毕业设计（论文）-基于MikuMikuDance的伪全息投影的设计与实现.doc

盐 城 师 范 学 院 毕毕业业设设计计 基于 MikuMikuDance 的伪全息投影 的设计与实现 学生姓名 学 院 信息工程学院 专 业 数字媒体技术 班 级 12（2） 学 号 指导教师 2016 年 5 月 16 日 盐城师范学院毕业设计 基于 MikuMikuDance 的伪全息投影的设计与 实现 摘摘 要要 全套设计加扣 3012250582 伴随经济日益稳定的增长，人们对于生活质量追求越来越高，生活步调节奏也 在跟着加速。对于信息的传送效率和传播方法也相应的会有新的要求与想法，在传 达信息与消息时人们对速度和效果的追求也成为了一个很大的考量因素。因此，新 型多媒体技术是新时期的必然产物。与普通的多媒体技术做比较，它的优势不言而 喻，传播方式相当简便，展示途径十分灵活。人们对他的感受也很真实，甚至现有 技术已经涵盖到人的视觉，听觉，嗅觉等当面，可以使人产生身临其境的感觉。这 些层出不穷的技术越来越贴近人的生活，在现代的科学技术的改革创新下，不可能 变成可能，虚拟变成现实。全息投影这个名词便从抽象走进了人们的生活中，成为 了人们广泛讨论的话题。 全息投影技术是利用光的衍射与干涉原理实现物体的记录与真实再现。本系统 则采用光的反射和折射的合成的原理，制作成一个能够显示的框架，进行小型的伪 全息投影。在投影源上选用了 3DS MAX 软件作为建模工具接着通过 Pmx(d) Editor 进行蒙皮与格式转换成 pmd 格式进入 MiKuMiKuDance 进行模型表情、动作等编辑。 之后通过非编软件 premiere 进行视频剪辑分视图，它演示了包括两方面的模块，一 方面是人物的运动演示，另外一方面是进行学校的模型展示（盐城师范学院） 。进行 这套模型的制作一方面是对现有的全息投影进行示范，另外一方面可以通过集成化 盐城师范学院毕业设计 的模块对现有的物体进行建模，并能发掘其在商业上的用途，用于展示各种模型舞 台之类的。通过伪全息展示模型也能使信息传播流程变得简单、使展示变得更加真 实，并且减少了信息传播的成本。 【关键词关键词】全息投影、3D 模型、MikuMikuDance Design and implementation of MikuMikuDance For Fake Holographic Projection Abstract With the increasingly stable economic growth, peoples pursuit of high quality life is becoming more and more higher, also follow the rhythm of the accelerated life pace. For the way and effectiveness of dissemination of information, there will be a new corresponding requirements and ideas, People pursue speed and efficiency when they convey a message. Thus, the new multimedia technology is the inevitable product of the new era. Compared with the conventional multi-media technology, its advantages is evident, transmission mode is quite simple, It also has flexible way to display. People also feel real to him, even the new technology has covered human vision, hearing and smell, it can bring immersive feeling. These emerging