| 词条 | 三维动画设计 |
| 释义 | 本书全面系统地介绍了三维动画设计的主流软件3ds max与Maya动画制作的主要技术。全书共分八章，第一章介绍了三维动画的发展概况，第二章到第五章主要介绍了3ds max软件的动画制作技术，讲述了CG理论、动画规律、基础动画制作、摄影机动画、模拟动画及角色动画等，第六章至第八章主要讲述了Maya动画基础、Maya角色动画、动力学模拟等内容。 什么是三维动画三维动画又称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新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，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以及场景，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。 三维动画的技术在影视广告制作方面，这项新技术能够给人耳目一新的感觉，因此受到了众多客户的欢迎。三维动画可以用于广告和电影电视剧的特效制作（如爆炸、烟雾、下雨、光效等）、特技（撞车、变形、虚幻场景或角色等）、广告产品展示、片头飞字等等。 三维动画的制作三维动画制作是一件艺术和技术紧密结合的工作。在制作过程中，一方面要在技术上充分实现广告创意的要求，另一方面，还要在画面色调、构图、明暗、镜头设计组接、节奏把握等方面进行艺术的再创造。与平面设计相比，三维动画多了时间和空间的概念，它需要借鉴平面设计的一些法则，但更多是要按影视艺术的规律来进行创作。 根据实际制作流程，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。 1.前期制作。是指在使用计算机制作前，对动画片进行的规划与设计，主要包括：文学剧本创作、分镜头剧本创作、造型设计、场景设计。 文学剧本，是动画片的基础，要求将文字表述视觉化即剧本所描述的内容可以用画面来表现，不具备视觉特点的描述(如抽象的心理描述等)是禁止的。动画片的文学剧本形式多样，如神话、科幻、民间故事等，要求内容健康、积极向上、思路清晰、逻辑合理。 分镜头剧本，是把文字进一步视觉化的重要一步，是导演根据文学剧本进行的再创作，体现导演的创作设想和艺术风格，分镜头剧本的结构：图画+文字，表达的内容包括镜头的类别和运动、构图和光影、运动方式和时间、音乐与音效等。其中每个图画代表一个镜头，文字用于说明如镜头长度、人物台词及动作等内容。 造型设计，包括人物造型、动物造型、器物造型等设计，设计内容包括角色的外型设计与动作设计，造型设计的要求比较严格，包括标准造型、转面图、结构图、比例图、道具服装分解图等，通过角色的典型动作设计(如几幅带有情绪的角色动作体现角色的性格和典型动作)，并且附以文字说明来实现。造型可适当夸张、要突出角色特征，运动合乎规律。 场景设计，是整个动画片中景物和环境的来源，比较严谨的场景设计包括平面图、结构分解图、色彩气氛图等，通常用一幅图来表达。 2.动画片段制作。根据前期设计，在计算机中通过相关制作软件制作出动画片段，制作流程为建模、材质、灯光、动画、摄影机控制、渲染等，这是三维动画的制作特色。 建模，是动画师根据前期的造型设计，通过三维建模软件在计算机中绘制出角色模型。这是三维动画中很繁重的一项工作，需要出场的角色和场景中出现的物体都要建模。建模的灵魂是创意，核心是构思，源泉是美术素养。通常使用的软件有3DSMax、AutoCAD、Maya等。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(放大后不光滑)；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。因此非常适合有机物体或角色的建模和动画。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。建模不在于精确性，而在于艺术性，如《侏罗纪公园》中的恐龙模型。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。 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。 