3D MAX软件中艺术与技术的综合应用

□蒋伊旭 山西应用科技学院

一、3D MAX 软件的背景及发展

3D Studio Max 简称为3D max或3D MAX，是Autodesk公司开发的基于pc系统的三维动画渲染和制作软件，前身是基于DOS操作系统的3D Studio系列软件。3D MAX软件在1996年问世之后的若干年间被设计者在美术、建筑、室内环境等领域应用。之后，随着该软件功能的不断强大，其被更多的影视制作人应用于电影、电视、动漫等领域。这种涉及多领域的使用为视觉欣赏者创建了一个接近真实的虚拟世界。其强大的功能和它带给人们新鲜而真实的视觉冲击力前所未有，它将设计艺术表现的张力提升到一个极致的高度[1]。

二、3D MAX 软件的主要功能

3D MAX 是当今世界上应用最广泛的三维建模和动画渲染软件，它完全能满足制作动画、设计游戏场景的需求，被更广泛地应用于影视剧、多媒体制作等视觉领域。特别是它可以在应用中拓展出意想不到的效果，其主要功能有建模、渲染等。

（一）建模及建模方法

3D MAX建模主要是用于三维动画。3D MAX建模是制作一个三维的实体模型，它是几何建模、一个仿真的体，可以用来辅助设计、分析或加工场景与形象。方法主要有多边形（Polygon）建模、细分曲面技术、单面曲面技术（人物与游戏角色）等。其中“布尔”也就是建模的“段”，这些分段是建立高质量模型的重点，是建造比较复杂的模型时需要特别注意的地方。例如，“人物”“动物”“汽车”等之所以要布线，是因为模型的线条是根据真实物体的“实体结构”或“肌肉走向”而设定的。

（二）渲染方法

渲染是最终使图像符合3D场景、人物的制作方法。它用于建模之后，是将材料和质地的特点结合进行的过程。在渲染程式中，这些可视属性是物体表面的色彩，如纹理、光滑度，反射率、折射率、发光度等，这些属性将电脑三维的虚拟世界变得和真实世界一样丰富多彩。

（三）灯光

3D MAX里的几种灯光选项和我们常见的灯光一致，都用于照明。灯光的丰富性，使设计感更加丰富而逼真。

三、3D MAX软件的艺术表现力

（一）真实场景的优质特效表现

基于上述功能，3D MAX软件在影视、动画等的后期处理上是非常真实的，这种真实表现环境的技术避免了镜头随情节变换的僵硬，使动态的细腻连接得到生动的表现。3D MAX软件将艺术与技术紧密结合，整合了空间变化与细节质量，有效拓展了虚拟空间的深度，提升了画面的整体美感。

（二）逼真的动态与光影

3D技术在空间的表现上巧妙地将人物和背景相结合，将渲染出的不同动作和背景相叠加，使其更接近生活和自然。光线的效果对场景中氛围的营造，让虚拟实现不同层次光线的交织及不同场景中不同情感色彩的表现更接近人的视觉效果。

（三）3D MAX软件中的技术与艺术结合

3D MAX软件的技术设计涵盖三维艺术表现的全部，至今已发展极为成熟，在我们经常观看的动漫、影视里的人物活动、环境、色彩、质感等真实效果，让人身临其境。这种艺术魅力的背后，是3D技术的支撑和无数次的实践与提升。因此，它一直在吸引着我们去努力探索，并在最初的学习中去尝试表现。

四、3D MAX软件的应用

（一）确定剧本

该剧本的创意源自笔者的一个梦境。梦中天海相接，海浪翻滚。海中突兀地升起一处候车的站台和站牌，身着黑色披风的人立于站牌下，似乎在候车，又似乎在等待。时有微微的细雨飘落，在海面上溅起若有若无的涟漪。一辆有灯光的空电车缓缓地从画面的前端滑过。笔者将这一梦境中的情节编为剧本，并取名《等待》。

（二）创作过程

笔者先确定剧本《等待》中的故事情节、场景氛围、形象的前后呈现，然后通过建模、渲染、后期调整等技术手段进行设计。

1.创建环境

（1）通过天际线划分出大致的天空与海面

天空：在天空的区域使用材质编辑器，选择第一个材质球，添加环境贴图（将事先准备好的图片拖入）、添加漫反射颜色。对材质进行设置后，勾选“将材质指定给勾选对象”，再次点击“在视觉窗口中显示贴图”，即生成天空。

