第1章__3DMAX2010教程-計(jì)算機(jī)三維

1、主講教師：張冰3ds max是一種流行的專業(yè)三維動(dòng)畫制作軟件，在動(dòng)畫、多媒體、數(shù)碼游戲、影視、廣告和效果圖設(shè)計(jì)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 本課程是一門技術(shù)性和藝術(shù)性并重的課程，注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力和藝術(shù)審美能力。學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)畫藝術(shù)的理論知識(shí)及三維動(dòng)畫的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法。從而使學(xué)生對(duì)三維動(dòng)畫有更全面、系統(tǒng)的了解。有關(guān)3ds max方面的書籍講課以Autodesk 3ds max I 級(jí)動(dòng)畫工程師的標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)教材為基礎(chǔ)1平時(shí)成績(jī)40% （作業(yè)：30% 出勤： 10%）2 課程論文 60%課程論文內(nèi)容 設(shè)計(jì)思想 建模方法 材質(zhì) 燈光的設(shè)計(jì) 攝影機(jī)設(shè)計(jì) 處理方法技巧 制作中遇到的困難 經(jīng)驗(yàn)體會(huì)和收獲 第

2、一章 三維動(dòng)畫概述主要內(nèi)容3D動(dòng)畫及其發(fā)展史三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)流程三維動(dòng)畫主要設(shè)計(jì)軟件3DS MAX介紹3DS MAX常用工具什么是3D動(dòng)畫什么是動(dòng)畫（Animation）？拉丁文字根anima意為靈魂，動(dòng)詞animare指賦予生命，引申為使某物活起來，animation可以解釋為經(jīng)由創(chuàng)作者的安排，使原本不具生命的東西像獲得生命一般地活動(dòng)。動(dòng)畫是指一系列靜止圖像以足夠快的速度(稱為幀速) 播放，使得肉眼看上去它們是連續(xù)的，即運(yùn)動(dòng)圖像。3D？人眼的特性是近大遠(yuǎn)小，從而使得二維的圖像呈現(xiàn)出立體感，豐富的顏色變化模擬出了真實(shí)的世界。3D效果3D動(dòng)畫制作原理建立3D模型在時(shí)間軸上設(shè)置關(guān)鍵幀 (key fra

3、me)軟件自動(dòng)產(chǎn)生中間幀（插值）輸出一段完整的動(dòng)畫模型的代表性位置和形狀動(dòng)畫的3D化趨勢(shì)目前3D化趨勢(shì)明顯，迪斯尼對(duì)米老鼠也進(jìn)行了3D化3D能夠給影視和游戲帶來高度的真實(shí)感，是3D化的動(dòng)力計(jì)算機(jī)和顯卡技術(shù)的進(jìn)步、3D引擎和3D軟件的完善是保障動(dòng)畫的應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)建影視特效視頻游戲科學(xué)模擬建筑漫游3D動(dòng)畫史早期的動(dòng)畫19世紀(jì)的西洋鏡：圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)圖像產(chǎn)生動(dòng)畫效果。3D動(dòng)畫史早期的動(dòng)畫1906年出現(xiàn)第一部接近現(xiàn)代動(dòng)畫片的影片“滑稽面孔的幽默形象（Humorous phases of funny faces）”。3D動(dòng)畫史早期的動(dòng)畫1914年的電影“恐龍格蒂（Gertie, the trained d

4、inosaur）”向公眾展示了動(dòng)畫的魅力。3D動(dòng)畫史早期的動(dòng)畫1923年迪斯尼兄弟動(dòng)畫制作公司成立，這一年是動(dòng)畫歷史上最偉大的一年，從此迪斯尼公司逐步將動(dòng)畫影片推向巔峰。 迪斯尼出品的電影“輪船威利號(hào)（Steam Boat Willy）”介紹了米老鼠的故事，成為第一部有聲卡通電影。3D動(dòng)畫史3D動(dòng)畫的出現(xiàn)20世紀(jì)8090年代，大量3D軟件開發(fā)公司成立，3D技術(shù)研究和軟件開發(fā)在高校和公司不斷開展。1995年的電影“玩具總動(dòng)員（Toy Story）”成為第一部全3D電腦動(dòng)畫制作的電影。3D動(dòng)畫史3D動(dòng)畫的盛行2001年電影“怪物史瑞克（Shrek）” 獲得奧斯卡首次最佳動(dòng)畫長(zhǎng)篇獎(jiǎng)3D動(dòng)畫史3D動(dòng)畫

