三维动画短片制作-在劫难逃

学校代码：10904学校代码：10904三维动画短片制作——在劫难逃姓名：学号：指导教师：：计算机科学系专业：计算机科学与技术完成日期：

三维动画短片制作——在劫难逃姓名：学号：指导教师：：计算机科学系专业：计算机科学与技术完成日期：

摘要论文以制作一部三维动画短片为目的，深入学习和研究了三维动画制作软件——Maya和其他图形图像制作软件。在短片制作过程中，通过查阅大量的相关资料，分析和研究了国内外影视级三维动画制作的各个步骤。同时对个人三维短片制作过程中应注意的问题进行了深入研究，不但概括出了角色建模的布线原则，还总结出了个人三维动画短片的制作流程。论文以《在劫难逃》这部三维动画短片作为实践基础，展示了三维动画制作的各个环节，并且进一步解释了制作过程中的相关三维动画技术,做出了相应的用法总结。计算机技术作为现代科学技术的基础和核心，已经而且将继续对人类文明社会的进步与发展产生深刻影响。而三维动画技术作为计算机技术的一个新兴产业，其发展的速度在某种意义上影响着CG行业的发展，它的发展不仅弥补了过去二维动画存在的一些不足，而且为以后可以更好的完善铺平了道路。【关键词】三维动画；制作流程；CG行业

AbstractPapertoproducea3Danimatedshortforthepurposeofin-depthstudyandresearchofthethree-dimensionalanimationsoftware-Mayaandothergraphicimageproductionsoftware.Intheprocessofvideoproductionprocess,throughaccesstoalotofrelevantinformation,analysisandstudyofthedomesticandinternationalfilmandtelevisionclass3Danimationproductionsteps.Meanwhile,individualthree-dimensionalvideoproductionprocessshouldpayattentiontoissuesin-depthstudy,notonlysummarizedtherolemodelingofroutingprinciples,butalsosummeduptheindividualstepsintheproductionofthree-dimensionalanimatedshort.Papersof"doomed"This3Danimatedshortasapracticalbasis,showingallaspectsofthree-dimensionalanimation,andfurtherexplainedtheprocessofmakingtherelevantthree-dimensionalanimationtechnologyalsomadeuseofthecorrespondingsummary.Computertechnologyasthefoundationofmodernscienceandtechnologyandthecore,hasbeenandwillcontinuetheprogressofhumancivilizationanddevelopmenthaveaprofoundimpact.Thethree-dimensionalanimationtechnologyasanewindustryofcomputertechnology,thespeedofitsdevelopmentimpactinasense,thedevelopmentoftheCG,itsdevelopmentoverthepasttwo-dimensionalanimationisnotonlytheretomakeupforsomeshortcomings,butalsoforthefuturetobetterimprovepavedthewayfor.【KeyWords】3DAnimation；ProductionProcess；CGIndustry

