MAYA软件在三维角色创建环节中的管理应用

硕士研究生学位论文题目：Maya软件在三维角色创建环节中的管理应用姓 名： 孔丽娜 学 号： A0817322 院 系： 软件与微电子学院 专 业： 软件工程 研究方向： 计算机动画创作 导师姓名： 孟军 二0一一 年 五 月北京大学硕士学位论文版权声明任何收存和保管本论文各种版本的单位和个人，未经本论文作者同意，不得将本论文转借他人，亦不得随意复制、抄录、拍照或以任何方式传播。否则，引起有碍作者著作权之问题，将可能承担法律责任。文献综述动画产业经营与管理 王冀中本书是王冀中所著，本书主要研讨的是由动画片而引发的经济活动及其规律，即动画产业化的营销运作和管理。以科学的态度系统地回答了如何按市场经济的规律办事，如何用市场经济这个杠杆来自动地协调和完善我国动画的振兴之路等问题。本书的核心内容是首先综合性创造性地提出了“系统化的动画产业”概念，并就如何实现动画产业化，如何进行有效的实施和操作等问题，做了大胆的设想、科学的阐述和中肯的论证。具有一定的前瞻性和战略眼光。动画产业与管理中的许多见解和论点都是第一次提出，它告诉我们未来的社会化生产，将向着创意品牌化、趣味娱乐化、绿色环保化和具有鲜明的文化色彩方向调整。被世界上普遍成为绿色文化经济的典型代表的动画产业，正是迎合了人们对客观事物的变化需求。作者从动画产业所涉及的各个环节入手，科学地将它们有机地融系在一起，用“链条”来形象地加以解释，不失为一个极有价值的操作思路。角色动画规律与设定 杨贵民本书是杨贵民所著，本书通过大量的制作实例和生产实践详细讲解如何运用Maya解决在现今规模化的动画生产中三维动画角色的运动规律和制作过程。本书讲述了如何从三维的角度出发，通过模拟现实生活中的真实角色动作，来分析角色动画在三维动画制作软件中的制作原理及动画制作方法，包括动画生产中一些基本知识，时间、节奏和空间幅度的概念，动画模块中的一些常用工具的使用，以及人体关节的活动范围等。书中通过一个完整的角色动画制作流程，对角色的设置、动画的原理，包括骨骼的创建、骨骼的装配、权重的调节，以及动画的规律和技巧，走、跑、跳等动画的制作，详细讲解了一个角色在三维动画中的制作流程和注意事项，为从事专业三维动画制作人员提供了一个系统的三维角色生产流程和宝贵的制作经验。MAYA角色动画技术 Vogel Nathan本书是一本国外经典的介绍如何用Maya制作角色动画的参考书，具有极高的实用价值。全书以动画项目的整个流程为例，详细的介绍了动画角色故事规划，角色设计，故事板制作到具体制作的各个环节。细致地介绍了角色动画中的建模技术，采用了多个实例，并对贴图材质进行了详细的分析。在主要的角色动画方面，书中进行了细致的讲解，对绑定中的骨骼设置、正向动力学、反向动力学、添加输出节点、制作控制器、关联设置、柔滑皮肤的添加、权重配置都有详细的介绍，是一本全面介绍主流技术的书。原动画基础教程动画人的生存手册理查德威谦姆斯原动画基础教程动画人的生存手册是由曾获奥斯卡奖的迪斯尼著名动画导演理查德威廉姆斯编著，是一本深入解析动画绘制技巧的权威动画教材。全书深入讲解了以迪斯尼为代表的西方经典动画的创作原则、制作规律及表现技巧，是迪斯尼动画几十年制作经验和表现技巧的系统总结。作者以动画人特有的诙谐、幽默的叙述方式，配合生动的插画图例，将动画绘制中的难点轻松化解，令人茅塞顿开。这本书其实并不光是一本单纯的书，它和很多教动画的书不同，这本书感觉很像是作者的动画经历或是自传，看这本书就像是在听一堂课，老师和学生能够在书中交流互动。书中的语言也通俗易懂，举的例子也多是好懂的小故事。在这本书中，作者不止一次地对比先人创作动画时不同的方法和技巧，为读者的前进提供了捷径。书中还经常对比正确与错误的图供读者参考比较，这样既简单又易懂，是一本很有学习意义与收藏价值的动画著作。技术管理诺玛哈里森，丹尼萨姆森技术管理以技术创新理论为基础，从技术管理的特征和过程出发，整合技术管理的方法、战略和应用理论，构建技术管理结构体系。全书共分为绪论篇、战略和创意篇、过程篇、应用篇，分别详细地阐述了技术管理的本质特征、技术创意和模糊前端、技术战略制定方法、新产品开发、研发管理、技术学习、技术集成、技术转移和扩散、技术营销和技术创业等内容。技术管理的特色：一是系统地梳理了技术管理的基本框架和知识体系，推动技术管理学科体系发展；二是采用多视角的方法将技术管理与技术战略、技术创意、技术学习、技术集成、技术扩散和应用、技术营销和技术创业等领域相结合；三是叙述生动，条理清晰，具有可读性；四是每章末的案例研究阐述技术管理的理论和应用前景，帮助读者全面理解和把握内容，增强学习效果。 摘 要随着三维动画技术的快速发展，三维动画制作技术作为一种新的动画门类，给动画制作者们提供了许多方便快捷的工具，用于创造各种动画角色。Maya三维软件是世界顶级三维动画软件，其功能强大，内容丰富，工作灵活，制作效率高，渲染质量好，是专为三维动画量身定制的高级前端软件。现在利用Maya制作动画已经得到了迅猛的发展与普及，并在目前动画制作领域中得到了前所未有的重视。