technologies increasingly close to peoples lives, in the reform and innovation of modern science and technology, the impossible becomes possible, the virtual becomes reality. holographic projection comes into peoples lives, it has become a widespread topic. Holographic projection technology is the use of diffracted light to achieve the goal to record and reproduce objects. In this system, I use the reflection and refraction of light to make a framework which can display some objects.I select 3DS MAX as projection source. It serves as a modeling tool ,then I use Pmx Editor to be converted the model format to 盐城师范学院毕业设计 pmx(d),after this step,I use MiKuDance to edit the facial expressions, movements of the model. In the end I utilize premiere (one of the non-linear editing software)to clips view, what it demonstrated include two modules, one is the movement of a person, on the other hand is the model to show the school (Yancheng Teachers University). The models were produced to demonstrate existing holographic projection , it also can be integrated to the existing module object modeling, and to explore its use in commercial such as stage show. Pseudo holographic display model also enables the dissemination process of information becomes simple, so that display becomes more real, and more cheap. Key words Holographic Projection, 3D model, MikuMikuDance 目目 录录 1 引言.1 1.1 课题研究的背景和意义 .1 1.2 技术介绍 .2 2 需求分析.3 2.1 系统需求与开发环境 .3 2.2 可行性分析 .4 3 系统总体设计 .4 3.1 系统结构设计 .4 3.2 功能模块设计 .5 3.2.1 木料支架模块 .5 3.2.2 PVC 投影模块.5 3.2.3 3D 模型模块.5 3.2.4 非编视频模块 .6 4 系统模块的具体实现.6 4.1 投影模块 .6 4.1.1 木料支架模块 .6 4.1.2 PVC 塑料模块.9 盐城师范学院毕业设计 4.2 三维模型模块 .10 4.2.1 3ds max 建模模块.10 4.2.2 Pmx(b) Editor 蒙皮与转格式模块.19 4.2.3 MiKuMiKuDance 模型操作视频渲染.21 4.3 非编剪辑模块 .22 5 系统测试与性能分析.23 5.1 测试目的 .23 5.2 系统测试 .23 5.2.1 系统功能测试.23 5.2.2 测试结果分析与总结.24 6 结束语.26 参考文献.27 致 谢.28 盐城师范学院毕业设计 第 1 页，共 28 页 1 1 引言引言 1.1 课题研究的背景和意义 随着我国科学技术的不断发展，新型电子产品的兴起更好的满足了人们的需求， 新媒体艺术也通过其形象的表现力堪称 “第五媒体” ，其中融入技术与艺术两大要 素。