕牙裂嘴得笑,而且过度的夸张会不会使得表情前後判若两人也是重点。
(8)Camera与model的精致度问题。
越靠近镜头前的人物越细腻,越远的人物越粗糙。
(9)Model与Texture的问题,3d游戏制作线的走向与贴图座标形成的拉错问题。
建模时要注意布线,而不是单纯的把模型建好就算了,布线混乱就会影响贴图的拉扯或平顺。
3D动画的发展及应用
3D动画也叫三维动画。
三维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。
三维动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。
由于其精确性、真实性和无限的可操作性,目前被广泛应用于医学、教育、军事、娱乐等诸多领域。
在影视广告制作方面,这项新技术能够给人耳目一新的感觉,因此受到了众多客户的欢迎。
三维动画可以用于广告和电影电视剧的特效制作(如爆炸、烟雾、下雨、光效等)、特技(撞车、变形、虚幻场景或角色等)、广告产品展示、片头飞字等等。
相对于实拍广告,三维动画广告有如下特点:
能够完成实拍不能完成的镜头
制作不受天气季节等因素影响
对制作人员的技术要求较高
可修改性较强,质量要求更易受到控制
实拍成本过高的镜头可通过三维动画实现以降低成本
实拍有危险性的镜头可通过三维动画完成
无法重现的镜头可通过三维动画来模拟完成
能够对所表现的产品起到美化作用
画面表现力没有摄影设备的物理限制,可以将三维动画虚拟世界中的摄影机看作是理想的电影摄影机,而制作人员相当于导演、摄影师、灯光师、美工、布景,其最终画面效果的好坏与否仅取决于制作人员的水平、经验和艺术修养,以及三维动画软件及硬件的技术局限。
制作周期相对较长
三维动画广告的制作成本,与制作的复杂程度和所要求的真实程度成正比,并呈指数增长。
三维动画技术虽然入门门槛较低,但要精通并熟练运用却需多年不懈的努力,同时还要随着软件的发展不断学习新的技术。
它在所有影视广告制作形式中技术含量是最高的。
由于三维动画技术技术的复杂性,最优秀的3D设计师也不大可能精通三维动画的所有方面。
三维动画制作是一件艺术和技术紧密结合的工作。
在制作过程中,一方面要在技术上充分实现广告创意的要求,另一方面,还要在画面色调、构图、明暗、镜头设计组接、节奏把握等方面进行艺术的再创造。
与平面设计相比,三维动画多了时间和空间的概念,它需要借鉴平面设计的一些法则,但更多是要按影视艺术的规律来进行创作。
2.02动画制作的工作步骤
前期:
名词:
脚本,故事板:
脚本中不仅是你的故事,还有客户的要求以及最后所要达到的目标即片子的定位、风格、特点等等。
故事板是各部门的工作人员独立作业的依据,所以有必要详细一点(程度要看具体的项目了)。
这两样东西组合以后,在电脑里加上时间就是最早的一部样片了。
(主要用于初步的讨论)
设定:
角色设定包括角色的造型和主要的表现特性的动作,可能还有一些表情和主角用的特殊道具等等。
有的片子里还有特殊的道具设定。
背景设定包括片子里几个大的场景的手绘彩稿等等。
资料收集:
如果你的客户已经提供详细的资料,那会非常方便;可实际上手头的资料往往不够,那么收集资料的工作是必要的,这些资料可以成为跟客户确定最后效果的依据。
工作人员:
这时候主要的工作人员都要找齐(包括各个部门或者环节的主要负责人),相关的技术人员也要找到(有的时候你只是这个项目需要一个这方面的技术指导,那么就只要找一个临时的)。
软件清单:
需要使用的软件清单,如:
三维软件,办公软件,一般的压缩工具等等,二维的绘图软件,后期软件,所需要的一些重要的插件和一些内码等等。
流程:
主要创作人员根据客户的要求制订脚本;接着开始做出初步的故事板和设定,同时找到所需的资料,并且确定所需要的技术及人员,确定项目的可行性;然后确定脚本,故事板及设定。
注意事项:
前期的内容一定都要确定,大的框架在这时已经形成。
制作中很多影响大的改动都是牵一发而动全身的其后果也往往是很严重,而且要对工作人员有相应的补偿。
前期的准备往往很花时间在沟通上(包括内部和外部),费心费神,但是会为以后的工作带来很多便利。
样片:
样片里应该包括这个片子里的主要的大场景和主要人物和一些重要的镜头,画面的效果,整体的风格,特点等等这时候应该已经差不多都出来了。
修改意见:
客户这时候给你的应该是关于这部片子的整体风格等各个方面最终的修改意见,这时候就是真正确定的时候。
技术问题:
让客户看到差不多的效果后,主创人员要确定正式制作时不会有大的或者解决不掉并且影响全片的技术问题。
尽量不要在已经开始制作以后再加一些技术,有的时间这不一定能提高片子的水平或效率,虽然表面上看起来这个技术是先进的,但是要一个团队的所有人再重新掌握一种技术,花的时间就不一样了。
所以做一个样片,不仅是给客户也是给自己的,大部分技术问题应该在这里就要解决掉!