论文写作中，在了解Maya软件相关知识点的基础上，通过对现代三维动画发展和制作流程的分析，表明Maya三维动画角色制作流程与技术管理在三维动画制作中的重要性，并加深了对Maya的了解与应用。通过对角色创建与子环节的近一步分析，表明该环节在三维动画制作流程中的功能性及技术实现对其他制作环节所起到的至关重要的作用，并通过对该环节的技术指标规范化的管理与总结，表明该管理模式是整个生产流程必不可少的重要工作之一。同时，基于该环节在三维动画制作流程中的重要位置，归纳与总结，合理优化技术，准确操作细节，用量化管理的形式达到该环节高效，高质的生产目的。通过论文写作，对Maya软件有了更深入的了解，为项目的运用奠定了良好的理论基础。根据项目短片制作的实际需要，选择Maya作为短片的主要制作软件之一。实际运用了论文写作中分析到的Maya动画制作功能和技术量化管理模式，并通过与其他图像软件和插件的配合使用完成了短片的创作。体会并总结了Maya软件在三维动画项目短片中的制作心得。在论文写作和项目制作中的创新点有：1.归纳总结了角色创建环节的技术功能及实现；2.分析说明了角色创建环节技术量化管理的应用和优势；3.归纳总结了该环节技术的具体实现与规范操作；4.把Maya技术运用到项目实际制作过程中；关键字：三维动画,Maya,角色创建 ,量化管理AbstractWith the fast growing, 3D animation as a new member of animation family provides animator very kinds of convenient tools using for creating characters. Maya, which is powerful, flexible, efficient, high quality for rendering, abundant in content, is a top software in 3D fields making for 3D animation. Animation industry get rapid growth with Maya, and pay unprecedented attention to Maya.In the paper, on the basis of the understanding the correlative knowledge point, through the analyzing of developing and work flow of 3D Animation, Clearly state the importance of the Maya work flow and the technology management, and deepen the understanding and application of Maya. Through the analysis of creating character and its child connection, to prove the function of this step and its importance to the other connections in work flow, and to prove this management mode is absolutely necessary to the whole Industry. At the same time, basic on the importance of this step in 3D animation industry, sum up the quantitative management technique, the details of accurate operating, to get the point of highly efficient and quality with quantitative management. Get deepen understanding of Maya with this paper, to get the strong foundation of project application.In cording to the practical need of the short project, we choose Maya as the main produce software. We use the analyzation in the paper of the function of Maya with animation producing and technique quantitative management, and finish the job with the other software and plug-ins. In