三維動畫技術(shù)

前言

　　不少人和作者一樣，在接觸了三維動畫之后，為自己的大腦被現(xiàn)實(shí)固相所占據(jù)而感慨不已，為缺乏想象力而慚愧，為世間的浪漫美好成為了追憶而扼腕。渴望思維的自由，力求掙脫現(xiàn)實(shí)的束縛，追求創(chuàng)造美好浪漫，成為三維動畫最真實(shí)的人生體驗(yàn)?！　赢嫾夹g(shù)發(fā)展十分迅速，新概念層出不窮，令人日不暇接，使我們深深感到技術(shù)的更新時不我待。初學(xué)三維動畫的人，-起初都在猶豫是學(xué)Max還是學(xué)Maya，抑或?qū)Wsoftimage。不少人跟風(fēng)盲動，東一榔頭西一棒子，幾年下來才發(fā)現(xiàn)什么也沒有學(xué)明白。為此，我們建議學(xué)習(xí)三維動畫不要過于求新求全，最好能立足一個設(shè)計(jì)工具，開始時將學(xué)習(xí)的重心放在三維動畫的基礎(chǔ)理論和制作原理的理解上，在打基礎(chǔ)的同時不斷擴(kuò)展，舉一反三，向前輩和高手請教，一個技術(shù)難題接一個技術(shù)難題地攻克，才能夠打下扎實(shí)的功底，創(chuàng)作出優(yōu)秀的作品，滿足實(shí)際設(shè)計(jì)的需要?！　”緯灰蕾囉谀硞€具體軟件平臺，全景式介紹必須掌握的三維動畫技術(shù)術(shù)語，結(jié)合圖示介紹目前主流的動畫設(shè)計(jì)與制作技術(shù)，清晰明了地講解三維動畫的制作過程，涉及最新的計(jì)算機(jī)動畫技術(shù)。全書共10章：第1章介紹了三維動畫的歷史、計(jì)算機(jī)動畫的各種主流軟件以及三維動畫的基本制作流程，讓讀者為學(xué)習(xí)三維動畫增加一些背景知識；第2章介紹三維動畫的基本概念，幫助理解和認(rèn)識三維世界；第3章主要介紹三維動畫模型構(gòu)成方式等模型建構(gòu)的基本概念；第4章介紹三維動畫高級建模的基本理論和各種方法；第5章全面介紹材質(zhì)與貼圖的基本知識，學(xué)習(xí)材質(zhì)設(shè)計(jì)方法：第6童介紹動畫中的攝像機(jī)工作原理和應(yīng)用方法。

內(nèi)容概要

　　《三維動畫技術(shù)》不依賴于某個具體軟件平臺，全景式介紹必須掌握的三維動畫技術(shù)術(shù)語，結(jié)合圖示介紹目前主流的動畫設(shè)計(jì)與制作技術(shù)，清晰明了地講解三維動畫的制作過程，涉及最新的計(jì)算機(jī)動畫技術(shù)。

