maya生長動畫制作解析

Autodesk Maya是美國Autodesk公司出品的世界頂級的三維動畫軟件，正廣泛應用于各行各業，包括影視廣告，角色動畫，電影特技等。Maya功能完善，工作靈活，易學易用，制作效率極高，渲染真實感極強，是電影級別的高端制作軟件。

所謂生長動畫是指運用Maya軟件等3D虛擬技術展現物體從無到有、從少到多、由非生命物體模仿植物自然生長，從小到大從簡單到復雜的一種動態構建過程，通過一定的藝術加工從不同視覺角度，動畫節奏，把死氣沉沉的產品說教賦予了“活的生命氣息”，是現在比較新穎流行的表現方式。

生長動畫的分類

植物生長類。在影視劇中，經常出現一些花花草草，模擬定格延時拍攝的效果，在極短時間內，生根發芽，通過模仿植物自身的生長規律，按照根莖葉花的順序，逐級展開，生動自然，符合視覺欣賞習慣，動感新穎。

建筑漫游類。在火熱房地產熱的帶動下，地產漫游也火爆起來，常規的逼真虛擬效果已缺乏新意，不具沖擊感，難以讓人留有印象。生長動畫的介入，使人耳目一新。一棟新的建筑拔地而起，如同升降機般的速度從地面開始生長，展現建筑的魅力；也可以是從天而降，像游戲俄羅斯方塊一樣，自動落地拼合形成一座完整的建筑群；還可以像秘密軍事基地一樣，從普通的地面翻轉處地下的樓層，有偷天換日之感；最常用的還是無中生有，根據建筑施工的順序，憑空演示建樓的全過程。種種效果已經超越了普通漫游的水平，讓人大飽眼福之余還有滄海桑田之感。

復雜器械類。工業生產，各種車床零件的展示大量應用。如何讓人能夠透過復雜機器看零件的運轉，就要在混亂中理清秩序。生長動畫的應用就能夠很容易捋順清楚來龍去脈，令人一目了然。已汽車為例，汽車屬于普通人能夠購買的最高科技，內部之復雜無法想象，許多汽車廣告就通過一滴油在車內缸體運轉來實現整車從氣缸、發動機、離合到傳動、方向盤、油箱、尾氣的有機結合，使人明晰車體結構嚴謹，高效耐用。

生長動畫在影視制作中的作用

首先，在于展示全貌。生長過程可以很好的讓人領略復雜物體的拆解過程，從無到有，從簡入繁。清晰復雜結構的來龍去脈，易于欣賞者接收創作者的意圖。局部現實，加以景別的切換，再復雜再難于理解的事物都可以抓大放小，去偽存真。

其次，時間的假定性。即便是植物，生長動畫在現實中也是難于觀察的，需要攝影設備長時間的捕捉才能在媒體中看到。而生長動畫則虛擬了這一生長過程，讓很長時間才能完成的事情，在短短幾秒中得以實現；同時生長動畫也虛擬了生長的“角色”，不再是植物活生命體，可以拓展至非生命領域，如樓盤、汽車，在短時間內拔地而起，讓人在看產品的同時，潛意識中也含有震撼和敬畏。

第三，空間的假定性。植物生長，固有觀念中認為是在固定的地點逐步成長，環境沉靜是確定的。但在生長動畫中，生長則不受空間的限制，在任意空間下與生長動畫自由組合，不受物理空間的限制，可以懸空，不受重力影響，可以相對靜止，不受速度的限制，大大提升了塑造效果的戲劇性。如汽車生長動畫，在疾馳的道路中，由四個氣缸的活塞運動開始生長，懸空的、飛速的環境下，不緊不慢的延展至發動機、離合、傳感、輪胎等等到整個車體，渾然一體，最后一輛全新完整的汽車在道路上駛向遠方。

Maya生長動畫的具體制作方法

Autodesk Maya功能完善，模塊豐富，效率極高，同一種操作可以通過不同方式多種辦法完成，根據制作意圖，有選擇使用，從而更加方便快捷。具體制作答題可分為：

1.畫筆工具

Paint Effects 是Maya特有的繪畫功能，并且超過了傳統的繪畫功能，因為筆畫是立體的，并且是可編輯的。在Maya中有一個專門為Paint Effects儲備的素材庫Visor，里面擁有現成的大量筆刷特效，能夠在筆觸繪制時直接生成所需的三維物體。其中就包含大量的植物，草、花、樹木等。這也是Paint Effects 的工具真正強大的地方，筆刷劃過之處，可以迅速生成用戶自定義的特殊效果的復雜三維

模型。

Paint Effects 是以創建的樣條曲線為編輯對象的，所有生成的三維物體都建立在這根筆觸線條上。假設，選擇樹木為筆觸，繪制一條曲線，則Maya界面中會生成一條沿著曲線的一排樹木。調節和編輯曲線，則會影響樹木的排列和位移。選中繪制生成樹木在屬性編輯器中展開，會找到End Bounds選項，調節數值，即可控制這一排樹木按曲線生成的方向一次整體生成。還可以在Pressure Mappings中調劑壓桿的比例放縮值，通過對其中力量圖像的設定，可以調節這一排樹木的不同大小變化，加上關鍵幀，即可運動。同樣是Pressure Mappings命令，當創建筆觸只有一小段，生成三維物體只有一個時，調節壓桿就會變為單個物體大小的調節，更為方便。