this paper, I summarize the knowledge gained from making the short project with Maya.The new ideas in the paper and the project are:1. Summing up the technique of creating characters and its implementation.2. Analyzing the superior of the quantitative management of creating characters , and its application.3. Summing up the application and operating standard of this step.4. Using Maya in the practical operation.Key Word： 3D animation, Maya, technique of creating characters, quantitative managementIII北京大学硕士学位论文目 录摘 要IAbstractII目 录IV第一章 绪论11.1研究背景11.2 研究内容及意义41.3 文章组织结构5第二章 Maya角色创建环节在三维动画中的需求分析72.1三维动画制作流程的制作优势分析72.1.1二维动画制作流程72.1.2三维动画制作流程82.1.3三维动画相对二维动画制作流程优势分析82.2 Maya角色创建环节在三维动画制作流程中的重要性102.2.1 Maya软件概述102.2.2 Maya软件角色创建环节分析122.2.3角色创建环节在三维动画制作流程的位置132.2.4角色创建环节在三维动画制作流程中的重要性132.3角色创建环节在三维动画制作流程技术管理中的必要性142.3.1管理的概念142.3.2角色创建环节技术管理的必要性15第三章角色创建在三维动画制作流程中的功能及技术实现183.1满足前期角色设计的要求183.1.1角色形体的实现193.1.2对色指定的实现203.2保障三维动画师操作的稳定性213.2.1满足分镜头中角色文戏表演要求223.2.2满足分镜头中角色武戏表演要求243.3为渲染提供稳定性253.3.1确保角色形体渲染效果的稳定253.3.2确保色彩渲染效果的稳定26第四章 Maya软件中角色创建环节的技术指标量化及管理应用274.1制作过程中的技术要求及注意事项274.1.1角色形体制作过程中的技术要求及注意事项284.1.2角色贴图制作过程中的技术要求及注意事项314.2验收环节的量化管理344.2.1角色模型构建344.2.2角色模型uv分解374.2.3材质贴图的绘制394.2.4骨骼绑定与蒙皮394.2.5权重的绘制414.2.6面部表情制作424.3常见技术问题汇总与解决办法424.4文件的规范化管理应用474.4.1技术项目工程文件的创建及管理484.4.2文件名的命名规范管理规则494.4.3技术实现中各创建元件的命名504.4.4创建层规范管理与命名51第五章角色创建环节的技术指标量化在项目中的管理应用535.1进入三维动画角色创建前的准备工作535.1.1前期的素材准备工作535.1.2角色设计稿的规范整理535.1.3辅助工具的添加与插件的安装545.1.4工程文件的创建与规制555.1.5明确文件验收标准565.2 项目中角色创建遇到的实际问题与解决方案565.3前期修改对该环节造成的麻烦及应对措施645.3.1设计稿修改导致返工645.3.2角色材质与场景的不和谐655.4角色创建流程的技术量化管理对项目整体的影响65第六章 总结与展望676.1 回顾和总结676.2 下一步工作的展望67参考文献69致谢72图 目 录图表 1图1-1 玩具总动员2图表 2图1-2 魔比斯环3图表 3图1-3 怪物公司3图表 4图1-4 超人总动员3图表 5图1-5 文章论述结构5图表 6图2-1 二维流程图7图表 7图2-2 三维流程图8图表 8图2-3 白雪公主9图表 9图2-3 Maya界面11图表 10图2-4 角色创建流程图13图表 11图3-1 角色形体实现图19图表 12图3-2 角色色彩实现图21图表 13图3-3 嘴部错误布线23图表 14图4-1 uv图承接文件32图表 15图4-2 胳膊uv图裁剪33图表 16图4-3 大腿uv图裁剪33图表 17图4-4 身体uv图裁剪图表33图表 18图4-5 面部布线34图表 19图4-6 错误脚部构图35图表 20图4-7 正确脚部构图35图表 21图4-8 角色正确建模基本姿势36图表 22图4-9 面部基础建模图36图表 23图4-10领带uv分解图38图表 24图4-11手部uv分解图图表38图表 25图4-12裤子uv分解图38图表 26图4-13鞋uv分解图图表38图表 27图4-14眼睛uv分解图38图表 28图4-15身体uv分解图38图表 