1而人们对媒体的传播方式的追求也越来越高，随之产生了多种信息的传播与 展现方式，新媒体新技术的运用加快了传播速度，提高的传播质量，从最开始的文 字传播，接着是声音传播，之后视觉传播，渐渐的视听传播走入人们生活，随着技 术艺术的发展，现在人们已经慢慢走入全息技术以及虚拟现实技术的时代了。因此 在此背景下，我选择了该课题作为研究对象。 该系统能够长期发展有利于现代商业的展示方式，可以应用到舞台设计，广告 展示，建筑展示等方面。4不仅节省了开支，也提高了工作效率。制作伪全息的目 的如图 1-1 所示。 图 1-1 制作全息的目的 1.2 技术介绍 现有的全息展示方案中分为两种，第一种全息投影展示方案就是利用全息投影 膜单面进行投影，另一种则是将三维画面悬浮在实景的半空中成像。他们主要是利 用了光的干射和衍射进行投影成像。2 全息投影的原理如图 1-2，1-3 所示。 新媒体时代背景现代技术日趋成熟 信息传播的需求增多 全息技术的出现 制作伪全息投影 盐城师范学院毕业设计 第 2 页，共 28 页 图 1-2 全息图记录的物理过程图 图 1-3 全息图投影的物理过程图3 本系统模块利用伪全息的手段系统的展示了全息投影的相关效果与功能。通过 光的反射与折射实现了人物模型以及建筑模型的全方位展示。 本文主要介绍了基于 MikuMikuDance 的伪全息投影的设计与实现，在 3ds max 和 MiKuMiKuDance 等软件的建模之下，实现了系统的功能。系统主要包括投影模 块和模型操作模块。投影模块又分为材料支架选择与制作和 PVC 塑料透明屏幕制 作与选择，模型操作模块可以对包括建筑，人物，花草等物体进行投影操作进行管 理。 本次模型操主要用到 4 款软件。分别是 3DS MAX,Pmb Editor,MiKuMiKuDance 盐城师范学院毕业设计 第 3 页，共 28 页 以及 Premiere。 MikuMikuDance 是日本人樋口優所开发，是一款免费的 3D 动画制作软件，通 过其他 3D 建模软件将 VOCALOID 的初音未来等动漫角色制作成 3D 模块，导入 MikuMikuDance 进行动画制作。简称为 MMD。 Pmx(d) Editor 简称为 PE，是一个 MikuMikuDance 专用的简易建模和修模软件， 相较于专业级建模软件，PE 操作与功能较为简易，但它保留必备的功能来专门编 辑 MikuMikuDance 使用的模型，并且作者极北 P 也协助制订了 PMX2.1 标准，使的 PE 成为使用 MikuMikuDance 时的必备软件之一。PE 适合做换头、增减衣着首饰之 类。同时也可以导出 X 格式模型，用它来绑骨和加刚体。 而 3DS MAX 和 premiere 则为众所周知的 3D 建模软件和非线性编辑软件。 1.3 课题目标分析 （1）投影模块：用户可以通过对外框的设计以及 PVC 投影屏的厚度选择达成 对投影的不同标准要求，应用不同场景。 （2）三维模型模块：分为模型参考、格式转换、蒙皮绑骨、动作设计。 （3）非编分屏模块：分为四视图渲染、视频合成、音频导入。 2 2 需求分析需求分析 2.1 系统需求与开发环境 系统需求： 本系统所需完成的需求功能可分为投影模块管理和视频源管理功能。 （1）投影模块管理 设计者可以根据用户的需求选择制作不同材质的投影框架（本系统的框架为木 制材料） ，然后进行模块的组装，根据不同要求选择不同厚度和大小的透明 PVC 塑 料进行物体展示。 （2）视频源管理 用户可以选择不同类型的投影源。而制作人员则需要根据不同的需求选择素材， 并制作建模，按照传统的步骤，再进行不同角度的摄像机（三维软件内）拍摄渲染 它的四视图。