三維動(dòng)畫(huà)基礎(chǔ)實(shí)例教程

前言

三維動(dòng)畫(huà)基礎(chǔ)課程是動(dòng)漫、數(shù)字媒體技術(shù)、數(shù)字媒體藝術(shù)、藝術(shù)設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)以及建筑設(shè)計(jì)等專業(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。目前，大多數(shù)高等院校中的相關(guān)專業(yè)均開(kāi)設(shè)了該門(mén)課程。3DSMAX是業(yè)界公認(rèn)的三維動(dòng)畫(huà)優(yōu)秀軟件，該軟件的功能之強(qiáng)大使用戶幾乎可以無(wú)所不能，但其學(xué)習(xí)的難度也往往使一般的用戶望而卻步。作者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為學(xué)習(xí)3DSMAx的最好方法是通過(guò)大量的實(shí)例來(lái)學(xué)習(xí)，而不是逐一地學(xué)習(xí)軟件的工具或命令。由于3DSMAX的工具、編輯器、燈光、材質(zhì)、照相機(jī)等各種參數(shù)實(shí)在是太多，要想逐一學(xué)會(huì)并熟練掌握幾乎是不可能的。因此，用實(shí)例來(lái)學(xué)習(xí)就成為了一種最有效的學(xué)習(xí)方法。本教材的第1章簡(jiǎn)要介紹傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)與計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的基本概念，以及傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)與計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的聯(lián)系與區(qū)別，其目的是讓讀者對(duì)動(dòng)畫(huà)的基本概念有所了解，第2章對(duì)3DSMAX的界面作了簡(jiǎn)單介紹，以期使讀者熟悉3DSMAX的工作界面，為學(xué)習(xí)實(shí)例打下基礎(chǔ)；其后的各章分別就精選的實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)的步驟講解。本教材精選國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的三維建模及三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)實(shí)例，并以國(guó)外的實(shí)例為主，詳細(xì)給出了設(shè)計(jì)過(guò)程的每一個(gè)步驟，使初學(xué)者能夠根據(jù)書(shū)中的步驟一步一步地完成每一個(gè)實(shí)例。通過(guò)實(shí)例設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，讀者可以很快地進(jìn)入到三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。對(duì)于有一定的三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的讀者，本教材的實(shí)例也給出了一些非常有用的啟示與幫助，為向三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的高層發(fā)展奠定基礎(chǔ)。本教材共有16章，第1章：動(dòng)畫(huà)的基本概念；第2章：3DSMAX基礎(chǔ)知識(shí)。第3章：坐墊；第4章：望遠(yuǎn)鏡；第5章：餅干桶，第6章：飲料杯；第7章：雨傘；第8章：電池；第9章：花，第10章：蹺蹺板；第11章：啤酒瓶蓋；第12章：足球；第13章：碰撞動(dòng)畫(huà)；第14章：窗簾動(dòng)畫(huà)，第15章：閃光的臺(tái)燈；第16章：海上日出。其中，第l章、第2章、第8章、第10章、第11章、第12章和第13章由張秉森編寫(xiě)，第5章、第6章、第7章、第9章、第14章、第15章和第16章由孔倩編寫(xiě)；第3章和第4章由張晨策編寫(xiě)。全書(shū)由張秉森統(tǒng)稿。本教材的每一章均附有一定數(shù)量的習(xí)題，以供學(xué)生課后練習(xí)，鞏固所學(xué)的知識(shí)。本書(shū)附有光盤(pán)，包括書(shū)中實(shí)例圖片和動(dòng)畫(huà)。本書(shū)還為采用為教材的教師免費(fèi)提供教輔，需要的教師可登錄華章網(wǎng)站下載。本教材可供普通高等和中等院校的相關(guān)專業(yè)作為三維動(dòng)畫(huà)的教材使用，也可供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。在本教材的寫(xiě)作過(guò)程中，作者參考了一些國(guó)內(nèi)外的資料以及青島大學(xué)信息工程學(xué)院2007級(jí)、2008級(jí)、2009級(jí)碩士研究生、軟件技術(shù)學(xué)院2008級(jí)數(shù)字媒體本科生1班和2班部分學(xué)生的作品，在此一并表示謝意。另外，作者還要特別感謝機(jī)械工業(yè)出版社的編輯，她們對(duì)本教材的編寫(xiě)提出了許多寶貴的意見(jiàn)，為本教材的出版付出了辛勤的勞動(dòng)。由于作者的水平有限，加之編寫(xiě)的時(shí)間比較倉(cāng)促，肯定會(huì)有一些不妥或錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)同行專家和廣大讀者給予指正。

