毕业设计（论文）-三维动画设计与制作《画上去的微笑》

1、毕业设计报告题 目： 三维动画设计与制作画上去的微笑 学 生： 指导老师： 系 别： 软件学院 专 业： 数字媒体技术 班 级： 1201班 学 号： 目 录一、毕业设计课题概述1（一）选题意义1（二）设计计划1 1设计内容明细1 2设计进程计划2二、设计展开计划2（一）市场调查2 1绑骨骼与动画的材料分析2 2后期制作资料分析3（二）课题分析与定位4（三）创意与表现4三、作品设计说明5四、设计感想6全套设计加扣 3012250582一、毕业设计课题概述 画上去的微笑最终是以3D动画的形式来展示的作品。二维与三维有着不可分割的并存关系，在制作过程中都是对现实空间进行模拟，三维动画中的贴图材质是

2、二维的,而二维动画一直在绘制真实的三维空间，三维的建立离不开二维,而二维动画世界基于三维世界1。而本作品主要使用二维软件PhotoShop完成平面部分的设计、三维软件maya来实现作品的大致内容、最后通过After Effects来呈现完整作品。（一）选题意义作品阐述了一个热心、会见义勇为的男孩，因为社会发展，科技产品的发达，而变得冷酷的故事。现在的生活中，许多人过度的使用手机、Ipad，机不离身。而本作品讲述的正是主角所在的世界因为过度使用高科技产品，人与人之间变得冷漠的故事。主角因头部丢失，而把Ipad当做头部，从此再无法随心所欲表达内心的情感。正是用这种能代替人类身体某部分,比如头部的视

3、觉冲击来反讽过度使用、依赖高科技产品这一现象。这一故事告诫人们，不要因为过度依赖、使用高科技产品而忽视了人善良而纯真的本质。能随心所欲表达情感是一件幸福的事，不要因为冷冰冰的机器使人变得冷血、人与人之间的关系变得事不关己。（二）设计计划以高端产品为主体，通过主角的行程，来描述主角使用高端产品前后变化的对比。通过产品与人类身体的结合这个强烈的视觉效果，刺激人们感官、以达到反讽人类过度使用、依赖高科技产品而忽略的人善良而纯真的本质这一目的。1.设计内容明细飞速发展的社会，各种产品更加人性化。Ipad与人体的匹配度越来越高，能更加快捷的做出人所不能做到的事。事件主要发生于主角搭乘电梯时，电梯的人都在

4、看电子产品。主角被出去的人撞来撞去，结果头被电梯的门夹住了，因为人们都专注于手机的世界，有个人并不知道夹到了人，一直按着关门键不放。在多次的挣扎下，主角的头掉了。主角找到了Ipad，把Ipad装在头上，当成了自己的头，并在Ipad上找了一张自拍照，当做自己的脸。电梯门再次打开，门外站着一些和主角一样，用Ipad充当头的人，为主角鼓掌。主角想笑，却无法正常的笑出来，只能有手在屏幕上画出笑脸。主角再次走过平日的街道，却因为用了Ipad的头而变得冷漠，不再帮助别人。任由路人被花盆砸、脚被卡住，主角都视而不见。 2.设计进程计划时 间计划与进程2015年09月15日2015年09月20日查看相关视频，

5、寻找资料。2015年09月21日2015年09月30日与老师商议剧本。2015年10月01日2015年10月11日与组员讨论剧本，确定大纲。2015年10月12日2015年10月19日设计角色三视图和查找类似风格的环境参考图。2015年10月20日2015年10月30日确定人物形象和场景环境图。2015年10月31日2015年11月09日商议文字脚本、和分镜头脚本。2015年11月10日2015年11月21日用MAYA进行角色模型与场景模型的创建。2015年11月22日2015年12月03日进一步修改角色和场景。2015年12月04日2015年12月19日搜集骨骼绑定的相关视频及资料。2015

6、年12月20日2016年01月02日角色的骨骼绑定和权重绘制。2016年01月03日2016年01月21日制作人物的表情和动作的调节。2016年01月22日2016年02月11日镜头的灯光调整。2016年02月12日2016年02月25日渲染作品、短片片头片尾制作。2016年02月26日2016年03月03日合成动画粗片，商议修改部分，查找需要的音效音乐。2016年03月04日2016年03月15日多次修改、合成，完成最后的动画短片。2016年03月16日2016年03月20日撰写论文，准备档案的资料。 表1.1设计进程表二、设计展开计划 （一）市场调查1 绑骨骼与动画的材料分析骨骼绑定是指建