最后以后期软件进行视图的合成。后期也考虑音频的制作。 （虚拟人 声合成软件 VOCALOID） 开发环境： 硬件：联想笔记本，显卡 NVIDIA GT650M ,CPU intel i5-3210 ，内存 8G 盐城师范学院毕业设计 第 4 页，共 28 页 硬盘 浦科特 M6M 128G(SSD)，Ipad Mini 2 软件：3DS MAX , MiKuMiKuDance ，Metasequoia , Pmb Editor ,adobe premiere Visio 模具：定制椴木层薄木板 1 ABS 直角 L 型管 4 圆木棍骨架支柱 4 502 强力胶水 1 樟子松木木条 4 美工刀，榔头，圆规，胶布，钉子等工 具 2.2 可行性分析 （1）展示界面友好的可行性：界面简洁明了、布局合理，操作简易，针对不 同行业不同要求可以做出灵活改变。 （2）经济的可行性：本套系统成本预算为 2500 元左右（包括投影源 Ipad）,但 除去投影源外成本几乎只有 50 元左右，操作灵活，能进行多种磨具制作适合不同 场合。 （3）投入运行的可行性：商业运行门槛低，并且比专业的全息投影的成本低 许多，并且几乎可以达到全息投影的效果。一般无特殊要求可以应用在建筑展示， 广告展示，企业文化展示。 3 3 系统总体设计系统总体设计 3.1 系统结构设计 本课题所需完成的伪全息投影系统的功能可分为四大模块：伪全息的支架材料 模块，PVC 塑料投影模块，3D 模型模块，非编视频模块。 木料支架模块的功能：根据用户的不同的展示需求，我们根据场景的不同，选 择相适应的材料来搭建展示框。 PVC 投影屏功能：根据场景大小以及投影屏幕的大小，选择不同厚度和不同大 小的 PVC 塑料进行投射屏幕的制作。 3D 模型模块功能：不同的用户的需求不同，我们可以根据用户的需求，进行 建模，转格式和动作绑定。 非编视频模块功能：制作人员根据 3D 模型进行视图的分割，并录入非编视频 软件进行合成编辑，以及后期的声音调节。最后导出展示成片用于投影源(本处投影 源采用 Ipad mini2)进行投影展示。 盐城师范学院毕业设计 第 5 页，共 28 页 系统模块如图 3-1 所示。 伪全息投影系统 木料支架模块PVC投影模块3D模型模块非编视频模块 投影模具投影视频源 投影展示 投 影 设 备 图 3-1 系统基本模块图 3.2 功能模块设计 本课题所需完成的功能模块包括伪全息投影系统的木料支架模块、PVC 投影模 块、3D 模型模块和非编视频模块。 3.2.13.2.1 木料支架模块木料支架模块 用户根据需求挑选制作模具。 由于材料限制，本系统演示采用全木料支架。包括定制椴木层薄木板，圆木棍， 松枝木条等。实现相应风格人物以及建筑的展示。 3.2.23.2.2 PVCPVC 投影模块投影模块 定制好主题和框架后，根据投影设备(此处选择 Ipad mini2)的大小选择不同厚度 和大小的 PVC 塑料片投影屏幕进行投射。 3.2.33.2.3 3D3D 模型模块模型模块 选择制作用户需求的模型，并且渲染出适合用户需求以及符合投影屏幕大小的 四视图视频源。 盐城师范学院毕业设计 第 6 页，共 28 页 3.2.43.2.4 非编视频模块非编视频模块 根据渲染出的 3D 视频源，进入非编软件制作导出最终投影源。通过 itunes 导 入 ipad 进行投影。 该系统的功能关键技术流程图如图 3-2 所示。 关键技术流程 建模 非编软件 3DS MAX模型建模 模型贴图 格式转换为pmb 进入PE蒙皮、动作设计 分视图 图 3-2 关键技术图 4 4 系统模块的具体实现系统模块的具体实现 基于 MiKuMiKuDance 的伪全息投影系统主要有三个模块：伪全息投影系统的 投影模块、3D 模型模块和非编视频模块。 4.1 投影模块 4.1.14.1.1 木料支架模块木料支架模块 本系统采用的模块该模块主要采用木制结构支架的模块。为此我准备了圆木棍 骨架支柱若干，ABS 直角弯若干，樟子松木木条若干，鼠标垫，平面模板以及制作 的美工刀，榔头，圆规，胶布，钉子等工具。