內(nèi)容概要

　　本教材精選國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的三維動(dòng)畫(huà)實(shí)例，講解三維動(dòng)畫(huà)基礎(chǔ)知識(shí)。書(shū)中的概念清楚，圖文并茂，操作步驟詳細(xì)準(zhǔn)確，實(shí)例設(shè)計(jì)的思路清晰，設(shè)計(jì)流程規(guī)范。通過(guò)實(shí)例設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，讀者可以很快地進(jìn)入到三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。對(duì)于有一定三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的讀者，本教材的實(shí)例也很有啟發(fā)。　　本教材結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，內(nèi)容豐富，通俗易懂，并配有大量的習(xí)題，可供普通高等和中等院校的相關(guān)專業(yè)作為三維動(dòng)畫(huà)基礎(chǔ)課程的教材使用，也可供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

前言第1章 動(dòng)畫(huà)的基本概念1.1 引言1.2 傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的基本概念1.3 傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的生產(chǎn)過(guò)程1.4 傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)與計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的技術(shù)關(guān)聯(lián)與比較1.5 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的分類(lèi)1.6 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用領(lǐng)域1.7 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)相對(duì)于傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的優(yōu)點(diǎn)1.8 小結(jié)習(xí)題1第2章 3DSMAX基礎(chǔ)知識(shí)2.1 引言2.2 3DSMAXSE作界面簡(jiǎn)介2.3 菜單2.4 主工具條2.5 視圖區(qū)2.6 命令面板2.7 時(shí)間滑塊2.8 時(shí)間線2.9 選擇鎖開(kāi)關(guān)2.10 狀態(tài)行和操作提示行2.11 坐標(biāo)數(shù)值顯示與輸入框2.12 關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)工具2.13 動(dòng)畫(huà)控制區(qū)2.14 視圖導(dǎo)航區(qū)2.15 小結(jié)習(xí)題2第3章 坐墊3.1 坐墊基本模型的建立3.2 設(shè)計(jì)坐墊的紐扣3.3 給坐墊添加面料材質(zhì)3.4 小結(jié)習(xí)題3第4章 望遠(yuǎn)鏡4.1 創(chuàng)建鏡筒4.2 制作目鏡4.3 制作連接兩鏡筒的倒角立方體414添加材質(zhì)4.5 小結(jié)習(xí)題4第5章 餅干桶5.1 創(chuàng)建餅干桶主體5.2 把手的創(chuàng)建5.3 創(chuàng)建文本貼圖5.4 添加材質(zhì)及方位調(diào)整5.5 小結(jié)習(xí)題5第6章 飲料杯6.1 創(chuàng)建杯體6.2 創(chuàng)建杯蓋6.3 創(chuàng)建吸管6.4 創(chuàng)建吸管的管帽6.5 