动漫设计 建模毕业论文.doc

摘 要 摘摘 要要 论文介绍 MAYA 动画短片动画 合作愉快 的人物的设计与制作过程 首先 进行课题背景和目标的研究等 其次进行 MAYA 建模的概述 然后进行短片分镜 和造型的设计 接着进行详细的模型制作过程 最后通过对本部短片的概述 设计与制作分析 角色设计以及存在的不足点进行阐述进来分析动画短片中角 色模型的设计与实现 在制作的过程中也遇到了好多问题 例如的法线的反转 等 通过专业指导老师的指点和网上教学视频的学习 都一一解决了 从中我 也学到了好多建模知识 关键词 关键词 MAYA 合作愉快 造型 模型 目录 2 II 目目 录录 摘摘 要要 I 目目 录录 II 第一章第一章 前言前言 1 1 1 研究课题背景 1 1 2 对课题研究的目标 1 1 3 论文结构 2 第二章第二章 MAYA 建模技术概述建模技术概述 3 2 1 多边形建模 3 2 2 曲面建模 3 2 3 细分建模 4 第三章第三章 动画短片动画短片 合作愉快合作愉快 的分镜的设计的分镜的设计 6 3 1 合作愉快 的分镜的设计 6 3 2 合作愉快 的故事简介 7 3 3 合作愉快 的题材类型 7 第四章第四章 合作愉快合作愉快 人物的设计与制作人物的设计与制作 8 4 1 人物角色的前期造型的设计 8 4 2 人物器官模型的设计与制作 10 4 2 1 眼部的挤压设计 10 4 2 2 鼻子的结构的布线设计 11 4 2 3 嘴部的塑造 11 4 2 4 手与胳膊的连接设计 12 4 2 5 脚与脚趾模型的制作 12 4 3 人物模型的整体塑造 13 4 3 1 镜像模型 13 4 3 1 平滑处理模型 13 4 3 3 模型的合并 14 4 3 4 模型的雕刻 15 4 4 人物模型的后期处理 16 4 4 1 反转多边形法线 16 4 4 2 整合法线 17 4 4 2 柔化和硬化多边形 18 第五章第五章 合作愉快合作愉快 中角色模型的不足之处中角色模型的不足之处 20 第六章第六章 总结与展望总结与展望 22 致致 谢谢 23 参考文献参考文献 24 第一章 前言 1 第一章第一章 前言前言 1 11 1 研究课题背景研究课题背景 蚂蚁军团告诉我们合作的重要性 小到个人与个人之间 大到集体与集体 之间 都缺少不了合作 例如做一部三维动画片 创建模型 分 uv 建立摄像 机 材质贴图 打上灯光 渲染输出 后期制作等也是一个流程 少不了合 作 合作的意义重大 需要我们每个人去深深体会 然而我们组通过利用 MAYA 软件制一部小的动画短片来表示合作愉快 有许多的影视作品都是利用 MAYA 来制作完成的 例如 MAYA 制作的 金刚 中的角色 如图 1 1 所示 图 1 1 金刚 1 21 2 对课题研究的目标对课题研究的目标 通过 MAYA 制作 合作愉快 中的角色 总结了在大学两年来所学习的知识 了解自己真正的掌握到哪些东西 明白了自己知识的欠缺之处 同时明白了 3 种建模的优缺点 以 合作愉快 介绍人物的建模的相关制作 因为人物是此 动画的主题 所以需要认真制作每一个部位 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 2 2 1 31 3 论文结构论文结构 本文共分六个部分来阐述短片 第一部分是研究课题的背景 论文结构等 第二部分是动画角色 Maya 建模技术概述 主要介绍多边形建模 曲面建模 细 分建模 第三部分是 Maya 短片动画 合作愉快 的简介 第四部分是短片人物 的设计与制作 第五部分是 合作愉快 中角色造型的不足之处 第六部分是总 结与展望 这部三维动画短片表现手法简单 主要以简单的环境 烘托两人的合作之 愉快 外加声音的配合 以及后期的处理 最终使之成为一部具有教育意义的 三维动画短片 例如变形金刚 如图 1 2 所示 图 1 2 变形金刚 