計算機(jī)動漫設(shè)計與制作專業(yè)畢業(yè)論文26850

1、 石家莊外國語職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目： 商業(yè)三維漫游動畫系、專業(yè)： 計算機(jī)系、計算機(jī)動漫設(shè)計班 級： 09動漫 2班 二o一二 年 六月 十五日畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 09計算機(jī)動漫設(shè)計與制作 畢業(yè)設(shè)計（論文）起止日期： 2011年 10 月 20 日 至 2012 年 6 月 15 日畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 商業(yè)三維漫游動畫內(nèi)容及要求：1、 設(shè)計附屬場景,達(dá)到真實的效果，實現(xiàn)完美建筑場景，注重細(xì)節(jié)的表現(xiàn)形式，使其真實的效果。 2、完美構(gòu)建人物造型，通過人物的運(yùn)動，展現(xiàn)其各角度的細(xì)節(jié)。 3、場景與人體運(yùn)動的結(jié)合，使場景和諧，真實表現(xiàn)現(xiàn)實行走的特點，突出商業(yè)價值的的

2、體現(xiàn)。 4、 5、 指導(dǎo)教師： 系主任： 20 年 月 日石家莊外國語職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）評語學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 09計算機(jī)動漫設(shè)計與制作 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 商業(yè)三維漫游動畫 1、指導(dǎo)教師評語： 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日2、評閱人評語： 評閱人（簽字）： 年 月 日3、答辯組評語： 答辯組長（簽字）： 年 月 日摘 要社會在不斷的進(jìn)步，計算機(jī)的運(yùn)用已經(jīng)遍布人們的生活，人類正在進(jìn)入一個數(shù)字化的社會。一些的新的名詞也誕生出來，譬如“虛擬”“智能化”類似的詞語，正是社會的進(jìn)步在慢慢的改變我們的生活。模擬現(xiàn)實，正是當(dāng)下的熱門詞語，利用一些軟件來實現(xiàn)虛擬世界，真實展現(xiàn)我們以后的生活和

3、即將發(fā)生的事情，模擬注重的是真實性、合理性，就有說服力，符合我們的生活，能被所肯定的。人們制作自己的作品表現(xiàn)自己對生活的熱愛，對未來的憧憬，對自己的肯定。當(dāng)然也有一些商業(yè)性的組織通過模擬現(xiàn)實，制作更大、更宏偉的作品來獲取利潤和人們對他們的肯定。在當(dāng)今社會已經(jīng)是一門熱門的話題，是眾人談話的話題，是你我競爭的區(qū)域，這個漫游作品是利用三維軟件maya來制作和其他軟件協(xié)助完成，完整建模，和材質(zhì)的模擬，并通過情節(jié)的需要打出燈光，利用攝像機(jī)的運(yùn)用完美展現(xiàn)其整個場景的氣氛效果，最后通過premiere pro對渲染的影片進(jìn)行剪輯，輸出。通過虛擬人物與場景的配合的展現(xiàn)來表現(xiàn)其商業(yè)價值。關(guān)鍵詞：模擬；maya；

4、商業(yè)；建模；渲染；人物； abstractsociety in constant progress, the computer application has been throughout the life of people, the mankind is entering a digital society. some of the new term is born out ofvirtual, such as intelligent similar expressions, it is social progress slowly changed our lifesimulation

5、of reality, it is the current hot words, use some software to realize the virtual world, the real show our future life and upcoming events, simulation is to pay attention to the authenticity, rationality, there is persuasive, consistent with our lives, to be sure. people made his works to express th

6、eir love for life, a vision of the future, the affirmation of their own. of course, there are also some commercial organization through the simulated reality, making larger, more ambitious works to get profit and the people to their certainty. in todays society has been a hot topic, and the topic of

7、 conversation, you and i are the regional competition,this work is the use of maya roaming 3d software to create and other software to assist in the completion of a complete modeling, simulation, and material, and the plot takes a light, using the camera using the perfect show the whole scene atmosp