29图4-16 Root骨骼摆放位置39图表 30图4-17 肩膀骨骼摆放位置40图表 31图4-18脖子骨骼摆放位置40图表 32图4-19 眼睛骨骼摆放位置正面40图表 33图4-20 眼睛骨骼摆放位置侧面40图表 34图4-21 下巴骨骼摆放位置41图表 35图4-22 眼部控制器42图表 36图4-23 嘴部控制器44图表 37图4-24 膝盖骨骼摆放45图表 38图4-25 眼部控制器的摆放45图表 39图4-26 骨骼绑定出错图47图表 40图4-27 工程文件命名图例148图表 41图4-28 工程文件正确命名图例248图表 42图4-29 层编辑面板52图表 43图4-30层规范命名图例52图表 44图5-1 前期素材图53图表 45图5-2 角色三视图54图表 46图5-3 项目短片工程文件命名图例155图表 47图5-4 项目短片工程文件命名图例255图表 48图5-5 项目短片角色面部表情出错图57图表 49图5-6 项目短片角色视线数值57图表 50图5-7项目短片角色头部出错图57图表 51图5-8 项目短片角色耳朵绑定58图表 52图5-9 项目短片角色眼睛绑定出错图59图表 53图5-10 项目短片角色腿部模出错图59图表 54图5-11 项目短片角色视线出错图60图表 55图5-12 眼球控制器的正确摆放图60图表 56图5-13 项目短片角色牙齿绑定出错图61图表 57图5-14 项目短片角色衣服建模出错图61图表 58图5-15 项目短片角色衣服权重出错图61图表 59图5-16 项目短片角色眼球uv丢失图62图表 60图5-17 项目短片角色面部绑定走形图62图表 61图5-18 项目短片角色缩放比例不同步图63图表 62图5-19 项目短片角色嘴部表情绑定权重出错图63图表 63图5-20 项目短片材质法线出错图64图表 64图5-21 项目短片角色绑定出错图表64表 目 录表格 1表4-1 工程文件的命名缩写表49表格 2表4-2 角色创建过程子环节命名缩写表49表格 3表4-3 角色创建各子环节上交命名规范缩表50表格 4表4-4 贴图分类命名表51表格 5表4-5 部位描述表51表格 6表4-6 人体部位描述表参考表5171第一章 绪论1.1 研究背景动画作为一种独特的影视艺术表现形式一直受到观众的广泛欢迎。从二维动画的诞生到现在三维动画高科技的制作，已经有一个世纪的历史。三维动画的诞生到现在也经历了将近20年的发展时间，其已经步入全盛时期。二维动画的制作技术是以“分层”技术为基础的动画制作方式。动画师运用动态的物体和角色加之静态的背景分别绘制在不同的透明胶片上，然后叠加在一起拍摄成连续画面。随着电脑技术的不断提高，高科技的电脑动画技术与优秀动画师的联姻快速推动了二维动画制作工艺的发展，在电脑上通过软件直接绘制并叠加各绘制层，大大提高了工作效率和动画质量。电脑科技的发展还能通过不同的绘图软件绘制出大自然、科幻等效果，是手绘无法完成的画面效果。目前三维动画已经成为动画市场的主流，其是依赖高端的CG技术通过电脑强大的运算能力来模拟现实三维空间。建模、运动、渲染是制作三维动画的基本步骤。然而在三维动画这一系列制作过程中，角色创建环节是三维动画整个制作流程中基础中的基础，一切三维制作都始之于此。目前，三维电脑动画强大的制作优势越来越被人们所认可。同二维动画相比三维动画有着更为优美的动画画面和更加逼真的影视视觉效果。就拿我们熟知的玩具总动员这部动画片为例，制作人员先依据原画设计，以点、线、面的形式逐步完善，创建出各玩具角色与周围小主人公卧室的几何信息，这种搭建角色和场景的方式就是“建模”。建模又分为角色和场景，角色如果想让其生灵活现，就要给其绑定骨骼，蒙皮，贴上材质，才能展现一个角色的性格。之后是“角色运动动画”，在角色一系列创建工作完备后，通过调节角色骨骼的控制器，依照分镜头脚本，让玩具角色按照设计好的动作运动起来。接下来的“渲染”，则是在三维世界中添加虚拟的灯光，通过事先设计好的3D摄像机来模拟摄影，此时玩具的着色和纹理都变得十分清晰和逼真，小主人的家也被赋予了生机盎然的气氛。当然，建模、运动、渲染只是三维动画制作过程中三个最“基本”的步骤，在经过“光照计算”，并按照虚拟摄影机的设置来逐帧成像之后，那些格式各样的玩具才能真正的动起来。 图表 1图1-1 玩具总动员动漫产业现在已成为我国政府大力支持的一项新兴产业，以创意为核心，以动漫为表现形式，融合图书、影视、网络、服装、玩具和现代技术手段于一体，被誉为“新兴的朝阳产业”，动漫产业在我国发展迅速。三维技术是我国动画产业的首要制作形式，各地大量培养三维技术人才，并积极配合国家政策，大兴动画产业。2006年环球数码推出了一部三维动画故事片魔比斯环，此片历时五年的制作时间，耗资1.3亿元，而票房惨淡，虽然是一个失败的动画实例，但该片却是拉开了三维动画技术在中国的序幕，并为中国动画在前期创作与三维制作技术各个环节的有效结合提供了宝贵的经验。