MAYA动漫设计本科毕业论文.docx
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MAYA动漫设计本科毕业论文
Maya动漫设计
——《追逐》
学院计算机科学与技术
专业计算机科学与技术
研究方向计算机应用
学生姓名
学号
指导教师姓名
指导教师职称
年月日
MAYA动漫设计
《追逐》
摘要随着我国动漫产业迅速发展，动漫设计制作越发炙手可热。
动漫不局限于商业利益驱使，更成为一种文化意义上的传播并受到认可，它不同于其他传统产业，依照现代化发展趋势，它的上升能带动多种产业进步如影视制作。
从进入科技社会开始，计算机的普及与发展也造就了各种方向相结合的可能性，近年的人才培养以及软件开发，使得我们可以很好地运用计算机软件进行动漫设计制作，无论为影视制作后期效果或直接运用于影视主体部分，都可以很好地解决实地拍摄中很多问题。
本片运用软件MAYA进行动漫影视短片《追逐》的制作，其中包括利用各种资源学习该软件，以及简单剧本的创作，动漫分镜头制作，后期制作合成等，可以看出MAYA动漫设计的潜能，并为以后影视制作发展带来的巨大优势。
关键词MAYA；动漫设计；影视制作
Mayaanimationdesign
Chase
AbstractWithdramaticchangeshavetakenplaceinChineseanimationindustry,animationdesignbecomesincreasinglypopular,itwasnotconfinedindrivingbycommercialinterestsbuthasearnedglobalrecognizationincultureexchange.Unlikeothertraditionalindustries,animationindustry,followingthetrendofmodernizationdevelopment,alsoplayedanactivepartindrivingavarityofindustriesmovingforward,eg:
videoproduction.Intheverybeginningofscienceandtechnologysociety,thepopularityandadvancementofcomputersmakeitpossiblethatvariouspurposescanberealized.Talentcultivationandsoftwareengineeringinrecentyearsprovideuswitheasyaccessthatwecandesigncartooncharactersthroughcomputersoftware.Also,whenitcomestocomputersoftware,itdoeshelptodealwithproblemsinon-spotvideoingnomatterineffectsoflateperiodsordirectapplicationtobodypart.
Thisessayaimsatmakinganimationepisodes,Chase,includingtakingadvantageofkindsofresources,thecreationofasimplescript,compoundingseparationfilmandsoon.WecanclearlyfindthepotentialofMAYAcartoondesignswhichinturnwillleadtogreatadvantageoverformerones.
KeywordsMAYA;AnimationDesign;VideoProduction
摘要…………………………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………………………Ⅱ
引言…………………………………………………………………………………………………………1
一、Maya动漫设计概述…………………………………………………………………………………2
1.1Maya动漫设计的意义……………………………………………………………………………2