8、here effect, finally through the premiere pro on rendering the film clips, output. through the virtual characters and scenes with the show to show its commercial value.key words：simulation; maya; business; modeling; render; characters 目 錄第1章 maya基本知識11.1maya簡介11.2 maya的工作界面1第2章 建模32.1 場景建模32.1.1 初步建

9、模32.1.2模型構(gòu)造32.2 人物建模62.2.1 低級模型62.2.2 高模制作9第3章 材質(zhì)與燈光133.1 材質(zhì)基礎(chǔ)133.2 燈光基礎(chǔ)143.3 材質(zhì)和燈光編輯153.3.1 場景153.3.2 人物18第4章 綁定與蒙皮254.1 人體綁定254.2 蒙皮刷制27第5章 攝像機(jī)與動畫295.1 攝像機(jī)295.2 動畫315.2.1 時間軸315.2.2 攝像機(jī)動畫315.2.3 人物動畫32第6章 動畫輸出33結(jié)束語34致謝35參考文獻(xiàn)36第1章 maya基本知識1.1maya簡介maya 是美國 alias wavefront 公司出品的世界頂級的三維動畫軟件，應(yīng)用對象是專業(yè)的影

10、視廣告， 角色動畫，電影特技等。maya 功能完善，工作靈活，易學(xué)易用，制作效率極高，渲染真實感極強(qiáng)，是 電影級別的高端制作軟件。1.2 maya的工作界面 圖（1-1）主頁面maya的工具欄，不同的選項卡有著不同的命令。 圖（1-2） shelf欄下面看這個四視圖窗口，正（top)視圖,前(front)視圖,側(cè)(side)視圖和一個透視圖(persp)圖（1-3）四視圖界面時間欄，每一楨里控制物體的運(yùn)動，使其連貫的運(yùn)動。著重講一下論述一下幾個命令，在這里比較常用的建模命令， 圖（1-4）命令欄ploygons下的主要編輯命令欄，運(yùn)用里命令可達(dá)到你想要的效果，更方便。第2章 建模2.1 場景建

11、模2.1.1 初步建模立方體是polygon建立所有模型的基礎(chǔ)，所以先建立了一個立方體。然后再對立方體進(jìn)行拉伸，壓縮，擠壓等命令去建筑模型的細(xì)節(jié)。對立方體進(jìn)行加下線，右鍵點立方體出現(xiàn)選擇菜單。選擇object mode，將模型選擇整體，按住shift鍵和鼠標(biāo)右鍵，選擇insert edge loop tool 后點擊模型，對模型添加線條。模型中多了幾個線條。shift加右鍵點出菜單，選擇面機(jī)型擠壓。 圖（2-1） 方形盒 最基本的命令，在這里就不多闡述了，主要在實際的操作中尋找很快捷的方法，可以快速的劍氣自己所理想的模型。2.1.2模型構(gòu)造這里需要建造一大體模型，看所分配的大小和區(qū)域，以便有更

12、好的步驟 ，知道一步一步的制作。如下圖； 圖（2-2） 基本模型根據(jù)基本模型的位置關(guān)系，運(yùn)用polygon建模模塊，進(jìn)行不斷的擠壓、抽出和boolens運(yùn)算，來做出對應(yīng)的高模。如下圖； 圖（2-3）高模對與整體模型的細(xì)節(jié)部分，著重加以刻畫，為以后的攝像機(jī)動畫做好基礎(chǔ)，這里論述一下 關(guān)于石頭的制作，主要是建造一方塊，加一定的分段數(shù)，調(diào)節(jié)點的位置，如圖（2-4）；按數(shù)字鍵“3”后圓滑顯示如圖（2-5）； 選中物體 選擇 “modify”下的 ceovert下級菜單中的 smooth mesh preview to polygon 命令 得到效果如圖（2-6）； 圖（2-4）初模型 圖（2-5）sm

