第1章__3DMAX2010教程-计算机三维.ppt

三维动画设计 课程简介3dsmax是一种流行的专业三维动画制作软件 在动画 多媒体 数码游戏 影视 广告和效果图设计等领域有着广泛的应用 本课程是一门技术性和艺术性并重的课程 注重培养学生实际操作能力和艺术审美能力 学生学习动画艺术的理论知识及三维动画的设计流程和设计方法 从而使学生对三维动画有更全面 系统的了解 教材有关3dsmax方面的书籍讲课以Autodesk3dsmaxI级动画工程师的标准培训教材为基础考核形式与成绩计算1 平时成绩40 作业 30 出勤 10 2 课程论文60 课程论文内容 设计思想建模方法材质灯光的设计摄影机设计处理方法技巧制作中遇到的困难经验体会和收获 第一章三维动画概述 主要内容3D动画及其发展史三维动画设计流程三维动画主要设计软件3DSMAX介绍3DSMAX常用工具 什么是3D动画 什么是动画 Animation 拉丁文字根anima意为灵魂 动词animare指赋予生命 引申为使某物活起来 animation可以解释为经由创作者的安排 使原本不具生命的东西像获得生命一般地活动 动画是指一系列静止图像以足够快的速度 称为帧速 播放 使得肉眼看上去它们是连续的 即运动图像 3D 人眼的特性是近大远小 从而使得二维的图像呈现出立体感 丰富的颜色变化模拟出了真实的世界 3D效果 3D动画制作原理 动画的3D化趋势 目前3D化趋势明显 迪斯尼对米老鼠也进行了3D化3D能够给影视和游戏带来高度的真实感 是3D化的动力计算机和显卡技术的进步 3D引擎和3D软件的完善是保障 动画的应用领域 创建影视特效视频游戏科学模拟建筑漫游 3D动画史 早期的动画 19世纪的西洋镜 圆盘转动并带动图像产生动画效果 3D动画史 早期的动画 1906年出现第一部接近现代动画片的影片 滑稽面孔的幽默形象 Humorousphasesoffunnyfaces 3D动画史 早期的动画 1914年的电影 恐龙格蒂 Gertie thetraineddinosaur 向公众展示了动画的魅力 3D动画史 早期的动画 1923年迪斯尼兄弟动画制作公司成立 这一年是动画历史上最伟大的一年 从此迪斯尼公司逐步将动画影片推向巅峰 迪斯尼出品的电影 轮船威利号 SteamBoatWilly 介绍了米老鼠的故事 成为第一部有声卡通电影 3D动画史 3D动画的出现 20世纪80 90年代 大量3D软件开发公司成立 3D技术研究和软件开发在高校和公司不断开展 1995年的电影 玩具总动员 ToyStory 成为第一部全3D电脑动画制作的电影 3D动画史 3D动画的盛行 2001年电影 怪物史瑞克 Shrek 获得奥斯卡首次最佳动画长篇奖 3D动画史 3D动画的盛行 2003年电影 海底总动员 FindingNemo 创下动画片全美票房记录 3D动画的未来 3D效果更加真实向实时动画方向发展 目前的大部分动画都是预渲染的 如电影制作游戏属于实时动画范畴今后的电影可能会和游戏一样 只需要编写程序就可以实现 这需要计算机软硬件提供强大的支持 3D动画的未来 的一个场景精彩剧情比肩好莱坞经典大片 3D动画总体制作流程 3D游戏动画制作流程 3D动画主要设计软件 我们该选择哪一款3D动画设计软件 3dsmaxMayaSoftimage XSILightwave3D 提高3D设计的才能是关键 各种软件的工作流程都是相通的 关于3dsMax Autodesk公司的AutoCAD是其旗舰产品 它是一款标准的建筑设计软件 但是 大部分客户需要看到的并不是专业的设计图纸 他们需要的是直观 立体的真实效果 作为CAD的辅助系统 Autodesk公司研发了一套基于PC的三维视效处理软件 3DStudio 这套系统能够在DOS系统这样及其低端的环境下 制作较比复杂的三维效果 3dsMax简介 3dsMax是一款应用于PC平台的元老级三维动画软件 由Autodesk公司出品 它具有优良的多线程运算能力 支持多处理器的并行运算 丰富的建模和动画能力 出色的材质编辑系统 在中国 3dsMax的使用人数大大超过其他三维软件 3dsMax的成功在很大的程度上要归功于它的插件 全世界有许多专业技术公司在为它设计各种插件 3dsMax简介 自3dsMax2009版开始 3dsMax分割成两个产品线 用于游戏及影视制作的3dsMax 另一个用于建筑 工业设计 以及视觉效果设计的3dsMaxDesign 3DSMAX概述 在游戏制作 影视特效 广告动画 