2.Nurbs 曲面工具

Nurbs在Maya中一種非常優秀的建模方式，它能夠比傳統的網格建模方式使用更少的點來控制物體表面的曲線度，節省存儲信息。NURBS曲線和NURBS曲面在傳統的制圖領域是不存在的，是為使用計算機進行3D建模而專門建立的。在3D建模的內部空間用曲線和曲面來表現輪廓和外形。NURBS是用數學表達式構建的，NURBS數學表達式是一種復合體，是一種函數，符合邏輯的即被控制，所以適合制作規則理性的物體，一般制作工業模型，只要符合創建命令的規則，很容易得到創建。

下面簡單介紹兩個Nurbs命令：

Revolv旋轉命令，指定軸向，確定橫截面，即可將橫截面旋轉生成物體，適合弧線規則物體，如瓶子、罐子、羅馬柱等等。在這個制作過程中，選擇擴展屬性，其中選項Start/End sweep angle 就是控制旋轉的速率，手動key這個命令，即可控制圓周物體在動畫中的生成效果。

Extrude擠出命令，指定橫截面圖形，指定路徑，選擇命令即可生成由該橫截面沿著路徑生成的管樁物體，如管道、小號、柱子等。選擇擴展屬性，選中Curve range中的Partial命令，即可生成未完成的路徑效果，手動Keysubcurve的Value值即可生成橫截面沿著路徑生長的生長動畫。

3.Polygon 多邊形工具

Polygon建模，翻譯成中文就是多邊形建模，是目前主流的建模方式之一，用這種方法創建的物體表面由直線組成，通過不斷的拓撲結構延展，多邊形的延伸形成復雜曲面。多邊形建模的制作方法簡便，不用考慮各種數學函數命令集合的特點，只需要在基礎的多邊形上不斷延展多邊形即可，易學易懂，方便制作，多用于復雜非理性或生物模型上去制作。也在建筑方面用的較多，例如樓盤、地形等等，建筑樓盤的生長動畫多用多邊形建模來完成。制作的流程，首先要把生長的模型準備好，然后再使用不同的命令對其特殊處理，從而得到多邊形的生長動畫。大概可以分為以下幾個命令：

Cut Faces Tool 切面工具，效果就像一把刀子一樣，把一個物體直接從中間切開，只剩下一般效果，另一半隱藏（擴展屬性Deletecut faces選項選中）。在選中被切物體屬性欄中，可以調節Cut Plane Center X/Y/Z，這樣可以自由調整切面的位置，即可得到物體被切的過程。Key命令，從無到有，即可實現。

Booleans 布爾運算，類似于切面命令，但不同的是，切面命令，只能簡單的實現一

個物體的整齊劃一的刀切效果，而布爾運算則可以實現切口的不同樣式和花樣，更加豐富了生長的動畫的形式。首先，制作生長動畫的基礎演示體，然后制作一個虛擬剪切體（根據對切口的效果制作）。使用布爾運算，Union（連接）、Difference（剪切）Intersection（相交），選擇Difference，先選擇的物體為基礎演示體，后選擇的物體為虛擬的剪切體，即可看到兩個物體相接觸后的剪切后的殘余部分。這個殘余效果并非一成不變，打開Outliner命令欄，選擇剪切體（視窗內已消失），這樣移動、縮放它，都可以在殘余物體上造成新的影響，Key剪切體的時間，即可完成相應的消失或生長動畫。

4.動畫命令

Maya軟件包含建模、材質、動畫、特效等幾大模塊，前面所提的多是建模模塊下的命令的動態化效果，而生長動畫最直接的表現則是使用動畫模塊下的動畫命令，更加自然。大致可分為一下幾種：

Motion Pahts 路徑動畫，類似于Nurbs建模方法的Extrude擠出命令，都是沿著路徑生長橫截面，不同的是，路徑動畫可以針對任何建模方式，配合Attach to Motion Path命令和Flow Path Object的結合，就可以實現生長動畫。

Nonlinear非線性動畫，是對建模好的物體實施整體性形變，包括以下幾個下屬命令：Bend彎曲，Flare擴張，Sine正弦，Squash擠壓，Twist扭曲，Wave造波。這些命令的使用，可以對生長動畫中的個別細微生長起到微調的作用，更加生動，避免僵死。

Skeleton骨骼動畫，是一種通過調節少數點控制多數點的辦法，當有些特定鏡頭的特定物體的特定生長環節，需要特定的生長環節，精雕細刻，與眾不同。這樣就可以通過骨骼動畫為其純手動制作特定效果。更加細膩。

值得強調的是，生長動畫的表現形式無論在影視動畫中，還是工業產品動畫或建筑漫游中都有著很好的視覺奇觀作用，能引發人們對時間、空間以及效率的震撼。但是，要注意，任何再好的效果都不可泛濫，與情節毫無關系的是濫用都是難以接受的。另外，生長的節奏，物體生長的速度絕不是勻速直線運動，講究動畫規律、慢進慢出、重量感等等，重要的是要讓“死”的物體具有“生命感”，讓人感覺到是它自己生長出來的，而不是生拉硬拽出來的。最后，在整個操作中，場景文件中殘存大量的歷史信息和動態文件，注意系統的清潔，以便高效運行和制作。

（作者單位：河南城建學院 藝術設計學院）

作者簡介：張砥，助教，河南城建學院 藝術設計學院。