目录TOC\o"2-3"\h\z\t"标题1,1,正文文本缩进3,1"第1章绪论 11.1研究背景与意义 11.2课题来源 11.3主要工作 2第2章理论基础与分析 32.1软件介绍 32.2三维动画片制作流程 42.3动画相关技术 5第3章动画角色制作过程 63.1角色建模 63.2角色材质 73.3骨骼绑定设置 93.4蒙皮与权重 11第4章动画场景制作过程 134.1场景建模 134.2场景材质 14第5章道具的制作过程 165.1道具建模 165.2道具材质 165.3道具设置 18第6章动画设置 20第7章渲染 227.1灯光设置 227.2摄像机设置 227.3渲染及其设置 22第8章后期合成 24第9章总结与展望 25参考文献 26致谢 28三维动画短片制作—在劫难逃PAGE28第1章绪论1.1研究背景与意义随着一部《阿凡达》（Avatar）的热映，三维动画的魅力又一次展现在国人面前。不必说北美近七亿美元的票房收入，单单国内十四亿的人民币的收入也是中国史无前例的。到底詹姆斯·卡梅隆用了什么魔力把大家都聚集到电影院？难道只是铺天盖地的宣传？难道只是因为御用了萨姆.沃辛顿？当然不仅仅是这些。他把人们吸引到电影院用的是技术，三维动画技术。他让大家觉得，不去影院就不能感受这部巨片带给大家的奇幻魅力与视觉震撼。三维动画又称3D动画，是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一门新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型场景，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。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。中国的三维动画技术起步较晚,就现在的技术来看与欧美、日本的差距是巨大的。但是三维动画技术所引领的动漫产业的良好的发展势头和速度让无数拥有CG梦想的年轻人看到了希望[1]。经过数年如火如荼的飞速发展，动漫产业已在我国渐成燎原之势，这个21世纪最夺人眼球的朝阳产业，正以它欣欣向荣的发展现状和广阔无边的发展前景，在中国市场经济的发展中逐渐崭露头角，并会在未来起到越来越重要的战略作用。2006年至2010年《国家十一五时期文化发展规划纲要》中明确确定要着力发展民族动漫产业，大幅度提高国产动漫产品的数量和质量[2]。1.2课题来源热爱动漫，深深被三维动画技术所吸引的我，一直以来就希望能做一部属于自己的三维动画短片，而自身技术水平的限制，我的第一部短片没有太多的高级技术。经过近阶段的学习和实践，我认为自己的知识和能力已经有了很大的提高，我想再一次的挑战自己。《在劫难逃》的故事情节是根据一截四格漫画改编，故事围绕一只老鼠和奶酪展开，情节诙谐幽默，结局让人意想不到。把它作为毕业设计首先是因为其角色的动画不会太长，场景建模也是我力所能及的，各种特效在一般的计算机上也能够承担[3]。1.3主要工作本三维短片将使用主流的三维软件Maya、图形图像处理软件Photoshop、后期合成软件AfterEffects和Premier共同完成。（1）利用Maya结合Photoshop进行动画制作1）Polygons和Nurbs结合完成角色和场景、道具建模2）UV贴图的展开和材质的赋予。3）创建完整的两足动物骨骼和IK/F骨骼绑定设置，柔性蒙皮在角色上的应用，权重的划分。4）关键帧动画制作和编辑5）设置灯光和摄像机6）渲染出图（2）利用AfterEffects和Premier进行后期制作1）AfterEffects中进行后期合成处理，加入特效2）Premier中加入音效，进行最后剪辑和输出影片。