7、立正确的骨骼构架，并对角色进行蒙皮、权重绘制的操作。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，需要把模型绑定到骨骼上的这种技术就叫做蒙皮2。角色骨骼绑定是CG动画制作的重要组成部分，骨骼绑定的每一个步骤都影响着最终的动画效果3。骨骼的绑定就是要先了解角色本身有什么独特的特点，需要用什么样的骨骼，以及角色需要完成什么样的动作来决定如何创建骨骼。 图2.1人体骨骼结构图 图2.2三维人体骨骼图 如图2.1人体骨骼结构图，是人体大部分运动会用到的，比较重要的一些骨骼。人体的不同骨骼通过关节、肌肉、韧带等组织连成一个整体，对身体起支撑作用。如果人类没有了骨骼的支撑，充其量只是摊在地

8、上的一堆软组织，任何行为都不可能完成。就像我们所建的角色，没有创建骨骼，进行骨骼绑定的操作也就没办法做任何的动作，充其量也不过是一个漂亮的摆设品罢了。因此，我们需要充分了解在众多的骨骼中，各个骨骼在人体运动是起到的什么作用。如何创建合理、正确的骨架，是以前完美动作的前提。如图2.2三维人体骨骼图。创建骨骼时，首先要了解所要创建的骨骼是否有方向之分，比如手部及腿部，从而使用相应的骨骼创建命令。其次要知道骨骼主要的作用点，一般人体的主要作用点都是在臀部。因此，我们创建骨骼需要臀部往上创建上半身骨骼，往下创建下半身骨骼，以臀部骨骼为主要的作用点，控制全身的骨骼运动，从而完成动作。创建骨骼时也要考虑骨

9、骼的位置与旋转，只有合理的位置和正确的旋转方向，才能保证最整体骨架运动的合理性。要完美的表现出动作，就必须要知道每个动作有哪些关键帧，需要针对关键帧调出完整的姿势。只有将每一帧的关键帧都调的正确，才能准确的表达出动作。2 后期制作资料分析后期制作是融文字、声音、画面等多种视听手段与一体的高度中和创作，是影视作品的最后一道工序，直接关系到作品的质量5。 图2.3调光前 图2.4调光后 图2.4臭屁电梯影视后期的调光调色是根据动画的内容，分析所需要的色调，以此作为根据来完成的。如图2.3与图2.4分别是是同一张图片调光调色的前后对比。图2.3是自然光下较为普通，没有特色的一张图片，而图2.4是经过

10、处理之后，有着比较唯美、文艺的氛围。两张图片带给人的视觉感受是不一样的，也许较多的人会更趋向于图2.4这样的整体氛围。但这仅仅是对于一张照片而言，对于后期来说两种风格并没有什么好坏之别，而是应该注意我们所在的环境是什么，需要什么样的氛围，从而进行光色的调整。但是对于较多画面的电梯而言，不管灯光如何，后期都会尽量和图2.4相同，简单、干净的色彩。 （2） 课题分析与定位三维动画画上去的微笑里面的角色较多，但最后总结出来的角色主要有4个，其他的配角都是用同一个角色，通过材质的改变来表现出群众演员。对于骨骼的制作主要是在于主角的动作较多，所建的骨骼需要满足主角的所有动作，尤其是主角有挣扎与掉头的部分

11、，需要特别的注意这部分的动作，所建骨骼尤其要满足主角弯腰自然，臀部扭动自然的部分。还有女性角色，在进行蒙皮与权重绘制时，由于女性角色是裙子的造型，所以要注意走路时，裙子的权重部分。后期部分主要是要确保相同片段的灯光问题，不要有较为明显的灯光差距。最好是主角变化前后的色彩要有较为明显的对比，通过色彩的视觉感受先给人较为明显的氛围差。关于主角挣扎的部分，需要调节好节奏与镜头切换的速度，从而营造出紧张的氛围。（三）创意与表现 画上去的微笑主要是以人类过度依赖高科技，最终反而因高科技而不能活出自己本性的故事。现实生活中，高科技产品为我们的生活带来的许多的便利，但也导致了人类越来越依赖于高科技的存在。无