5、的盛行2003年電影“海底總動(dòng)員（Finding Nemo）”創(chuàng)下動(dòng)畫片全美票房記錄。3D動(dòng)畫的未來3D效果更加真實(shí)向?qū)崟r(shí)動(dòng)畫方向發(fā)展：目前的大部分動(dòng)畫都是預(yù)渲染的，如電影制作游戲?qū)儆趯?shí)時(shí)動(dòng)畫范疇今后的電影可能會(huì)和游戲一樣，只需要編寫程序就可以實(shí)現(xiàn)，這需要計(jì)算機(jī)軟硬件提供強(qiáng)大的支持3D動(dòng)畫的未來的一個(gè)場(chǎng)景 精彩劇情比肩好萊塢經(jīng)典大片3D動(dòng)畫總體制作流程前期制作(Pre-production)內(nèi)容制作(Production)后期制作(Post-production)腳本擬定情節(jié)架構(gòu)模型與場(chǎng)景建立動(dòng)畫制作特效制作影片剪輯影片輸出3D游戲動(dòng)畫制作流程構(gòu)思及計(jì)劃建立劇情腳本編寫角色造型設(shè)定場(chǎng)景設(shè)定分鏡

6、頭繪制3D模型制作貼圖制作材質(zhì)設(shè)定實(shí)景拍攝角色骨架設(shè)定燈光設(shè)定3D攝影機(jī)設(shè)定角色動(dòng)作設(shè)定燈光動(dòng)畫設(shè)定攝影機(jī)動(dòng)畫設(shè)定材質(zhì)動(dòng)畫設(shè)定任務(wù)旁白錄制場(chǎng)景渲染動(dòng)畫整合影像合成音效制作影片剪輯配樂及音效合成3D動(dòng)畫主要設(shè)計(jì)軟件我們?cè)撨x擇哪一款3D動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件？3ds maxMayaSoftimage/XSILightwave3D提高3D設(shè)計(jì)的才能是關(guān)鍵，各種軟件的工作流程都是相通的。關(guān)于3ds MaxAutodesk公司的AutoCAD是其旗艦產(chǎn)品，它是一款標(biāo)準(zhǔn)的建筑設(shè)計(jì)軟件。但是，大部分客戶需要看到的并不是專業(yè)的設(shè)計(jì)圖紙，他們需要的是直觀、立體的真實(shí)效果。作為CAD的輔助系統(tǒng)，Autodesk公司研發(fā)了一

7、套基于PC的三維視效處理軟件3D Studio 。這套系統(tǒng)能夠在DOS系統(tǒng)這樣及其低端的環(huán)境下，制作較比復(fù)雜的三維效果。3ds Max簡(jiǎn)介3ds Max是一款應(yīng)用于PC平臺(tái)的元老級(jí)三維動(dòng)畫軟件，由Autodesk公司出品。它具有優(yōu)良的多線程運(yùn)算能力，支持多處理器的并行運(yùn)算，豐富的建模和動(dòng)畫能力，出色的材質(zhì)編輯系統(tǒng)。在中國(guó)，3ds Max的使用人數(shù)大大超過其他三維軟件。3ds Max的成功在很大的程度上要?dú)w功于它的插件。全世界有許多專業(yè)技術(shù)公司在為它設(shè)計(jì)各種插件。3ds Max簡(jiǎn)介自3ds Max 2009 版開始，3ds Max分割成兩個(gè)產(chǎn)品線。用于游戲及影視制作的3ds Max 。另一個(gè)用于