第2章理论基础与分析2.1软件介绍制作一部三维动画一般要使用很多的图形图像软件。本三维短片动画部分使用Maya结合Photoshop完成。后期合成选择AfterEffects和Premier共同完成。Maya是美国Autodeskt公司出品的世界顶级的三维动画软件，应用对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。Maya功能完善，工作灵活，易学易用，制作效率极高，渲染真实感极强，是电影级别的高端制作软件。Maya是Alias|Wavefront(2003年7月更名为Alias)公司的产品，作为三维动画软件的后起之秀，深受业界欢迎和钟爱。Maya集成了Alias|Wavefront最先进的动画及数字效果技术，它不仅包括一般三维和视觉效果制作的功能，而且还结合了最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染和运动匹配技术。MAYA因其强大的功能在3D动画界造成巨大的影响[4]。Photoshop是Adobe公司旗下最为出名的图像处理软件之一，集图像扫描、编辑修改、图像制作、广告创意，图像输入与输出于一体的图形图像处理软件，深受广大平面设计人员和电脑美术爱好者的喜爱。三维动画制作中，Photoshop在材质模块发挥重要的作用。AfterEffects是Adobe公司推出的一款图形视频处理软件，适用于从事设计和视频特技的机构，包括电视台、动画制作公司、个人后期制作工作室以及多媒体工作室。而在新兴的用户群，如网页设计师和图形设计师中，也开始有越来越多的人在使用AfterEffects。属于层类型后期软件。三维动画的后期制作中AfterEffects必不可少，它的强大的特效编辑和图像合成能力让三维动画填色不少。Premiere是Adobe公司出品的一款视频编辑软件，是一种基于非线性编辑设备的视音频编辑软件，可以在各种平台下和硬件配合使用，被广泛的应用于电视台、广告制作、电影剪辑等领域，成为PC和MAC平台上应用最为广泛的视频编辑软件。它是一款相当专业的DV(DesktopVideo)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。三维动画的后期制作中，Premiere主要的工作就是片段剪辑、添加音效、合成输出影片[5]。2.2三维动画片制作流程一个完整的影视类三维动画的制作总体上可分为前期制作、动画片段制作与后期合成三个部分。每个制作公司都会根据自己公司的风格制定自己的制作流程，然后严格按照流程进行动画制作。一部动画影片一定要有自己的制作流程，《在劫难逃》也不例外，但是因为所有的工作都是由我一个人完成，所以就可以灵活的安排各个流程的顺序，不必亦步亦趋的按照基本制作流程[6]。在参考了很多大公司的制作流程后，再结合自身情况总结出了属于自己的一套制作流程，如图2-1所示：图2-1动画制作流程图《在劫难逃》的前期制作包括文学剧本创作、分镜头剧本创作、造型设计、场景设计，在这个阶段要充分发挥自己的想象力，先将文学剧本完成，然后根据文学剧本再加上老鼠的造型和场景的设计将分镜头构思好，以方便动画设置时关键帧的间隔时间和关键帧动作的摆放。前期制作主要是对剧本的构思，这部分的就不进一步做解释[7]。动画片段制作部分是在Maya中完成的。在前期设计的基础上将老鼠和场景的模型还原到三维软件中，接下来就是在已经完成的建模上赋予材质，材质贴图的赋予要结合Photoshop等二维图像制作软件共同完成。在此基础上我结合自身情况将角色和场景分开来制作，先将角色建模，材质，骨骼绑定，蒙皮和分配权重完成，再进行场景的建模，材质和设置。动画是根据分镜头剧本与动作设计，将老鼠的动作对老鼠进行关键帧的设置，俗称K动画[8]。渲染在动画的关键帧制作完成之后，首先要给动画添加灯光和摄像机，这是给动画添彩的部分，动画的风格在这个环节也将尽可能的体现出来。当一切设置都完成并且单帧渲染图符合要求的时候就要开始渲染整个动画的序列帧，而随着一张张序列图的生成，动画片段制作部分也告一段落。《在劫难逃》的后期制作是AfterEffects和PremierPro共同完成的。将之前所做的动画片段的单帧导入AfterEffects，加入特效、片头和片尾，然后再导入PremierPro进行片段剪辑、添加音效、合成输出影片[9]。2.3动画相关技术本动画主要利用maya实现建模，材质，动画及渲染过程，并应用Photoshop完成贴图绘制，后期制作由AfterEffects和PremierPro共同完成。主要技术概括如下：（1）Polygons和Nurbs建模（2）UV和贴图材质。（3）金属材质（4）创建完整的两足动物骨骼和控件（5）柔性蒙皮在角色上的应用（6）权重分配（7）关键帧动画制作和编辑（8）场景灯光布置和相关渲染设置

