动画设计毕业设计（论文）-3Dmax角色设定与动画技术的运用.doc

动画本科毕业论文（设计） 论文题目 3Dmax角色设定与动画技术的运用 学院（系） ： 专 业 ：动画设计方向 年级班级 ： 学 号 ： 学生姓名 ： 指导教师 ： 职称 课题名称：三维动画短片创作与制作 毕业论文（设计）任务书课题名称三维动画短片创作与制作指导教师姓名工作单位一、主要内容：在此动画短片制作过程中，角色的设定与动作场景经常要用到三维软件3Ds max 2008和后期软件，二维软件在画面色调、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，并为大家解决一些技术上的问题与制作过程中经常碰到的难题。结合本动画短片的创新解说一些研究性的问题。二、基本要求(基本技术要求与数据）必须掌握大量的动画理论，熟悉动画制作流程，熟悉三维软件3Ds max 和二维软件，后期软件等运用。有扎实的绘画基础，表现能力强，敏感的色感。三、论文（设计）工作起始日期：自 2008年 9 月 15日起，至 2009年 5 月 1日止四、进度与应完成的工作：2008年9月15日至11月1日定剧本2009年1月至4月完成动画制作2009年4月至5月写论文2009年5月1日完成论文写作五、主要参考文献、资料1李铁 张海力动画角色设计M.清华大学出版社北京交通大学出版社，2006 2尾泽直志.图说动画规律给角色赋予生命力M.中国青年出版社,2006.3罗进丰.生命的幻想3D数字角色动画M.机械工业出版社,2005.4李征.论色彩的心理效应，石家庄职业技术学院学报，20045王柏 陆艺南 王宏武 马锐 .Window环境下动画系统开发技术计算机动画的理论与实践M.西安交通大学出版社，19956吕锋，诠释动画片的美术设计风格艺术理论，2007年第1期3目 录题目.1内容提要.1关键词.1前言.3第一章 动画剧本的创作.41.1题材的选取.41.2故事背景 .41.3人物形象的创造.41.4服装与颜色 .5第二章 电脑角色动画.72.1制作步骤.72.2三维动画应用领域.7第三章 三维软件与技术.93.1 3D Studio Max介绍 .93.2 3D Max 2008的优势与功能.10第四章 渲染与合成.134.1 渲染.134.2后期合成.13第六章 总 结.17.参考文献.18致谢.19附录.20角色设定与动画技术的运用摘要解析三维动画技术与角色的设定是目前三维图形、图像表现技术中颇为典型的代表性技术。动画剧本的创造选择和动画角色是动画片的灵魂，观众对一个动画角色的设定的价值判断不单纯停留在其外在的造型层面，还包括对剧本背景及角色性格内涵的认同。角色代表着一个人物内在形象，通过动画短片了解三维动画制作与动画剧本的创作是一件艺术和技术紧密结合的工作。在制作过程中，角色的设定与动作场景经常要用到三维软件3Ds max 2008和后期软件，二维软件在画面色调、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，并为大家解决一些技术上的问题与制作过程中经常碰到的难题。结合本动画短片的创新解说一些研究性的问题。 关键词: 动画剧本；三维动画；2D角色设定；三维动画技术；3D 2008 max；后期软件；艺术价值The role of setup and animation techniquesAbstractAnalyzes the three dimensional animation and the role hypothesis is the present three dimensional graph, in the image performance technology the quite typical representative technology. Understood through the animation short film the three dimensional animation manufacture and the animation scripts creation is an artistic and the technical close union work. In the manufacture process, the role hypothesis and the movement scene need to use three