8、建筑，工業(yè)設(shè)計(jì)，以及視覺效果設(shè)計(jì)的3ds Max Design 。3DS MAX 概述在游戲制作、影視特效、廣告動(dòng)畫、建筑業(yè)等方面都廣泛應(yīng)用。3DS MAX工作流程1、建模根據(jù)設(shè)計(jì)的物體形狀選擇建模方法， 同樣的物體造型可以有多種方法生成，要選擇既準(zhǔn)確又快捷的方法，還要考慮建模完成以后的修改編輯。在滿足結(jié)構(gòu)要求和渲染精度的前提下盡量減少物體的頂點(diǎn)數(shù)和面數(shù)，以減少渲染時(shí)間，這一點(diǎn)對(duì)于復(fù)雜場(chǎng)景特別重要 3DS MAX工作流程2、編輯修改初步創(chuàng)建好三維模型，需要進(jìn)一步編輯修改才能達(dá)到要求，編輯方法很多，要選擇最方便有效的，編輯命令的使用要考慮先后順序3DS MAX工作流程3、材質(zhì)貼圖完成建模只完成了

9、物體的幾何形狀，色彩、質(zhì)感等物理屬性必須通過材質(zhì)編輯才能實(shí)現(xiàn)。賦予材質(zhì)后，場(chǎng)景才具有真實(shí)感3DS MAX工作流程4、燈光設(shè)置有了燈光才能看見物體， 對(duì)于體現(xiàn)物體的形態(tài)燈光很重要，特別在室內(nèi)設(shè)計(jì)效果圖中，燈光更加重要3DS MAX工作流程5、攝影機(jī)設(shè)置要產(chǎn)生好的效果圖，攝影機(jī)也很重要，直接影響透視效果。選擇視點(diǎn)、視角以產(chǎn)生令人滿意的透視圖3DS MAX工作流程6、渲染輸出選擇渲染參數(shù)，渲染成圖，用其他軟件進(jìn)行后期處理。對(duì)于效果圖到此就完成了。對(duì)于動(dòng)畫制作，還需要繼續(xù)以下流程3DS MAX工作流程7、動(dòng)畫制作以完成的靜態(tài)圖為動(dòng)畫的第一幀，設(shè)計(jì)動(dòng)作（物體的各種變化或場(chǎng)景里燈光、攝影機(jī)的變化），反 復(fù)

10、調(diào)試渲染和修改，最后制作成動(dòng)畫，經(jīng)后期處理完成作品。 在實(shí)際工作時(shí)，這一過程并非一成不變的，有時(shí)需要交叉進(jìn)行，反復(fù)幾次3DS MAX2010 中文版界面視圖區(qū)從上往從上往下看下看從左往從左往右看右看從前往從前往后看后看默認(rèn)的默認(rèn)的攝像機(jī)攝像機(jī)視圖，視圖，立體感立體感較強(qiáng)較強(qiáng)Top視圖視圖Front視圖視圖Left視圖視圖Perspective視圖視圖正交投影類型透視投影類型視圖控制區(qū)3DS MAX常用工具主要內(nèi)容對(duì)象的選擇操作對(duì)象的平移、旋轉(zhuǎn)和縮放等操作對(duì)象的復(fù)制操作對(duì)象的鏡像操作對(duì)象的對(duì)齊操作對(duì)象的陣列操作對(duì)象的選擇操作要對(duì)視圖中的對(duì)象進(jìn)行移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放等變換，設(shè)置對(duì)象材質(zhì)貼圖，調(diào)整燈光、

11、攝影機(jī)參數(shù)等操作，就必須選中所要操作的對(duì)象。被選中的對(duì)象在視圖中以白色的線框方式顯示，而在Perspective視圖和Camera視圖中被選中時(shí)，在對(duì)象外有一個(gè)白色的邊框（包圍體）。工具欄上的對(duì)象選擇按鈕工具欄上“選擇對(duì)象”對(duì)應(yīng)的按鈕為：也可以按照名稱來進(jìn)行選擇，按鈕為：其它一些命令按鈕也有選擇功能：選擇并平移按鈕：選擇并旋轉(zhuǎn)按鈕：選擇并縮放按鈕：選擇并操縱按鈕：對(duì)象的選擇操作單擊選擇對(duì)象：配合Ctrl鍵選擇多個(gè)或者取消選擇區(qū)域選擇配合Ctrl鍵多選，Alt鍵取消選擇區(qū)域形狀：選擇模式：窗口模式 和交叉模式根據(jù)名稱選擇對(duì)于復(fù)雜的場(chǎng)景，一般要使用名稱選擇，因此對(duì)場(chǎng)景中的物體要有良好的命名根據(jù)顏色