第二章 Maya 建模技术概述 3 第二章第二章 MAYAMAYA 建模技术概述建模技术概述 2 12 1 多边形建模多边形建模 多边形是一组由顶点和顶点之间的有序的边构成 N 边形 一个多边形物体 是面 多变面 的集合 用户可以先创建 NURBS 建模 然后选择 Modify 菜单中的 Convert 下的 NURBS to Polygons 命令可以把它们转换为多边形集合体 多边形中包含的元素有 顶点 边 面 UV 如图 2 1 所示 显示了多边 形的顶点 边 面 UV 图 2 1 多边形的元素 多边形建模的优点 易控制 可执行的命令完整 建模手法灵活多变 UV 分部简单 支持的第三方软件较多 支持的快捷插件较多 可供学习参考的资 料多 多边形建模的缺点 表面精度不足 提高精度会加重硬件负荷 拓扑容易 出错 2 22 2 曲面建模曲面建模 近几年 NURBS 建模在设计与动画行业中普遍使用 实际上它是一个行业标 准 使用 NURBS 的最大优势是 对于较难入手项目 NURBS 比其他建模方式能提 供更大优势 用户可以采用多种方法用 NURBS 建模方式的使用者津津乐道的是 NURBS 的 建模功能 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 4 有组织的流线曲面 例如 动物 人体和水果等 工业曲面 例如 汽车 时钟和烘炉等 带有较少的控制点的 宽大的可控平 滑曲面 用户采用多种方法创建 NURBS 曲面 例如 可以在酒杯的剖面内绘制 NURBS 曲线 然后将曲线旋转 360 完成玻璃杯的制作 如图 2 2 图 2 2 曲线建模 曲面建模的优点 物体表面精度高系统资源占据较低 拓扑结构完整合理 曲面建模的缺点 控制难度较大 制作过程较为复杂 不易做拓扑级别运 算 2 32 3 细分建模细分建模 采用细分面建模可以简化复杂物体的简单化 例如人手的制作 改功能吸 取了 NURBS 和多边形建模的优势技术 并含有集中前所未有的功能 创建细分建模的方法有三种 1 在 Create Subdiv Primitives 菜单中选择求 立方体 圆柱 圆锥 平面和环作为基本集合体 2 在 Modify Covert 菜单中的操作转变成多变形或 NURBS 3 在以下的 NURBS 曲面工具中选择细分面作为输出集合体 Revolve 旋 转 Loft 放样 Extrude 挤压 Birail 轨道 Boundary 边界 第二章 Maya 建模技术概述 5 Square 方形 Bevel 导角 和 Rebuild Surfaces 重建曲面 将 NURBS 或多边形曲面转换成细分面的操作如下 1 选择要转换的曲面 2 在菜单中选择 Modify Convert 命令 并选择 NURBS to Subdiv NURBS 到细分面 或 Polygons to Subdiv 多边形到细分面 命令 在默认状态下 选 定的集合体将由细分面集合体替换 如图 2 3 所示 图 2 3 细分建模 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 6 第三章第三章 动画短片动画短片 合作愉快合作愉快 的分镜的设计的分镜的设计 3 1 3 1 合作愉快合作愉快 的分镜的设计的分镜的设计 图 3 1 两小人的清晰形象 如图 3 2 所示 第三章 动画短片 合作愉快 的分镜设计 7 图 3 2 图 3 3 3 2 3 2 合作愉快合作愉快 的故事简介的故事简介 一个人先爬到山上捡鸟蛋 用矛夹鸟蛋 自己先前夹了三次都掉到山下了 接着来了一个人 那人的目的是夹鸡蛋给对方 可是就在他夹得瞬间 第一个 人自私的将矛伸向对方的矛上方 将鸟蛋打掉鸟窝里 然后双方用矛争执起来 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 