三维动画设计 百科内容来自于: 百度百科

本书全面系统地介绍了三维动画设计的主流软件3ds max与Maya动画制作的主要技术。全书共分八章,第一章介绍了三维动画的发展概况,第二章到第五章主要介绍了3ds max软件的动画制作技术,讲述了CG理论、动画规律、基础动画制作、摄影机动画、模拟动画及角色动画等,第六章至第八章主要讲述了Maya动画基础、Maya角色动画、动力学模拟等内容。

定义

三维动画又称3D动画,是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界,设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景,再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数,最后按要求为模型赋上特定的材质,并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算,生成最后的画面。
三维动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。由于其精确性、真实性和无限的可操作性,目前被广泛应用于医学教育、军事、娱乐等诸多领域。
三维动画涉及影视特效创意、前期拍摄、影视3D动画、特效后期合成、影视剧特效动画等。
随着计算机在影视领域的延伸和制作软件的增加,三维数字影像技术大大拓宽了实景拍摄的影视效果范围;其不受地点、天气、人员等因素的限制;在成本上相对于实景拍摄也节省很多。
制作人员专业有计算机、影视、美术、电影、音乐等。影视三维动画从影视特效到三维场景都能表现的淋漓尽致。

发展前景

三维动画业是新兴行业,也可称谓CG行业(Computer Graphics的缩写),的确,做三维动画是很有前途的,综观三维动画的发展历程,相信不久的将来,三维将进入千家万户,不再是大电影厂和专业影视制作公司的垄断的专利,这几年做三维和学三维的人日益增多,三维平台的趋势由高端过渡到低端,不再需要几十万的工作站,一般家庭电脑就可以做出很专业的三维作品,三维动画制作的收费也日趋合理,想当年20000块/秒的天价(广告级标版)到现在500元/秒都有人做,三维建筑、室内效果图也下降了很多,想靠做三维发大财以成为虚拟的幻境。国内电影业不景气,外国大片的冲击,如何有效率地提高国人的创作、制作水平和规范制作准则是摆在我们同行面前的不容轻视的课题。
三维动画作为电脑美术的一个分支,是建立在动画艺术和电脑软硬件技术发展基础上而形成的一种相对的独立新型的艺术形式。早期主要应用于军事领域。直到70年代后期,随着PC机的出现,计算机图形学才逐步拓展到诸如平面设计、服装设计、建筑装潢等领域。80年代,随着电脑软硬件的进一步发展,计算机图形处理技术的应用得到了空前的发展,电脑美术作为一个独立学科真正开走上了迅猛发展之路。
三维动画人才已经成为国内市场迫切需求的高薪,高技术人才,根据资料显示,动画行业是未来最受欢迎的高薪职业之一!现在CG动画行业在中国发展的速度很快,我们在电视广告、动画片、电影中经常能看到三维动画设计的元素,目前,在广告、影视、游戏等行业中,三维动画创作人才都是非常抢手的"香饽饽"。

技术

在影视广告制作方面,这项新技术能够给人耳目一新的感觉,因此受到了众多客户的欢迎。三维动画可以用于广告和电影电视剧的特效制作(如爆炸、烟雾、下雨、光效等)、特技(撞车、变形、虚幻场景或角色等)、广告产品展示、片头飞字等等。
三维动画