时间表:
通过样片的制作,项目负责人根据样片制作的周期来安排正式的时间表。
流程:
主创人员开始根据前期已经确定的故事版来确定需要做哪几个镜头,部分已经进入团队的工作人员开始制作角色和场景;然后一起完成这个样片。
制作的过程基本上跟正式制作是一样的,除了原画要在角色的模型上直接调整动作。
注意事项:
样片其实就是对正式制作的一次演习,并且样片会决定客户对于这个团队的信任程度。
所以样片的制作可以简单,但是不能马虎(简单是说有的东西可以因为时间而不用考虑)。
同时,对于团队内部已经制定的流程也是一次实练,一经发现问题,可以及时修改补充。
准备:
设备:
包括各个部门的工作人员的电脑以及至少四台渲染用机和一台服务器。
电脑用统一的GHOST备份,所有人的电脑装的软件应该都是一样的,如果有升级等问题,应该请系统统一安排。
人员培训:
参与进来的人员,一般都是有基础的,但是总项目的要求要统一,而各个具体的分项目的要求不同,技术、画面、包括工作习惯等都会不同。
这些都要通过一定的培训,让不同的工作人员彼此能比较容易地沟通协作,完成一个项目。
这是初步的共识,同时建立起大家的对这个项目的团队概念。
文件准备:
各部门至少应该有一份故事板
工作目录:
MAYA这个软件自身就已经设置了详细的工作目录,但是这是不够的。
一个小的项目,在制作的时候会有好几个阶段,已经通过跟没有通过的不能放在一起,上过材质和没有上过材质的,已经做完动画和尚未完成动画的等等。
最重要的是渲染的分层图片要有规定的地方放置,这可是前面大部分工作的成果,要小心保存。
所有的文件都应该从服务器上统一调用。
文件命名:
所有的文件命名都应该有统一的格式,让其他的工作人员可以一目了然。
同时要注意的就是如镜头和动画都会有小段的样片,这些样片的格式、尺寸、都要统一以便串起来连续播放。
文件的命名最好用英文,而且不要太长,现在的系统允许有很长的名字,但是这一方面并不是那么方便,另一方面如果目录很深,在最后的资料备份上可能会有问题。
消息沟通:
内部公共消息的发布或者通过内部的电子邮件或者一些其他的方式。
也可以安装一个内部的聊天系统,不仅及时发布消息,同时可以作为内部的沟通工具,但是这要注意把内容整理好以后再发给相关的工作人员。
一般不建议在解决的问题的时候口头决定。
如果有会议的话,应做好会议记录,再整理好给相关人员。
以备查案。
时间表:
如果发布,根据样片的测试,调整出详细的时间表。
各个部门工作的具体内容(根据故事板,详细具体镜号)。
资料准备:
资料的准备包括的东西很多,各个部门至少两份故事板,所有的相关资料和表格要分发到各个部门。
已经在样片中完成的角色和场景也应该在服务器的目录中随时可以给工作人员调用。
各份表格也应该放在统一的目录中,由制片统一整理上报进行修改和上报。
测试:
测试的内容包括材质、动画、渲染、特效等一个部门的独立运行或几个部门的协同作战,以完成一个镜头或者别的内容为目标。
也是流程中关系重大的一环。
测试的结果往往是各个环节的确认标准。
要注意的是,测试可能是随时随地的,正式制作开始以后,也会需要很多测试。
分层渲染:
在这时候也应该确定好大致的原则。
分几层比较合适。
尺寸:
你要做的动画片的尺寸,(样片应该跟正式片子是一样的)。
测试时的尺寸,原画和镜头部门小样片的尺寸(这两个以看清为准)。
这些尺寸应该都是同一比例的。
注意事项:
准备期其实跟样片是同时进行的,同样是为了接下来正式制作时团队更好的运转。
有的准备工作是根据样片制作得来的,有的则直接从前期后的工作开始。
准备的时候应该把前期的不足尽量全部补掉(也就是前期中的那几项,全部都必须再次确认好)。
任何一点修改不仅影响到正式制作时的流程、时间和工作方式,也会影响工作人员的士气。
准备期间,整个项目的完整框架已经出来了,接下去就是要填满它。
部门
主创:
导演,美术总监,技术总监,部门负责人。
主创人员要时刻注意项目的完整性和连续性。
行政:
项目经理,制片(内制及外制)。
制片是所有人的助理,起到协条各部门之间工作的作用(特别是出现问题时)。
因此要对整个流程非常熟悉