第3章动画角色制作过程3.1角色建模角色建模是模型师根据前期的造型设计，通过三维建模软件在计算机中还原出角色模型。这是三维动画中很基础的一项工作，这个环节完成的好坏关系到以后几乎所有的制作流程，所以角色建模要注意的事项很多，既要使模型还原度高，又要考虑到后面的制作步骤[10]。建模常见方式有：多边形建模——把复杂的模型用一个个小三角面或四边形组接在一起表示；样条曲线建模——用几条样条曲线共同定义一个光滑的曲面，特性是平滑过渡性，不会产生陡边或皱纹。细分建模——结合多边形建模与样条曲线建模的优点面开发的建模方式多边形建模经常被业内人士称为Polygon建模。在国内，角色建模一般使用Polygon这种建模方式，《在劫难逃》中的老鼠就是由Polygon建模完成的。从一个方块到一只老鼠可以运用的工具只是挤压，加线和调点等简单的工具。所以角色的布线就至关重要，加什么样的线，加在哪里都是对建模师技术和经验的考验。在制作老鼠的建模的过程中，我总结出了自己的建模原则。《在劫难逃》角色建模布线原则：（1）尽量避免三角面（2）特殊部位应采用环行线（3）关节处至少有三根环线（4）用最少的线完成还原度最高的模型结合上述原则，老鼠的建模布线如图3-1所示：图3-1角色建模的布线3.2角色材质材质贴图，材质即材料的质地，就是把模型赋予生动的表面特性，具体体现在物体的颜色、透明度、反光度、反光强度、自发光及粗糙程度等特性上。贴图是指把二维图片通过软件的计算贴到三维模型上，形成表面细节和结构。对具体的图片要贴到特定的位置，三维软件使用了贴图坐标的概念。一般有平面、柱体和球体等贴图方式，分别对应于不同的需求。模型的材质与贴图要与现实生活中的对象属性相一致[11]。《在劫难逃》中角色的材质赋予只是应用“以面为单位赋予”，因为老鼠的模型表面没有生成用毛发（毛发要求的电脑配置过高，一般的PC机很难进行正常的解算），只是单纯的面，而《在劫难逃》是用卡通的表现方式，所以角色的材质采用单色，既简单明快又生动可爱。在材质球的选择上，因为老鼠的皮肤基本没有高光，再结合整体的风格就选用了Lambert材质球。以面为单位的材质赋予就相对的简单很多，只需要在Maya的Hypershade视窗中选择Lambert材质球，给材质球相应的颜色，然后选择模型的面赋予即可。用这样的方法对角色进行材质赋予只需要四个Lambert材质球就完成了老鼠全身的材质。图3-2所展示的就是在Maya中Hypershade面板的角色材质球。图3-2Hypershade面板中的角色材质球材质球赋予老鼠后，老鼠就不再是毫无生气的灰色模型，而更像是一只真是存在的可爱小老鼠。图3-3所展示的就是赋予材质后的老鼠。图3-3赋予材质后的角色3.3骨骼绑定设置骨骼绑定设置分为两个步骤：创建骨骼和绑定设置。创建骨骼就是依据角色的动作精细程度和给角色创建虚拟骨骼。绑定设置是在骨骼的基础上创建控件来控制骨骼的运动幅度、运动方向。《在劫难逃》的主角老鼠是以拟人的手法表现的，所以创建骨骼时选用的是典型的两足动物骨骼。在Maya中为用户提供的关于骨骼创建的命令不多，但是运用这些命令足以很快的创建出一套类似人类骨骼的虚拟骨骼[12]。图3-4所展示的就是老鼠身体的整套骨骼。图3-4老鼠身体骨骼当然在K动画的时候，Maya是不允许给骨骼K帧的，这就需要给骨骼绑定控件，控件一般由CV曲线来制作，其形状并不影响以后的关键帧设置，所以CV曲线的只要在模型之外，容易选择即可，形状上就不做要求，像是环形，立方形等都经常被使用。根据本片角色的运动规律，老鼠四肢的骨骼都选用FK（正向动力学），所以不需要制作手柄。而老鼠的尾巴的骨骼则选用SplineIK（线性反向动力学），就需要给骨骼制作线性IK。线性IK与控制器的绑定一般用簇作为纽带。在此基础上，将CV曲线和手柄或骨骼绑定的方法就是利用Maya提供的各种约束（Constrain），像是控制移动方向的点约束（Point）、控制旋转方向的旋转约束（Orient）等等[13]。图3-5所展示的就是老鼠骨骼的绑定设置。图3-5骨骼绑定设置3.4蒙皮与权重由于骨骼与模型是相互独立的，为了让骨骼驱动模型产生合理的运动。把模型绑定到骨骼上的技术叫做蒙皮。而权重划分就是给每根骨骼分配其能够驱使的模型范围，因为权重划分是用笔刷圈定模型范围的，所以业内人士也称之为“刷权重”。蒙皮和权重是不可分割的。蒙皮之后的刷权分配是必不可少的，当然刷权重的烦杂与否与模型的精准和骨骼的位置有密切的关系，只要模型和骨骼都很完美，权重就只要稍稍一刷就可以[14]。蒙皮相对于其他工作算是简单的。首先确定是刚性蒙皮还是柔性蒙皮，刚蒙一个点的权重只能被一个骨骼控制,柔蒙能被多个骨骼控制,拉伸效果好。所以《在劫难逃》的老鼠选择了柔性蒙皮。然后只需要选择全身骨骼和模型做SmoothBind即可。《在劫难逃》中老鼠的建模和骨骼还算是精确，所以权重就不是特别麻烦，但是刷权重是一项精细的工作，一定要每根骨骼的运动都只驱动应该驱动的模型部分，一旦出现牵连的错误就会影响到将来动画的设置[15]。图3-6所展示的就是刷权重的过程。图3-6权重分配（刷权重）过程当然，刷完权重之后一定要仔细检查。检查的方法就是活动每个控制器，查看其驱动是否合理。至此，《在劫难逃》的角色部分就制作完成了。