8 最终第一个人摔倒了 然而 就在他爬起来的瞬间 第二个人 将鸟蛋用矛加 到对方的面前 这时第一个人觉得很诧异 摸摸头 然后接住鸟蛋 这时 他 也拿起矛夹起一个鸡蛋给对方 最后双方都数起大拇指互相称赞对方 3 3 3 3 合作愉快合作愉快 的题材类型的题材类型 合作愉快 是利用 MAYA 制作的三维动画 MAYA 动画的最大特点是 利用软件建立一个虚拟的世界 设计师在这个虚 拟世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型和场景 具有精确性 真实性 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 合作愉快 这部短片动画讲述了合作之美 是一部具有教育意义的短片 告诫人们不要以自我为中心 为我独一 忘却了与别人合作的机会 这样导致 了失利 所做的事情很难成功 第四章 合作愉快 人物的设计与制作 9 第四章第四章 合作愉快合作愉快 人物的设计与制作人物的设计与制作 4 14 1 人物角色的前期造型的设计人物角色的前期造型的设计 我们谁都不会否认 造型对于一个动漫作品的重要意义 当几十年岁月的 尘埃逐渐淹没了那些经典动画的情节时 只有那些形态各异的 个性丰满的角 色难以被人遗忘 米老鼠 超人 史奴比 丁丁 变形金刚 机器猫 阿拉蕾 秦博士 葫芦娃 黑猫警长 即使是职业毫无关系的成年人也能如数家珍的吐 出一大串经典动画角色的名字 它们是每个成年人清澈的童年回忆中不可缺少的 一部分 这就是动画造型的价值和意义 夸张 是动漫的灵魂 动漫的夸张造型给人留下深刻印象 针对各类人 物原型 突出其个性 简化和提炼外形 夸张也遵循一定的规律 短片动画 合作愉快 中的人物角色利用动漫的 夸张 模式中正三角形 塑造人物头颅 其特征是 头颅上小下大 脑颅小 脑容量小相对的智商不高 下颌骨宽大 如图 4 1 所示 图 4 1 头部造型 合作愉快 中人物角色造型如图 4 2 所示 图 4 2 动画人物造型 1 三角形头颅 纵向拉伸的三角形头颅相对大些 智利比横向拉伸的要高但也不会 很聪明的角色 同时三角形的稳定性 给人一种稳定的感觉 更有一种傻乎 乎的感觉 如图 4 3 所示 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 10 图 4 3 三角形头颅 2 眉毛 下垂的眉毛首先给人的感觉是没有精神 无精打采的 懦弱胆小的人 显得很呆 没有心机 憨厚老实 如图 4 4 所示 图 4 4 眉毛 3 眼睛 眼睛是心灵的窗户 眼睛的刻画对人物气质的影响是非常大的 小眼睛所 表现出的性格特征和搭配的眉毛有很大关系 因为角色的眉毛是下垂的加上小 眼睛显得很呆 很傻 如图 4 5 所示 合作愉快 就根据此观点 设计了很呆 的造型 图 4 5 眼睛 4 鼻子 鼻子是人脸最突出的器官 它主要包括鼻骨 鼻软骨 鼻球 鼻翼软骨四 部分组成 大鼻子的人物很容易给人留下深刻印象 其夸张 突出的外形一下深入人 心 如图 4 6 所示 图 4 6 鼻子 5 嘴巴 嘴是人物五官中最灵活多变的器官 人物情绪的表达 语言表述都是通过 第四章 合作愉快 人物的设计与制作 11 嘴来实现的 然而 合作愉快 中大嘴巴造型可以看出人物的傻呆 如图 4 7 所示 图 4 7 嘴巴 6 耳朵 耳朵是人脸中唯一不能随着表情变化而产生变形的器官 他紧随着人物的 成长有大小的变化 耳朵的结构包括耳轮 三角窝 内耳轮 耳屏 对耳屏 耳垂几部分 然而 合作愉快 中人物圆圆的耳朵可以表现一个人的可爱 如 图 4 8 所示 图 4 8 耳朵 4 24 2 人物器官模型的设计与制作人物器官模型的设计与制作 4 2 14 2 1 眼部的挤压设计眼部的挤压设计 1 在多边形上选择要挤出的面 或点 线 挤压出新的面 或点 线 2 使用 Surfaces