基于MAYA軟件的三維動(dòng)畫制作技術(shù)探討

孫殿生

摘要：三維動(dòng)畫制作課程是影視動(dòng)畫、動(dòng)漫設(shè)計(jì)、廣告動(dòng)畫、數(shù)字媒體等專業(yè)的核心課程。MAYA軟件是Autodesk旗下的一款動(dòng)畫軟件，在國內(nèi)外視覺設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得了較為廣泛的應(yīng)用，它功能強(qiáng)大，具有較高的工作效率，可以突出表現(xiàn)作品的真實(shí)感。從1998年發(fā)布至今，MAYA軟件在經(jīng)歷了不斷的更新?lián)Q代之后，功能更加完善，現(xiàn)已成為三維動(dòng)畫技術(shù)的主流。MAYA軟件屬于電影級(jí)別的高級(jí)制作軟件，能夠?yàn)槲覀兛焖僬莆占斑\(yùn)用，從而大大提高工作效率，提升作品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：MAYA軟件;三維動(dòng)畫;制作技術(shù);技術(shù)解析

中圖分類號(hào)：G391.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2020）21-0222-02

引言

隨著全球信息技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，人們的生活品質(zhì)也因受到數(shù)字科技的影響變得更高，而動(dòng)畫制作是隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的新興技術(shù)，MAYA軟件應(yīng)時(shí)代而生，是一款居于領(lǐng)先地位的動(dòng)畫制作軟件，相當(dāng)具有學(xué)習(xí)價(jià)值。

近年來我國三維動(dòng)畫技術(shù)迅速發(fā)展，這種技術(shù)帶來的動(dòng)畫真實(shí)感覺受到人們的極大喜愛，遠(yuǎn)超二維動(dòng)畫。MAYA軟件作為當(dāng)今世界最頂尖的三維動(dòng)畫制作軟件，它的功能非常強(qiáng)大，包含的內(nèi)容也是非常全面的，工作區(qū)操作界面更是非常的實(shí)用，以至于它的制作效率要遠(yuǎn)高于其他軟件，渲染質(zhì)量同樣高于同類型其他的制作軟件，是當(dāng)今制作三維動(dòng)畫最實(shí)用的高端軟件。

一、MAYA軟件

MAYA軟件是Autodesk旗下的一款動(dòng)畫軟件，在國內(nèi)外視覺設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得了較為廣泛的應(yīng)用，它功能強(qiáng)大，具有較高的工作效率，可以突出表現(xiàn)作品的真實(shí)感，從1998年發(fā)布至今，MAYA軟件不斷更新版本，現(xiàn)已憑借完善的功能成為三維動(dòng)畫技術(shù)的主流。

（一）MAYA軟件的特征

MAYA軟件和其他三維動(dòng)畫制作軟件相比，MAYA軟件的特點(diǎn)較為顯著，如軟件的使用較具靈活性，軟件功能完善，渲染真實(shí)感較強(qiáng)，制作效率高等。MAYA軟件可以制作出精準(zhǔn)的仿真模型，在材質(zhì)方面賦予了模型真實(shí)感，通過燈光模擬可以做出高仿真的虛擬場(chǎng)景，再配合攝像機(jī)工具景深、鏡頭和焦距等特點(diǎn)，可以讓人們從任意角度觀察虛擬場(chǎng)景，獲得身臨其境的真實(shí)感，這是其他三維軟件無法比擬的。

（二）MAYA軟件在三維動(dòng)畫方面的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)

MAYA軟件的設(shè)計(jì)功能在三維動(dòng)畫制作方面的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1.角色動(dòng)畫逼真。MAYA軟件有著較為高級(jí)的骨骼及蒙皮系統(tǒng)制作工具，還可通過變形技術(shù)制作出各種的角色表情動(dòng)畫。MAYA軟件的骨骼系統(tǒng)非常強(qiáng)大，動(dòng)畫師在MAYA軟件中需要通過骨骼系統(tǒng)制作角色動(dòng)畫，通過給骨骼添加一系列的控制系統(tǒng)，就可以直接操縱一個(gè)定義的骨骼，賦予它生命，然后再經(jīng)過蒙皮，就可以通過旋轉(zhuǎn)骨骼來控制模型變形了。

2. MAYA軟件可以合成三維虛擬對(duì)象與視頻圖像。MAYA軟件中有FUR、MAYA Cloth和MAYA Live等制作工具，功能非常強(qiáng)大，它可以解決三維虛擬對(duì)象與視頻圖像對(duì)位的難題，就是把非線性編輯及后期合成的部分內(nèi)容加入三維制作過程，在這過程中還可以加速完成與移動(dòng)相匹配的工作。

二、MAYA軟件三維動(dòng)畫技術(shù)解析

（一）MAYA軟件的建模

游戲或者動(dòng)畫制作的基礎(chǔ)就是建模，而MAYA軟件的建模可以制作出高仿真的場(chǎng)景，其視覺效果極佳。MAYA軟件的建模工包括多面體造型和曲面實(shí)體造型兩種，分別基于POLYGON方式和NURBS方式。多面體造型是較早的建模工作，發(fā)展也較為完善，它是以點(diǎn)、線、面等元素創(chuàng)建的模型，并且人們可以對(duì)其元素進(jìn)行編輯，此建模方式常用于各種有機(jī)生命和無機(jī)物體等不同效果的模型當(dāng)中。NURBS建模方式則可以創(chuàng)建自由的曲面模型，具有靈活且精度高等特點(diǎn)，在建模過程中，是通過曲線繪制出模型的輪廓，然后再通過調(diào)節(jié)曲線的形態(tài)達(dá)到效果，此建模方式常常被用于制作工業(yè)產(chǎn)品模型，有時(shí)也會(huì)被用在制作骨骼綁定等方面。