三维动画

制作

三维动画制作是一件艺术和技术紧密结合的工作。在制作过程中,一方面要在技术上充分实现广告创意的要求,另一方面,还要在画面色调、构图、明暗、镜头设计组接、节奏把握等方面进行艺术的再创造。与平面设计相比,三维动画多了时间和空间的概念,它需要借鉴平面设计的一些法则,但更多是要按影视艺术的规律来进行创作。
根据实际制作流程,一个完整的影视类三维动画的制作总体上可分为前期制作、动画片段制作与后期合成三个部分。
1.前期制作。是指在使用计算机制作前,对动画片进行的规划与设计,主要包括:文学剧本创作、分镜头剧本创作、造型设计、场景设计。
文学剧本,是动画片的基础,要求将文字表述视觉化即剧本所描述的内容可以用画面来表现,不具备视觉特点的描述(如抽象的心理描述等)是禁止的。动画片的文学剧本形式多样,如神话、科幻、民间故事等,要求内容健康、积极向上、思路清晰、逻辑合理。
分镜头剧本,是把文字进一步视觉化的重要一步,是导演根据文学剧本进行的再创作,体现导演的创作设想和艺术风格,分镜头剧本的结构:图画+文字,表达的内容包括镜头的类别和运动、构图和光影、运动方式和时间、音乐与音效等。其中每个图画代表一个镜头,文字用于说明如镜头长度、人物台词及动作等内容。
造型设计,包括人物造型、动物造型、器物造型等设计,设计内容包括角色的外型设计与动作设计,造型设计的要求比较严格,包括标准造型、转面图、结构图、比例图、道具服装分解图等,通过角色的典型动作设计(如几幅带有情绪的角色动作体现角色的性格和典型动作),并且附以文字说明来实现。造型可适当夸张、要突出角色特征,运动合乎规律。
场景设计,是整个动画片中景物和环境的来源,比较严谨的场景设计包括平面图、结构分解图、色彩气氛图等,通常用一幅图来表达。
2.动画片段制作。根据前期设计,在计算机中通过相关制作软件制作出动画片段,制作流程为建模、材质、灯光、动画、摄影机控制、渲染等,这是三维动画的制作特色。
建模,是动画师根据前期的造型设计,通过三维建模软件在计算机中绘制出角色模型。这是三维动画中很繁重的一项工作,需要出场的角色和场景中出现的物体都要建模。建模的灵魂是创意,核心是构思,源泉是美术素养。通常使用的软件有3DSMax、AutoCAD、Maya等。建模常见方式有:多边形建模——把复杂的模型用一个个小三角面或四边形组接在一起表示(放大后不光滑);样条曲线建模——用几条样条曲线共同定义一个光滑的曲面,特性是平滑过渡性,不会产生陡边或皱纹。因此非常适合有机物体或角色的建模和动画。细分建模——结合多边形建模与样条曲线建模的优点面开发的建模方式。建模不在于精确性,而在于艺术性,如《侏罗纪公园》中的恐龙模型。材质贴图,材质即材料的质地,就是把模型赋予生动的表面特性,具体体现在物体的颜色、透明度、反光度、反光强度、自发光及粗糙程度等特性上。贴图是指把二维图片通过软件的计算贴到三维模型上,形成表面细节和结构。对具体的图片要贴到特定的位置,三维软件使用了贴图坐标的概念。一般有平面、柱体和球体等贴图方式,分别对应于不同的需求。模型的材质与贴图要与现实生活中的对象属性相一致。
灯光,目的是最大限度地模拟自然界的光线类型和人工光线类型。三维软件中的灯光一般有泛光灯(如太阳、蜡烛等四面发射光线的光源)和方向灯(如探照灯、电筒等有照明方向的光源)。
灯光起着照明场景、投射阴影及增添氛围的作用。通常采用三光源设置法:一个主灯,一个补灯和一个背灯。主灯是基本光源,其亮度最高,主灯决定光线的方向,角色的阴影主要由主灯产生,通常放在正面的3/4处即角色正面左边或右面45度处。补灯的作用是柔和主灯产生的阴影,特别是面部区域,常放置在靠近摄影机的位置。背灯的作用是加强主体角色及显现其轮廓,使主体角色从背景中突显出来,背景灯通常放置在背面的3/4处。
摄影机控制,依照摄影原理在三维动画软件中使用摄影机工具,实现分镜头剧本设计的镜头效果。画面的稳定、流畅是使用摄影机的第一要素。摄影机功能只有情节需要才使用,不是任何时候都使用。摄像机的位置变化也能使画面产生动态效果。
动画,根据分镜头剧本与动作设计,运用已设计的造型在三维动画制作软件中制作出一个个动画片段。动作与画面的变化通过关键帧来实现,设定动画的主要画面为关键帧,关键帧之间的过渡由计算机来完成。三维软件大都将动画信息以动画曲线来表示。动画曲线的横轴是时间(帧),竖轴是动画值,可以从动画曲线上看出动画设置的快慢急缓、上下跳跃。如3DSMax的动画曲线编辑器。三维动画的动是一门技术,其中人物说话的口型变化、喜怒哀乐的表情、走路动作等,都要符合自然规律,制作要尽可能细腻、逼真,因此动画师要专门研究各种事物的运动规律。如果需要,可参考声音的变化来制作动画,如根据讲话的声音制作讲话的口型变化,使动作与声音协调。对于人的动作变化,系统提供了骨骼工具,通过蒙皮技术,将模型与骨骼绑定,易产生合乎人的运动规律的动作。
渲染,是指根据场景的设置、赋予物体的材质和贴图、灯光等,由程序绘出一幅完整的画面或一段动画。三维动画必须渲染才能输出,造型的最终目的是得到静态或动画效果图,而这些都需要渲染才能完成。渲染是由渲染器完成,渲染器有线扫描方式(Line-scan如3dsMAX内建的)、光线跟踪方式(Ray-tracing)以及辐射度渲染方式(Radiosity如Lightscape渲染软件)等,其渲染质量依次递增,但所需时间也相应增加。较好的渲染器有Softimage公司的MetalRay和Pixal公司的RenderMan(Maya软件也支持RenderMan渲染输出)。通常输出为AVI类的视频文件。
3.后期合成。影视类三维动画的后期合成,主要是将之前所做的动画片段、声音等素材,按照分镜头剧本的设计,通过非线性编辑软件的编辑,最终生成动画影视文件。
三维动画的制作是以多媒体计算机为工具,综合文学、美工美学、动力学、电影艺术等多学科的产物。实际操作中要求多人合作,大胆创新、不断完善,紧密结合社会现实,反映人们的需求,倡导正义与和谐