12、選擇對(duì)于復(fù)制、鏡像、陣列得到的物體往往顏色都一樣，可以使用顏色選擇（Edit菜單下）對(duì)象的平移操作平移的軸約束特點(diǎn)3個(gè)坐標(biāo)軸X、Y、Z顏色分別為紅、綠、藍(lán)鼠標(biāo)移動(dòng)到某個(gè)軸，使它變成黃色后可以將對(duì)象沿著該軸移動(dòng)鼠標(biāo)移動(dòng)到某個(gè)坐標(biāo)平面，使它變成黃色后可以將對(duì)象沿著該平面移動(dòng)打開/關(guān)閉軸約束的快捷鍵為X鍵對(duì)象的旋轉(zhuǎn)操作按下“旋轉(zhuǎn)”按鈕并在透視圖中選擇物體，操作對(duì)象位置上出現(xiàn)5個(gè)圓形控制柄對(duì)象的旋轉(zhuǎn)操作其它的幾個(gè)正交圖只出現(xiàn)4個(gè)，少了一個(gè)坐標(biāo)軸（所有的控制柄將減小一個(gè)自由度）對(duì)象的旋轉(zhuǎn)操作操作方法：在視圖中將鼠標(biāo)指針移到某一軸向的旋轉(zhuǎn)控制柄上變?yōu)辄S色時(shí)拖動(dòng)鼠標(biāo)，可將操作對(duì)象繞該軌跡圓旋轉(zhuǎn)內(nèi)部透明的切片

13、上顯示旋轉(zhuǎn)的角度值變化視圖旋轉(zhuǎn)控制柄可以使變換對(duì)象沿垂直視圖的方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的效果自由旋轉(zhuǎn)控制柄允許用戶根據(jù)鼠標(biāo)移動(dòng)方向產(chǎn)生自由旋轉(zhuǎn)的效果對(duì)象的縮放操作提供三種縮放變換工具按鈕Select and Uniform Scale（選擇并均勻縮放）Select and Non-uniform Scale（選擇并非均勻縮放）Select and Squash（選擇并擠壓）操作方法前2種：可以沿著1個(gè)軸、2個(gè)軸之間構(gòu)成的平面，3個(gè)軸（等比例）進(jìn)行縮放第3種：沿著選定軸、平面縮放時(shí)，其它方向上被擠壓，從而保持體積不變，無法進(jìn)行等比例縮放控制柄的使用方法與選擇并移動(dòng)工具的控制柄相似對(duì)象的精確變換在選中 中的一

14、個(gè)工具按鈕后，在按鈕上單擊鼠標(biāo)右鍵，將彈出對(duì)話框，輸入具體的數(shù)值，可以精確地變換對(duì)象的復(fù)制操作當(dāng)場(chǎng)景中存在相同或者相似的物體時(shí)，復(fù)制操作顯得非?？旖莘奖銖?fù)制方法：?jiǎn)螕鬍dit（編輯）Clone（克隆）菜單命令按住Shift鍵后，執(zhí)行變換操作（包括移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放）提示：當(dāng)使用不同的變換操作時(shí)，可以分別對(duì)復(fù)制的對(duì)象進(jìn)行移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放。對(duì)象的復(fù)制操作執(zhí)行復(fù)制時(shí)會(huì)彈出Clone Options（克隆選項(xiàng)）對(duì)話框，如下圖復(fù)制類型復(fù)制：兩個(gè)模型沒有任何關(guān)系（完全獨(dú)立型）實(shí)例：修改任一個(gè)都會(huì)改變另一個(gè)（完全依賴型）參考：對(duì)原對(duì)象修改會(huì)影響到新對(duì)象，而新對(duì)象的修改不會(huì)影響原對(duì)象（單方依賴型）如何驗(yàn)證？分別