第4章动画场景制作过程4.1场景建模场景建模相对于角色建模简单了许多。场景建模一般涉及不到动画设置，只需构建模型，而且基本不限制模型的类型，只要符前期的造型设计即可。场景的建模方式可以随意选择，不论Polygon还是NURBS都可以使用，这就使建模师有了很大的空间发挥，也使场景建模方便了许多，但是一般影视级作品场景异常宏大，像是《阿凡达》中潘多拉星球上的参天大树和漂浮在空中的山脉都是要一一用模型构建出来的。所以场景建模师的任务也是相当繁重的[16]。《在劫难逃》中的场景非常简单，是Polygon和NURBS建模组合使用完成的。NURBS的特点是平滑、柔和，所以用来在平面掏洞最合适，场景中老鼠的洞口就是用NURBS的投射曲线到面工具（ProjectCurvesOnSurfaces）,掏洞完成后再转换成Polygon完成墙上的踢脚线。地面是一个Box。墙上的小纸片用面来完成。场景建模应尽量减少面的使用，这样才能节省电脑的运算量。图4-1所展示的就是整个场景建模的布线。图4-1场景建模4.2场景材质场景的材质运用了和角色材质一样的“以面为单位赋予”和材质贴图。而材质贴图中就用到了“UV”。“UV”这里是指U向和V向的纹理贴图坐标的简称(它和空间模型的X,Y,Z轴是类似的).它定义了图片上每个点的位置的信息.这些点与3D模型是相互联系的,以决定表面纹理贴图的位置.就好像虚拟的“创可贴”,UV就是将图像上每一个点精确对应到模型物体的表面.在点与点之间的间隙位置由软件进行图像光滑插值处理。这就是所谓的UV贴图[17]。墙的踢脚线运用的是加颜色的Lambert材质球，选择面赋予即可。而墙面和地面则是给材质球添加的贴图，贴图是从相应的网站下载的图片再经过PhotoShop的加工、导出后，通过Maya的材质球连接在模型上。图4-2所展示的就是Maya中Hypershade面板中的场景材质球。图4-2Hypershade面板中的场景材质球材质球赋予场景后，灰色的墙壁和地面就有了属于自己的颜色。图4-3所展示的就是赋予材质后的场景。图4-3赋予材质后的场景墙上的纸片需要将模型的UV输出到PhotoShop中，再根据模型UV进行绘制。这样就需要用到Maya的UV工具，而纸片只是由面组成，所以Maya自动完成的UV经过稍微的编辑就可以直接使用。拥有贴图的材质球赋予纸片后，纸片上就有了文字。图4-4所展示的就是赋予贴图后的纸片。图4-4输出UV绘制的材质贴图第5章道具的制作过程5.1道具建模《在劫难逃》中的道具不仅仅是老鼠夹和奶酪，还有最后老鼠被老鼠夹夹死时，出现的内脏和血。老鼠夹得制作运用到了Polygon和NURBS的众多工具。老鼠夹的模型要参照实物来创建，这样才会给人以真实的感觉。从网上下载真实世界中的老鼠夹，对照其构造、比例，在虚拟三维软件中构造其模型。老鼠夹得弹簧是Polygon的Helix（螺纹）工具制作，设置其相应的宽高比例即可得到弹簧的效果。其余的小部件是Polygon结合NURBS完成的。场景建模的宗旨是无所不用其极的形似，所以用Polygon还是NURBS都是无所谓的，只要能用最少的线来构造出最相似的模型即可[18]。图5-1所展示的就是Polygon和NURBS结合做出的老鼠夹和奶酪的布线。图5-1老鼠夹和奶酪的布线5.2道具材质《在劫难逃》中的道具中运用了金属材质，金属材质在Maya中有很多表现形式，而《在劫难逃》运用的是调材质球的方法。这种方法是通过调整Maya提供的材质球的各项属性来达到金属材质的效果。这里选择的是Phone材质球，Phone材质球的高光类似金属，再调整其Diffuse(固有色)、CosinePower(高光范围)、Refractive(反射)等等。因为使用了金属材质所以渲染时要采用MentalRay渲染方式才能将金属质感表现出来[19]。图5-2所展示的就是Phone材质球调整金属材质的属性值对比。图5-2Phone材质球属性调整金属材质球赋予老鼠夹的金属零件部分后，并不能马上看到效果，而是需要MentalRay渲染器渲染后才能展现其金属的质感。图5-3所展示的就是用MentalRay渲染后的金属质感。图5-3MentalRay渲染后的金属质感除去金属材质，老鼠死时喷出的血的贴图运用到了PhotoShop的通道，在PhotoShop创建贴图时也创建了血的透明通道，也就是说没有血的地方是透明的。这样，贴图导入Maya后，通道被保留，没有血的地方就变成透明的[20]。5.3道具设置道具的动画一般都是和角色有互动的，《在劫难逃》的不例外，老鼠夹最终要将老鼠夹死，所以必须给老鼠夹K动画。给模型的属性K动画也是可以的，但是一旦出现错误，更改起来就麻烦了。所以，老鼠夹的运动也运用控制器来控制，这样动画的设置也方便，更改起来也容易。图5-4所展示的就是完成控制器绑定的老鼠夹。图5-4老鼠夹的设置其实老鼠夹的设置相对于人体骨骼的设置简单多了。老鼠夹没有柔性运动，不需要创建骨骼，只需要创建CV曲线的控制器约束相应的部位即可。像是图5.1-1中最大的CV环，控制的是整体的位移和缩放，就要选择CV环再选择老鼠夹做Constrain（约束）菜单中的Parent（父子）约束。这样，CV环就能控制整个老鼠夹的位移和缩放了[21]。

