三維動畫設計初探

司徒鳳仙

（廣東技術(shù)師范學院天河學院，廣東 廣州 510540）

一、前言

近幾年來，除了在動漫作品中含有大量的三維角色動畫設計元素存在外，在現(xiàn)今上映的許多大制作影片中也應用到大量的三維動畫技術(shù)。在視覺享受上，運用三維技術(shù)完成的動畫要比二維動畫來的真實，更符合現(xiàn)今動畫影視創(chuàng)作的需求。

現(xiàn)今主流的三維動畫制作軟件分別是3D Max和Maya兩大制作軟件，而這兩大制作軟件對比，相對來說，Maya軟件的功能性、復雜度較高，并且可應用的層面更加廣泛，在純藝術(shù)創(chuàng)作，商業(yè)設計，建筑設計，影視特效，線上游戲，電視片頭制作等方面都有出色的表現(xiàn)，其中也包括三維角色動畫設計上的出色應用。

二、Maya軟件的介紹

Maya三維軟件從第一版本出來就引起視覺設計者的高度關(guān)注，近幾年發(fā)展甚快。它與3D Max軟件有比較多的相同點，但是當我們深入了解兩個軟件之后，會發(fā)現(xiàn)Maya軟件在使用人群方面主要是針對視覺設計者，軟件的側(cè)重點也偏向于影視動畫，特效方面。當我們在使用Maya的時候，可能會感覺到軟件操作上比較復雜，但是作為一個專業(yè)的動畫設計者，會發(fā)現(xiàn)這些感覺復雜的操作會大大的有利于我們的創(chuàng)作，它能為我們留下很靈活的修改性，而且在制作層面來說更能達到高精確效果。

三維影視動畫方面制作軟件絕對要推薦Maya軟件，因為Maya軟件除了具有較高的專業(yè)操作命令外，更能調(diào)節(jié)出較高質(zhì)量的仿真角色動畫，渲染出電影畫質(zhì)效果，所以，如果較好的掌握了Maya軟件，絕對能極大的提高制作效果和品質(zhì)。

Maya軟件不僅包括一般的三維效果和視覺效果的制作功能，當中還有最選進的建模，以及最專業(yè)的動畫技術(shù)命令，例如毛發(fā)渲染，面料模擬，高級角色動畫技術(shù)等等。

三、Maya的功能

Maya軟件現(xiàn)今已被廣泛用在各種層面上，最出色的莫過于在影視動畫方面的表現(xiàn)了，例如《魔戒》，《鋼鐵俠》，《海底總動員》，《阿凡達》，《哈里波特》等國際影視作品都運用了Maya軟件的三維技術(shù)，而這些影視作品的視覺效果都得到了一致的肯定。

Maya軟件主要模塊包括Modeling（建模系統(tǒng)）、Animation（動畫模塊）、Rendering（渲染模塊）、Fluid Effects（流體特效）、Maya MEL（腳本語言）、Maya Fur（毛發(fā)）、Maya Cloth（布料）、Maya Live（解算器）、Maya Hair（頭發(fā)）和Paint Effects（繪畫特效）等等，由此可見Maya軟件的功能十分齊全并十分強大，對于制作三維動畫來說擁有十分充足的軟件條件。

四、Maya動畫設計的要求

我們在Maya軟件中進行動畫制作的時候，必須要遵守角色的運動規(guī)律來進行制作，相對于動畫，本身就是一門運動的藝術(shù)，它的內(nèi)容十分的豐富。

雖然Maya軟件里面有比較專業(yè)的命令可以完成動畫，但是動畫成品的好與壞完全取決于創(chuàng)造者對Maya軟件的熟悉度和自身對于角色動畫設計的認識和制作的能力。

在我們運用Maya軟件創(chuàng)建角色動畫前，要先清楚三維角色動畫的原理，例如了解動畫基礎(chǔ)知識、動畫與電影的技術(shù)原理、三維動畫的12條法則、角色基本行走原理、表情與口型的制作等；還要較清楚的理解MAYA軟件動畫模塊里的相關(guān)操作命令，例如路徑動畫、Animation Snapshot和 Animated Sweep、約束與子父集、驅(qū)動關(guān)鍵幀動畫、表達式動畫等等，再進行角色設計與制作，那么動畫品質(zhì)才能達到一定的水平。