以 ipad 大小为模块为标准进行设计制 作。准备的材料如图 4-1 所示。 盐城师范学院毕业设计 第 7 页，共 28 页 图 4-1 准备的材料图 经过测量，投影设备（ipad mini2）的长度 16CM，宽度 12CM 由此制备的木框 长度为 20CM，宽度为 13.5CM。考虑到材料因素连接缝隙处用的是图钉以及 502 硬 性胶水。 木框效果图如图 4-2 所示。 图 4-2 木框成品图 盐城师范学院毕业设计 第 8 页，共 28 页 根据测量计算，圆木棍的长度约为 5.8CM,用工具切割后在四角木框上挖出相应 的凹槽，然后将木棍用 502 胶水固定在木框上。接着将 L 型 ABS 塑料管占在木框 周围。 （L 型塑料管能更好的固定放置投影设备） 最终木框效果如图 4-3 所示。 图 4-3 木框支架成品图 椴木薄木版上覆盖鼠标垫背面(鼠标垫背面黑色有助于提升投影效果，也可以稳 固投影 PVC 屏)然后用图钉从木板底部固定四个底架圆柱。最终做成投影的总框架 效果如图 4-4 所示。 图 4-4 木料模具成品图 盐城师范学院毕业设计 第 9 页，共 28 页 4.1.24.1.2 PVC 塑料模块塑料模块 根据测试 PVC 塑料屏制成以投影设备的屏幕宽为底边，顶角为 70.5的等腰 三角形时的投影效果最佳。伪全息投影原理如图 4-5 所示。 图 4-5 伪全息投影原理图 Ipad 屏幕宽为 12CM,顶角为 70.5，根据三角函数可以计算出边长为 10.4CM，最终大小如图 4-6 所示。 图 4-6 投影膜精准大小图 尺规作图 10.4CM 为半径的圆，画 4 段长为 12 的弧。效果如图 4-7 所示。 图 4-7 尺规作图过程图 将 0.5mm 的 PVC 透明硬片固定在 A3 纸上，然后按画下来的三角形用美工刀 盐城师范学院毕业设计 第 10 页，共 28 页 切割，并且裁剪，折叠并且将四面粘贴成立体三角锥，以制作成最终的三角投影屏 幕。投影屏幕制作过程如图 4-8 所示。 图 4-8 投影屏幕形成流程图 4.2 三维模型模块 4.2.14.2.1 3ds3ds maxmax 建模模块建模模块 本系统主要进行的是动漫人物 KAITO 的人物建模。 （1）首先在网络上搜寻相关参考图，构造出他的三视图以便建模参考。 （2）导入 ps 进行三视图的拼接。三视图如图 4-9 所示。 图 4-9 三视参考图 （3）打开 3ds max，新建空白工程，按 F 进入前视图，创建-标准基本体-平面。 创建一个和三视图比例相等的平面，进入材质编辑器，选择精简材质编辑器，任选 一个材质球，进入漫反射后面的按钮，选择位图，找到刚刚 P 好的三视图。确定后 鼠标选中刚刚建好的平面，用材质编辑器-将材质指定给选定的对象-视口中显示明 暗处理材质，成功贴图后如图 4-10 所示。 盐城师范学院毕业设计 第 11 页，共 28 页 图 4-10 材质球编辑图 （4）开始通过三视图进行建模，为了参考位置相对固定，这个时候选择平面- 冻结当前选择，这样进行建模操作时平面不会影响到。 （进行实际操作时发现冻结 后贴图无法显示，选中平面-对象属性将以灰色显示冻结对象的勾选去掉） ，通过立 方体建模依次进行 1）人物头部建模，2）身体与大衣建模，3）围巾与头发建模， 4）下身建模，5）鞋子和手建模，6）眼睛建模与小部件建模，7）贴图赋予材质。 关键流程，由于人物身体大部分的部位都是对称的，所以只需要进行一半(左右 半边都可以的建模就可以，此处使用 3D 的镜像功能进行复制。此处以头部建模为 例，其余部位类似。 1）人物头部建模。用熟悉的长方体进行建模，辅以 16*8 的分段，以便后期的 皮肤挤出等操作的方便进行。如果分段不够后期可以进行连接的细分。以左半脸为 基准进行建模。期间多次进行前视图和侧视图的参考对比。 大致效果如图 4-11 所示。 盐城师范学院毕业设计 第 12 页，共 28 页 图 4-11 左半头多边形建模图 选择左半头，修改器列表选择对称，镜像轴选择 X 轴，然后选择 X 轴进行微 调。直至左右脸完全焊接成功。头部建模效果如图 4-12 所示。 