書籍目錄

第1章 緒論11.1 三維動畫的發(fā)展31.1.1 三維動畫的起步與發(fā)展31.1.2 計(jì)算機(jī)動畫中國之路81.1.3 動畫未來101.1.4 三維動畫的優(yōu)勢和劣勢101.2 主要應(yīng)用領(lǐng)域111.2.1 影視與廣告制作111.2.2 游戲開發(fā)與角色設(shè)計(jì)121.2.3 建筑規(guī)劃與房地產(chǎn)領(lǐng)域131.2.4 虛擬現(xiàn)實(shí)和3Dweb131.2.5 工業(yè)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品展示141.2.6 模擬、教育和娛樂141.3 主流設(shè)計(jì)軟件介紹161.3.1 小型三維動畫設(shè)計(jì)軟件161.3.2 大型三維動畫設(shè)計(jì)軟件171.3.3 三維動畫軟件的發(fā)展情況181.3.4 動畫軟件的選擇與學(xué)習(xí)181.4 硬件環(huán)境與配置191.5 三維動畫的制作流程21思考與實(shí)踐25第2章 理解和認(rèn)識三維世界262.1 三維世界與空間坐標(biāo)272.1.1 什么是數(shù)字空間?272.1.2 視圖窗口282.1.3 計(jì)算機(jī)圖像生成方式282.1.4 在三維空間中移動292.2 對象的操控302.2.1 虛擬工具302.2.2 空間移動312.2.3 世界／對象坐標(biāo)系312.2.4 旋轉(zhuǎn)功能312.2.5 縮放操作和相對尺寸322.3 對象復(fù)制與陣列332.3.1 對象的復(fù)制方法332.3.2 復(fù)制模式332.3.3 陣列復(fù)制342.3.4 鏡像復(fù)制352.3.5 快照復(fù)制352.3.6 間隔復(fù)制352.4 組與集合362.4.1 組362.4.2 集合362.4.3 群組37思考與實(shí)踐37第3章 三維建?；A(chǔ)3.1 建模基礎(chǔ)概念393.1.1 空間、對象和結(jié)構(gòu)393.1 1.2 點(diǎn)、線、邊、面403.1.3 法線和平滑組403.1 模型種類413.1.5 模型的文件格式423.1.6 三維建模的原則423.2 二維曲線的繪制與編輯433.2.1 樣條線的點(diǎn)、段、線433.2.2 NURBS曲線443.3 擠壓、旋轉(zhuǎn)與放樣463.3.1 旋轉(zhuǎn)造型463.3.2 擠壓造型463.3.3 三維放樣463.4 基本幾何體與組合造型493.4.1 基本幾何體的結(jié)構(gòu)與參數(shù)493.4.2 基本幾何體的創(chuàng)建步驟503.4.3 組合造型50思考與實(shí)踐51第4章 高級建模技術(shù)524.1 多邊形模型構(gòu)建534.1.1 幾何理論及多邊形544.1.2 多邊形網(wǎng)格的構(gòu)建554.1.3 文件格式594.1.4 優(yōu)缺點(diǎn)594.2 NURBS模型構(gòu)建604.2.1 NURBS主要應(yīng)用604.2.2 NURBS模型構(gòu)建方法604.3 面片模型構(gòu)建634.3.1 面片建模的基本概念634.3.2 構(gòu)建方法654.4 數(shù)字雕塑664.4.1 數(shù)字雕塑的軟件工具664.4.2 數(shù)字雕塑原理介紹664.4.3 雕塑的基本過程684.4.4 數(shù)字雕塑的輸出69思考與實(shí)踐69第5章 材質(zhì)與紋理貼圖705.1 材質(zhì)概述715.1.1 什么是材質(zhì)?715.1.2 理解Shade735.1.3 材質(zhì)的設(shè)計(jì)過程745.2 程序貼圖和紋理位圖755.2.1 程序貼圖755.2.2 紋理位圖755.3 貼圖坐標(biāo)765.3.1 球形投影765.3.2 圓柱投影765.3.3 平面投影775.3.4 立方體投影775.3.5 UV投影或UVW投影775.4 貼圖通道785.4.1 紋理貼圖通道785.4.2 貼圖通道范例785.5 無縫紋理825.5.1 紋理貼圖制作方法825.5.2 擴(kuò)展貼圖83思考與實(shí)踐84第6章 三維攝像機(jī)6.1 動畫中的攝像機(jī)866.1.1 使用攝像機(jī)的必要性866.1.2 攝像機(jī)的主要參數(shù)876.1.3 鏡頭的作用896.2 操縱攝像機(jī)916.2.1 鏡頭推拉技巧916.2.2 搖鏡頭技巧926.2.3 移鏡頭技巧936.2.4 跟鏡頭技巧936.2.5 旋轉(zhuǎn)鏡頭技巧946.2.6 晃動鏡頭技巧946.3 攝像機(jī)的匹配與跟蹤946.3.1 實(shí)際拍攝圖像的評估956.3.2 獲得的信息956.3.3 定義攝像機(jī)的參數(shù)966.3.4 設(shè)定匹配關(guān)系966.3.5 運(yùn)動匹配的測試966.3.6 傳送場景976.3.7 動畫制作流程中的運(yùn)動匹配97思考與實(shí)踐97第7章 動畫燈光系統(tǒng)7.1 燈光的基本原理997.1.1 光源的種類997.1.2 有關(guān)光線的理論1017.1.3 光線的投影：1047.1.4 三維動畫燈光與真實(shí)影視燈光的比較1057.2 燈光的主要功能1077.2.1 燈光的功能1077.2.2 實(shí)現(xiàn)光的功能1077.3 布光的基本流程1097.3.1 三維動畫用光的一般原則1097.3.2 三維動畫中燈光設(shè)計(jì)的步驟110思考與實(shí)踐111第8章 圖像渲染8.1 渲染算法與渲染器1138.1.1 渲染的基本概念1138.1.2 渲染的基本過程1138.1.3 主要的渲染算法1148.1.4 智能光1188.1.5 主流渲染器介紹1198.2 渲染與輸出1248.2.1 渲染設(shè)置1248.2.2 圖像精度1268.2.3 輸出方式1268.2.4 輸出尺寸1278.2.5 壓縮方式1288.2.6 NLDV1288.2.7 渲染時間1298.3 后渲染效果1298.3.1 景深效果1298.3.2 運(yùn)動模糊效果1308.3.3 鏡頭光暈效果1318.3.4 大氣效果1318.4 網(wǎng)絡(luò)分布式渲染1328.4.1 網(wǎng)絡(luò)渲染1328.4.2 網(wǎng)絡(luò)分區(qū)渲染1348.4.3 渲染農(nóng)場135思考與實(shí)踐137第9章 動畫設(shè)計(jì)9.1 動畫基礎(chǔ)1399.1.1 動畫元素1399.1.2 動畫過程1409.1.3 動畫軌跡1429.2 層次與運(yùn)動學(xué)1439.2.1 層次1439.2.2 運(yùn)動層次1469.3 真實(shí)可信的運(yùn)動1479.3.1 狐度9.3.2 重量148第10章 合成與特效15010.1 視頻合成15110.2 特效制作15210.2.1 特效的類型1510.2.2 視頻合成15310.2.3 特效元素153思考與實(shí)踐156主要參考文獻(xiàn)157