1.2Maya动漫设计的背景及现状……………………………………………………………………2
1.3动画短片创作与制作环境与工具简介……………………………………………………………2
1.3.1AutodeskMaya简介…………………………………………………………………………2
1.3.2AfterEffects简介……………………………………………………………………………3
1.3.3AdobePremierePro简介……………………………………………………………………3
1.3.4CoolEditPro简……………………………………………………………………………3
1.3.5FormatFactory简介………………………………………………………………………3
二、Maya影视动画短片的总体创作……………………………………………………………………4
2.1动画短片总构思……………………………………………………………………………………4
2.2动画短片剧情设定…………………………………………………………………………………4
2.3动画短片需求分析…………………………………………………………………………………4
三、Maya动画短片的详细创作与实现…………………………………………………………………4
3.1概述…………………………………………………………………………………………………4
3.2动画分镜头剧本创作………………………………………………………………………………4
3.3三维动画建模………………………………………………………………………………………5
3.3.1角色建模……………………………………………………………………………………5
3.3.2场景建模……………………………………………………………………………………8
3.4渲染及后期制作……………………………………………………………………………………10
3.4.1材质贴图……………………………………………………………………………………10
3.4.2序列帧合成…………………………………………………………………………………11
3.4.3片头片尾制作………………………………………………………………………………12
3.4.4影片合成……………………………………………………………………………………13
四、总结与展望……………………………………………………………………………………………14
参考文献……………………………………………………………………………………………………15
致谢…………………………………………………………………………………………………………16
引言
在高科技数字影视编辑系统不断发展的大环境下，无论是国外逐步稳定的动漫设计业，还是国内重点扶植的动漫设计业，Maya软件都是最优秀的工作平台，据统计，通过使用Maya软件的游戏开发公司和出版公司在全球占据70%以上。
Maya的优势不可替代，这些优势可以具体到角色动画的形象突破、强大的粒子系统和动力学的运用、Maya的高级应用如MayaArtisan工具、开创性的制作工具以及个性化操作等。
与其他同类软件相比较，Maya应用对象一般是影视广告、角色动画、电影特技等专业方向，它的功能完善，工作灵活，易学易用，Maya中还插入了应用模块，用户可以由此制作出各种任意的模型并为模型设置灯光材质，在进行渲染等，渲染真实感极强这一特性也使得Maya更被应用于如军事模拟、气候模拟、环境模拟等领域。
Maya的工作流程是：
第一步制作模型，第二步设置材质，第三步设置灯光、摄像机，第四步进行渲染。
它可以直接设置动画后渲染，也可以渲染静态图片。
本片针对所要设计的三维动画短片《追逐》，从素材收集到最后的动画形成都进行了概括，
1Maya动漫设计概述
1.1Maya动漫设计的意义
Maya软件是CG界公认的优秀的三维动画设计软件，随着新版本的不断更新，已经完全革新了三维动画设计的面貌，无论是从实现连环漫画与卡通形象的二维化外观方面，还是制作无与伦比的角色动画，慢慢增加的绘画效果工具以及毛发毛皮的真实描绘都不禁让人赞叹，丰富多变的纹理和渲染性能的改善让设计更加真实。