图 4-12 头部建模草图完成图 2）身体与大衣建模 此处建模依旧采用长方体建模，转换为可编辑多边形，去掉一半长方体后进行 精细调整，特别是腰身的褶皱，需要微调好久，然后进行袖管处挤出进行微调。接 下来是手边上突出的袖管使用圆柱建模，微调后焊接上去，左半身的衣服薄膜大概 做好，据观察半身的衣服是立体的，此时可以再次挤出或者复制一层外衣缩小之后 调整大小再连接上一层衣服。 胸部皮肤则用平面建模进行分段后进入可编辑多边形模式，进行点的拉扯后成 型。大衣与身体效果如图 4-13 所示。 盐城师范学院毕业设计 第 13 页，共 28 页 图 4-13 身体与大衣建模图 3）围巾与头发建模 头发建模比较难，为此要搜寻多个网站的相关发型资源，并加以借鉴与修改， 然后加以 KAITO 的元素形成最后的头发。里面发丝进行微调，有多处挤出的发丝， 由此也产生了许多面。 最终效果如图 4-14 所示。 图 4-14 头发建模最终效果图 围巾的建模是长方体建模，不过复杂的地方在于其脖子处，此处围巾要绕好几 圈，此处直接选择用圆柱建模，并且多建一个新的更小的圆柱，然后进行复合对象 中的布尔操作，进行圆柱的相减动作，以制成空心柱体。 关键技术如图 4-15 所示。 盐城师范学院毕业设计 第 14 页，共 28 页 图 4-15 圆柱的布尔对象操作图 做好空心柱体后依旧多边形建模，然后进行若干次的点的操作形成最终围巾的 效果。如图 4-16 所示。 图 4-16 围巾的成稿图 盐城师范学院毕业设计 第 15 页，共 28 页 4）下身建模 下身裤子建模使用圆柱体建模，上下圆柱删除后经过面和点的调整做成。如图 4-17 所示。 图 4-17 裤子建模图 5）鞋子和手建模 手部建模需要多分段的长方体建模，并且手指处用了多次挤出。以及平滑功能。 此处平滑功能可以使用可编辑多边形的平滑组功能也可以使用 NURMS 切换功能。 据表现结果 NURMS 效果更好，平滑组计算顶点法向的方法是对共享顶点的所有多 边形面法向取平均值，把这个平均值作为该顶点的近似法向。5 鞋子建模则正常使用长方体建模，这边多一些分段，但不杂乱，不然到后面赋 予材质的时候会出现问题。 最终效果如图 4-18 所示。 图 4-18 手和鞋子建模图 盐城师范学院毕业设计 第 16 页，共 28 页 6）眼睛建模和小部件建模 由于最后眼睛都是嵌入在眼眶里的，所以此处只需要考虑眼白和眼珠的位置， 两者皆用平面建模，为了效果更好，先画一个圆柱，然后转换为可编辑多边形，删 掉不必要的面，留下圆，然后用圆进行眼珠和眼白的建模，达到要求的效果。而耳 朵边上的耳麦小部件则整合了网上相关资源并加以个人的修改，主要还是用矩形建 模，以及最后的平滑操作。 最终效果如图 4-19 所示。 图 4-19 眼睛和小部件建模图 7）贴图赋予材质 经过初步的建模，未贴图的模型大致如图 4-20 所示。 图 4-20 人物总体建模效果图 盐城师范学院毕业设计 第 17 页，共 28 页 对于人物的材质和贴图，由于是动漫人物，除眼睛外的贴图不需要很拟物，所 以这里采用的贴图方式是多维/子对象贴图。6 （1）按下 M 键，打开【材质编辑器】对话框，选择一个空白的材质球，单机 standard 按钮，在【材质/贴图浏览器】对话框中为其加载“多维/子对象”材质，如 图 4-22 所示。 （2）在“多维/子对象”材质面板中，单机“材质数量”按钮，设置其值为 15. （3）进入可编辑多边形面的选择，将相同类型的肌肤或者衣服赋以相同的 ID，在贴图内根据设置好的材料 ID 来设置材料的参数，将漫反射设置不同的颜色 已达到参考图的效果。最终达到制作效果。 贴图的关键步骤和效果如图 4-21 所示。 图 4-21 设置材质和贴图 盐城师范学院毕业设计 第 18 页，共 28 页 至此除了眼睛以外的部位都赋予材质了，接下来要进行眼珠的贴图，以及最后 的建模扫尾工作。 关于眼睛贴图需要在网上搜寻相关的贴图，新选一个材质球，点击漫反射边上 的材质按钮，最终用材质球赋予位图贴图，有关位置的方向不对问题则采用 UVW 展开进行贴图的调整。最后进行模型的附加成为一个整体。 贴图关键步骤和 UVW 操作如图 4-22，4-23 所示。 