由于Maya軟件功能齊全并強大，所以在應用Maya軟件中進行三維動畫制作時，相對于其他軟件來說要復雜得多，想要在Maya軟件中完成一個比較理想的角色動畫制作，還是需要許多理論知識來支撐，需要動畫創(chuàng)作者有一定的動畫理論基礎(chǔ)，能較好的掌握各種類型物體的運動規(guī)律，例如"人物的基本運動規(guī)律"、"動物的基本運動規(guī)律"和"自然現(xiàn)象的基本運動規(guī)律"。

當然，我們?nèi)S制作角色動畫，并不一定要依照真實物體，仿真度達百分百的模仿出來，只要我們遵守物體的運動規(guī)律，然后根據(jù)我們?yōu)榻巧O定的性格和特點等結(jié)合起來，那就可以全新創(chuàng)作出一個生動有趣，并帶有自身色彩的角色動畫。

再者，Maya軟件屬于比較大型的操作軟件，對于計算機配置有一定的要求。

五，Maya動畫制作流程

在Maya軟件中制作角色動畫，首先需要一個故事劇本，進行分鏡等前期制作，并根據(jù)劇本設計出可供參考的二維角色和二維場景的稿件，然后再通過Maya軟件創(chuàng)建三維角色模型和場景模型，并賦予它們材質(zhì)；最后在建好的三維場景里面，根據(jù)設計好的動畫分鏡來設置好虛擬攝像機，進行動畫創(chuàng)作。做三維角色動畫時，根據(jù)角色設定原型模擬出仿真度較高，并具有一定特色的角色運動，令三維畫面更加生動。完成所有動畫創(chuàng)作后，為場景打上燈光，渲染輸出。

渲染完成后，根據(jù)需求在后期軟件中進行后期制作，例如合并攝像機動畫，為場景和角色動畫加入特效或者輸入字幕等，使三維動畫作品成為一部完整并擁有高質(zhì)量的三維影視作品。

總的來說，在Maya軟件中要創(chuàng)建三維動畫，和其他動畫軟件一樣，需要通過建模，材質(zhì)，動畫，燈光，渲染等一系列的步驟才能完成，這也體現(xiàn)了Maya軟件雖然相對來說較復雜，但是并沒有脫離動畫軟件的基礎(chǔ)操作流程。

六、Maya角色動畫制作

怎樣給一個靜態(tài)的模型賦予生命力，并讓它動起來，這是角色動畫設計里的一個終級目標。

在Maya軟件角色動畫制作里，主要是根據(jù)人體生理結(jié)構(gòu)為模型打好關(guān)節(jié)骨架，把骨骼合理地組成為一個有層次的整體，例如，頭部連著脖子,脖子連著身體。然后利用IK,FK，約束和子父集，驅(qū)動關(guān)鍵幀，控制器創(chuàng)建等等來完成角色的綁定，再進行權(quán)重分配，最后由動畫師根據(jù)角色模型的特點，創(chuàng)建出符合實際運動規(guī)律的變形和運動。

利用Maya軟件進行的骨骼動畫無論是在游戲、電影動畫還是虛擬現(xiàn)實中都有運用到，生動逼真的動畫效果，贏得了極佳的口碑。

七、結(jié)論

要在Maya軟件里進行角色動畫設計，必須要從里到外的了解Maya軟件的特色特性，掌握好相關(guān)的理論知識，在理論與技術(shù)上面取得平衡，提高作品的質(zhì)量。

三維角色動畫設計不只需要我們平時多注意身邊接觸到的內(nèi)容，還需要我們更深入的去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

[1]程宏偉，徐加美，莊紅.Maya三維動畫設計課程的教改探討.2009，浙江省高校計算機教學研究會，2009年學術(shù)年會.