我国的三维动画产业还处在初期阶段，仍然没有迈开大步向前发展，1各个方面都处于学习与探索时期，尤其是二维与三维、前期创作与三维技术的结合，还需要虔心的学习与规范的管理。图表 2图1-2 魔比斯环三维动画作为动画制作领域的一个先进的制作手段，已在动漫制作领域成为制作的首选方式。他兴起于1995年皮克斯为大家贡献的全世界首部全电脑制作的三维动画长片玩具总动员，此片上映，震撼世界，从此三维动画进入我们的视野。继玩具总动员后，皮克斯又相继推出了怪物史瑞克系列、怪物公司、霍顿与无名氏、超人总动员、美食总动员等优秀的三维动画，这些造型各异的三维动画片都是动画设计师与三维技术的完美结合，也使三维技术成为引领动画制作的新潮流。 图表 3图1-3 怪物公司 图表 4图1-4 超人总动员从1995年到电脑科技飞速发展的今天，如今电脑合成的一个毛发所用时间可以是二维手绘时代的十几二十倍。可见三维时代的到来，对动画制作有着质的飞跃。我国动画的发展，尤其是市场产业化的今天，高效，高质的生产要求，使得三维动画制作技术已成为动画制作的首选。1.2 研究内容及意义软件是不断更新换代的，技术是不断进步的。在学习和掌握技术的同时，如何更好使技术为自己服务，如何利用现有的技术去应对不断变化的时代发展趋势才是我们应该思考的。Maya的功能可能会越来越复杂，分工也越来越精细，角色创建，动画调制，渲染，是三维动画中不可缺少的重要环节，而角色创建又是其三维动画制作中基础中的基础，一切三维工作都始之于此。如何系统地掌握这一技术环节，使其在整个流程中起到更好的承接作用，通过优化技术管理，而达到提高制作效率，减少制作时间，缩短制作周期的目的，是值得探讨与学习的。论文的写作中，对动画二、三维制作流程进行分析，并基于三维动画中的角色创建环节，讨论了怎样更好的利用Maya三维技术，去实现该环节在三维制作流程中承上启下的重要作用。在此基础上从前期创作到后期合成，再到各子环节的相互连接及动画制作工业化等角度来探讨,论述了Maya软件中角色创建环节技术的优化与量化管理所存在的必要性，并在竞争投资、缩减动画制作周期、优化人力资源管理等方面的作用和优势进行讨论与分析。最后进一步就如何实现Maya在制作技术量化管理模式上出现的问题进行讨论和总结。论文的研究和写作是一个再学习的过程，通过相关资料的学习和总结，透过一个软件的现状和前景发展，思考了动画产业的发展与未来。从本人的个人创作角度来说，Maya软件本身是一种技术工具，其强大的三维制作功能给我们今天的动画制作带来了非同凡响的效益，如何系统地掌握该技术环节并使其更好的与其他环节相连接显得格外重要。要想使动画片质量得到进一步的提高，必须在技术制作学习和研究的过程中思考更深层次的技术管理量化模式等相关问题，为影片创作和进一步的工作服务。论文中结合创作实践进一步熟练Maya软件在三维动画角色创建中的技术应用，归纳与总结了量化管理模式，为今后的三维动画角色创建环节的制作打下良好的基础。本文浅见中无疑会有纰漏和不足之处，希望能得到各位老师和同学们的批评和指正。1.3 文章组织结构论文的组织结构：第一章为绪论，第二章为Maya角色创建环节在三维动画中的需求分析，第三章为角色创建在三维动画制作流程中的功能及技术实现，第四章为Maya软件中角色创建环节的技术指标量化及管理应用，第五章为角色创建环节的技术指标量化在项目中的管理应用，第六章为总结与展望。其中，论文第三章，第四章，第五章为论文的重点章节。图表 5图1-5 文章论述结构首先，对现代二、三维动画制作流程与制作过程的优缺点进行分析，并通过对Maya软件三维动画角色创建环节在三维动画制作过程中的分类与作用行了简单的分析，为研究技术应用的同时对规范技术操作打下基础。其次，从其他制作环节对该环节的应用基础与制作技术要求进行多方位的总结与分析，该环节制作过程对其他环节所造成的诸多影响进行分析与总结。再次，对角色创建环节中在实际动画创作中的技术应用进行系统地分析。并从优化的角度出发，规划整理该环节技术量化管理的操作标准进行分析与总结，就如何实现该环节减少技术操作错误，提高制作质量，缩短制作周期，降低制作成本上的优势问题进行讨论和总结。最后，对项目短片进行整体的分析，并选择Maya软件作为短片的主要制作软件之一。实际运用论文中分析到的角色创建环节的动画制作技术与技术量化管理模式，通过与其他制作环节的配合完成该短片的创作，并对其回顾总结与展望未来。第二章 Maya角色创建环节在三维动画中的需求分析2.1三维动画制作流程的制作优势分析2.1.1二维动画制作流程图表 6图2-1 二维流程图2.1.2三维动画制作流程图表 7图2-2 三维流程图2.1.3三维动画相对二维动画制作流程优势分析二维动画和三维动画制作过程中有以下几点主要区别：1.摄像机镜头使用不同：二维动画中摄像机镜头是根据分镜头用画面逐个绘制表达。一旦分镜头要修改摄像机运动，整个镜头将重新绘制。耗时，费力。三维动画中摄像机镜头虽然也是根据分镜头用三维软件内置的模拟摄像机进行走位拍摄，但可以自在旋转镜头，效果具有真实的空间感，与真实空间摄像机效果一样。分镜头修改摄像机运动时，只修改模拟摄像机走位即可，不用调整其他元素。