图 4-22 关键贴图步骤图 图 4-23 UVW 展开和最终效果图 盐城师范学院毕业设计 第 19 页，共 28 页 4.2.24.2.2 Pmx(b)Pmx(b) EditorEditor 蒙皮与转格式模块蒙皮与转格式模块 建模完成后用 3DS MAX 导出模型的.X 格式（需要安装插件 pandadirectX Export）然后其余选项默认，在 X File Settings 设置 DX File Type，选择 Binary，顺 利导出.X 格式模型。如图 4-24 所示。 图 4-24 .x 插件的使用过程图 然后打开 Pmb Editor（日文软件） ，打开模型，进入骨的模式，进行骨骼的添加 即蒙皮操作。 （1）发现眼睛贴图丢失，进入材质菜单选择材质 11（眼眶模型） ， 然后在 Tex 内输入 eyeKT.bmp（相对路径）接着材质就显示了。 （2）点击骨骼操作，将默认的（全亲骨）移动到人体中部，与此同 时追加其子骨“先”于人体下部，通过父子关系控制人体的总体运动，也 就是指父骨骼能带动子骨骼运动，子骨骼则无法带动父骨骼进行运动，这样的骨骼 能更好的对人体进行仿真演示。 （3）接下来就分别新建以下几个关系的骨骼，如图 4-25 所示。 （全亲骨） 上半身左围巾IK右围巾IK全亲骨子骨下半身 右肩 脖子 左肩 左围巾 右围巾 左足 左裙 右裙 右足 下半身子骨 子 左围巾IK子骨左围巾IK子骨 子子子子 图 4-25 全身骨骼框架图 盐城师范学院毕业设计 第 20 页，共 28 页 在全身骨骼绑定后需要再延伸相关的骨骼： 脖子头部（头发，双眼，头骨尾骨） 肩骨手臂骨手肘手腕手指（拇指，食指，中指，无名指，小指） 腿骨膝盖骨脚踝骨脚趾骨 以及相应骨骼的尾骨和 IK 骨。7 骨骼最后设置完相应的操作方式和亲骨子骨之后共有 105 块骨骼。绑定骨骼后 如图 4-26 所示。 图 4-26 追加骨骼以及蒙皮完效果图 接着就是最重要的一步涂权重了。权重的解释很多种也各有区别，我对于其理 解为骨骼与肌肤之间的联系，权重的大小则为骨骼影响肌肤的大小程度。 进入 PE 软件的涂（权重）功能界面，单击开始，全肌肤都呈现黑色的点。为 了蒙皮方便首先进入絞（材质编辑）界面选择材质-面描画同期，选择涂权重对应骨 骼的皮肤，其余勾选去掉。此时选择相应的权重值进行材质和骨骼的权重赋予。操 作方式如图 4-27 所示。 盐城师范学院毕业设计 第 21 页，共 28 页 图 4-27 涂权重过程图 由于此模型并未有复杂的运动，因此不考虑 PE 刚体和 Joint 连接点的设置，至 此 PE 内操作完成。保存为 pmd 格式。 4.2.34.2.3 MiKuMiKuDanceMiKuMiKuDance 模型操作视频渲染模型操作视频渲染 （1）打开 MikuMikuDance 7.39，模型-读取，打开刚刚保存的 KAITO.pmd 模 型，文件-载入动作数据，将“炉心融解.vmd”男性动作数据导入，然后进行 3000 帧左右的修改和相应的动作的微调。 （2）进行如下设置：查看-显示坐标轴，显示地面阴影去勾选。背景-黑色背景 勾选。 查看-背景大小设置为 500*500（这样设置为非编软件制作做铺垫，更好的铺满视图） 。 （3）依次选择视角的前后左右，生成四个视角的 AVI 视频（范围选择 0-3875 帧） 。 （4）导出前.avi、后.avi、左.avi、右.avi 四个视图的无损视频。 Mikumikudance 操作方式如图 4-28 所示。 盐城师范学院毕业设计 第 22 页，共 28 页 图 4-28 MMD 帧编辑以及视频导出图 4.3 非编剪辑模块 （1）打开 Adobe Premiere pro cc 2015 软件，进入项目窗口，导入前后左右四 视图的文件。 （2）新建序列，在设置里面编辑模式设置为自定义，时基设置为 30 帧每秒， 帧大小设置为 1920*1080。 （3）将前后左右四个视频分别放在四个轨道上，将上下左右四个视频分别向 下，向上，向左，向右平移 360px。接着就是要将四个视图的方位调整，即要四视 图的头部是都往中心的。