創(chuàng)建管帽拉線6.6 添加天空光6.7 小結(jié)習(xí)題6第7章 雨傘7.1 星形建立雨傘基本模型7.2 傘面材質(zhì)的制作與添加7.3 雨傘骨架的制作7.4 傘支架的制作7.5 傘桿的制作7.6 小結(jié)習(xí)題7第8章 電池8.1 倒角圓柱體創(chuàng)建電池基本模型8.2 給電池添加材質(zhì)8.3 給電池添加文字8.4 給場(chǎng)景添加天空光8.5 小結(jié)習(xí)題8第9章 花9.1 用平面體建立一片花瓣的基本模型9.2 用陣列復(fù)制花瓣形成整朵花9.3 制作花蕊9.4 制作花柄9.5 制作花莖9.6 添加材質(zhì)及花朵復(fù)制9.7 小結(jié)習(xí)題9第10章 蹺蹺板10.1 創(chuàng)建蹺蹺板的支架10.2 創(chuàng)建橫梁及兩個(gè)端頭10.3 創(chuàng)建主桿10.4 創(chuàng)建其他部件10.5 為蹺蹺板添加材質(zhì)10.6 小結(jié)習(xí)題10第11章 啤酒瓶蓋11.1 用倒角圓柱體建立瓶蓋基本模型11.2 用Editable Poly編輯啤酒瓶蓋基本模型11.3 用切平面和切開(kāi)工具處理啤酒瓶蓋模型11.4 添加斜凸出編輯器修改模型11.5 用均勻變形工具編輯啤酒瓶蓋模型11.6 縮放復(fù)制制作瓶蓋底部?jī)?nèi)凸邊沿11.7 添加網(wǎng)格光滑編輯器編輯模型11.8 小結(jié)習(xí)題11第12章 足球12.1 創(chuàng)建兩個(gè)多邊形12.2 對(duì)位兩個(gè)多邊形12.3 旋轉(zhuǎn)六邊形以便構(gòu)成球體12.4 復(fù)制四個(gè)六邊形12.5 復(fù)制并旋轉(zhuǎn)五個(gè)五邊形12.6 復(fù)制并旋轉(zhuǎn)五個(gè)六邊形12.7 復(fù)制并對(duì)位所制作的半球構(gòu)成球體12.8 添加編輯器12.9 添加材質(zhì)12.1 0小結(jié)習(xí)題12第13章 碰撞動(dòng)畫(huà)13.1 創(chuàng)建滑板13.2 創(chuàng)建碰撞的立方體立板和橫板13.3 創(chuàng)建碰撞的小球13.4 創(chuàng)建重力場(chǎng)13.5 創(chuàng)建燈光13.6 設(shè)置小球運(yùn)動(dòng)的初速度13.7 添加及設(shè)置動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)13.8 數(shù)學(xué)計(jì)算及動(dòng)畫(huà)渲染輸出13.9 小結(jié)習(xí)題13第14章 窗簾動(dòng)畫(huà)14.1 用立方體建立墻面和窗戶14.2 用圓柱體建立窗簾桿14.3 創(chuàng)建平面作為窗簾14.4 給窗簾添加材質(zhì)14.5 用立方體建立側(cè)墻和地面14.6 給墻面和地面添加材質(zhì)14.7 給場(chǎng)景添加燈光14.8 應(yīng)用反應(yīng)器制作窗簾隨風(fēng)飄動(dòng)的動(dòng)畫(huà)14.9 小結(jié)習(xí)題14第15章 閃光的臺(tái)燈15.1 創(chuàng)建臺(tái)燈底座15.2 創(chuàng)建臺(tái)燈燈桿15.3 創(chuàng)建臺(tái)燈燈罩15.4 創(chuàng)建臺(tái)燈燈泡15.5 創(chuàng)建一塊放置臺(tái)燈的平板15.6 創(chuàng)建燈泡的材質(zhì)15.7 用材質(zhì)混合數(shù)量制作燈泡明亮變化的動(dòng)畫(huà)效果15.8 給臺(tái)燈環(huán)境添加默認(rèn)燈光15.9 給燈泡添加聚光燈15.10 給臺(tái)燈加上體積燈光15.11 渲染臺(tái)燈發(fā)光動(dòng)畫(huà)15.12 小結(jié)習(xí)題15第16章 海上日出16.1 用平板建立大海背景16.2 用平板建立天空背景16.3 添加照相機(jī)和泛光燈16.4 模擬太陽(yáng)光16.5 用球體建立太陽(yáng)16.6 導(dǎo)出視頻16.7 小結(jié)習(xí)題16