Extrude 曲面 挤压 可以从一条曲线挤压成曲面 如 图 4 9 所示 也可以通过一条轮廓和一条路径线挤压来生成管状的曲面 通过曲线直接挤压成面是首先要选择曲线 然后再命令选项面板中确保选 择了 Distance 距离 模式 设置好挤压强度等数值后执行此命令 图 4 9 眼部的挤压 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 12 3 由于眼球的转动 眼球后面挤压过后会形成一个小洞 出于调动画时 的美观 所以需要将此洞进行填补 选择要填洞的物体人物模型 如图 4 10 所 示 然后使用填洞工具 Fill Hole 填洞 图 4 10 填洞工具的使用 4 2 24 2 2 鼻子的结构的布线设计鼻子的结构的布线设计 根据鼻子的所在位置 还有模型的形体构造 找出相关的线的位置 和相 关的面进行挤压 尽量不要出现三边面或多变面 如图 4 11 所示 模型鼻子部 分的布线还是不错 图 4 11 鼻子的布线 第四章 合作愉快 人物的设计与制作 13 4 2 34 2 3 嘴部的塑造嘴部的塑造 嘴部的拓扑也是一重点 首先要勾勒出嘴部的大型 思考删除不需要的边 调整相关的点 删除嘴唇中间的面 然后进行挤压 调出嘴的凹凸轮廓 然后 挤压出口腔 这是为了在调表情时的美观 目瞪口呆的表情露出口腔 最后将口腔用补洞工具填洞 最终的嘴部塑造 如图 4 12 所示 图 4 12 嘴部的挤压 4 2 44 2 4 手与胳膊的连接设计手与胳膊的连接设计 创建手指有两种方法 第一种是利用挤压的方法 用此种方法虽不复杂 但是很麻烦 需要挤压 5 次 中间还有可能挤压出多边面 还要进行删除 第 二种方法是利用圆柱 然后对圆柱进行调整 剩下的 4 个手指用复制就可以了 制作过程简单 因此我在建模时采用了第二种方法 要一个一个手指的进行连 接 连接好一个 紧接着删除旁边的四个面 连接下一个 以此类推 最终效 果如图 4 13 所示 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 14 图 4 13 手与胳膊的连接 4 2 54 2 5 脚与脚趾模型的制作脚与脚趾模型的制作 脚与脚趾模型的制作如同手与胳膊的连接制作方法相同 也是采用圆柱制 作 最终的制作效果如图 4 14 所示 图 4 14 脚与脚趾连接 4 34 3 人物模型的整体塑造人物模型的整体塑造 4 3 14 3 1 镜像模型镜像模型 在建模时 我们为了简便 常常将对称模型的一边删除 使用镜像复制 在这部短片中 我就使用了此方法 如图 4 15 所示 这样制作一边 另一边就 做同样的工作 在镜像 Duplicat Special 时 首先要看沿 X Y Z 轴作为 对称来复制 还有要把物体的中心点归位 打开镜像展卷栏 勾选 instance 来 关联就可以了 第四章 合作愉快 人物的设计与制作 15 图 4 15 模型的镜像 4 3 14 3 1 平滑处理模型平滑处理模型 平滑多边形方式有以下几种 1 选择 Mesh Smooth MAYA 中可通过修改顶点和连接边来改变多边形的 拓扑结构 2 选择 Mesh Average Vertices MAYA 将均化顶点的值以产生平滑的面 而不改变它的拓扑结构 这种方法对通过创建集合体来产生 UV 点的特别有效 3 Sculpt Polygons Tool 的平滑操作 与 Average Vertices 相似的是 Sculpt Polygons Tool 不会改变几何体的拓扑结构 4 选择 Proxy Suerbdiv Proxy 它与 Mesh Smooth 相似 但是带有代理 的原始物体能够建模和动画更加简化 在人物的建模中 我选择的是 Mesh Smooth 如图 4 16 所示 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 