12、论什么事似乎都是高科技可以帮忙解决的，高科技几乎是无所不能的。我们营造的就是这样一种高科技世界，通过高科技与人类的结合，来突出科技的发达与人性化，同时也表现出高科技对人类的控制。因为高科技，我们再无法随心所欲的表达内心情感，这高科技为我们带来的到底是收获多还是失去更多，是一个值得我们深思的问题。三、作品设计说明画上去的微笑讲述的是乐于助人的主角因为高科技产品的，在一次意外中丢失了头部，从而把Ipad当作头部的。虽然Ipad能代替人体丢失的器官，但是却无法代替人们的情感世界。这是冰冷的高科技产品本就有的缺憾。为了营造紧张的气氛，除了主角激烈的挣扎之外，还要通过镜头的快速切换来营造紧张的氛围。(一

13、)关于角色骨骼绑定为了使角色在做大幅度动作时能更加符合人体的运动曲线，在创建骨骼时，不能仅仅满足于一般的骨骼。首先就是要先了解主角在动画中有哪些较为重要又不常使用的动作。就本作品而言，主要是主角挣扎部分，角色的骨骼要满足角色弯腰，扭动时正常的运动曲线，就必须要在脊椎部分的骨骼做不一样的操作。如图3.1所示，角色的骨骼以臀部为基点，向上创建上半身的骨骼，向下创建下半身的骨骼，并且创建相应的ik控制手臂与腿部的弯曲，最后在关键的关节处创建曲线以此来控制骨骼的运动。腰部控制圈为上半身的总控制圈，脚部大圈为身体总控制圈。 图3.1整体骨骼 图3.2臀部扭动 图3.3身体弯曲 图3.4身体弯曲本作品较为

14、为难的就是手部位置，由于角色需要完成拿手机的动作，因此必须保证手腕处蒙皮之后能进行所要动作的旋转。但是一般所用的手部ik的创建，蒙皮之后的改动作会造成手腕肌肉的弯曲，这不是一个正常姿势。在多次尝试之后，只能舍弃传统创建手臂ik，而是如图3.1直接使用控制圈对分别对肩膀、手肘、手腕进行约束，以此来实现“拿手机”这个动作的可实施性。如图3.2、图3.3、图3.4为了使角色身体身体弯曲弯曲、扭动符合正常的运动曲线，特地在腰部创建理论一个线性ik，从根骨骼到肩部骨骼创建完线性ik之后，会发现ik中多了一条曲线，对该曲线上的点创建“簇”，并用控制圈对“簇”进行约束，然后对控制圈进行相应的父子约束。通过这

15、样的操作，实现动作的要求。（二）关于后期剪辑由于作品中部是属于快节奏的，而且作品并没有相对多的场景，因此对于整部作品而言，并不需要过多的转场。如图3.5场景图，主要难点在于镜头是一个拉镜头，如何将合成的短视频准确无误的放在电视屏幕上，并跟着拉镜运动，是一个比较棘手的问题。刚开始尝试过用key帧的方法，一帧一帧的key，这样的方法任务重，而且无论如何的调整，画面还是没办法和电视连成一体运动。在多次尝试下，终于找到的正确的方法：使用AE内带的追踪器里的追踪相机，创建Null Object，将视频3D化，然后将Null Object的位置复制给视频，之后调整一下视频的位置与大小，即可使视频在电视上显

16、示且随着拉镜运动。 图3.4场景图4、 设计感想长达半年的毕业设计终于完成了，忽然觉得一身轻松。从讨论剧本开始，我们组就遇到了许多的麻烦，剧本是一再推翻，好不容易确定了大纲，却还是需要重复的修改。主要是剧本里面那个丢失头部的部分，许多人会不能接受，在多次更改下，我们得以保留了原始的剧本的精髓部分，在后面部分加以修改。在剧本讨论过程中，我在一次体验到了妥协二字，妥协并不意味着不好，而是要倾听他人的意见，不要过于独裁，要在一件事上寻找一个基准点，是事情得以完美。虽然只是3分多钟的短片，但是我们组就只有3个人，确实是任务比较重的。前期的组员们都有自己的事情用做，而且工作时间安排的不够合理，在多次协调和努力下，终于按期完成了毕设。过程虽然坎坷、辛苦，但也让我们学习到了团队合作的重要性，虽然最终呈现的作品不如前面预期的那般精彩，但也不负我们6个月以来的努力。6个月看似漫长也很短暂，要在这有限的时间里完成任务，还是要靠团队的力量。 - 7 -答谢语从刚入学要现在即将结束的大学生活，首先要感谢钟老师，对于她的认真、耐心，对我们毕设的指导都起着重要的作用。在作品制作的过程中，经常会遇到一些小问题，钟老师都耐心的给予了帮助，并且体贴的为我们解决一些困难的事，如果没有老师的督促，我们的进度可能会更加的缓慢。同时也要感谢远在台湾的