省时，省力。2.制作中期流程不同：因为二维动画不需要制作模型、绑定骨骼、刷权重、绘制贴图和设置材质灯光等，准备工序相对三维动画较少，但是加动画，绘制场景需要大量的人力和时间，后续的制作工作耗时耗力。因此，二维动画制作非连续性短片比较有优势，制作动画长片相对制作周期较长，从而消耗大量资金。一部好的二维动画片，如迪斯尼生产的白雪公主也需要耗时四年。 图表 8图2-3 白雪公主在三维动画制作流程中，三维动画中期的基础工作需要制作模型、骨骼绑定，刷权重，绘制贴图和设置材质灯光，其准备工序相对二维动画较多，但是调节好动画后，动画生成和镜头输出这两部分无需大量人力，只需由计算机根据人工设置的参数自动输出。所以，三维软件制作动画长片和动画连续片效率较高，制作动画长片的周期较短。因为一旦角色创建与场景部分确定，可以反复利用，动画也可以调好后储备文档，在有相同动作时，拿出来重复使用。节约了大量的人力、时间与经费。3. 动画特效制作的优势不同：在二维动画中由于逐帧手绘的原因，制作物体碰撞、布料、吃食物、切割等大幅度变形等动画效果相对三维动画有较大制作优势。如果使用三维软件制作这些效果，需要制作人员反复的测试与调整，使计算机进行大量的计算，每个镜头都要进行同样的测试与计算，遇到特殊情况，还需在后期进行特殊的处理，而且有些功能还需要单独开发相应的插件来制作完成。 在三维动画中由于计算机可以自动生成动画，所以制作透视变化效果、水花四溅、光影变化、大面积树叶飘落、群组动画、爆炸效果、云雾、毛发运动等有动画特效的镜头有较大优势。如果使用二维动画手工绘制的方式进行制作，很难制作出十分流畅的动画效果。 4. 场景和角色的处理方式不同： 由于图形生成方式的不同，二维动画是由二维手绘动画制作透视变化效果的，所以很难应用在场景上，只能通过以角色的透视变化来丰富画面效果，这样需要人工逐张绘制，并且为了达到丰富的画面效果，也需要场景绘制的色彩层次更为丰富。但摄像机不能进入场景内拍摄，不同的镜头需要绘制不同的场景角度。 三维动画中由于使用计算机软件制作技术可以自动计算出发生透视变化的透视效果，所以一旦场景和角色确定后，色彩层次可以根据不同的场景需要进行相应的灯光调试，自然显得很丰富，并且镜头可以进入场景内进行模拟拍摄，大大节省时间。5. 对质感的表现程度不同： 在二维动画中很难表现出真实的物体质感，尤其是液体、金属、玻璃等质感的直射与反射效果的层次变化，特别是在这些物体运动的时候，需要逐张绘制。 在三维动画中这样的金属，玻璃可以表现出所有能够想象出来的质感，其效果可以通过材质球自动调节实现，并且计算机会自动生成计算出运动效果，从而相对二维动画也是非常具有制作优势的。 6 经费支出的侧重点不同：由于制作手段的不同而造成的制作经费不同。 二维动画制作经费支出主要是在制作人员的工资和拍摄费用上。其周期越长，所花费的经费就越多。 前期一旦有地方修改，整个动画过程都要受到致命的影响，其费用更是不敢小视。三维动画制作经费一般是在计算机软件和硬件的高端技术配置上支出较高。人员的工资虽然支出较高，但所耗时间相对较少，制作周期相应减短，并且基础创建一旦完成，这部分的人力资源就可以在后面的程序中省去，所以相对二维动画，在总体上三维动画的优势远远的超过二维动画制作。2.2 Maya角色创建环节在三维动画制作流程中的重要性2.2.1 Maya软件概述Maya可以说是当今三维动画领域之王，在过去不到10年的时间里，它已逐步发展成故事电影、动画片制作行业的创立者和领先者。Maya具有非常著名的全智能建模工具系统、强大的角色动画制作、3D摄像机功能与特效制作能力，它是一款在动画制作技术上及其深奥和可扩展的软件制作系统，具有极强的三维动画制作与开发能力。对于动画制作，Maya相对来说制作功能比较健全，运行状态比较稳定，但它对计算机的硬件利用率也是比较高的。对于实用性，毋庸置疑它具有最先进、人性化、完全可随心调制的软件用户界面，精心设置的各种工具，各种方便的建模工具，变形工具，独具特色的笔刷雕刻工具，骨骼绘制与动画调整系统，强大的材质贴图系统，还有动力学模拟系统，包括刚体、柔体、流体力学、肌肉、布料和毛发等等特制系统，再结合强大脚本编辑语言的开发与利用，使Maya成为了当今最智能、伟大的三维动画制作工具。 由于Maya自身在三维动画中的制作地位，其制作流程中更加智能与方便快捷的插件工具接踵而生，这使得Maya这款已经十分强大的三维制作软件如虎添翼般在三维动画制作领域里书写着无可比拟的地位，这些插件的研发与应用更是进一步简化了制作程序，提高了制作水平，节约了制作时间，缩短了制作周期，降低了制作成本。图表 9图2-3 Maya界面三维动画软件为动画制作者们提供了动画角色的模型、骨骼、蒙皮等创建控制工具，并通过相关插件与Maya软件的结合运用，快速达到角色创建和效果实现，也更优化了其制作过程。其中多边形建模技术，是现今的动画制作者们创建三维角色最方便常见的模型构建方式，uv分解、贴图绘制、骨骼绑定与面部表情的制作都用到了相关的三维技术插件，更优化和完善了三维角色的快速简便的制作过程，成为角色创建流程中的利器。