建筑业等方面都广泛应用 3DSMAX工作流程 1 建模根据设计的物体形状选择建模方法 同样的物体造型可以有多种方法生成 要选择既准确又快捷的方法 还要考虑建模完成以后的修改编辑 在满足结构要求和渲染精度的前提下尽量减少物体的顶点数和面数 以减少渲染时间 这一点对于复杂场景特别重要 3DSMAX工作流程 2 编辑修改初步创建好三维模型 需要进一步编辑修改才能达到要求 编辑方法很多 要选择最方便有效的 编辑命令的使用要考虑先后顺序 3DSMAX工作流程 3 材质贴图完成建模只完成了物体的几何形状 色彩 质感等物理属性必须通过材质编辑才能实现 赋予材质后 场景才具有真实感 3DSMAX工作流程 4 灯光设置有了灯光才能看见物体 对于体现物体的形态灯光很重要 特别在室内设计效果图中 灯光更加重要 3DSMAX工作流程 5 摄影机设置要产生好的效果图 摄影机也很重要 直接影响透视效果 选择视点 视角以产生令人满意的透视图 3DSMAX工作流程 6 渲染输出选择渲染参数 渲染成图 用其他软件进行后期处理 对于效果图到此就完成了 对于动画制作 还需要继续以下流程 3DSMAX工作流程 7 动画制作以完成的静态图为动画的第一帧 设计动作 物体的各种变化或场景里灯光 摄影机的变化 反复调试渲染和修改 最后制作成动画 经后期处理完成作品 在实际工作时 这一过程并非一成不变的 有时需要交叉进行 反复几次 3DSMAX2010中文版界面 视图区 从上往下看 从左往右看 从前往后看 默认的摄像机视图 立体感较强 Top视图 Front视图 Left视图 Perspective视图 正交投影类型 透视投影类型 视图控制区 3DSMAX常用工具 主要内容对象的选择操作对象的平移 旋转和缩放等操作对象的复制操作对象的镜像操作对象的对齐操作对象的阵列操作 对象的选择操作 要对视图中的对象进行移动 旋转 缩放等变换 设置对象材质贴图 调整灯光 摄影机参数等操作 就必须选中所要操作的对象 被选中的对象在视图中以白色的线框方式显示 而在Perspective视图和Camera视图中被选中时 在对象外有一个白色的边框 包围体 工具栏上的对象选择按钮 工具栏上 选择对象 对应的按钮为 也可以按照名称来进行选择 按钮为 其它一些命令按钮也有选择功能 选择并平移按钮 选择并旋转按钮 选择并缩放按钮 选择并操纵按钮 对象的选择操作 单击选择对象 配合Ctrl键选择多个或者取消选择区域选择配合Ctrl键多选 Alt键取消选择区域形状 选择模式 窗口模式和交叉模式根据名称选择对于复杂的场景 一般要使用名称选择 因此对场景中的物体要有良好的命名根据颜色选择对于复制 镜像 阵列得到的物体往往颜色都一样 可以使用颜色选择 Edit菜单下 对象的平移操作 平移的轴约束特点3个坐标轴X Y Z颜色分别为红 绿 蓝鼠标移动到某个轴 使它变成黄色后可以将对象沿着该轴移动鼠标移动到某个坐标平面 使它变成黄色后可以将对象沿着该平面移动打开 关闭轴约束的快捷键为X键 对象的旋转操作 按下 旋转 按钮并在透视图中选择物体 操作对象位置上出现5个圆形控制柄 对象的旋转操作 其它的几个正交图只出现4个 少了一个坐标轴 所有的控制柄将减小一个自由度 对象的旋转操作 操作方法 在视图中将鼠标指针移到某一轴向的旋转控制柄上变为黄色时拖动鼠标 可将操作对象绕该轨迹圆旋转内部透明的切片上显示旋转的角度值变化视图旋转控制柄可以使变换对象沿垂直视图的方向产生旋转的效果自由旋转控制柄允许用户根据鼠标移动方向产生自由旋转的效果 对象的缩放操作 提供三种缩放变换工具按钮SelectandUniformScale 选择并均匀缩放 SelectandNon uniformScale 选择并非均匀缩放 SelectandSquash 选择并挤压 操作方法前2种 可以沿着1个轴 2个轴之间构成的平面 3个轴 等比例 进行缩放第3种 沿着选定轴 平面缩放时 其它方向上被挤压 从而保持体积不变 无法进行等比例缩放控制柄的使用方法与选择并移动工具的控制柄相似 对象的精确变换 在选中中的一个工具按钮后 在按钮上单击鼠标右键 将弹出对话框 输入具体的数值 可以精确地变换 对象的复制操作 当场景中存在相同或者相似的物体时 复制操作显得非常快捷方便复制方法 单击Edit 编辑 Clone 克隆 菜单命令按住Shift键后 执行变换操作 包括移动 旋转 缩放 提示 当使用不同的变换操作时 可以分别对复制的对象进行移动 旋转和缩放 对象的复制操作 执行复制时会弹出CloneOptions 