三維動(dòng)畫(huà)與特效技術(shù)完全教程

前言

本書(shū)自1996年第一次出版以來(lái)，該領(lǐng)域內(nèi)的許多情況已經(jīng)發(fā)生了很大變化。因此本書(shū)的第三版對(duì)許多二維電腦動(dòng)畫(huà)家和視覺(jué)藝術(shù)家所遇到的新的專(zhuān)業(yè)現(xiàn)狀作了大量的更新。讓我們回想一下過(guò)去六年來(lái)發(fā)生的里程碑式的事件吧。PC電腦已經(jīng)廣泛進(jìn)入到過(guò)去完全由高端（當(dāng)然也很高價(jià)）丁作站支配的業(yè)界了。電腦網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)，包括萬(wàn)維網(wǎng)上的視頻流，都在這個(gè)時(shí)期誕生了。在電影制作中，由三維電腦動(dòng)畫(huà)和視覺(jué)特效制作的，甚至是令人炫目的畫(huà)面數(shù)量也飛速增加著。由強(qiáng)大圖像效果支持的游戲也變得非常普遍。第一部全部由電腦動(dòng)畫(huà)制作的電影已經(jīng)誕生，而且在傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)電影中電腦的運(yùn)用也越來(lái)越多了。數(shù)碼攝像已經(jīng)進(jìn)入到切實(shí)可行的拍攝電影的時(shí)代，而且全數(shù)碼影院也已成為現(xiàn)實(shí)。在世界各地，數(shù)碼動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的作品質(zhì)量正在不斷提高。本版中增加的部分內(nèi)容是根據(jù)電腦動(dòng)畫(huà)界、游戲界和視效界的同行們的建議而補(bǔ)充的另一些則是應(yīng)本書(shū)第一、第二版讀者的要求而增加的。在本書(shū)中你將發(fā)現(xiàn)的新素材包括：增加了一個(gè)關(guān)于講述視覺(jué)特效技術(shù)的章節(jié)。更新了數(shù)碼生產(chǎn)章節(jié)中的內(nèi)容，增加了關(guān)于生產(chǎn)流程和制作一部作品集的更詳細(xì)的內(nèi)容。

內(nèi)容概要

　　自1996年第一次出版以來(lái)，該領(lǐng)域內(nèi)的許多情況已經(jīng)發(fā)生了很大變化。因此《三維動(dòng)畫(huà)與特效技術(shù)完全教程(第3版)》的第三版對(duì)許多二維電腦動(dòng)畫(huà)家和視覺(jué)藝術(shù)家所遇到的新的專(zhuān)業(yè)現(xiàn)狀作了大量的更新。