Maya软件全面应用关键帧、非线性和高级动画编辑工具可以很好的创建、制作、调整、设计动画数据和编辑数字角色。
Maya作为易用性和可操作性的三维动画设计软件，已经受到越来越多的人的采用，它的应用已经成功的与建筑设计、动画制作、电影特效、游戏开发等多种领域相连接，通过Maya软件进行动漫设计已经成为一种趋势，它会促进中国动漫设计，为实现更多更好更难的动漫创意创造可能。
1.2Maya动漫设计的背景及现状
Maya作为现在最流行的动漫设计软件，国外早已在很多设计领域中广泛应用，自Maya问世以来，很多使用Maya创作的作品都已获得过国际大奖，影视业中最为标志的好莱坞大片也不乏Maya的身影，比如《阿凡达》、《指环王》系列、《黑客帝国》系列。
随着近些年中国动漫产业的上乘发展趋势，该软件在国内也越来越普及，相比与其他三维设计软件如3DsMax、LightWave，其功能更强大体系更完整，所以越来越多的三维动画设计人员都将目光转向Maya。
1.3动画短片创作与制作环境与工具简介
操作系统：
MicrosoftWindows7
设计环境：
AutodeskMaya2013
辅助软件：
AfterEffects、AdobePremierePro、CoolEditPro、FormatFactory
1.3.1AutodeskMaya2013简介
AutodeskMaya是美国Autodesk公司出品的世界顶级的三维动画软件，其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。
掌握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。
1.3.2AfterEffectsCS4简介
AfterEffects（AE）是美国Adobe公司开发的一个高端视频特效系统的专业特效合成软件。
它借鉴了许多优秀软件的的成功之处，将视频特效合成上升到了新的高度，Photoshop中层的引入，使AE可以对多层的合成图像进行控制，制作出天衣无缝的合成效果，关键帧及路径的引入，使我们对控制高级的二维动画游刃有余，高效的视频处理系统，确保了高质量视频的输出，令人眼花缭乱的特技系统使AE能实现使用者的一切创意。
AE同样保留有Adobe优秀的软件相互兼容性。
1.3.3AdobePremierePro简介
AdobePremierePro是创新的非线性编辑软件，是数码视频编辑的著名工具，也是一个功能强大的实时视频和音频编辑工具，它作为多媒体视频、音频编辑软件，应用范围不胜枚举，制作效果美不胜收。
AdobePremierePro提供了强大、高效的增强功能和先进的专业工具，包括尖端的色彩修正、强大的新音频控制和多个嵌套的时间轴，并专门针对多处理器和超线程进行了优化。
AdobePremierePro以其新的合理化界面和通用高端工具，兼顾了广大视频用户的不同需求，在一个并不昂贵的视频编辑工具箱中，提供了前所未有的生产能力、控制能力和灵活性。
1.3.4AdobeAudition简介
AdobeAudition是一个专业音频编辑和混合环境，原名为CoolEditPro。
被Adobe公司收购后，改名为AdobeAudition。
该软件功能强大、效果出色，可以进行多轨录音，你可以用声音来“绘”制：
音调、歌曲的一部分、声音、弦乐、颤音、噪音或是调整静音。
而且它还提供有多种特效为你的作品增色：
放大、降低噪音、压缩、扩展、回声、失真、延迟等。
你可以同时处理多个文件，轻松地在几个文件中进行剪切、粘贴、合并、重叠声音操作。
使用它可以生成的声音有：
噪音、低音、静音、电话信号等。
该软件还包含有CD播放器。
其他功能包括：
支持可选的插件；崩溃恢复；支持多文件；自动静音检测和删除；自动节拍查找；录制等。
另外，它还可以在AIF、AU、MP3、RawPCM、SAM、VOC、VOX、WAV等文件格式之间进行转换，并且能够保存为RealAudio格式。
1.3.5FormatFactory简介
FormatFactory（格式工厂）是一款多功能的多媒体格式转换软件，适用于Windows。
可以实现大多数视频、音频以及图像不同格式之间的相互转换。
转换可以具有设置文件输出配置，增添数字水印等功能。
只要装了格式工厂无需再去安装多种转换软件提供的功能。