第6章动画设置三维动画中，动作与画面的变化通过关键帧来实现，设定动画的主要画面为关键帧，关键帧之间的过渡由计算机来完成。三维软件大都将动画信息以动画曲线来表示。动画曲线的横轴是时间(帧)，竖轴是动画值，可以从动画曲线上看出动画设置的快慢急缓、上下跳跃。《在劫难逃》中，主角老鼠的动作非常多，这就需要耐心的将关键帧Pose摆好，正确的把握时间节奏，然后记录关键帧。而怎么去摆关键帧Pose呢？这就要联系到之前的设置了。在角色设置时，老鼠全身都绑满了各式各样的控制器，它能让老鼠做动画需要的任何动作，所以这些控制器就是摆Pose的关键。像是老鼠要拿奶酪的动作，就要牵动几乎全身的控制器。图6-1所展示的就是老鼠拿奶酪的动作中的一帧。图6-1老鼠拿奶酪的动作《在劫难逃》中老鼠拿起奶酪和咬奶酪的动画使用的是替换法，就是提前将奶酪复制四个，两个没有咬过的，两个已经咬过了，分别放在相应的位置。老鼠夹上的奶酪其实一直都在，只是在老鼠做拿起动作的前一帧更改了它的Visibility(是否可见)属性，将其隐藏。而本来就在老鼠手上的，已经被父子约束到老鼠手上的奶酪更改为显示。这样就完成了一个替换。老鼠吃过奶酪后中毒，身体变成绿色的动画使用的是给更改材质的Incandescence(自发光)属性的颜色来完成的。在老鼠吃下奶酪没有变色前，Incandescence的值为0记录关键帧。在老鼠吃下奶酪变色之后在记录关键帧，再马上调整Incandescence颜色和强度，这样就完成了老鼠中毒变色的动画[21]。动画的设置是一个不断完善的过程。要给一个无生命的模型丰富的肢体语言，就要仔细研究它的运动规律，将每一个动作的细节展示在关键帧动画上。