这些相关插件的安装与运用也都有其要注意的相关事项与操作步骤，需要精化的操作步骤与规范化的量化管理来达到提高工作效率和降低劳动成本的目的。相比传统二维动画而言，三维动画中的角色是以三维立体形式出现的，更形象直观的表现了角色的空间效果，也更有利于角色创建与修正。优化的量化管理模式可以使角色创建制作人员避免常见的技术错误和交接文件的混乱，从而达到优化的管理目的。2.2.2 Maya软件角色创建环节分析Maya软件角色创建环节分为以下六个环节1角色模型创建；2.角色模型uv分解；3.材质贴图的绘制；4.骨骼绑定与蒙皮；5.权重的绘制；6.面部表情制作；角色模型创建是根据角色设计图以及设计师、监制、导演等的综合意见，在Maya中利用相应的建模工具进行模型的精确制作，角色模型创建是角色创建过程中的基础环节，也是最终动画成片中的全部“演员”。 角色模型uv分解是根据创建好的角色模型，把其模型表面以uv坐标方式由三维空间转化成二维图片的形式，展开后的模型图片就是角色贴图的前身，其目的是更好、更方便的绘制贴图。材质贴图的绘制根据展开的平面角色模型uv贴图和角色设计色彩指定，给贴图绘制材质。骨骼绑定与蒙皮在角色模型的基础上，根据模型的形体结构和运动规律，绘制骨骼，并通过相关的命令，将骨骼和模型控制在一起，使骨骼运动时，模型可以随之而动。其也可以解释为根据故事版剧情分析，对三维动画中所需要用到的角色动画的模型进行动画调制，通过命令用骨骼对模型的一些变形，并可以使其产生动作驱动等相关设置，为三维动画师在调制动画环节做好预备工作，并提供相关的动画解决方案。权重的绘制是通过相关的命令把已经蒙皮好了的模型，进行骨骼控制相关模型范围，这个被骨骼控制的模型范围就叫做权重。每一个骨骼都有其要控制的一定权重，从而模型才能跟着骨骼移动，角色才能做出各种设计动作，使其生机勃勃。面部表情制作顾名思义就是，角色面部表情的控制，其步骤也是给头部模型添加控制器，使得这些控制器可以自由控制面部器官，与肌肉，从而达到各种面部表情动画的调节。2.2.3角色创建环节在三维动画制作流程的位置图表 10图2-4 角色创建流程图2.2.4角色创建环节在三维动画制作流程中的重要性角色构建就是用三维的方式，在Maya中表现出设计师设计的角色，包括设定个体的框架和轮廓, 基础工程，它是三维动画制作中基础中的基础，没有它，后面的一切生产制作程序都免谈。好的三维角色的构建是角色构建人员根据设计师的设计用三维软件在三维空间中实现的一个成功造型。根据不同的造型，三维角色创建人员应用人体结构，运动原理，色彩原理等多方面专业知识才能构建出不同角色的不同性格，使角色生灵活现。角色构建中每一个小环节的制作都关系到后面工作的顺利进行。例如模型的腿部布线不符合结构，绘制膝盖骨骼的时候，骨骼会根据布线的偏差，影响骨骼的摆放，或高或低，也使骨骼蒙皮控制的肌肉范围有偏差，uv展出后，会根据布线结构不同，把膝盖的图案画的偏上或偏下，制作动画时因为前面骨骼绘制的位置不准确从而导致动画走形，形体走样，不能再继续下面的制作工序，重新返工。所以模型的创建不但对本环节内的其他小环节的制作起到基础结构确定性作用，也是其他环节的制作基石。角色创建环节对前期以及其他制作环节的制作影响与作用包括以下几个方面：1.满足前期角色设计的要求，包括角色形体的实现和对色指定的实现。2.保障三维动画师操作的稳定性，包括满足分镜头中角色文戏表演要求和角色武戏表演要求。3.为渲染提供稳定性，包括确保角色形体渲染效果的稳定和色彩渲染效果的稳定。好的流程可以为每个环节提供一个标准化的组织结构，为后一个环节提供问题最少的前期文件。2所以说角色创建环节制作精良与否对整个制作流程带来的影响，起到了承上启下的关键作用，是整个三维动画制作中的基础环节，也是整个动画制作的命脉。2.3角色创建环节在三维动画制作流程技术管理中的必要性2.3.1管理的概念管理是实行计划、组织、指挥、协调和控制。管理即不是一种独有的特权，也不是领导人的个人责任，它同别的基本职能一样，是一种分配于领导人与整个组织成员之间的职能。3技术管理是对某一生产过程中一切技术活动有计划、有组织地进行科学管理的总称。4量化管理是质量管理过程中标准化工作模式。ISO9001：2008标准质量管理的定义是：“质量管理是在质量方面指挥和控制活动，通常包括制定质量方针和目标，以及质量策划、质量控制、质量保证和质量改进。” 5标准化工作是对重复性工作，以科学、技术、实践经验的综合成果为基础，经过有关方面协商一致，由主管部门批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。6其包括：技术标准、管理标准和工作标准三方面。2.3.2角色创建环节技术管理的必要性近年来我国对动漫产业的大力扶持与大规模投入，以及各项战略的实施，使动漫产业已成为国家重要产业之一，地位日趋明显。面对巨大的市场诱惑，全国各地相继涌出大量的动漫企业，并且各相关的产业市场前景也变得相当广阔。