15、以3個(gè)不同的選項(xiàng)復(fù)制出3個(gè)新的對(duì)像，然后分別對(duì)4個(gè)對(duì)象加入修改器(比如錐化)，檢查相互之間的影響情況對(duì)象的鏡像操作當(dāng)場(chǎng)景中的物體之間具有某種對(duì)稱性時(shí)，鏡像操作非常有用，比如桌子對(duì)立兩側(cè)放置的兩把椅子鏡像其實(shí)是縮放操作的特例（1的縮放率）幾個(gè)參數(shù)鏡像軸：坐標(biāo)值需要取負(fù)（如X：表示X坐標(biāo)值改變，而Y、Z不變，即YZ平面對(duì)稱。YZ呢？偏移：對(duì)坐標(biāo)值取負(fù)之后再加上偏移值才是最終的位置克隆選項(xiàng)和復(fù)制操作類似對(duì)象的對(duì)齊操作對(duì)齊操作可以用于精確的約束兩個(gè)對(duì)象之間的位置關(guān)系操作方法：先選擇當(dāng)前對(duì)象，然后選擇工具欄上的 按鈕，再單擊目標(biāo)對(duì)象彈出右圖的對(duì)話框。對(duì)齊位置欄參數(shù)含義：當(dāng)前對(duì)象沿哪個(gè)約束軸往目標(biāo)對(duì)象移動(dòng)

16、（目標(biāo)對(duì)象不動(dòng)），移動(dòng)到什么時(shí)候結(jié)束就看當(dāng)前對(duì)象的哪部分和目標(biāo)對(duì)象的哪部分對(duì)齊（分別有最小、中心、軸點(diǎn)和最大）對(duì)象的對(duì)齊操作其它對(duì)齊操作快速對(duì)齊：直接使有軸對(duì)齊（或者中心對(duì)齊）法線對(duì)齊：按兩個(gè)對(duì)象的法線對(duì)齊，先選擇源對(duì)象，點(diǎn)擊工具欄上的 按鈕，在原對(duì)象上拖動(dòng)鼠標(biāo)，根據(jù)藍(lán)色箭頭確定當(dāng)前法線。然后在目標(biāo)對(duì)象上拖動(dòng)鼠標(biāo)，根據(jù)綠色箭頭確定法線。 放置高光：對(duì)物體定義高光，選擇燈光再操作對(duì)齊攝影機(jī)：將攝影機(jī)和物體的平面對(duì)齊對(duì)齊到視圖：將物體按照某個(gè)軸和視圖的Z軸對(duì)齊 對(duì)象的陣列操作當(dāng)場(chǎng)景中的對(duì)象有大量的、有規(guī)律的重復(fù)時(shí)，就需要陣列操作創(chuàng)建方法：選擇對(duì)象，單擊Tools（工具）Array（陣列）菜單命令，彈出陣列對(duì)話框?qū)ο蟮年嚵胁僮鲄?shù)設(shè)置：Array Transformation：World Coordinates（Use Pivot Point Center）欄：設(shè)置陣列對(duì)象沿坐標(biāo)軸移動(dòng)的距離、旋轉(zhuǎn)的角度和縮放的比例，分為Incremental（增量）和Totals（總計(jì)）兩個(gè)區(qū)域。如果在這部分要使用Rotate（旋轉(zhuǎn)）進(jìn)行陣列，則一定要注意軸心點(diǎn)是否合適Re-Orient（重新定向）和Uniform（均勻）：選中Re-Orient復(fù)選框，在移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或縮放時(shí)，陣列對(duì)象中的每一個(gè)對(duì)象相對(duì)于前一個(gè)對(duì)象都要重新確定方向；選中Uniform復(fù)選框，陣列對(duì)象中每一個(gè)對(duì)象的方向都保持一致。對(duì)象的陣