克隆选项 对话框 如下图复制类型复制 两个模型没有任何关系 完全独立型 实例 修改任一个都会改变另一个 完全依赖型 参考 对原对象修改会影响到新对象 而新对象的修改不会影响原对象 单方依赖型 如何验证 分别以3个不同的选项复制出3个新的对像 然后分别对4个对象加入修改器 比如锥化 检查相互之间的影响情况 对象的镜像操作 当场景中的物体之间具有某种对称性时 镜像操作非常有用 比如桌子对立两侧放置的两把椅子镜像其实是缩放操作的特例 1的缩放率 几个参数镜像轴 坐标值需要取负 如X 表示X坐标值改变 而Y Z不变 即YZ平面对称 YZ呢 偏移 对坐标值取负之后再加上偏移值才是最终的位置克隆选项和复制操作类似 对象的对齐操作 对齐操作可以用于精确的约束两个对象之间的位置关系操作方法 先选择当前对象 然后选择工具栏上的按钮 再单击目标对象弹出右图的对话框 对齐位置栏参数含义 当前对象沿哪个约束轴往目标对象移动 目标对象不动 移动到什么时候结束就看当前对象的哪部分和目标对象的哪部分对齐 分别有最小 中心 轴点和最大 对象的对齐操作 其它对齐操作快速对齐 直接使有轴对齐 或者中心对齐 法线对齐 按两个对象的法线对齐 先选择源对象 点击工具栏上的按钮 在原对象上拖动鼠标 根据蓝色箭头确定当前法线 然后在目标对象上拖动鼠标 根据绿色箭头确定法线 放置高光 对物体定义高光 选择灯光再操作对齐摄影机 将摄影机和物体的平面对齐对齐到视图 将物体按照某个轴和视图的Z轴对齐 对象的阵列操作 当场景中的对象有大量的 有规律的重复时 就需要阵列操作创建方法 选择对象 单击Tools 工具 Array 阵列 菜单命令 弹出阵列对话框 对象的阵列操作 参数设置 ArrayTransformation WorldCoordinates UsePivotPointCenter 栏 设置阵列对象沿坐标轴移动的距离 旋转的角度和缩放的比例 分为Incremental 增量 和Totals 总计 两个区域 如果在这部分要使用Rotate 旋转 进行阵列 则一定要注意轴心点是否合适Re Orient 重新定向 和Uniform 均匀 选中Re Orient复选框 在移动 旋转或缩放时 阵列对象中的每一个对象相对于前一个对象都要重新确定方向 选中Uniform复选框 阵列对象中每一个对象的方向都保持一致 对象的阵列操作 阵列维数1D阵列 只需要设置阵列对象个数 偏移值已经在前面设置好了 2D阵列 在1D的基础上 对新增的一行阵列对象个数和偏移值进行设置 3D阵列 在1D和2D的基础上 对新增的一行阵列对象个数和偏移值进行设置 点击右边的 预览 浏览结果 如果对象太多 会影响显示速度 可以选择 显示为外框 电脑技术和艺术创作的关系 随着软件不断的升级和计算机运算速度的跃进 3D计算机动画的技术发展脚步也快到令使用者有种措手不及的感觉 然而盲目的追求技术很容易不知不觉让自己掉入为表现技术而创作的迷思 反而失去了原本创作的动机 电脑技术和艺术创作的关系 不要去排斥任何可以达成创作目的的可能性 技术的发展研究和创作的思考是互相协调共存的 也需要相互彼此的刺激 电脑技术和艺术创作的关系 创作一部计算机动画作品就如同制作一部影片 需要结合许多专业人才来提升作品的完成度 例如导演 编剧 制片 美术 摄影 音乐与动画技术人员等 电脑技术和艺术创作的关系 在计算机平台上的影像创作 所需要基础美学和传统影像制作概念是不可或缺的 例如在计算机三度空间里操作3D虚拟镜头其镜头的运动 时间 速度 构图及灯光的特性和种类 都是以传统摄影技术为基础 电脑技术和艺术创作的关系 计算机动画作品的完成可以利用团队的分工合作方式来达成 整个制作团队的参与人员可由数人到数百人以上 其中包括监制 导演 制作经理 动画导演 技术指导和动画制作人员等 不同专业人员之间的沟通配合与资料交换 全需仰赖一个足以接纳图形与文字资料的制作管理结构 由于接近90 的创作材料是数字资料 所以数据库的管理概念也是系统的重要核心 电脑技术和艺术创作的关系 从模型制作 材质绘制 角色骨架的建构 动作的设定 一直到计算机算图与合成 会产生一个庞大的数据库 并且这个数据库里的文档也会随着作业进度的推进产生不同的更新版本 参与作业的人员得以交换并共享最新的工作资料 也因为计算机网络的优势 使得这样的一个作业模式不再受工作室空间的限制 创作人员可以散布世界各地 透过网络来作创作资料的交换和沟通 相对的也降低了制作成本 电脑技术和艺术创作的关系 不管是商业性的