16 图 4 16 模型的平滑 4 3 4 3 3 3 模型的合并模型的合并 镜像模型后 模型形成一个不规则的轴对称立体图 为了后面的流程 入 分 UV 等 这时中间的点需要合并 让模型成为一个整体进行编辑 在合并点时现将模型的左边和右边合并 将已选择的多边形合并为一个物 体 选择 Polygons 模式 用 Combine 命令 如图 4 17 所示 虽然此命令可以 将多个物体合为一个 但彼此并不相连 不是实际意义上的互相粘连为一个实 体部分 再合并中间的点 选择点的模式 利用 Edit Mesh Merge 命令 合并多边 形上的选择点 调命令中的阙值 再将两边的点选中 执行命令 如图 4 18 所 示 此命令在使用时 要注意所选部分 以免将不该合并的位置也合并过去了 第四章 合作愉快 人物的设计与制作 17 图 4 17 模型的合并 图 4 18 点的合并 4 3 44 3 4 模型的雕刻模型的雕刻 平滑整体模型 可以用 Smooth 但部分曲面平滑我们常用雕刻工具 Sculpt Geometry Tool 使用雕刻笔刷工具调整曲线的形状 其绘画操作方 式 包括推 拉 平滑 放松 擦出 人物的身体和脸部都是用雕刻工具 如 图 4 19 所示 使用时调相关数值 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 18 图 4 19 模型的雕刻 4 44 4 人物模型的后期处理人物模型的后期处理 模型建好后 接着要进行一系列的处理 主要是为后面流程 例如 贴图 渲染等 特别是在分 UV 的时候 会出现很多问题 里面会产生不一样的颜色 这有 可能是在建模时 出现了多边面 多点 产生坏面 还有就是法线方向不同 导致不一样的颜色 4 4 14 4 1 反转多边形法线反转多边形法线 在制作多边形模型时 常会产生一些反向的法线 使用反转法线后可以将 法线调整过来 这也是常用的命令 将 MAYA 切换到 Polygons 模块 选择多边 形 再选择 Display Polygons Face Normals 命令 打开物体点法线显示方式 最后发转物体的法线 反转法线可以影响面的方向并能够使面法线按相反的方向计算 顶点法线 将由面法线进行计算 因此它们也会受到影响 有三种反转法线的方式 1 只反转面法线 2 反转面法线和顶点法线 然后提取顶点 3 反转面法线 然后在外壳的其他法线上传播此法线 先显示点法线或面法线 就可以看出法线的方向 用户一次可以反转一个 或多个法线 在这里我将人物模型采用一次反转多个法线 先选择面 按住 ctrl 键 然后鼠标左键选择法线相反的面 如图 4 20 所示 第四章 合作愉快 人物的设计与制作 19 图 4 20 反转模型法线 4 4 24 4 2 整合法线整合法线 使用 Conform 命令可以使所有选择面的法线指向一致的方向 没有任 何法线指向相反的方向 选择 Normal Conform 整合前如图 4 21 所示 整 合后如图 4 22 所示 图 4 21 整合模型法线前 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 20 图 4 22 整合模型法线后 4 4 24 4 2 柔化和硬化多边形柔化和硬化多边形 通过改变点的法线方向 软化多边形的边界 主要是为了后面的渲染流程 使用 Soften Harden 选项 可以在 Smooth Shaded 模式显示时 指定多边 形物体被平滑角度 软化或硬化边的操作如下 1 择要软化或硬化边的对象 2 按 F10 键或者单击鼠标右键 并从标记菜单中选择 Edge 3 框选要更改的边 或选择单独的边 4 选择 Normals Soften Harden Edge 一般建模用软边 硬边的利用 比如建模一颗钻石 需要硬边 