但是，由于长期以来“一哄而上”的格局，如何使自己的动画能迎合市场需求又立于不败之地？这是摆在众多动漫企业面前的一个严峻而又现实的问题。所以除了好的剧本外，关键是苦练内功，在制作流程上和制作技术上下手，抓好管理，并且管理要有较强的可操作性，7从根本治起，而角色创建环节中的三维动画的技术管理工作又是整个动画管理流程的重要组成部分。角色创建环节是一种复杂的多子环节协同操作、多技术环节交叉综合应用的过程。由于角色设计形象不同，简易繁杂皆有，也由此决定着所构建的角色模型的多样性，对每一个角色模型的构建都会有其特殊之处和共同之处。这里所指的“多技术环节”，就是该环节中所包括的六个子环节，由依照设计图，导入Maya软件界面进行模型的创建，利用插件导出模型展开uv贴图、借助二维图像绘制工具将贴图依照设计师要求进行材质贴图的绘制，随之是根据造型要求与骨骼比例进行骨骼绑定蒙皮与权重绘制以确保动画师调制动作的流畅，最后是面部表情的绘制，整个过程需要一套合理的、完整的制作技术流程量化管理模式。我们从以下几个角度进行系统分析该环节制作流程技术管理的必要性。1角色创建模型具有其特殊性。众所周知，角色设计的类型样式繁多，其对模型的构建规格要求也各不相同，角色创建技术受角色设计的外形和内在性格特征变化的影响较大，而复杂的非常态的角色模型，例如“变形金刚”这样的角色，需要各个环节的交叉合作工作,各项技术综合应用,并且交接次数频繁，在这些制作过程中也都需要我们加强对各个环节技术的管理，进而去保证我们制作过程正常有序地进行，以便达到预期的制作质量的要求、程序使用功能的要求和降低制作成本的要求。2角色创建的共性需要归纳与总结。虽然角色设计造型样式繁多，但不管是复杂的角色，还是简单的角色，既然都要经过这一制作流程，必定有他们在制作过程中的共通之处，例如对边线的要求，对模型弯曲部的要求，对眼球的要求，对大腿根部布线的要求，对骨骼对位的要求，展uv的要求，各环节技术交接的要求。这些就是所有模型的统一的制作标准，不管什么角色，在制作中，哪种情况用哪种技术应对是相当有必要的，这也需要长期的技术应用与总结，从而得出一套技术制作量化管理的管理模式。3技术管理工作的任务与作用分析。技术管理在角色创建环节中的主要任务是运用管理的职能与科学的方法，去促进各环节技术工作的合理应用，在动画制作过程中严格按照技术量化标准、前期设计和导演要求等有关技术工作的指标所决定，合理地组织各环节的技术工作，建立良好的技术环节秩序，保证整个生产流程符合技术规范、规程，符合各环节的技术规律要求，以达到高质量全面地完成制作任务的目的。也使得制作技术与制作经费、制作质量与影片进度达到辨证统一的关系。8当前的动画行业中，对于三维角色的创建流程，没有一个非常统一的方案，动画制作者往往是按照自己的需要或者是不同的动画角色进行实现创建，然而这 种创建方式是不利于团队创建与多人合作的，甚至会导致管理混乱，所以角色创建环节的技术管理是必不可少的，并且在这样强大的三维软件与插件的结合运用中，角色创建环节分工细致，角色类型场景文件众多，没有一个统一的规范的文件命名方式和文件管理流程是不可行的，必定会导致严重的后果。想要快速的制作出精美的和灵活的三维动画角色，就需要对复杂的三维动画角色创建环节进行一定的合理优化与量化管理。总结：三维动画的制作工作量是十分巨大和实在的，就角色创建而言它包括建模、表情模型、UV编辑、贴图绘制等。统筹规划好这些工作是管理三维动画制作的重要内容之一。9采用制作流程技术管理，会更有效的降低劳动强度，提高生产效率，缩短制作周期，协调整个动画制作流程的良性运转，使制作过程清晰可见，便于创作环节与制作环节的交流沟通，也更有效的提高该环节的整体可操控性。第三章 角色创建在三维动画制作流程中的功能及技术实现3.1满足前期角色设计的要求无论是二维动画还是三维动画，动画的造型是以绘画的形势来表现形象的主体艺术造型和空间造型。角色设计，作为动画前期设计的一个重要组成部分，动画角色造型设计的好坏对于一部动画片的成败也起着决定性作用。一个家喻户晓、经久不衰的动画造型，一定是一个成功的动画造型。既然是一个成功的动画造型，必定在造型上有他的特别之处，角色性格上有喜人之处，可以牢牢的抓住人们的眼球与心理，给人们留下深刻的印象。外在的形象设计和内在的性格特征的塑造，无论选择何种风格，一个成功的动画形象，其造型必须要具有准确的造型比例、鲜明的性格特征、统一的美术风格、突出的民族特性以及符合运动原理，能够支持角色充分运动的构造等。其中鲜明的性格特征又是动画角色在造型设计方面区别于其他艺术造型的一个重要特性。不同的性格，动画里的角色才会有血肉，角色之间相互对比，相互辉映，才能构建出动画的灵魂。10要决定一个动画造型的内在性格的本质特征，需要外在的造型特征来表达，其特征包括角色造型的形体特征（形态和相貌）与服装道具两方面，这两个方面属于角色造型的知觉样式范畴。知觉样式本身固有的两个属性是形状和色彩。因此一个成功的动画角色造型的性格表现从外在特征来看也可以归结到这两个方面。所以在三维角色创建过程中，为了迎合角色设计，就