摄影机控制，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。 动画，根据分镜头剧本与动作设计，运用已设计的造型在三维动画制作软件中制作出一个个动画片段。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。如3DSMax的动画曲线编辑器。三维动画的动是一门技术，其中人物说话的口型变化、喜怒哀乐的表情、走路动作等，都要符合自然规律，制作要尽可能细腻、逼真，因此动画师要专门研究各种事物的运动规律。如果需要，可参考声音的变化来制作动画，如根据讲话的声音制作讲话的口型变化，使动作与声音协调。对于人的动作变化，系统提供了骨骼工具，通过蒙皮技术，将模型与骨骼绑定，易产生合乎人的运动规律的动作。 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。渲染是由渲染器完成，渲染器有线扫描方式(Line－scan如3dsMAX内建的)、光线跟踪方式(Ray－tracing)以及辐射度渲染方式(Radiosity如Lightscape渲染软件)等，其渲染质量依次递增，但所需时间也相应增加。较好的渲染器有Softimage公司的MetalRay和Pixal公司的RenderMan(Maya软件也支持RenderMan渲染输出)。通常输出为AVI类的视频文件。 3.后期合成。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。 三维动画的制作是以多媒体计算机为工具，综合文学、美工美学、动力学、电影艺术等多学科的产物。实际操作中要求多人合作，大胆创新、不断完善，紧密结合社会现实，反映人们的需求，倡导正义与和谐。 高校专业设置基本信息专业名称：三维动画设计 专业代码：590118 培养目标本专业培养思想品德良好，具有健康的、积极的、开放的、包容的审美观；具有扎实的美术创作的基本功和艺术设计的持续学习能力；有一定的计算机技术基础；熟练掌握常用电脑设计软件；胜任艺术设计相关岗位工作；具有较强的交流能力、社会适应能力、创新能力、实践能力的涉外型、复合型、应用型人才。 主要课程素描、色彩、三大构成、基础图案、装饰画与材料、标志设计、CI设计、包装设计、室外内设计、广告摄影、计算机基础、平面设计、三维动画、网页设计等。 就业方向毕业后可以在广告、娱乐业及因特网等方面从事平面艺术设计、多媒体设计、网页设计、动画设计的边缘学人才，以及在广告装饰、新闻媒体等单位从事有关电脑设计方面的工作。 同名图书信息内容介绍本书深入浅出，图文并茂，分块讲解，每章有重点提示，并配有与教学结合的制作实例，还有课后补充练习内容，同时配有辅助教学的多媒体资料光盘，使课程知识内容形象化，能够充分激发学生的学习兴趣，达到将理论教学与操作技巧紧密结合的目的 作者介绍徐亚非，东华大学服装学院艺术设计学院副院长，新媒体艺术设计学科教授，教育部高等学校文科计算机基础教学指导委员会艺术委员会委员。研究方向为电脑平面设计、二维、三维动画设计、影视编辑与合成、虚拟设计等。 近年来在核心期刊和学术刊物上发表了《现代科学与艺术》、《计算机进行三大构成教学初探》、《虚拟技术在立体构成中的应用》等十四篇学术论文，出版了《电脑平面广告设计》、《电脑美术设计基础》、《计算机艺术设计基础》、国家“十一五”规划教材《非线性剪辑与合成》、《传统绘画与数码》》 目录前言 第一章 三维动画的发展概况 1.1 历史介绍： 动画行业的诞生与发展 1.2三维动画行业的现状与应用 1.3 常用三维软件介绍 1.4三维动画制作的主要技术 第二章 3ds max基础动画操作 2.1 3ds max界面介绍 2.2 基础运动动画制作 2.3 雨效动画制作 2.4 色彩变换动画 2.5 动画输出设置 第三章 3ds max摄影机动画操作 3.1 3ds max中的摄影机命令面板 3.2 摄影机在建筑场景中的移动制作 3.3 摄影机的抖动效果制作 第四章 3ds max模拟动画 4.1 超级喷射（Super Spray） 4.2 粒子产卵实例 书摘第一章 三维动画的发展概况 本章重点 动画行业的发展过程，先进技术的应用，以及相关软件界面的介绍。 进入21世纪，虚拟的数字世界带给现实世界越来越多的视觉震撼和享受，计算机及计算机网络的飞速发展，为快速增长的CG技术实现跳跃式发展提供了重要的机遇。