优秀作品

优秀国产动画长片

  1. 《我叫MT》
    《我叫MT》是一部由七彩映画工作室出品的原创3D网络动画,被众多网友冠之以“国产动画新光芒”的动画剧集。该动画是以魔兽为核心的人气旺盛的同人网络动画,其原型是暴雪公司著名的网络游戏《魔兽世界》。该片是由一群游戏动漫爱好者共同打造的,其中人物包括“核桃”、“奶茶超人”、“迷路了”等,清馨幽默的风格倍受魔兽玩家的推崇。
2.《魁拔》
魁拔》(Kuiba)是北京青青树动漫科技有限公司(VASOON Animation)原创,中国电影集团公司发行的一部玄幻热血系列动画电影,作品为写实画风。《魁拔》全系列计划有漫画、图书及多部动画电影剧场版、动画连续TV版等。
《魁拔》节选

《魁拔》节选

优秀国产动画短片

1.四维梦工场在08年到11年间自主开发原创动画短片《囧人类》系列:《掩耳盗铃》在“中国第八届艺术节”中获得“最佳动画短片”;《有间客栈》、《有窜葫芦》《歪星物语》。2012年打造反恐系列动画微电影《S.A》。
2.《红领巾侠》是由中国传媒大学07级动画系七位大三在读学生联合创作,主要讲述老师和学生围绕着一本漫画书的故事。片长4分41秒,动画流畅加略显夸张的表现手法,横飞的各种熟悉不过的儿时玩物,曾经我们都幻想过的被老师抓到时大战老师逃出生天的空想,还有最后幻想破碎回到现实里的无奈。80-90,充满了回忆的那段时光,代入感强烈。

高校专业

基本信息

专业名称:三维动画设计
专业代码:590118

培养目标

本专业培养思想品德良好,具有健康的、积极的、开放的、包容的审美观;具有扎实的美术创作的基本功和艺术设计的持续学习能力;有一定的计算机技术基础;熟练掌握常用电脑设计软件;胜任艺术设计相关岗位工作;具有较强的交流能力、社会适应能力、创新能力、实践能力的涉外型、复合型、应用型人才。