它是由上海格式工厂网络有限公司创立，面向全球用户的互联网软件。
格式工厂致力于帮用户更好的解决文件使用问题，现拥有在音乐、视频、图片等领域庞大的忠实用户，在该软件行业内位于领先地位，并保持高速发展趋势。
2Maya影视动画短片的总体创作
2.1动画短片总构思
从自身的知识掌握以及运用出发，希望设计出一段难易程度适中的三维影视动画短片，意在体现Maya软件的易用性和可操作性，表现Maya动漫设计在今后发展的潜能。
因此最终确定为影视三维动画短片《追逐》，大致内容为两辆汽车追逐驶离城市，去到大海中央的小岛上。
2.2动画短片剧情设定
本片所设计的Maya动漫短片《追逐》剧情为，首先会短暂地以全景的方式鸟瞰城市山脉等外场景，然后主角色汽车A进入镜头，行驶中主角色汽车B进入镜头，在两辆车跑完街道一时转弯一前一后进入街道二，行驶完街道二后驶上跨海大桥，大桥上两辆汽车相互追逐，最后跑上山脉的盘上公路上，在最重点，汽车B成功截住汽车A。
2.3动画短片需求分析
动画短片的需求分析包括两方面：
一方面为总体设计，对于Maya软件需要进行系统的学习，对于动画片需要进行剧本创作，其时间设定在3至5分钟，具有简单剧情，完整的动画短片还应具备片头、片尾、配乐、字幕等；另一方面细分为各方面需求，首先收集主角色两辆车的原型的图片，其次观察主场景的原型的图片，还要对两辆车追逐的路线进行设计以及对各场景和角色的材质、贴图进行分析，最后构思片头片尾，准备所需配乐及各种软件。
3Maya动画短片的详细创作与实现
3.1概述
详细创作阶段的目的在于确定怎样具体的实现一个三维动画短片，也就意味着进过这个阶段，就应该得到一个设计好的影视动画短片。
3.2动画分镜头剧本创作
镜号
画面内容
景别
拍摄角度
镜头运动
时长
1
城市景色
远景
俯视
移动镜头
5s
2
汽车A向前行驶
中景
后方俯视
跟镜头
3s
3
汽车A、B向前行驶转弯
全景+中景
后方俯视+平视
跟镜头
8s
4
汽车A、B向前行驶
全景
后方俯视
跟镜头
5s
5
汽车A、B驶过
近景
前侧面平视
无动作
1s
表3—1动画分镜头剧本
6
汽车A、B桥上行驶
远景+中景
侧面+后方俯视
跟镜头
26s
7
汽车A、B山路行驶
中景
后方俯视
跟镜头
9s
8
汽车A、B山路行驶
中景+远景
前方+侧方平视
跟镜头
21s
9
汽车A、B山路行驶
中景
后方俯视
跟镜头
10
汽车A、B停车
中景+近景
前方平视
无动作
表3—2动画分镜头剧本表（续）
3.3三维动画建模
3.3.1角色建模
角色建模分为两部分，首先是前期素材收集分析的准备，其中包括角色原型的三视图，本片的两辆汽车原型分别是法拉利和宝马。
图3-1
图3-2
图3-3
图3-4
前期准备好后就可以通过Maya软件进行角色建模，汽车建模的大致步骤相同：
1、在Maya各场景导入三视图，具体步骤为视图-图像平面-导入图像-选择以保存好的图像-打开，导入图像之后要根据建设模型实际情况调整大小、摄像机增益等，以此帮助我们更好的创建模型。
图3-5
图3-6
2、通过和侧视图的对照，用CV曲线画出汽车的外轮廓，具体步骤创建-创建CV曲线，然后更具已导入的图片轮廓划线即可。
3、然后对画出的CV曲线，通过挤出等命令，制作出大致车身形状，并利用多边形圆柱工具制作轮胎形状。
4、最主要的制作在于车身调节，相比照导入的三视图，通过不断的对点线面调节，其中大量要用到挤出、分割建立环形边、合并顶点、分割面、填充洞等工具，使流线型车身形状真实，由于车身为对称形状，可利用关联镜像复制命令，使车身调节简单化，制作过程中还要对汽车结构部分如车盖，车门，车窗等进行提取分割。
该过程较为复杂漫长，还需要注意物体模型的拓扑结构，尽可能地使模型流畅自然。
图3-6
图3-7
5、最后要对车身进行细节上的调整，并制作轮胎，车灯等小部件。
3.3.2场景建模
本片设计创作的动画短片主要分为三个场景，城市、大桥、小岛和大海。
首先要做的也是素材的收集和分析，如城市中的建筑物，大桥上的细节部分，柏油马路等。
图3-8
图3-9
图3-10
准备工作完成后便着手进行模型的制作，创建城市主要步骤为：
1、利用多边形平面工具制作地平面，通过对其的挤出制作柏油路等。