13、ooth后 圖（2-6）ceovert后這樣得到一個了很圓滑的模型，并且處于底模顯示，顯示更細(xì)膩，更真實為一會的貼圖，多調(diào)解點，會得到更好的效果。2.2 人物建模2.2.1 低級模型 建造人物模型有很多方法，每個人都有自己不同的習(xí)慣，根據(jù)個人愛好。首先還是建立基本物體，如下圖；選擇擠壓的形式 擠出大致模型。 圖（2-7） 頭部擠壓圖 建立方塊經(jīng)行擠壓，主要通過edit 菜單中duplicate special options 命令 圖（2-8） duplicate special options選項從頭部開始依次往下擠壓，擠出人的基本形狀，如下圖 圖（2-9） 基本形狀圖 通過調(diào)節(jié)點的位置，可

14、以達(dá)到很好的效果。然后對手部進(jìn)行擠壓。 圖（2-10） 手部擠壓選擇手部區(qū)域的面進(jìn)行擠壓，調(diào)節(jié)點的位置，分別擠壓出五個手指，調(diào)節(jié)相應(yīng)的位置如下圖（2-11）對于指甲 也刻畫了一下，注重細(xì)節(jié)描寫。 圖（2-11） 手指刻畫 圖（2-12） 手指對比圖 對模型進(jìn)行修整，加了一些細(xì)節(jié)，譬如 披風(fēng)與褲子，加了一些裝飾，使其看起來更真實，更形象，如圖 （2-13）； 圖（2-13）初模效果圖2.2.2 高模制作 高模型就是在底模的基礎(chǔ)上經(jīng)行的修改與細(xì)化，通過一些命令來調(diào)節(jié)模型的細(xì)致程度，使其看起來很圓滑，更逼真。 通過鍵盤的數(shù)字鍵 “3 ”可以快速到圓滑顯示，在這里主要通過smooth命令來達(dá)到這樣的效

15、果。如下圖； 圖（2-14）高模與低模 這樣就得到一個精度很高的模型，通過比較看出多出很多的面與點，這樣對計算機(jī)的運(yùn)算要求很高，一般都在底模中操作，完成之后修改成高模型看效果。 下一步，對模型經(jīng)行細(xì)微的調(diào)節(jié)，對于臉型和頭發(fā)的裝飾，首先對頭部加了頭發(fā)，通過nurus 面片的修改，制作頭發(fā)，建立面片。 圖（2-15）面片將nurbs轉(zhuǎn)化為polygons ,選中面片，選擇modify 下convert nurbs to polygons 后面的小方塊，彈出convert nurbs to polygons對話框;如下圖； 圖（2-16）轉(zhuǎn)化參數(shù) 在對話中可設(shè)置相關(guān)參數(shù)，number u/v 是方向

16、的分段數(shù)，不同的分段數(shù)效果不同，主要參數(shù)設(shè)置效果如下圖； 圖（2-17）不同參數(shù)效果對比 通過調(diào)節(jié)點的位置就可以得到類似頭發(fā)形狀的模型，如下圖； 圖（2-18）頭發(fā)建立對于臉部的造型，加了一定的修飾，通過擠壓等命令，可以得到該效果。 圖（2-19）耳朵的擠壓通過以上的修改，人物的模型大致已經(jīng)完成，效果圖如下 圖（2-20） 最終效果圖 第3章 材質(zhì)與燈光3.1 材質(zhì)基礎(chǔ) 材質(zhì)，就是表面的皮膚不管人體與物體都有自己的表面的皮膚來加與區(qū)分，在maya 2009 里關(guān)于材質(zhì)的模塊 如下圖； 圖（3-1）材質(zhì)工具欄這里有一詞就是材質(zhì)球，根據(jù)物體的不同分別有不同的材質(zhì)球，菜單中windows 下 ren

17、der editors 下中的 hypershade 打開如下圖； 圖 （3-2）hypershade界面 在這里添加物體的材質(zhì)，根據(jù)物體的特性 添加不同的材質(zhì)球。內(nèi)置有anisotropic、blinn、hair tube shader、lambert、layered shader、ocean shader、phong、phong e、ramp shader、shading map、surface shader、use background.和其它材質(zhì)。3.2 燈光基礎(chǔ) maya 2009中的燈光有六種，都是為得到模擬現(xiàn)實燈光而存在建立的，分別有ambient light、direction