第7章渲染7.1灯光设置灯光，目的是最大限度地模拟自然界的光线类型和人工光线类型。三维软件中的灯光一般有泛光灯(如太阳、蜡烛等四面发射光线的光源)和方向灯(如探照灯、电筒等有照明方向的光源)。灯光起着照明场景、投射阴影及增添氛围的作用。通常采用三光源设置法：一个主灯，一个补灯和一个背灯。主灯是基本光源，其亮度最高，主灯决定光线的方向，角色的阴影主要由主灯产生，通常放在正面的3/4处即角色正面左边或右面45度处。补灯的作用是柔和主灯产生的阴影，特别是面部区域，常放置在靠近摄影机的位置。背灯的作用是加强主体角色及显现其轮廓，使主体角色从背景中突显出来，背景灯通常放置在背面的3/4处。《在劫难逃》中的灯光选择的是泛光灯、聚光灯和平行光。使用三点光源法照亮整个场景。主光源是冷色的平行光，开启它的UseDepthMapShadows（使用深度贴图投影）并调整其分辨率。其余的灯光分别照亮侧面和背面，作为补灯和背灯。然后就要在不断的渲染测试中调整灯光的位置、颜色和亮度，这个过程是需要很强的耐心的，不能急于求成，而且场景加入摄像机后还要继续对照镜头进行再一次的调整。7.2摄像机设置摄影机是依照摄影原理在三维动画软件中使用摄影机工具，实现分镜头剧本设计的镜头效果。画面的稳定、流畅是使用摄影机的第一要素。摄影机功能只有情节需要才使用，不是任何时候都使用。摄像机的位置变化也能使画面产生动态效果[22]。在《在劫难逃》中摄像机并没有动画，所以创建了没有目标点的摄像机。将宽高比设为1000*576以便于后期处理。7.3渲染及其设置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。在《在劫难逃》中使用MentalRay的Production(产品级别)渲染，MentalRay在金属质感的表现上非常出色，但是渲染速度极慢,再加上高质量的Production(产品级别)渲染，一幅图大概需要三十多秒。渲染出图片的文件名称格式选择“name.#.ext”,代表图片的文件名称由三部分组成：名字、序列帧号、图片格式。这样的选择是为了方便后期的编辑。渲染出图片的类型选用Targa（tga）格式的，Targa格式的图片带有通道，没有模型的部分将渲染成透明的，在后期可以直接进行编辑。当所有的设置完成后，就可以进行渲染了。渲染只是一个命令（Render菜单下的BatchRender），当命令执行后就要慢慢等待。而往往一次渲染不能达到你所要求的效果，需要一次次的修改，直到渲染出满意的序列图片为止。

第8章后期合成后期合成一般指将渲染完成影片素材进行再处理加工，使其能完美达到需要的效果。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[23]。《在劫难逃》中后期合成使用了AfterEffects和Premiere两款后期合成剪辑软件。将之前渲染完成的序列图片导入AfterEffects后就可以变成连续播放的序列帧动画。对其进行编辑，添加特效，可以创建成任意格式的视频文件。《在劫难逃》选择的是AVI格式，这种格式占用空间较小，播放时基本能保持影片的清晰度。在AfterEffects中还制作了《在劫难逃》的片头和片尾，分别导出视频文件。AfterEffects的缺点是声音文件导入后不能实时播放，所以很难使影音同步，而Premiere却解决了这一问题，所以要将制作完成的三个单独的视频文件导入Premiere中合成一个文件再加入声音，调整后就可渲染输出最终的视频文件[24]。

第9章总结与展望在论文的撰写过程中，通过查阅大量的相关资料，分析和研究了制作三维动画的各个步骤，包括建模、材质、动画、渲染等等。同时结合自身情况总结出了个人三维短片制作的步骤。论文在传统三维动画制作流程的基础上，从理论和实践相结合的角度出发，研究并制作了一部三维动画短片——《在劫难逃》。这部动画短片所运用的建模、材质、动画技术都是当下的三维动画公司所流行的。当然因为我经验和技术的不足，《在劫难逃》也并非尽善尽美。比如说，在角色权重的分配方面还有很多瑕疵，特效的运用也很少等等。但是随着我经验的累积和技术的提高，我相信我的下一部个人短片会更加出色。很快我就要走上自己的工作岗位，从事做自己梦寐以求的工作，成为一个真正的动画人，那时我肩负的不再是考试的好成绩，而是作为一个中国动画人的使命感。我要让自己的梦想不仅仅是一部动画短片，而是让世人惊叹的宏伟巨作。我愿为自己的梦想而奋斗，我愿尽自己最大的努力为中国的三维动画事业的发展而奋斗。

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