主要课程

素描、色彩、三大构成、基础图案、装饰画与材料、标志设计、CI设计、包装设计、室外内设计、广告摄影、计算机基础、平面设计、三维动画、网页设计等。

就业方向

毕业后可以在广告、娱乐业及因特网等方面从事平面艺术设计、多媒体设计、网页设计、动画设计的边缘学人才,以及在广告装饰、新闻媒体等单位从事有关电脑设计方面的工作。

同名图书

内容介绍

本书深入浅出,图文并茂,分块讲解,每章有重点提示,并配有与教学结合的制作实例,还有课后补充练习内容,同时配有辅助教学的多媒体资料光盘,使课程知识内容形象化,能够充分激发学生的学习兴趣,达到将理论教学与操作技巧紧密结合的目的

作者介绍

徐亚非,东华大学服装学院艺术设计学院副院长,新媒体艺术设计学科教授,教育部高等学校文科计算机基础教学指导委员会艺术委员会委员。研究方向为电脑平面设计、二维、三维动画设计、影视编辑与合成、虚拟设计等。 近年来在核心期刊和学术刊物上发表了《现代科学与艺术》、《计算机进行三大构成教学初探》、《虚拟技术在立体构成中的应用》等十四篇学术论文,出版了《电脑平面广告设计》、《电脑美术设计基础》、《计算机艺术设计基础》、国家“十一五”规划教材《非线性剪辑与合成》、《传统绘画与数码》》

目录

前言
第一章 三维动画的发展概况
1.1 历史介绍:动画行业的诞生与发展
1.2三维动画行业的现状与应用
1.3常用三维软件介绍
1.4三维动画制作的主要技术
第二章 3ds max基础动画操作
2.13ds max界面介绍
2.2 基础运动动画制作
2.3 雨效动画制作
2.4 色彩变换动画
2.5 动画输出设置
第三章 3ds max摄影机动画操作
3.1 3ds max中的摄影机命令面板
3.2 摄影机在建筑场景中的移动制作
3.3 摄影机的抖动效果制作
第四章 3ds max模拟动画
4.1 超级喷射(Super Spray)
4.2 粒子产卵实例

常用软件

通常在动画制作领域主要有下面的一些常用制作软件:

SoftImage

SoftImage最初是一款历史悠久、功能强大的工作站上应用的三维造型、绘图、动画软件,对于动画的制作尤其擅长,SoftImage在动画制作中可以借助于大量的动画辅助工作完成令人惊异的效果,作品中的元素栩栩如生,相信大家都对《侏罗纪公园》中的恐龙形象记忆尤深,这就是使用SoftImage工具创作的动画中及具代表性之一。同样的,SoftImage也越来越多的被游戏开发人员所接受,当然同样是因为其卓越的性能所决定的。

Lightwave 3D

起初Lightwave 3D是由NewTek公司为Amiga平台设计的一款三维软件,当然现在已可以运行于Windows的操作平台,该三维软件的主要特点就是可以实现粒子动画以及不同类型的图像映射和图像融合效果。

Renderman

Renderman是Pixar公司开发的一款可编程的三维创作软件,它在三维电影的制作中取得了重大成功,《玩具总动员》中的三维造型全部是由Renderman绘制的。

Maya

Alias|Wavefront公司(现更名为Alias)从成立至今,一直保持着强劲的增长势头,在业界始终处于前沿领域。公司目标是为创造最逼真的数字视觉体验而开发前沿软件,这个目标业已实现。公司开发的众多三维软件中,以Maya为大家所熟知,尤其是公司为适应如今飞速发展的PC电脑,又推出了适用于Windows NT工作环境下的Maya版本,更加扩大了业界人员的使用普及率。Maya是一个功能强大的三维软件,长被应用于影视动画和特技制作中,我们大家所熟知的《星际战队》、《指环王》等影片中的电脑特技部分制作都是由它所完成

3D MAX

由Discreet开发三维动画软件3DMAX,作为公司的旗舰产品,从最早的3D Studio到换代产品3DMAX在我国一直有着非常大的用户群。很多的读者也许都知道国内很长一段时间内使用这个软件进行建筑效果图的制作,也是由于当时的实际情况3DMAX成为国内3D行业入门必须学习掌握的软件。随着不断的对软件的工作流程以及工具功能方面的改进和提高,软件应用方面在动画和游戏开发制作方面都得到了提高,尤其是Max7.0的推出,从功能方面主要针对与游戏制作方面功能的提高来说更加适应于现近的工作需要,必将得到更多用户群体的支持和认可。
Max成功参与了新出品的影视作品《后天》中的某部分电脑特技的制作,并得到了业界认可,由此可见其动画方面的优势。