所谓“CG”（Computer Graphics的英文缩写），是以计算机为主要工具进行视觉设计和生产的产业和领域。CG行业经济收益丰厚，能源损耗极低，使得许多国家都投巨资到CG行业进行研发和推广。 1.1 历史介绍：动画行业的诞生与发展 1877年动画诞生以来，经过100多年的发展，已经成为美国、日本、欧洲等国家和地区极其重要的支柱性产业，而CG三维动画无疑是其中重要的组成部分并且最具发展潜力。目前的CG行业几乎包括了电脑时代所有的视觉艺术创作活动，如三维动画、影视特效、多媒体技术、平面印刷品设计、网页设计、建筑设计及工业造型设计等。今天，三维动画依靠计算机技术的发展成为CG行业中重要的组成部分，据有关数据显示，2002年全球动画游戏软件业的产值已达到310亿美元。 1946年美国诞生了世界上第一台计算机，在随后几十年的发展中，美国同样在CG行业成为世界公认的领导者。早在1968年，美国科学家就第一次实验性地将自己亲属的照片图像扫描进计算机。自1975年开始举办的SIGGRAPH（计算机图形艺术联合展）极大地推动了美国CG艺术的发展，目前它已成为世界CG艺术的年度展览会。如今在美国，CG艺术已深入到影视制作、游戏制作、个人艺术创作、多媒体教育等社会各个层面，每年给国家带来近千亿美元的经济利润。 应用领域 随着计算机三维影像技术的不断发展，三维图形技术越来越被人们所看重。三维动画因为它比平面图更直观，更能给观赏者以身临其境的感觉，尤其适用于那些尚未实现或准备实施的项目，使观者提前领略实施后的精彩结果。 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。 一、 建筑领域 现在阶段在中国，3D技术在建筑领域得到了最广泛的应用：早期的建筑动画因为3D技术上的限制和创意制作上的单一,制作出的建筑动画就是简单的跑相机的建筑动画。 随着现在3D技术的提升与创作手法的多元化,建筑动画从脚本创作到精良的模型制作,后期的电影剪辑手法,以及原创音乐音效,情感式的表现方法,制作出的建筑动画综合水准越来越高,建筑动画费用也比以前降低了许多。 超越建筑多媒体工作室致力于建筑漫游动画：房地产漫游动画、小区浏览动画、楼盘漫游动画、三维虚拟样板房、楼盘3D动画宣传片、地产工程投标动画、建筑概念动画、房地产电子楼书、房地产虚拟现实等动画制作。 二、规划领域 道路、桥梁、隧道、立交桥、街景、夜景、景点、市政规划、城市规划、城市形象展示、数字化城市、虚拟城市、城市数字化工程、园区规划、场馆建设、机场、车站、公园、广场、报亭、邮局、银行、医院、数字校园建设、学校等动画制作。 三、三维动画制作 三维动画从简单的几何体模型到复杂的人物模型，单个的模型展示，到复杂的场景如道路、桥梁、隧道、市政、小区等线型工程和场地工程的景观设计表现的淋漓尽致。 四、 园林景观领域 园林景观动画涉及景区宣传、旅游景点开发、地形地貌表现,国家公园、森林公园、自然文化遗产保护、历史文化遗产记录,园区景观规划、场馆绿化、小区绿化、楼盘景观等动画表现制作。 园林景观3D动画是将园林规划建设方案，用3D动画表现的一种方案演示方式。其效果真实、立体、生动，是传统效果图所无法比拟的。园林景观动画将传统的规划方案，从纸上或沙盘上演变到了电脑中，真实还原了一个虚拟的园林景观。目前，动画在三维技术制作大量植物模型上有了一定的技术突破和制作方法，使得用3D软件制作出的植物更加真实生动，动画在植物种类上也积累了大量的数据资料，使得园林景观植物动画如虎添翼。 五、产品演示 产品动画涉及:工业产品如汽车动画、飞机动画、轮船动画、火车动画、舰艇动画、飞船动画；电子产品如手机动画、医疗器械动画、监测仪器仪表动画、治安防盗设备动画；机械产品动画如机械零部件动画、油田开采设备动画、钻井设备动画、发动机动画；产品生产过程动画如产品生产流程、生产工艺等三维动画制作。 六、模拟动画 模拟动画制作,通过动画模拟一切过程如制作生产过程、交通安全演示动画(模拟交通事故过程)、煤矿生产安全演示动画(模拟煤矿事故过程)、能源转换利用过程、水处理过程、水利生产输送过程、电力生产输送过程、矿产金属冶炼过程、化学反应过程、植物生长过程、施工过程等演示动画制作。 七、 片头动画 片头动画创意制作：宣传片片头动画、游戏片头动画、电视片头动画、电影片头动画、节目片头动画、产品演示片头动画、广告片头动画等。 