动画角色设计中Maya技术的应用探讨

容健玲

摘 要：随着三维动画技术的发展与进步，影视动画逐渐占据了主流市场，三维动画逐渐受到了人们的欢迎。作为三维动画的尖端制作软件——Maya具有各项角色设计功能，且渲染质量、制作效率高，在动画角色动作与表情设计中有着广泛应用。Maya软件应用在动画角色设计中，能充分体现动画角色的特点。分析了在动画角色设计中使用Maya软件的制作过程，探讨了如何应用Maya软件，以丰富角色形象。

关键词：动画角色；Maya；设计软件；多边建模

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.077

近年来，三维软件技术飞速发展，各种动画角色设计越来越逼真、丰富，特别是经典三维动画角色让人们过目不忘，比如《冰河世纪》《阿凡达》等影片中都體现了动画角色制作和设计的意义。但往往很多角色概念只存在剧本中，如何根据剧本描述一个生动的角色，一直都是动画角色设计的重点。Maya是一款三维设计高尖软件，在三维动画角色设计中不仅可以进行角色建模和身体建模，还可以设计面部表情和动作等，应用效果比较好。因此，人们逐渐在越来越多动画影片中应用Maya软件设计动画角色，以体现角色的特点。

1 动画角色的创建环节和制作流程

通过Maya软件来设计与制作动画角色时，主要包含角色建模、UV展开、贴图绘制与赋予材质、蒙皮和绑定、权重绘制、调整表情和动作、渲染角色。

1.1 角色的建模

主要是按照动画角色原画的设定稿展示效果，通过Maya多边建模的技术对动画角色进行设计与制作，设计出生动与有特点的角色，并且所设角色有演员功能，属于三维动画主体。就目前而言，常见三维动画影片包含《魔兽》《霍比特人》《爵迹》等。

1.2 UV展开

由于三维动画需要考虑角色动感，Maya软件的自身纹理贴图不符合人们对质感的需求，需要制作优秀的贴图，而这在某种程度上会耗费制作人员大量的精力，但UV的贴图功能可以有效解决该问题。应用UV贴图可以在纹理图像和角色的模型表面间建层，与地球仪经纬度比较相似，像素可以按照UV坐标定位，对模型正确部位进行固定。

1.3 贴图绘制与赋予材质

在完成角色模型以后，需要按照模型各个部位质感赋予相应的材质，比如斑点、头发主要赋予Anisotropic的材质，皮肤主要赋予Blinn的材质。

1.4 蒙皮和绑定

在动画影片中，一般需要通过骨骼来带动角色模型，所以在通过Maya软件建立角色时，需要重视骨骼绑定步骤，充分体现角色真实性。

1.5 权重绘制

对已完成骨骼蒙皮和绑定的模型进行调整，认真观察骨骼控制运动的范围，同时微调不合理的动作。

1.6 调整表情和动作

为了提高角色冲击力，保证动画角色动作流畅性和表情丰富性，需要在角色身体与头部装设控制器，对角色器官运动进行控制，同时对视角与光线等参数进行调整，加强角色的真实感。

1.7 角色渲染

该步骤是为了渲染动画镜头效果，而非调整视角与光线，从而提高影视动画的制作水平。

2 Maya软件的应用

2.1 关于角色形体的建模

在动画制作中，动画角色的建模属于中心内容，很多优秀三维动画角色都是通过Maya建模功能实现的，而角色的形体建模属于三维艺术的基本内容，如果想设计出理想的形体，则需要了解人体动力学、解剖学和透视等。这是因为人体的形式比较复杂，如果不深入研究，会导致动画角色的设计不够立体。因此，应用Maya软件对角色形体进行建模时，需要建模人员有感知三维空间的能力。常用建模方式有surface与polygon，比如在《冰河时代》三维动画影片中，在进行松鼠、猛犸象等角色的建模时，先要考虑社会背景，很多动物在生活中都需要竞争，所以，猛犸象的形体设计比较强壮，而松鼠主要是为了夺果。在进行角色设计时，需要充分体现动物的情感内涵和创新精神，展现角色的特点。在对猛犸象建模时，需要根据以下步骤设计和操作：应用Cube命令建立多变性的立方体，通过Mesh-Smooth命令实施平滑，如果形体对称，需要删除50%，并在后期实施镜像处理；应用Edit Mesh-Cut faces Tool命令剪切模型，确定形体的中心点，主要包含象牙、眼睛和鼻子；在形状调圆和调整布线以后，充分应用挤压、细化与平滑等命令勾画出完整的模型。角色手掌建模如图1所示。