Extreme

3D经常被应用于美术设计、多媒体制作以及在三维动画的合成方面,Extreme3D设计的符合人性化的界面操作环境,使我们操作与使用浅显易懂极易上手。Extreme3D还具有一套完整的3D动画制作环境,从最初的三维模型的建立到动画的控制与调整再到最后的场景着色这一系列的操作步骤可以一气呵成。
应用方面通常是和我们的多媒体操作软件FreeHand、Director以及Authorware结合使用,最大的特点就是可以在Windows和Macintosh操作系统间跨平台使用。

Poser

由Metacreations公司开发的Poser软件,是一款人物模型与动画设计的三维软件,最初通常被应用到服装设计领域,作为服装设计师利用电脑参与设计的辅助工具。随着科技要求的不断提高,现在也被应用到其他的一些三维领域内。

Bryce

和Poser一样,同为Metacreations公司旗下产品。Bryce操作软件拥有非常强大的三维场景制作功能,无论专业设计人员或者业余爱好者都可以轻松掌握与操作,Bryce允许我们将库文件中的自然环境如:天空、海洋、山脉以及建筑等等自然环境中有的东西直接导入三维模型组中制作生成动画,并且我们可以对其进行细微的编辑调整。
当然,在当今3D动画制作领域还有很多的制作软件与非主流的软件,他们都具有各自的操作特点,拥有一部分的用户群体,当然与业内的这些主流产品相比来说,不适应于大环境下的普及与结合,这也不是本书所要介绍的重点。

相关机构

武汉工程职业技术学院
武汉工程职业技术学院由国有特大型钢铁企业武汉钢铁(集团)公司主办,于2001年4月,与武汉冶金自动化高级技工学校重组成立。1999年学校首次招收全国普通高考的学生,开始跨入高等职业技术教育领域。2013年,决定新增影视动画专业方向,同时与企业进行合作教学,丰富学习专业知识和实践能力,培养学生熟练掌握Photoshop软件操作、Maya高级模型、Maya材质与贴图、Maya高级影视动画、Maya高级特效、After Effects影视后期合成、Premiere视频编辑、ZBrush高级雕刻,BodyPaint三维纹理绘制,群体建筑渲染表现技术,教师在教学中结合生产实际传授知识,培养优秀适应性人才。
四维梦工场
四维梦工场是武汉四维创意教育科技有限公司旗下的专业动漫游戏培训学院。主要培养动漫设计、游戏设计、影视动画、建筑漫游等专业人才。凭借着专业的授课老师,独特完善的课程体系,严格的管理模式,现代化的教学环境,为社会输送大批优质动漫游戏人才。
水晶石教育上海中心
水晶石教育上海中心是北京水晶石技术培训有限公司旗下的专业教育培训机构。水晶石教育以“实战教学、实用教学、实时教学”为理念,面向个人及机构提供专业数字艺术教育服务,并致力于通过领先的技术手段、高品质的教学案例和变革性的教育方式,完善个体的终生学习和学习型组织的发展进程,助力于视觉艺术领域人员素质的提升。
西安动画技师学院
西安动画技师学院(原‘西安动画职业培训学院’)成立于2006年,是一所以培养动画艺术类预备技师/本科和高级工/大专为主要目标的高级职业技术院校;主要培养学生掌握动漫专业理论知识、影视动画设计与3D动漫制作先进技术,具备一定的漫画创作能力,能快速适应文化产业、创意产业及影视动画、动漫游戏行业生产一线所需要的高技能专业化人才。
环球数码动画学院
致力于在全球发展以数码内容为主的业务,包括三维动画创作及制作、数字影院解决方案提供以及影视动画人才培训等。公司拥有中国最大且CG制作水平最高的团队,并已在数码媒体行业建立一定地位及网络,能够与西方制作公司无间合作,在中国也是最早开展实战型三维数字人才培训的机构之一,是目前国内三维动画培训最高水平的“代名词”,也被称为中国动漫的“西典军校”。
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