八、广告动画 动画广告是广告普遍采用的一种表现方式，动画广告中一些画面有的是纯动画的，也有实拍和动画结合的。在表现一些实拍无法完成的画面效果时，就要用到动画来完成或两者结合。如广告用的一些动态特效就是采用3D动画完成的，现在我们所看到的广告，从制作的角度看，几乎都或多或少地用到了动画。致力于三维数字技术在广告动画领域的应用和延伸，将最新的技术和最好的创意在广告中得到应用，各行各业广告传播将创造更多价值，数字时代的到来，将深刻地影响着广告的制作模式和广告发展趋势。 九、影视动画 影视三维动画涉及影视特效创意、前期拍摄、影视3D动画、特效后期合成、影视剧特效动画等。随着计算机在影视领域的延伸和制作软件的增加，三维数字影像技术扩展了影视拍摄的局限性，在视觉效果上弥补了拍摄的不足，在一定程度上电脑制作的费用远比实拍所产生的费用要低的多，同时为剧组因预算费用、外景地天气、季节变化而节省时间。制作影视特效动画的计算机设备硬件均为3D数字工作站。制作人员专业有计算机、影视、美术、电影、音乐等。影视三维动画从简单的影视特效到复杂的影视三维场景都能表现的淋漓尽致。 十、 角色动画 角色动画制作涉及：3D游戏角色动画、电影角色动画、广告角色动画、人物动画等。 电脑角色动画制作一般经以下步骤完成： 1. 根据创意剧本进行分镜头，绘制出画面分镜头运动，为三维制作做铺垫； 2. 在3D中建立故事的场景、角色、道具的简单模型； 3. 3D简单模型根据剧本和分镜故事板制作出3D故事板； 4. 角色模型、3D场景、3D道具模型在三维软件中进行模型的精确制作； 5. 根据剧本设计对3D模型进行色彩、纹理、质感等的设定工作； 6. 根据故事情节分析，对3D中需要动画的模型（主要为角色）进行动画前的一些动作设置； 7. 根据分镜故事板的镜头和时间给角色或其它需要活动的对象制作出每个镜头的表演动画； 8. 对动画场景进行灯光的设定来渲染气氛； 9. 动画特效设定； 10. 后期将配音、背景音乐、音效、字幕和动画一一匹配合成，最终成完整部角色动画片制作。 三维动画设计 培养目标：本专业培养拥护党的基本路线，具有良好的团队精神和职业精神，适应生产、建设、管理、服务第一线需要的德、智、体、美全面发展的高素质的技能应用性人才。通过三年的学习掌握动画的基本知识、基本理论和基本技能，具有较强的三维建模、贴图、灯光、渲染能力，熟练掌握三维电脑动画软件进行动画设计与制作、动画创意及广告制作、动画特效制作。 主要课程：素描速写、色彩与平面构成、立体构成、动画概论、PhotoShop CS、3ds max建模技术、Flash动画制作、3ds max动画设计、Quest3D动画技术、音效制作、视频非线性编辑与合成、 VC++ 程序设计、SQL Server数据库 就业方向：毕业生可以到三维动画制作公司、影视制作公司、三维动画后期制作公司、三维游戏制作公司从事三维建模和三维动画设计与制作工作。 学院及培训机构水晶石教育上海中心 水晶石教育上海中心是北京水晶石技术培训有限公司旗下的专业教育培训机构。水晶石教育以“实战教学、实用教学、实时教学”为理念，面向个人及机构提供专业数字艺术教育服务，并致力于通过领先的技术手段、高品质的教学案例和变革性的教育方式，完善个体的终生学习和学习型组织的发展进程，助力于视觉艺术领域人员素质的提升。 西安动画技师学院 西安动画技师学院（原‘西安动画职业培训学院’）成立于2006年，是一所以培养动画艺术类预备技师/本科和高级工/大专为主要目标的高级职业技术院校；主要培养学生掌握动漫专业理论知识、影视动画设计与3D动漫制作先进技术，具备一定的漫画创作能力，能快速适应文化产业、创意产业及影视动画、动漫游戏行业生产一线所需要的高技能专业化人才。 环球数码动画学院 致力于在全球发展以数码内容为主的业务，包括三维动画创作及制作、数字影院解决方案提供以及影视动画人才培训等。公司拥有中国最大且CG制作水平最高的团队，并已在数码媒体行业建立一定地位及网络，能够与西方制作公司无间合作，在中国也是最早开展实战型三维数字人才培训的机构之一，是目前国内三维动画培训最高水平的“代名词”，也被称为中国动漫的“西典军校”。 |
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