章節(jié)摘錄

　　季節(jié)等環(huán)境因素影響：可修改性較強(qiáng)，質(zhì)量要求更易受到控制；對實(shí)拍成本過高的鏡頭，可通過三維動畫降低成本；可通過三維動畫完成實(shí)拍有危險(xiǎn)性的鏡頭；可通過三維動畫來模擬完成無法重現(xiàn)的鏡頭；能夠?qū)λ憩F(xiàn)的產(chǎn)品起到美化作用。但三維動畫制作對制作人員的技術(shù)要求較高?！　∮捎诋嬅姹憩F(xiàn)沒有攝影設(shè)備的物理限制，可以將三維動畫虛擬世界中的攝影機(jī)看作是理想的電影攝影機(jī)，而制作人員相當(dāng)于導(dǎo)演、攝影師、燈光師、美工、布景，其最終畫面效果的好壞僅取決于制作人員的水平、經(jīng)驗(yàn)和藝術(shù)修養(yǎng)，以及三維動畫軟件及硬件的技術(shù)局限。　　但三維動畫的制作周期相對較長，動畫影片的制作成本與制作的復(fù)雜程度和所要求的真實(shí)程度成正比，并呈指數(shù)增長?！　⌒枰赋龅氖?，三維動畫技術(shù)雖然入門門檻較低，但要精通并熟練運(yùn)用卻需多年不懈的努力，同時還要隨著軟件的發(fā)展不斷學(xué)習(xí)新的技術(shù)，在所有數(shù)字媒體制作形式中技術(shù)含量是最高的。由于三維動畫技術(shù)的復(fù)雜性，最優(yōu)秀的3D設(shè)計(jì)師也不大可能精通三維動畫的所有方面?！　‰S著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)飛躍性的發(fā)展三維動畫設(shè)計(jì)的制作行業(yè)也迅速騰飛，現(xiàn)今已經(jīng)遍布于視覺藝術(shù)設(shè)計(jì)相關(guān)的各個行業(yè)，尤其是三維動畫藝術(shù)徹底革新了影視特技行業(yè)、計(jì)算機(jī)游戲、電視、多媒體、建筑視覺表現(xiàn)等行業(yè)，并且在科研、軍事、建筑與藝術(shù)各方面得到廣泛的應(yīng)用?！　?.2.1影視與廣告制作　　影視三維動畫涉及影視特效創(chuàng)意、前期拍攝、影視3D動畫、特效后期合成、影視劇特效動畫等。隨著計(jì)算機(jī)在影視領(lǐng)域的延伸和制作軟件的增加，三維數(shù)字影像技術(shù)打破了影視拍攝的局限性，在視覺效果上彌補(bǔ)了拍攝的不足，在一定程度上節(jié)約制作成本，同時避免了外景地天氣、季節(jié)變化的制約?！　D1.21為電影《達(dá)·芬奇密碼》的拍攝現(xiàn)場，電影中宏偉莊嚴(yán)的教堂是由三維動畫技術(shù)制作的，創(chuàng)造出極佳的視覺效果，與搭建一個真實(shí)的教堂拍攝場景相比，制作成本大幅下降。

圖書封面

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