dimensional software 3Ds max frequently 2008 and later period software AE in the picture tone, the composition, the light and shade, the lens design splice, the rhythm grasp and so on aspects to carry on artistic the again creation, and solves the difficult problem which for everybody in some technologys question and the manufacture process bumps into frequently. Unifies 2D and the 3D technology innovation illustrates some investigative question. But the animation role is the animated cartoon soul, besides the audience is not pure to an animation roles hypothesiss value judgment pauses in the modelling stratification plane, but also includes to the role disposition connotation approval. The role represents a character intrinsic image, the animation role image value is being promoted gradually along with societys development the social position altitude. It not only has the unique disposition charm also to have the profound artistic value.key word: Animation script; three-dimensional animation; 2D setting role; three-dimensional animation; 3D 2008 max; late software; artistic value前 言动画是一项具有辉煌前景的产业，存在着巨大的发展潜力和广阔的市场空间，国家也在大力发展动画产业，在政策、投资、技术、教育等多方面提供了有力的支持。动画产业的发展离不开人才的培养与技术的创新，在动画产业飞速发展的今天，国内动画技术也在走向一个大发展的新时期。单就动画技术而言，新技术、新意识形态、新艺术表现形式等都给动画事业提出了新的问题。为此，在学校的指导下，在组的成员努力下，在制作动画短片的过程中，结合课本的基础知识与实践经验，经过不断反复的实验、测试与对比发现了一些技术上的问题，并通过大量的翻阅资料，吸收国外的动画创作与组成员的创新，根据故事剧本的背景设定了一系列的有点容入中国脸谱元素的动画角色。创作者要注重理论与实践相结合、动画艺术与技术相结合。麦琪的礼物，针对动画短片的制作过程中所需要的知识，进行角色设定与三维技术结合的研究，详细讲述其角色的设定与三维技术的内在联系，深入介绍角色设定原理，并详细讲述剧本创作、服装、颜色在动画角色的应用与3D在其中的应用技术，同时针对三维和渲染与合成在制作过程中要注意的一些事项。第一章 动画剧本的创作1.1题材的选取如何提高动画剧本的质量，从而提高动画电影的质量呢?首先在题材的选取上要具备一定的时代感。电影是一门贴近生活、反映现实的艺术，因此，题材的时代感便成了剧作者必须考虑的问题。一部有时代感的动画电影，观众通过影片能感受到时代的脉搏，引起发自内心的共鸣。如动画短片麦琪的礼物它是一部以大都市里小人物的不幸命运和美好的品质，揭露了上层社会的虚伪无耻与专横腐败。艺术上精于构思，往往有曲折的情节与出人意料的结尾，使人回味无穷为背景，以圣诞礼物为表现题材的动画片。影片成功展现了年轻夫妇德拉和杰姆，为给对方赠送圣诞礼物而把各自最心爱的、最引以自豪的东西卖掉，结果换来的是对彼此没有用处的两件无用的礼物，通过这个心灵感应的故事，歌颂了朴实而纯真、艰难辛酸却相濡以沫的爱情。