鼻梁正中 耳朵 嘴边等 将边转化为软边 如图 4 23 所示 模型软化前 4 24 所示模型 软化后的效果 第四章 合作愉快 人物的设计与制作 21 图 4 23 柔化模型硬边之前 图 4 24 柔化模型硬边后 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 22 第五章第五章 合作愉快合作愉快 中角色模型的不足之处中角色模型的不足之处 项目动画 合作愉快 在材料准备及动画的调整上还需进一步的改进 还 有所欠缺 故事情节过于简单 人物建模不够完善 画面过于单一 要加强场 景的切换 在人物设计和场景设计上都要更大的进步 在制作动画的过程中我们也遇到了不同程度的问题 例如调嘴部的表情 在调动画过程中 好像只有两种表情 闭嘴和目瞪口呆 再也调不出第三种夸 张的表情 如图 5 1 所示 这与绑定前 人物的表情调节有一定的联系 在模 型的制作过程中 为了模型在调动画时表情美观 也制作的简单的牙齿 可在 后面的制作流程中 牙齿不知道丢在哪一个环节了 在制作中 也不断的进行 修改 老师也给了一些建模的意见 模型效果以前好多了 在模型的分 UV 时 也发现了不少问题 比如 面的法线不统一 在挤压时 出现多点现象 形成 坏面 点的合成等 必须再在 MAYA 中进行重调 虽然麻烦点 时间也长 最终 得到了想要的效果 也是非常开心的 通过一 二年级对 MAYA 了解和学习 在 制作时取得的宝贵经验 人物建模主要是看你的形体感觉基础怎样 就是说你学画画时 打型的基础 怎么样 这些都是建立在我们以往学习画画基础上 可见 在人物建模时 要对 人物解剖有一定的了解 造型艺术所表现的重要对象是人和由人组成的社会生 活 要表现人类自身离开了对人体内部结构解剖的认识是不可能的 因此 造 型结构也是艺术中最为重要的基础性科学 我觉得 MAYA 虽然有多边形导角总是 不能正确地得出结果 不能以中文方式给物体或其它元素命名 无法自由地在 视图任何地方创建内建几何体 灯光 像机等缺陷和限制 但是也有很大的发展 余地 要想更好的发挥作用 不仅要在技术上不断更新 而且要在使用领域内 充分发挥自己的优势 要物尽其用 图 5 1 小人的表情 第五章 合作愉快 中角色模型的不足之处 23 总体而言 由于没有好好对 MAYA 软件去深入的学习及时间的仓促 让我感 觉这次的设计并不是很好 也因为这次的设计让我知道我还有很多的不足之处 还有很多的地方要去学习去钻研 要去多学习和借鉴那些好的 MAYA 动画短片和 三维动画片 比如欧美动画片 功夫熊猫 它的动画设计风格就是一个很好的 学习榜样 特别是熊猫那丰富的表情 如图 5 2 所示 图 5 2 功夫熊猫 第六章 总结与展望 24 第六章第六章 总结与展望总结与展望 合作愉快 这部动画短片是我们这个小组成员共同完成的第一部三维动 画短片 不过这其中还有一些创作上的遗憾 比如在动画方面 角色的动画还 过于简单 怎样让角色个性和角色进行统一 还要从动作学习动画制作 不过 我也学到了很多 遇到不懂的问题我就查阅相关资料 积极向老师请教 上网 观看此方面的视频教程 这期间遇到了很多以前没有碰到过的问题 项目动画 合作愉快 在材料准备及动画的调整上还需进一步的改进 还 有所欠缺 故事情节过于简单 人物建模不够完善 画面过于单一 在人物设 计和场景设计上都有更大的进步 在制作的过程中不能急于求成 应该多做分析和研究 理清思路 前一阶 段的工作的好坏将直接影响后一阶段工作的开展 多学习多请教 更多新的技 术不断的涌现 可以通过请教别人或者多上网学习别人的制作方法 可以转变 成你的知识 才能做的更好 由于是在计算机中完成所有的创作过程 完全脱离纸张 这就给动画人物 的定位带来了问题 因为角色和景物是分层制作的 所以 角色动作在背景中 的节奏和幅度都很难把握准确 在世界动画不断发展的今天 我们只有更好地学习