18、al light、point light、spot light、area light、volume light. 圖標(biāo)如下圖所示； 圖（3-3）燈光種類 也可以在creat菜單下創(chuàng)建，可對創(chuàng)建編輯屬性，燈光的范圍、強(qiáng)度等。這次主要用到point light、和directional light，下面是燈光的屬性；圖（3-4）燈光通用屬性3.3 材質(zhì)和燈光編輯3.3.1 場景 對場景進(jìn)行材質(zhì)編輯，考慮整個場景的色調(diào)，與氣氛和諧畫面感，主要是暗色調(diào)，選擇一些材質(zhì)貼圖，經(jīng)行編輯。主要運(yùn)用hypershade的材質(zhì)球給物體添加不同的材質(zhì)球，進(jìn)行不同的貼圖，選擇貼圖庫； 圖（3-5） 材質(zhì)庫 按照需要的

19、圖片進(jìn)行貼圖，注意色調(diào)的問題，主要論述如何添加貼圖，首先選中物體按下鍵盤上的ctrl+a 打開 物體的屬性編輯器，最后一欄是材質(zhì)屬性；在這里以地面為例； 圖（3-6）材質(zhì)屬性點擊color 后的按鈕 打開下一對話框，點擊下圖所示圖標(biāo)，選擇需要的素材經(jīng)行添加，點擊open完成即可。 圖（3-7）添加按鈕 圖（3-8）選擇窗口燈光的編輯主要是暗色調(diào)為主，分別添加了點光源和平行光源，對燈光的要求很高，調(diào)節(jié)整個場景的氣氛；分別調(diào)節(jié)燈光的屬性，打開燈光按鈕，經(jīng)行調(diào)節(jié) 圖（3-9）調(diào)節(jié)對比圖（3-10）效果圖 圖（3-11）路燈點光源通過改變屬性值的調(diào)節(jié)，最終的效果如下； 圖（3-12）最終效果圖3.3.

20、2 人物 人物的材質(zhì)，是皮膚一樣看來給人一種舒服的感覺，在maya 2009里對人的材質(zhì)，似乎需要展uv的，這樣才能正確貼圖，uv是定位2d紋理的坐標(biāo)點，uv直接與模型上的頂點相對應(yīng)。模型上的每個uv點直接依附于模型的每個頂點。位于某個uv點的紋理像素將被映射在模型上此uv所附的頂點上。多邊形和nurbs物體uv存在的方式不同，多邊形的uv是一個可編輯的元素，而nurbs的uv是表面內(nèi)建的。 uv編輯； 圖（3-13）uv制作uv編輯工具在polygons下的 creat uv ， 選中你要編輯的部分進(jìn)行展出，打開uv編輯器 window 下的uv texture editor ;對你的uv重

21、新編輯。 頭部uv編輯，在這里進(jìn)行了分塊編輯； 圖（3-14）身體uv 一步步的編輯你所分開的身體，首先，給你的模型添加棋盤格材質(zhì)，對于怎么添加上面已經(jīng)說過了，就不闡述了，如果你的uv 沒有展好，在棋盤格就可以看的出來，這樣便于的觀察。 圖（3-15）加入棋盤格材質(zhì) 會發(fā)現(xiàn)是這樣的效果，不過很正常，因為還沒有展開它的uv 這時候打開uv編輯器，如下圖； 圖（3-16）初uv 下面開始展開它的uv，通過上述投射的方法，一步步的展開；這里用到了很重要的兩個工具 對你選擇的線進(jìn)行粘接，點選第一個圖標(biāo)就可以看出它的共線，合并。還有最后一個圖標(biāo)，展平工具就是對一些不規(guī)則的圖像進(jìn)行順展，達(dá)到很平滑的效果。