这类题材的影片无论从生活方式和心理状态都贴近同龄人1。 1.2故事背景反映现实是剧本时代感的一种层次，而剧作者本身的时代意识或超时代意识则更能使动画电影深入到哲学层面，展开对过去的反思和对未来的憧憬。而短片麦琪的礼物的故事剧本是通过故事的背景来设定的，作者欧亨利（原名是西德威德尼波特）的小说妙趣横生，别具一格，其技艺技巧被誉为“欧亨利手法”而风靡世界文坛。麦琪的礼物是欧亨利 的代表作，究其创作动因，通常都以为是为了反映美国下层人民生活的艰难，揭示美国贫富悬殊的社会现实。其实，还有一个重要的原因，那就是作家欧亨利在缅怀其爱妻阿索尔艾斯帝斯。在欧亨利的作品中，无不流露出这一迹象。在清贫如洗的家境中，妻子陪自己度过了难以忘怀的甜蜜生活，而当她病危时，自己却不在她身边。这一切不能不使欧亨利愧疚万分。正是这种愧疚促使欧亨利有了麦琪的礼物缅怀爱妻这一创作动机，作家创作的最内在动因把缅怀爱妻的感情隐晦地投射到和自己妻子一样善良、纯情、聪慧的主人公德拉身上，使自己的感情得到寄托，或者说解脱自己内疚的负罪感。1.3人物形象的创造动画角色的形象设计是动画片创作的重要内容，因此，形象设计一定要准确定位，深入挖掘角色的个性，进行全方位的设计。动画角色的形象是运用美术的造型技法和手段创造出来的，是可以产生动作和表现生命的模型。包括立体的木偶形象、平面的绘画形象和剪纸形象以及电脑生成的二维或三维的形象等。它们是动画片的演员，可以传达感情和意义，能够推动剧情的发展，具有性格特征和人格魅力。人物是动画片最耀眼的商标，塑造人物形象是动画剧本的第一任务。性格鲜明的人物会对故事起着非同一般的推动作用，而真挚感人的故事对于树立人物的形象，展现人物的个性，也是非常必要的。人物是故事的人物，故事是人物的故事，两者相辅相成，缺一不可2。 在剧本创作中，为了塑造人物鲜明的性格特征，就要考虑人物符合其性格特征的思维方式和行为方式，也就是独特的语言行动、风度气质、爱好习惯以及外貌神情等。通过对人物行为动作、心理动作、语言动作等刻画性格的艺术方法和手段的运用，展现人物性格的真正魅力，挖掘人物内心世界的深度。动画剧本中的人物性格塑造是丰富多彩、手法多样的。有的一出场就轮廓分明、特征毕露，不仅如此，剧作者还应该把自身对生活的审美思索和炽热深情渗透于人物性格的艺术创造中，赋予人物独特的存在价值和生命意义，让观众看到一个个栩栩如生、活灵活现、有血有肉的动画角色3。如短片中的人物角色设定如下：1.4服装与颜色要想充分突显一个动画角色的性格特点，它的服饰必须与其所处的社会政治环境相一致，如麦琪的礼物它的服装都是是根据当时美国下层阶级社会的背景来设定的，此外，动画角色的服饰设计还要遵循动画设计的法则，在形式简单、色彩鲜明的基础上增加必要的时尚流行元素。动画角色标准造型的色彩与其性格塑造也是息息相关的。根据色彩设计人员确定的色法和色彩指定，经过上色之后，角色的标准造型就呈现出五彩斑斓的色彩。通常动画角色造型的色彩设计采用的颜色种类较少、配色简单。当某种颜色在设计与配色中占的比例较大时，动画角色就给人以该颜色为基调的色彩感觉4。 设计人员和观众在动画角色的性格与色彩的关系方面具有共同的认知和判断。针对特定的性格，色彩设计有相同的色彩习惯，这显示出角色的色彩蕴涵的性格意义具有共通性。角色的脸谱，是一形状能体现人物性格的，动画还借用戏剧手法将角色脸谱化、模式化，正面形象设计得端庄俊俏，而反面形象极其丑化，如白雪公主与女巫之美丑、狮子王中辛巴及女友一家与刀疤及其爪牙鬣狗、梁祝之与马文才父子形象之对比。麦琪的礼物中德拉与莎弗朗妮夫人也是一样6。 德拉 莎弗朗妮夫人（以上例图中的德拉脸部的线条，不仅渗入了性格的形象，眼部的那一细细的黑眼圈还容入了中国脸谱的元素，使角色更具民族化，特色化。） 第二章 角色制作与三维领域动画是非常奇妙的艺术形式，是多种艺术形式的综合体，动画角色的设计过程实际就是影视作品中演员朔造角色的二度创作过程。动画设计师不仅要具有过硬的视觉表现的技艺和实战经验，更是需要涉猎解剖学、戏剧、服装设计、表演、心理学等各个学科的通才。角色动画制作涉及：3D游戏角色动画、电影角色动画、广告角色动画、人物动画等。2.1制作步骤本动画短片的角色动画都是运用3D制作的其制作大致以下步骤完成：1. 根据创意剧本进行分镜头，绘制出画面分镜头运动，为三维制作做铺垫；2. 在3D中建立故事的场景、角色、道具的简单模型；3. 3D简单模型根据剧本和分镜故事板制作出3D故事板；4. 角色模型、3D场景、3D道具模型在三维软件中进行模型的精确制作；5. 