章節(jié)摘錄

插圖：下面簡(jiǎn)單介紹一下傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的生產(chǎn)過(guò)程。1.文學(xué)劇本的創(chuàng)作文學(xué)劇本的創(chuàng)作是動(dòng)畫(huà)片的第一步，也是動(dòng)畫(huà)片成功與否的關(guān)鍵因素之一。只有有了好的劇本，才能生產(chǎn)出吸引人的動(dòng)畫(huà)片。動(dòng)畫(huà)片的文學(xué)劇本如同故事影片劇本一樣，主要包括人物對(duì)白、動(dòng)作和場(chǎng)景的描述。人物對(duì)白要準(zhǔn)確地表現(xiàn)角色個(gè)性，動(dòng)作的趨勢(shì)和力度要生動(dòng)、形象，人物出場(chǎng)順序、位置環(huán)境、服裝、道具、建筑等都要寫(xiě)清楚，只有這樣才能夠使腳本畫(huà)家進(jìn)行更生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作。通常，動(dòng)畫(huà)片敘述的故事一定要具有卡通特色，比如幽默、夸張等。如果再有一些感人情節(jié)，那么這個(gè)故事就會(huì)更受觀眾的歡迎。2.角色造型設(shè)計(jì)角色造型設(shè)計(jì)是由設(shè)計(jì)者根據(jù)劇本和故事情節(jié)，對(duì)人物和其他角色進(jìn)行規(guī)劃性的設(shè)計(jì)，并繪制出每個(gè)角色不同角度的形態(tài)，以供其他工序的制作人員參考。而且，還要畫(huà)出他們之間的高矮比例、各種角度的樣子、臉部的表情、他們使用的道具等。主角、配角等演員要有很明顯的差異，如服裝、-顏色、五官等。服裝和人物個(gè)性要配合，造型與美術(shù)風(fēng)格要配合，還應(yīng)考慮動(dòng)畫(huà)和其他工序的制作人員是否會(huì)有困難，不可太復(fù)雜與瑣碎等。3.故事板在文學(xué)劇本完成后要繪制故事板（storyboard），故事板就是反映動(dòng)畫(huà)片大致概貌的分鏡頭劇本。它并不是真正的動(dòng)畫(huà)圖稿，而是類(lèi)似連環(huán)畫(huà)的畫(huà)面，將劇本描述的內(nèi)容以一組畫(huà)面表達(dá)出來(lái)，詳細(xì)地畫(huà)出每一個(gè)鏡頭中將要出現(xiàn)的人物、地點(diǎn)、攝影角度、對(duì)白內(nèi)容、畫(huà)面的時(shí)間、所做的動(dòng)作等。因?yàn)楣适掳鍖⒉痖_(kāi)來(lái)交由其他畫(huà)家分工繪制，所以這個(gè)腳本一定要畫(huà)得非常詳細(xì)，要讓每位畫(huà)家明白整個(gè)故事進(jìn)行與發(fā)展的每一個(gè)細(xì)節(jié)。4.原畫(huà)原畫(huà)是動(dòng)畫(huà)系列中的關(guān)鍵畫(huà)面，也叫關(guān)鍵幀。這些畫(huà)面通常是某個(gè)角色的關(guān)鍵幀形象和運(yùn)動(dòng)的極限位置，由經(jīng)驗(yàn)豐富的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)者完成。原畫(huà)要將卡通人物的七情六欲和性格表現(xiàn)出來(lái)，但不需要把每一張圖都畫(huà)出來(lái)，只需畫(huà)出關(guān)鍵幀就可以了。原畫(huà)繪制完成后交由動(dòng)畫(huà)師制作一連串的動(dòng)作畫(huà)，即動(dòng)畫(huà)。5.場(chǎng)景設(shè)計(jì)場(chǎng)景設(shè)計(jì)需要根據(jù)故事情節(jié)的需要和風(fēng)格來(lái)畫(huà)。在場(chǎng)景的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要標(biāo)出人物組合的位置，白天或夜晚、家具、飾物、地板、墻壁、天花板等結(jié)構(gòu)都要清楚，使用多大的畫(huà)面、鏡頭推拉等也要標(biāo)示出來(lái)，讓人物可以自由地在場(chǎng)景中運(yùn)動(dòng)。6.中間畫(huà)（動(dòng)畫(huà)）中間畫(huà)是位于兩個(gè)關(guān)鍵幀之間的畫(huà)面。相對(duì)于原畫(huà)而言，中間畫(huà)也叫做動(dòng)畫(huà)，它由輔助的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)者及其助手完成。這些畫(huà)面要根據(jù)角色的視線、動(dòng)作的方向、夸張的程度、運(yùn)動(dòng)的速度等因素，結(jié)合人物的透視、人體運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)、人體結(jié)構(gòu)、推拉鏡頭的速度與距離等，使間斷的動(dòng)畫(huà)連接起來(lái)形成自然流暢的動(dòng)作。這是給靜止平面人物賦予運(yùn)動(dòng)與個(gè)性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。7.測(cè)試原畫(huà)（關(guān)鍵幀）和動(dòng)畫(huà)（中間畫(huà)）的初稿通常是鉛筆稿圖，為了初步測(cè)定造型和動(dòng)作，可以將這些圖輸入到動(dòng)畫(huà)測(cè)試臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，這一過(guò)程叫做鉛筆稿試。

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