（二）材質(zhì)在MAYA動(dòng)畫制作中的表現(xiàn)

材質(zhì)在三維動(dòng)畫中有著舉足輕重的位置，在MAYA中材質(zhì)的調(diào)節(jié)都是在 Window-Rendering Editors- Hypershade 這個(gè)模塊下面進(jìn)行編輯的。Hypershade 是由節(jié)點(diǎn)組成的，其中包含材質(zhì)球、紋理節(jié)點(diǎn)、燈光、效用工具，每個(gè)節(jié)點(diǎn)中都有其相應(yīng)的調(diào)節(jié)屬性，通過調(diào)節(jié)參數(shù)，將材質(zhì)直接附屬于場(chǎng)景中的對(duì)象。其可以構(gòu)建出自然環(huán)境中的任何材質(zhì)效果，例如金屬、石頭、玻璃、木頭、塑料、布料、水等，而且還可以提供多種表面材質(zhì)球，模擬出有無高光的效果。

（三）場(chǎng)景燈光在MAYA動(dòng)畫制作的運(yùn)用

燈光可以說是三維動(dòng)畫虛擬場(chǎng)景中的靈魂，不同的燈光用于不同的場(chǎng)景，動(dòng)畫師應(yīng)該了解燈光的特性和效果，對(duì)光線的傳播及顏色等各個(gè)方面進(jìn)行全面的了解，明確每一種燈光的特性和場(chǎng)景使用效果，才能更好地發(fā)揮出每一種類型燈光的實(shí)際作用，實(shí)現(xiàn)燈光渲染。而在使用MAYA軟件進(jìn)行三維動(dòng)畫制作時(shí)，對(duì)于布光的設(shè)計(jì)，應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)分析。首先，分析設(shè)計(jì)與主題，以確保對(duì)燈光進(jìn)行相匹配的設(shè)計(jì)。其次，結(jié)合著不同的人物視角進(jìn)行布光設(shè)計(jì)，確定其設(shè)計(jì)主題思想的主基調(diào)。最后，堅(jiān)持從主光、輔光、背光三個(gè)點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行布光設(shè)計(jì)，根據(jù)虛擬場(chǎng)景的實(shí)際情況進(jìn)行合理布光。另外，動(dòng)畫師應(yīng)結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行布光設(shè)計(jì)，這樣才能確保動(dòng)畫中虛擬場(chǎng)景的真實(shí)性。

（四）三維特效在MAYA軟件中的制作

特效的制作是三維動(dòng)畫制作的關(guān)鍵，它可以使虛擬場(chǎng)景更加生動(dòng)，提升人們的體驗(yàn)效果，主要起渲染氣氛的作用，多用于火焰、光效、霧氣等效果的表現(xiàn)。特效可以給虛擬場(chǎng)景帶來視覺沖擊力，讓場(chǎng)景更加逼真。在MAYA軟件中，通常有兩種制作三維特效的方法：一種是先建模，再使用輝光貼圖賦予虛擬模型，通過軟件中的程序控制，最終形成特效的效果;另外一種是運(yùn)用較為廣泛的，通過粒子系統(tǒng)就可以很方便地創(chuàng)建出三維特效，目前是動(dòng)畫師最為青睞的一種特效制作方法。

三、結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，三維動(dòng)畫的發(fā)展可謂是急速的，在電影、電視、游戲、娛樂、廣告、虛擬現(xiàn)實(shí)、藝術(shù)創(chuàng)作等方面都得到了廣泛的使用。MAYA軟件是三維動(dòng)畫制作的主要軟件之一，是很多動(dòng)畫制作者著重探究和推崇的制作技術(shù)。它是一款整套的制作軟件，從前期的劇本編寫，設(shè)定設(shè)計(jì)風(fēng)格的制作，到中期的所有角色和場(chǎng)景的建模，再到后期的內(nèi)容剪輯合成添加特效、配音、音效等，整個(gè)制作流程都是由其獨(dú)立完成的，不需要借助其他輔助軟件，但同時(shí)這又是一項(xiàng)艱巨而且有著非常細(xì)膩要求的工作。總而言之，MAYA軟件能夠制作出超級(jí)真實(shí)的畫面感，是所有動(dòng)畫制作者值得學(xué)習(xí)和探究的高級(jí)制作軟件。

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Abstract： The course of 3D Animation Production is the core course of film and television animation， animation design， advertising animation， digital media and other majors. MAYA software is an animation software owned by Autodesk. MAYA software is used in most visual design fields at home and abroad. MAYA software has powerful functions， high work efficiency and can highlight the authenticity of works. Since the release of MAYA software in 1998， MAYA software has undergone continuous upgrades and improved its functions. It has become the mainstream of 3D animation technology. MAYA software is a film-level advanced production software. It can be quickly mastered and used， thereby greatly improving work efficiency and improving the quality of works.

Key words： MAYA software; 3D animation; manufacturing technology; technical analysis