根据剧本设计对3D模型进行色彩、纹理、质感等的设定工作；6. 根据故事情节分析，对3D中需要2D动画的模型（主要为角色）进行动画前的一些动作设置；7. 根据分镜故事板的镜头和时间给角色或其它需要活动的对象制作出每个镜头的表演动画；8. 对动画场景进行灯光的设定来渲染气氛；9. 后期将配音、背景音乐、音效、字幕和动画一一匹配合成，最终成完整部角色动画片制作。2.2三维动画应用领域三维动画作为电脑美术的一个分支，是建立在动画艺术和电脑软硬件技术发展基础上而形成的一种相对的独立新型的艺术形式。早期主要应用于军事领域。直到70年代后期，随着PC机的出现，计算机图形学才逐步拓展到诸如平面设计、服装设计、建筑装潢等领域。80年代，随着电脑软硬件的进一步发展，计算机图形处理技术的应用得到了空前的发展，电脑美术作为一个独立学科真正开走上了迅猛发展之路。随着计算机三维影像技术的不断发展，三维图形技术越来越被人们所看重。三维动画因为它比平面图更直观，更能给观赏者以身临其境的感觉，尤其适用于那些尚未实现或准备实施的项目，使观者提前领略实施后的精彩结果。三维动画，从简单的几何体模型如一般产品展示、艺术品展示，到复杂的人物模型；三维动画从静态、单个的模型展示，到动态、复杂的场景如房产酒店三维动画、三维漫游、三维虚拟城市，角色动画。所有这一切，动画都能依靠强大的技术实力为您实现5。第三章 三维软件与技术3.13D Studio Max介绍3D Studio Max，常简称为3ds Max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。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。拥有强大功能的3DS MAX被广泛地应用于电视及娱乐业中5，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；片头动画和三维动画应用中动画占的比例很大，特别是三维动画对角色动画的建模要求要高一些；如麦琪的礼物中角色的建模：男主角初模 男主角成模钟表行老板的模型3.2 3D Max 2008的优势与功能 （1）优势：A、表达直观（所见即所得），将有效提高设计质量；B、一个数据源，可作多种用途，为协同并行工作提供条件，提高团队工作效率；C、可有效集成设计知识，包括规则性知识和过程性知识，促进知识重用，减轻设计工作量，为自动设计打下基础；D、模型关联，有效保证数据的统一性和准确性； E、参数化设计的主题：关系和大小。先确定各个零件的装配关系，之后再驱动它们到要求的大小。这实际上是工程师设计过程的抽象和整理，其基础是设计中的思考过程。（2）Biped 的改进在此场景中的应用这个最新版本在您的 Biped rig 方面提供了更高水平的灵活性。新的 Xtras 工具能让您在 rig 上的任何地方（例如翼或其它面部骨骼）制作和动画外来的 Biped 功能，然后把它们保存为 BIP 文件。这些文件在 Mixer 和 Motion Flow 以及层中得到支持，其中新的分层功能使您能够把 BIP 文件保存为每个层的偏移，以便隔离角色动作。因此，您可以把每个层保存为其自己的资产，以便导入动画中。扩展的平台支持，3ds Max 2008 是该软件与 Microsoft Windows Vista 32 位和 64 位操作系统以及 DirectX 10 平台正式兼容的第一个完整版本。（3）Scene Explorer 场景管理3ds Max 2008 包含一个强大的新工具 Scene Explorer，提供场景数据的分级视图和快速的场景分析以及简化物体众多的最复杂场景处理的编辑工具。Scene Explorer 使您能够使用可堆叠的过滤、分类和搜索标准，根据任何物体类型或属性（包括元数据）来分类、过滤和搜索场景。不论场景中当前选择的物体是什么，这个新工具 还能让您保存和存储多个 Explorer 实例，关联、解除关联、重命名、隐藏、冻结和删除物体。您也可以通过配置栏来显示和编辑任何物体属性，而且由于该功能可编写脚本并具有 SDK 扩展能力，因此您可以使用调回来添加自定义栏定义。如短片中的场景：第四章 渲染与合成4.1渲染渲染，是指根据场景的设置、赋予物体的材质和贴图、灯光等，由程序绘出一幅完整的画面或一段动画。三维动画必须渲染才能输出，造型的最终目的是得到静态或动画效果图，而这些都需要渲染才能完成。