22、 下面展uv的過程 ；( 部分 ) 圖（3-17）展uv過程 如下圖； 圖（3-18）展好后 下一步，還有褲子的uv 也要展出來。方法和上述一樣的，需要的只是耐心 褲子的展開與人物的是一樣的，如下圖； 圖 （3-19）展uv下面是褲子的uv 效果圖； 圖（3-20）褲子的uv 下一步將展出的uv導(dǎo)入photoshop中進(jìn)行繪制，首先將uv保存，保存的方法在uv編輯器下polygons下uv snapshot 如下圖 圖 （3-21）uv導(dǎo)出選項選擇好要放取的路徑，格式及大小保存。保存后用photoshop打開（無版本限制）進(jìn)行貼圖繪制； 圖（3-22）uv導(dǎo)出貼圖 下圖 uv貼圖圖（3-23）

23、繪制好的貼圖制作完就uv就體貼，賦予到模型上面，最后的模型展示，如下圖； 圖（3-24）最終uv效果第4章 綁定與蒙皮4.1 人體綁定 綁定，首先想到的就是骨骼，人在有骨骼的情況下才可以支撐人體，才可以做一系列的運(yùn)動，在maya 2009里骨骼這一欄，包括了骨骼，皮膚也就是蒙皮。如下圖； 圖（4-1）骨骼欄 下面是命令欄，分別是骨骼編輯欄，與皮膚編輯欄； 圖（4-2）骨骼編輯欄與皮膚編輯欄然后，對所做的模型進(jìn)行綁定。創(chuàng)建骨骼，控制器，平滑蒙皮等工作。點擊joint tool 創(chuàng)建骨骼，按照人體的結(jié)構(gòu)和要運(yùn)動的情況，添加控制器，創(chuàng)建一些需要的命令，圖（4-3）手部ik按照一步步的步驟，經(jīng)行綁定加

24、入控制器，創(chuàng)建ik與fk ，控制器方向等工具，添加手部骨骼，腳步反骨骼等，如下圖所示； 圖（4-4）控制器添加人體綁定就告段落了，這里要注意的是骨骼的方向，和ik的方向，做好每一步。為以后運(yùn)動綁定做好基礎(chǔ)。4.2 蒙皮刷制刷蒙皮就是給骨骼加上皮膚，規(guī)定每根骨骼的所控制的皮膚范圍，以至于動作的規(guī)范和流暢度。不至于變形。在maya 2009中刷蒙皮的工具如下； 圖（4-5）刷蒙皮選項圖中所標(biāo)出的就是最常用的刷權(quán)重工具，在這里選中每一根骨骼進(jìn)行刷權(quán)重。下面開始綁定蒙皮，命令在animation 里 skin菜單中bind skin 下的欄中 smooth skin 下圖； 圖（4-6）smooth

25、skin 選中骨骼加選蒙皮，點擊上述命令，綁定后，骨骼的顏色將發(fā)生變化，區(qū)分是否綁定骨骼。綁定完之后經(jīng)行刷權(quán)重，按照上述工具paint skin weights tool 刷制。下圖刷權(quán)重的圖例及工具欄屬性； 圖（4-7）權(quán)重的圖例及工具欄屬性 這里刷權(quán)重比較麻煩，根據(jù)動作的幅度及變化起刷。選中每根骨骼看它包括的范圍，黑的表示區(qū)域無影響，白的是屬于它的范圍，過度范圍約束依次減少。工具中包括四種刷權(quán)重方式，有replace、add、scale、smooth四種不同的工具，達(dá)到更好的效果。在這里設(shè)置一個參數(shù)，做大數(shù)值是1刷時全白。-1時全黑，這樣調(diào)節(jié)滑塊就能很快達(dá)到那種效果，中間值為過度值，刷后不