经过相应的旋转缩放操作视频合成完毕。 （4）导入背景音乐“炉心融解.mp3” ，拖到音频轨道，经过相应的微调，至此 视频合成结束，CTRL+M 导出视频格式为 MP4（H.264 编码）格式。 盐城师范学院毕业设计 第 23 页，共 28 页 Pr 视频编辑如图 4-29 所示。 图 4-29 pr 视频编辑图 5 5 系统测试与性能分析系统测试与性能分析 5.1 测试目的 新技术发展为展示提供了各种可能。我们有必要紧抓时代的脉搏，充分了解新 兴技术的特点，将其更好地运用于不同类型的展示场景中。8伪全息投影的效果则 影响着他的运用以及商业可行性，在制作过程中，难免会出现问题，视图不吻合， 投影大小不符合标准，音乐视频不同步等都会使它的展示效果打折扣，因此我们希 望通过测试找出制作中存在的各种错误，以提高投影的美化程度和展示效果，使其 能够很好的表达要展示的内容。如果不及时的进行测试，那么在日后的操作中即便 是那些微小的细节也会发现，使得展示打折扣，如果用在商业用途，必将影响其经 济效益。 5.2 系统测试 5.2.15.2.1 系统功能测试系统功能测试 （1）播放效果测试：通过 iTunes 将刚刚做好的合成导入 Ipad，打开 ipad 视频 盐城师范学院毕业设计 第 24 页，共 28 页 播放器预览播放效果。观察四视图和的位置是否越界，并且听背景音乐考察它是否 与画面同步。 （2）展示效果测试：将 Ipad 暂停在视频开始的时候（四视图动作预备的时间） ， 然后将 Ipad 亮度调到最大放在展示支架上（倒扣） ，调整投影的 PVC 屏幕，让四视 图的各个面对应在相应的位置上。双击屏幕播放进行效果测试。观察骨骼的运动是 否合理，观察效果是否满意。 5.2.25.2.2 测试结果分析与总结测试结果分析与总结 （1）测试结果分析 1）播放效果测试结果如图 5-1 所示。 图 5-1 播放源播放效果图 播放效果差强人意，人物运动正常，音乐吻合。 2）展示效果测试结果如图 5-2，5-3 所示。 图 5-2 展示效果图（正视） 盐城师范学院毕业设计 第 25 页，共 28 页 图 5-3 展示效果图（侧视） 前几次测试展示效果时，发现骨骼动作的衔接有许多处都错位，并且脚骨出现 了严重的扭曲，重新打开 MiKuDance 中，进行模型的编辑。改了将近 8 稿后导出 的合成能大体使人满意。 （2）项目总结 经过不断的修改和完善，完成了该伪全息投影的测试。但是在测试过程中遇到 了诸多问题，比如说视频音频不吻合，展示时各个视图不对称，换个角度看有许多 的落差。经过在 MMD 系列的软件修改，能够达到预期效果。 该伪全息投影系统的设计与实现，成功的完成了人物整体的 3D 建模，PE 的骨 骼绑定，MMD 的动作设计与修改。并且模具的制作也很成功，木制框架衔接的很平 整，个人的动手能力得到了很大的提高。 盐城师范学院毕业设计 第 26 页，共 28 页 6 6 结束语结束语 经过 3 个月的学习与实践，我的毕业设计基于 MiKuMiKuDacne 的伪全息投影 的设计与实现如期完成了。这个系统是对我大学四年学习的多媒体软件的知识是很 好的综合，也是对我自学能力和问题解决能力的一项很好的评测，由于个人知识与 能力的有限，我在设计开发过程中遇到许多问题，我很感谢指导老师耐心的帮助与 对我论文的指导，从论文的开题报告开始，他就严把关，以至于我一刻不敢松懈直 到完成毕设和论文的撰写。 该论文仔细说明了开发和使用该该全息投影系统的全过程，涵盖对需求的分析、 对木制结构框架的设计、对投影源设计制作等。该系统使用的软件包括 MiKuMiKuDacne，3DS MAX，Pmb(x) Editor，Adobe Photoshop,Premiere。最终设 计的该系统使用 Ipad 进行投影实现了物体的展示。 通过此次毕业设计的建模和 MMD 的舞蹈制作，我深深的体会到了做事需要耐 心且细心，有时候一个贴图遗失，一个骨骼的权重不对，都会影响投影的美观，从 而导致它的展示效果打折扣，商业价值大大降低。其次，遇到问题不要着急，一定 要好好分析，百度搜不到的东西就用谷歌，谷歌上不了就用 shadowshocks