渲染是由渲染器完成，渲染器有线扫描方式(Linescan如3dsMAX内建的)、光线跟踪方式(Raytracing)以及辐射度渲染方式(如Lightscape渲染软件)等，其渲染质量依次递增，但所需时间也相应增加。较好的渲染器有Softimage公司的MetalRay和Pixal公司的RenderMan(Maya软件也支持RenderMan渲染输出)。通常输出为AVI类的视频文件。所以本例使用了Softimage公司的MetalRay这个渲染技巧。VRay是一款小巧而功能强大的渲染器，在3D中以插件的方式安装和使用。柔和的面阴影、准确快速的接近真实的反射效果使Vray成为大家喜欢的渲染器，是渲染各个设计领域的良好选择。我们在短片的制作过程中发现VR的速度效果确实是不错的，而且要很快学习起来也不难，因为其参数调节小，简单，所以很多无基础的人也会选择它。详细资料将在附录中呈现给大家。4.2后期合成影视类三维动画的后期合成，主要是将之前所做的动画片段、声音等素材，按照分镜头剧本的设计，通过非线性编辑软件的编辑，最终生成动画影视文件。如本课题关于后期处理的软件： 一、After Effect：在电视包装中After Effect是一款通用的后期软件，也是现在为止使用最为广泛的后期合成软件，它可以和大多数目的3D软件进行配合使用。Adobe 本身是生产平面处理软件 Photoshop 起家的软件公司， Photoshop被图像领域广泛的使用。 这使对硬件性能要求并不高的After Effect非常适合作为电视包装软件使用，After Effect的以下特性使它成为了使用最广泛的合成软件：1 和平面软件结合非常好，支持Photoshop、Illustrator等文件格式。 2 使用简单非常容易上手 。3 可以和任何的动画软件兼容。4 特效插件多如牛毛，非常适合做一些绚烂的光效果，这正是电视包装需要做的最多的工作。5 对硬件要求低，并且图像处理速度比较快，适合做多层的合成效果。如：短片中运用到AE中比较常用的插件Particular制作雪景及火插件制造蜡烛火焰效果（如图）：2、PremierePremiere和广为人知的Photoshop软件同出自Adobe公司，是一种功能强大的影视作品编辑软件，可以在各种平台下和硬件配合使用。它是一款相当专业的DTV(Desktop Video)编辑软件，专业人员结合专业的系统的配合可以制作出广播级的视频作品。在普通的微机上，配以比较廉价的压缩卡或输出卡也可制作出专业级的视频作品和MPEG压缩影视作品。 到目前为止，Premiere已经推出了6个版本，在最新版本Premiere6.0之前，Adobe公司相继推出4.0, 4.2, 5.0, 5.1和5.5。其中，5.0以后的版本都同时支持Windows95/98、WindowsNT及其升级版本Windows 2000.Premiere6.0为视频节目的创建和编辑提供了更加强大的支持，在进行视频编辑、节目预览、视频捕获以及节目输出等操作时，可以在兼顾效果和播放速度的同时，实现更佳的影音效果。Premiere6.0提供了兼容于QuickTime系统和其他系统的第三方插件，使用这些插件可以实现视频(滤镜)效果和过渡效果。由于提供了光盘刻录插件，可以轻松的制作出适合光驱播放的影片。 Premiere升级到第三代，已经远远超出了一般用户视频处理的需求，正在逐渐成为高档影视制作的主流软件。本动画短片中最后的剪辑、镜头的衔接也用到了此软件。 3、Cool Edit ProCool Edit Pro：一个非常出色的数字音乐编辑器和MP3制作软件。不少人把Cool Edit形容为音频“绘画”程序。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、Raw PCM、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。短片配音主要用此软件来录音(如图) 总 结总的来说电脑动画短片中，重要的是深入研究运动控制、角色设定和渲染技术。因为物体的运动要遵循一定的运动定律，比如表现一个球的弹跳，水流的波动，都有一定的物理模型，要符合一定的物理规律。如果由电脑通过计算来完成，会使运动变得自然而逼真。这种技术现在还没有完全进入大规模实用阶段，因为有关模型的理论还在完善中，但这将是未来发展的趋势。一个成功的动画角色设计，体现了一个三维艺术家的才华，修养，以及他的价值观和审美观；好的剧本和角色设计是影片的灵魂线索，也是整个影片增辉添色的重要组