26、容易出現(xiàn)斷口。 圖（4-8）調(diào)節(jié)屬性第5章 攝像機(jī)與動畫 5.1 攝像機(jī) 添加一臺攝像機(jī)，控制人物活動的區(qū)域，在命令欄中的選項create 菜單中cameras下 cameras aim。創(chuàng)建一個帶有目標(biāo)的攝像機(jī)。用默認(rèn)的參數(shù)來創(chuàng)建后可直接調(diào)節(jié)。下面是攝像機(jī)的調(diào)節(jié)屬性，也可直接用攝像機(jī)調(diào)節(jié)； 圖（5-1）攝像機(jī)屬性現(xiàn)在將場景和人物的模型導(dǎo)入到新的場景中經(jīng)行，新建文件導(dǎo)入模型，選擇導(dǎo)入命令，file菜單下import 命令導(dǎo)入， 圖（5-2）導(dǎo)入人物導(dǎo)入模型后。由于大小不一，導(dǎo)致顯示比例差距較大，要適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)人體在場景的位置成你想要的效果，并添加攝像機(jī)的路徑結(jié)合人物的運(yùn)動軌跡；在視圖里上面找到上

27、述菜單中的panels下的 look thought selected命令，轉(zhuǎn)入攝像機(jī)視角，進(jìn)行調(diào)節(jié)，方便進(jìn)行操作。 圖（5-3）攝像機(jī)視角 5.2 動畫5.2.1 時間軸 時間軸是運(yùn)功的時長，是你每一個物體在你鏡頭存在的時間段，這里動畫就是一些楨數(shù)，一秒二十四楨，都顯示在時間軸上； 圖（5-4）時間軸這里還有幾個按鈕分別是第一幀、上一幀、前一幀暫停、前放、后放、后一幀暫停、后一幀、最后一幀。也可直接拖動滑塊預(yù)覽效果5.2.2 攝像機(jī)動畫 對攝像機(jī)做動畫的方式有兩種，第一種方法是：畫一cv曲線。做攝像機(jī)的運(yùn)動路徑。使攝像機(jī)結(jié)合到路徑，按照路徑做動畫，如下圖 圖（5-5）攝像機(jī)動畫 第二種方法是

28、 直接對攝像機(jī)進(jìn)行卡關(guān)鍵幀，這個用起來比較簡單，也方便在做好動作的時候按下鍵盤上的數(shù)字鍵“3”就自動記錄關(guān)鍵幀，然后便可接著下一步卡關(guān)鍵幀。這時time slider 會以紅色線條標(biāo)記說明當(dāng)前幀有記錄， 添加錯誤的時候，直接在選中紅線鼠標(biāo)右擊選擇delete，可以刪除當(dāng)前幀。5.2.3 人物動畫 對人體做動畫時主要運(yùn)用第是第二種方法，做完一個動作時候按下鍵盤上的數(shù)字鍵“3”記錄關(guān)鍵幀。安裝事先做好的路徑進(jìn)行運(yùn)動，以至于沒有偏差，這里要在攝像機(jī)里進(jìn)行，因為最終渲染是要渲染攝像機(jī)； 圖（5-6）人物結(jié)合路徑 key幀按照人體基本運(yùn)動。要結(jié)合攝像機(jī)的運(yùn)動不斷的預(yù)覽，最終達(dá)到很好的效果，不斷的調(diào)試。第6章 動畫輸出 輸出視頻時的選項，在主菜單欄中點擊圖標(biāo) 打開渲染窗口設(shè)置；圖（6-1）渲染設(shè)置窗口設(shè)置要輸出的格式、大小、名稱、所渲染的視窗、等參數(shù)。設(shè)置好之后保存關(guān)閉。在rendering模塊中選擇render中的 batch render就會對文件渲染輸出了。測試渲染和調(diào)整之后，場景效果達(dá)到預(yù)期的所想時，就可以對場景進(jìn)行最終渲染。在maya 2009中可以將場景進(jìn)行渲染成單幀圖像、動畫場景片段和完整時間長度的動畫視頻文件。最后合成視頻，導(dǎo)出。結(jié)束語 這次，作品終于達(dá)到自己預(yù)想的效果，順利的的完成了自己的作品。心里感到很欣慰，也讓我更系統(tǒng)的回顧了我以前所學(xué)的個個模塊，整理起