2、在地平面上利用多边形建模工具建设大楼，通过对点线面的调整，运用挤出、分割建立环形边、合并顶点、桥接、布尔运算等命令制作各种各样的大楼。
创建大桥的主要步骤：
通过创建多边形工具分别设计桥面、桥墩以及桥上细节，运用挤出、填充洞、倒角等命令使大桥真实自然。
在创建大桥后可以直接通过Maya软件中自带的功能创建大海。
创建山脉的过程并不复杂，但需要一定的时间在创建好的多边形平面上不断调节点线面，使它看起来有山的形状，当与多边形工具创建的盘山公路结合时，要细心调节高低，不能造成穿帮。
图3-11
图3-12
图3-13
3.4渲染及后期制作
3.4.1材质贴图
在三维动画短片角色场景等模型创建完毕后开始对其赋予材质或贴图，综合各种模型实物的特性在本片所设计制作的动画，玻璃所用的材质为Blinn，并为不同用途的玻璃设置不同的颜色和透明度；墙体、地面材质为Lambert外加2D纹理；大桥上的斜拉杠采用的是Blinn并赋予白色高亮；城市马路、大桥路面和盘山公路采用的是柏油路贴图并加入2D凹凸纹理；汽车车身金属部分应用Mentalray材质Miacarpaintphen,汽车A设置为蓝色，汽车B设置为黑色；汽车的其他部件用设置不同颜色的金属材质以及Lambert材质；山体用Lambert材质并赋予2D纹理；给整个大环境加上物理天空。
图3-14
图3-15
3.4.2序列帧导出与合成
在建模、设置材质等工作全部做好后，便可以在Maya中进行动画的设置，在本片设计的动画中，我采用关键帧的方法，根据自己想要的路径以及情节制作角色动画片。
当动画全部设置好后，通过Maya渲染工具栏中的批渲染按钮，即可将做好的动画按照每帧一幅图的效果渲染出序列帧，在此过程前也可以在渲染设置中调节有关数值，做到渲染出效果精度更高的图片。
虽然说Maya软件的使用环境没有高的要求，但渲染是一个特殊的过程，并且非常漫长，速度只能取决于所使用计算机的性能，在此过程中最好尽量关闭其他应用程序，让计算机资源都供Maya使用。
当序列帧全部渲染完毕后就可以合成影像了，我将序列帧的合成放置AdobeAfterEffect软件中制作。
由于在Maya中设置的物理天空渲染不出来，我收集了一些天空的图片和序列帧合成渲染，通过AE的文件-导入-文件命令，在弹出的对话框中选择所要的图片或序列帧素材，单击打开即可，分别将图片、序列帧拖至工作区，设置好合成数值如620*480的像素，每秒24帧等，再通过合成-制作影片命令，确定好保存路径格式，单击渲染便可以在指定路径得到合成好的短片了。
图3-16
图3-17
图3-18
3.4.3片头片尾制作
片头利用AdobeAfterEffectform粒子效果制作，在打开的AE中新建项目，然后通过特效-form制作出粒子效果，改变其设置值来调节粒子的状态以及动作方向。
图3-19
片尾的制作使用AdobePremierePro软件，在准备过程中，我收集了一些视频作为备用，之后在选好的视频中，通过新建—字幕来创建字幕，在创建字母的窗口，可以更具需要调节字母大小、形状、位置、颜色等，设定期滚动效果。
图3—20
3.4.4影片合成
最后通过AdobePremierePro合成做好的视频片段，以及之前用辅助软件转换好的音频片段，最后形成完整的三维动画短片《追逐》。
图3—21
总结
本文就所要设计的三维影视动画《追逐》，对AutodeskMaya、AfterEffects、AdobePremierePro、CoolEditPro、FormatFactory等一系列软件进行简单的介绍，重点说明了Maya软件在进行动漫设计方面的优势，这些优势表现在其不断完善强大的功能的运用，它满足了CG界时刻创新设计的要求。
Maya的设计现已广泛应用各领域，随着国内动漫市场扩大需求，今后发展潜能巨大，无论是软件本身还是人才培养都应时刻更新。
由于是短期内学习Maya软件，对于该片《追逐》的设计中，只能做到基础建模的熟练操作，对于后期的材质赋予、渲染调制等问题，还存在很多经验不足的地方，在今后的工作中，这些技能还需要加以提高。
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84
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