2.2 身体动作

很多三维动画能风靡的主要原因是三维动画中运用了夸张的表现手法，比如在《阿凡达》中，通过镜头横移与形体变化等表现形式，区分了动画与现实生活，使观众获得了全新的视觉体验，颠覆传统人体动力学的规律，加强角色的灵活性和生动性。而角色的运动依赖于运动原理，在设计角色的动作时，先要把握人体动力学和物理动力学的运动规律，比如角色自身的体重会影响到运动急缓——如果角色的体重较轻，则动作就会相对流畅、轻盈；如果角色比较重，动作就会迟缓、沉稳。此外，在设定角色时，还要考虑到重心，比如人在行走时，重心主要在腰跨位置，老年人则会相对偏下。

在确定模型后制作行走动画时，应明确两脚之间的距离、确定身体下肢动作和重心起伏、加设身体旋转动作、调整手臂摆动幅度、加设侧旋动作和重心偏移动作、调整细节。

2.3 面部表情

在动画角色的设计中，面部表情设计主要是为了凸显角色的内心情感，在不少著名的动画影片之中，角色的头部设计比真实头部大了2倍，比如《卑鄙的我》中神偷格鲁的设计充分细化了角色的面部表情，以体现出角色内心的情感。因此，在动画的角色头部建模时，要重视面部布线，避免存在三角面。只有布线合理，才可以保证后期制作的质量。在设计表情的过程中，主要是嘴部与眼部微表情的设计，然后是鼻子、眉毛上下运动与脸部肌肉动作。比如《卑鄙的我》中小女孩期待与委屈时，主要通过眉毛、眼睛与嘴巴来表现。从三维动画的实际制作过程中可知，嘴巴与眼睛配合可以体现角色内心的变化。在表现委屈表情时，眼睛前侧可以微微下压，眉毛中后端向下，其中一侧嘴角微微向下。如果没有充分体会这些细节，则易将难过与委屈两个表情混淆。期待表情一般是嘴角、眉毛上扬，眼睛睁大，但极易混淆惊讶与开心两个表情。要想保证面部表情的设计精细度，应将多种控制器绑定在模型上，同时，牙齿与舌头建模也应进行骨骼绑定，从而确保后期配音与动作的结合。比如，很多发音需要抖动舌头，才可以发出类似：Du-lulululu”的声音。具体动画表情制作从如图2所示。

2.4 角色的渲染

在三维动画的角色制作中，渲染属于最后一个部分，通常使用Maya软件自带渲染器，设置灯光以后，能有效实现材质效果，使角色模型更加逼真，从而保证渲染后的模型效果。就目前而言，Maya软件渲染模式主要是分层渲染，这种渲染模式可以降低差错发生率，提高速度，减轻计算机的运行负担。通常情况下，渲染流程为：①场景构建。可以通过Vue（3D渲染软件）来设计自然环境，但需要高度重视Maya和Vue两种软件默认单位的转换。将模型导入以后，布置场景元素，按照Maya软件的动画镜头要求，在规定范围内布置光线、大气和植被。②摄像机的调整。将摄像机的焦距调整成55 mm，从而方便肉眼观察。通过mentalray渲染器实施分层渲染的过程中，需要考虑模型设计复杂程度。③设置角色色彩。按照剧情需要来设置渲染色调，阳光、欢快的剧情需要采用暖色调，而比较悲伤的要采用冷色调。

3 结束语

总而言之，在制作三维动画的过程中，通过Maya软件设计动画角色有很多便利，可以从角色的建模开始逐渐深入，一直到最后的渲染。但在动画角色设计的过程中，由于整个设计过程比较复杂，不仅需要考虑角色的美观，还要凸显角色的特点。因此，需要严格按照剧情布置，合理设计动画角色材质、形体和动作等，同时，重视角色面部表情的设计，保证动画效果的逼真程度，从而吸引更多的观众。

参考文献

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[3]徐雅晴.基于Maya技术的动画短片制作的探究——以《微幸福》为例[J].信息技术与信息化，2014，13（05）.

〔编辑：张思楠〕