海水：海水的创建，可先通过建模再贴图；也可以通过对平面置换、噪波与修改进行创建。《等待》中为了使海面呈现海水起伏的效果，笔者综合运用了以下几项功能。

首先，选择在主视图中创建一个平面，之后开始模拟海水的自然翻涌起伏。要先为平面添加体积修改器，在参数中选择顶点进行控制。其次，在曲面特征中选择纹理贴图为其添加噪波，调整噪波的大小和噪波的阈值，使模型中的点产生随机的状态。完成后为平面添加波浪修改器，以模拟波浪的起伏，此时，要设置波浪振幅，使平面产生高低落差的效果。最后，再次选择添加体积修改器，在其上添加置换修改器，以及在置换修改器的贴图选项里添加细胞贴图，用细胞贴图来模拟海面的浪尖。

雨：在控制面板“几何体”中选择粒子系统，点选超级喷射设定视口计数、渲染计数、水滴大小、速度，并在计时区域设置开始与寿命，之后返回视图，在材质编辑器中调整背景，设置环境光与漫反射，确定扩展参数。

涟漪：先在基本标准体中选择平面体，并在透视图上绘制修改颜色；之后在修改器上选择“涟漪”命令，调整振幅再设置关键点，将时间轴上的第0帧设置为关键帧；然后返回平面，选择修改设置衰退与相位的数值，点击播放，完成涟漪的制作。

（2）设置人物及场景中的物件

人物：人物面部的球体与五官都是基本操作。躯干部分使用了“布尔运算”，即先在透视图中创建一个几何形（或其他形状）定义为冲突物体1，再创建一个平面定义为布料，把两者对齐后，对布料添加cloth并点击对象属性，把冲突物体1添加进来，将数值归零后再勾选布料确定其材质。在模拟参数上设置自相冲突，布料就会在预设的位置上停止下落。

电车：要想车辆看起来真实，就需要一个模型准备。笔者先在网上搜索车型进行参考，再决定车辆的设计。有了样本后，笔者先从主要特征开始组建，再过渡到更详细的细节。与之前设计一样，笔者从平面开始使用轮廓修改器，确定大致的外轮廓，之后通过弯曲、焊接等修改来完善外观、连接所有小部件，完成电车的制作。

电车轨道：笔者先在前视图中绘制一个铁轨的截面，并在修改器中选择“挤出”命令，复制好后摆放在合适的位置，并更改颜色，完成轨道的制作。

站台、站牌及站牌上的文字：确定好样式后，笔者使用基本标准体的几何形来组建，并使用修改器中的挤出、焊接命令调整外观，最后添加颜色、文字。

电车的动画设置：先在场景里创建一条线，在运动面板里选择位置选项，使用制定控制器选项，在选中线的情况下激活路径约束，再添加路径即可生成电车的动画。

2.后期调整

笔者在时间轴上对物体出场顺序进行调整，渲染预览效果。导出动画视频后，笔者使用其他影视制作类软件进行后期处理（剪辑、配音）并完成。

在制作时要注意时间的设置。当动画中出现的元素准备好后，要先设置时长以便后期的制作，点选最下方的设置自动关键点即可。（这里的设置有自动关键帧和关键帧之分。它们的区别在于：设置自动关键帧之后，将时间滑块移动到某一非零帧时移动物体，就会直接生成动画关键帧。而使用设置关键帧时，移动物体不会生成关键帧，还需在时间轴上手动点击按钮来设置物体关键帧。）

五、展望

对于3D MAX软件的应用，笔者感觉只是站在很遥远的地方看着3D那座灯光璀璨的城，许多制作与艺术表现中的问题还需继续在学习实践中解决。笔者还有很远的路要走，也许最后只能站在它的城下，但无论如何笔者都愿用更多的努力去接近它。

展望未来，3D MAX软件仍在发展中，其他的诸如Softimage XSI巨型软件将电脑的三维感觉动画虚拟能力推向极致，因其更容易设定，在制作电影、广告、3D等表现方向更为经典。

软件 Lightwave，它的建模就像雕刻，它将建模（modeling负责建模和贴图）和布局（Layout动画特效）分成两个模块，广泛应用于电影、电视、游戏、网页动画等各项领域，尤其在生物建模和角色动画方面功能异常强大。例如，经典游戏《生化危机》中的场景均由Lightwave 3D制作完成。

软件Bryce，是一款超强3D自然场景和动画制作软件，它包含大量自然纹理和物质材质，通过设计制作手段能产生极为独特的自然景观，其中的三维技术可融合你想创作的程序方法。它流畅的网络渲染、新的光源环境和树木造型库，均为设计者们提供了创意新空间。

结 语

综上所述，3D MAX及其他软件，让艺术创作的疆域无限辽阔。笔者很感谢3D MAX软件，它让笔者见识了什么是更好。未来它将不断发展，不断刷新出美好鲜活的视觉新世界。