作者簡(jiǎn)介

作者：(美國(guó))艾薩克·克勞(Kerlow.I) 譯者：汪寧 鮑麟 高博 等

書(shū)籍目錄

第一部分 緒論第一章動(dòng)畫(huà)、視覺(jué)特效和技術(shù)之間的關(guān)系3簡(jiǎn)述31.1 數(shù)碼創(chuàng)意的大環(huán)境31.2 技術(shù)的發(fā)展51.3 視覺(jué)里程碑：1960-1989年141.4 視覺(jué)里程碑：1990-2003年221.5 時(shí)間表33第二章數(shù)碼影像制作流程43簡(jiǎn)述432.1 制作策略432.2 數(shù)碼電腦動(dòng)畫(huà)工作室482.3 創(chuàng)意、技術(shù)與制作團(tuán)隊(duì)522.4 電腦動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程概述592.5 電腦動(dòng)畫(huà)家及數(shù)碼影像藝術(shù)家的十個(gè)職業(yè)技能672.6 整合樣帶75第二部分 建模第三章基礎(chǔ)建模概念81簡(jiǎn)述813.1 空間、物體和結(jié)構(gòu)813.2 用數(shù)字建模843.3 點(diǎn)、線和面863.4 四處移動(dòng)物體873.5 建模的文件格式923.6 準(zhǔn)備工作94第四章基本建模技術(shù)103簡(jiǎn)述1034.1 介紹1034.2 關(guān)于線的注釋1044.3 幾何體基本元素1064.4 延伸1094.5 自由形態(tài)物體1114.6 基本建模功效1144.7 實(shí)時(shí)多邊形模型119第五章高級(jí)建模和綁定技術(shù)125簡(jiǎn)述1255.1 自由形狀彎曲表面1255.2 細(xì)分表面1315.3 邏輯控制器和裁剪表面1335.4 高級(jí)建模效用1335.5 程序描述和物理擬態(tài)1365.6 攝影制圖法和影像基礎(chǔ)建模1405.7 動(dòng)畫(huà)綁定和層級(jí)結(jié)構(gòu)1425.8 準(zhǔn)備工竹147第三部分 渲染第六章基本渲染概念P53簡(jiǎn)述1536.1 燈光、攝影機(jī)和材料1536.2 色彩1566.3 渲染過(guò)程的步驟1596.4 隱藏表面的移除1616.5 Z緩沖區(qū)渲染法1626.6 光線追蹤1636.7 球面照明和放射性1646.8 影像基礎(chǔ)渲染1666.9 非照片寫(xiě)實(shí)性渲染1686.10 硬盤(pán)渲染1716.11 渲染文件格式1736.12 準(zhǔn)備工作174第七章攝影機(jī)183簡(jiǎn)述1837.1 攝影機(jī)的種類(lèi)1837.2 視覺(jué)金字塔1847.3 拍攝鏡頭的種類(lèi)1887.4 攝影機(jī)鏡頭的種類(lèi)1927.5 攝影機(jī)動(dòng)畫(huà)1947.6 準(zhǔn)備工作195第八章燈光199簡(jiǎn)述1998.1 燈光布局與氣氛1998.2 光源的種類(lèi)2048.3 光源的基本構(gòu)成2078.4 場(chǎng)景照明2118.5 光源基本位置2178.6 準(zhǔn)備工作220第九章著色與表面特征227簡(jiǎn)述2279.1 表面著色技術(shù)2279.2 表面著色器2309.3 影像貼圖2329.4 表面反射性2429.5 表面顏色2479.6 表面紋理2489.7 表面透明度2549.8 環(huán)境變量著色2569.9 選擇性的黑客渲染法2599.1 0準(zhǔn)備工作262第四部分 動(dòng)畫(huà)和特效第十章動(dòng)畫(huà)基本概念269簡(jiǎn)述26910.1 動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型26910.2 動(dòng)畫(huà)原理27210.3 故事敘述28410.4 分鏡頭腳本28710.5 角色發(fā)展29010.6 動(dòng)畫(huà)文件格式29710.7 準(zhǔn)備工作297第十一章基礎(chǔ)電腦動(dòng)畫(huà)技巧303簡(jiǎn)述30311.1 關(guān)鍵幀插值運(yùn)算法30311.2 模型動(dòng)畫(huà)30611.3 攝影機(jī)動(dòng)畫(huà)31411.4 光線動(dòng)畫(huà)31811.5 層級(jí)動(dòng)畫(huà)32211.6 二維與三維的動(dòng)畫(huà)整合32511.7 準(zhǔn)備工作326第十二章高級(jí)電腦動(dòng)畫(huà)技術(shù)331簡(jiǎn)述33112.1 反向運(yùn)動(dòng)33112.2 表演動(dòng)畫(huà)與運(yùn)動(dòng)捕捉33412.3 運(yùn)動(dòng)力學(xué)34112.4 程序性動(dòng)畫(huà)35012.5 臉部動(dòng)畫(huà)35712.6 群體動(dòng)畫(huà)36112.7 定點(diǎn)娛樂(lè)與交互式娛樂(lè)363第十三章視覺(jué)特效技術(shù)371簡(jiǎn)述37113.1 數(shù)碼視覺(jué)特效的基本概念37113.2 攝像機(jī)跟蹤37713.3 動(dòng)檢對(duì)位技術(shù)37713.4 藍(lán)屏、綠屏和色度鍵37813.5 布景和角色擴(kuò)建38013.6 群體復(fù)制38013.7 電腦生成粒子38013.8 三維變形38113.9 運(yùn)動(dòng)控制38113.1 0動(dòng)作捕捉和虛擬角色38213.1 1照相測(cè)量法38213.1 2實(shí)景特效383第五部分 后期制作第十四章修圖、合成與色階387簡(jiǎn)述38714.1 圖像處理的基本概念38714.2 修圖39514.3 圖像的合成與混合39914.4 圖像序列化40214.5 色彩分級(jí)407第十五章圖像的分辨率與輸出411簡(jiǎn)述41115.1 數(shù)字輸出的基本概念41115.2 圖像分辨率41215.3 圖像文件格式與縱橫比41815.4 紙面輸出42515.5 在攝影介質(zhì)上輸出圖像42715.6 視頻輸出42815.7 數(shù)字媒體輸出43115.8 三維媒體輸出434

章節(jié)摘錄

插圖：細(xì)分表面對(duì)于建模表面來(lái)說(shuō)是非常普遍而靈活的解決方案。這些表面是一些多邊形網(wǎng)與補(bǔ)丁表面之間的交叉，而且它們擁有每一種傳統(tǒng)建模技術(shù)的一些最好的屬性。細(xì)分表面具有多邊形網(wǎng)的彈性但沒(méi)有類(lèi)似典型的低解析多邊幾何圖形上所顯示的小面。細(xì)分表面也易于呈現(xiàn)平滑的曲線表面，沒(méi)有兩片補(bǔ)丁互相融和時(shí)行列數(shù)目必須先符合的拓?fù)湎拗?。?xì)分表面允許在表面上任意部分呈現(xiàn)不同的辨率，而不是使用一個(gè)相同密度的點(diǎn)布滿整個(gè)模型。細(xì)分表面從彎曲的補(bǔ)片中承繼了它們細(xì)分的特質(zhì)，但是它們擅長(zhǎng)于建模皺痕和裂痕，但這些由b－曲線表面來(lái)處理是非常困難的。但是細(xì)分表面不是如曲面那樣使用參數(shù)的，因?yàn)樗鼈兊耐負(fù)浣Y(jié)構(gòu)是不規(guī)則的而且不是界定于一個(gè)明確準(zhǔn)則公式下的.細(xì)分表面是由規(guī)則系統(tǒng)運(yùn)算定義的，而且許多制造更多多邊形的運(yùn)算法則是按如下兩步做的：首先將每個(gè)表面分裂為四個(gè)切面，然后通過(guò)局部加重值點(diǎn)平均再重新定位頂點(diǎn)。如圖5.2.1所示，此方法可重復(fù)運(yùn)用來(lái)創(chuàng)造更精準(zhǔn)的細(xì)節(jié)。有許多的方法可用于細(xì)分表面，包括插值法、平均法、近似值法和新點(diǎn)的插入法。但是為了使這些手法能有效地運(yùn)行，它們經(jīng)常以適合的近似值法來(lái)執(zhí)行，也就是說(shuō)表面只有在表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要更多的細(xì)節(jié)呈現(xiàn)時(shí)才會(huì)被細(xì)分。細(xì)分表面技術(shù)第一次使用是在制作《棋逢對(duì)手》和《蟲(chóng)蟲(chóng)危機(jī)》中。

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