探讨动画短片中三维建模技术的运用

（吉林动画学院 130012）

进入21世纪，科学技术发展的速度越来越快，质量也越来越高，三维建模的出现和发展使得三维动画软件的应用渗透到社会的各个领域，成为各行各业最基本的工具之一。数字科学技术带动的三维建模技术正在不断地改变人们的工作方式、学习方式和思维方式，掌握和应用三维建模技术已经成为现代人必不可少的基本技能。美国著名公司Autodesk设计的Maya是当前市场上功能最齐全、制作效率最高的三维动画软件，拥有电影级别的高水平制作工艺。不言而喻，掌握好Maya 三维动画制作技术可以有效适应时代的变化，按照用户的需求，高效、灵活、准时的生产出高品质的动画产品和提供令人满意的动画服务。

一、三维动画制作

三维动画的制作按照时间点的顺序主要包括三个环节，即前期、中期和后期。前期的制作流程设计到风格确定、镜头记录、剧本创作、场景布置和音频处理等一系列内容，其中剧本创作占据着极其重要的地位，发挥着越来越积极的影响，可以说如果没有剧本创作，其他环节的发展也就无从谈起。在编写剧本时，要重点关注文字的可视化操作，根据展示的不同画面设计每一个分镜头。美术风格确定的主要任务是统一动画角色及场景设定，如果在这个环节出现问题，势必会影响之后的过程操作，进而对整个三维动画呈现的效果产生不利影响。中期的制作流程设计需要设定动画角色的模型，具体做法是利用三维动画软件根据提前设计好的动画角色进行模型设定，构建模型时一定要依照有关规定标准执行，切不可马虎大意，只有这样才能够确保最终的动画作品满足用户需求。当然，动画制作是整个三维动画制作环节中最为重要的部分之一，工作量也比较繁杂，诸如性格特征的设定、画面平衡调节、表情动作管理以及整个故事情节发展等等。其中动画作品要想顺利完成，必须要在角色动作方面多下功夫，而这个环节也会耗用技术人员的大量时间和精力，单靠个人是无法完成的，需要团队合作。后期的制作流程设计如音效插入、字母设计、特效制作和选取合适配音演员等，注重每一个细节，有效衔接各个分镜头，达到最佳整体效果。

二、三维动画制作的法宝——MAYA软件

大约在20世纪末，美国Alias/Wavefront 公司设计出了Maya三维动画制作软件，凭借齐全的功能和高质量的技术服务迅速占据市场优势地位。该软件拥有十分先进的交互式界面，具体包括菜单栏、状态栏、工具架、工具盒、命令栏、帮助行等模块，能够满足用户在多模态环境下的个性化需求。与此同时，Maya还拥有不同类型的视图操作方案，这样用户即使在不同的工作流程中也可以进行动画制作，简单易操作。Maya的自定义设置功能也可以让用户体验更多动画项目管理，诸如场景转换、数据缓存以及图片参考等等，该功能也可以在原文件不变动的基础之上导入引用镜像文件来制作动画内容，这对于大项目而言具有不可比拟的优势。具体来讲，首先在Maya 文件当中提前储存好动画制作所需要的每一幅画面以及角色、道具，然后结合实际情况按照镜头要求完成场景、角色和道具的设计安排，只对动画部分操作设置关键帧，在修改某个部分时也只需要在被引用的原始文件中进行修改即可，之后运用系统的自动更新功能进行整体调整。

三、Maya的三维动画制作技术解析

1.三维模型建模制作技术

Maya三维动画制作技术包含NURBS 曲面建模技术、Polygon多边形建模技术、细分曲面建模技术这三种三维模型，能够设计出多种多样的有机生命体和无机物体模型，漫威电影中的众多人物形象就是利用该技术合成的，逼真程度极高。NURBS建模模块为Maya的曲面建模方法，包括Maya内部所有曲线和曲面。NURBS是B样条曲线，每条光滑曲线都是由一组点描绘而成的，在制作工业产品模型中应用极为广泛。在建模的过程中，第一步需要利用曲线绘制出模型整体造型，再调节调节匹配曲线形态，最后将曲线成曲面的命令完成建模。

Polygon多边形建模技术中的多边形是指多边形面片组成多边形面片网格，每一个模型都是由多边形面片网格构成的。Maya建模中的多边形面片必须是四边面网格结构，设置合理的拓扑结构模型，多边建模相对而言简单易操作。此外Maya还针对多边形修改提供了许多修改命令操作，便利性明显，适用于建筑物、游戏人物以及动画角色等各种形态模型的创建。

细分曲面建模特别针对复杂物体的制作具有一定简化作用，能够兼顾多边形建模和NURBS 曲面建模技术，具有一定的综合性，还可切换使用曲面和多边形网格，能够有效提高建模的速度。

2.灯光与材质技术

可以说，灯光是Maya动画制作中极为重要的一部分。灯光师可以运用不同色调和不同强度的灯光搭配来模拟室内外光线，同时还可以通过灯光的映衬效果来展示不同的时间维度和环境，甚至灯光还会对人物形象塑造和性格烘托产生很大的帮助，例如红色一般给人一种紧张的感觉，运用到人物性格烘托上则代表忠勇刚毅；绿色是和平发展的象征，给人一种轻松愉快感觉，运用到人物性格烘托上则代表坚毅正直。每个类型的灯光有有自身独特的作用，根据实际需要可进行混合搭配使用。但是仅仅依靠灯光是无法完成整个动画设计的，还需要材质和动画的配合，由此可见，模型、灯光、材质和动画之间存在密不可分的联系，四者缺一不可，共同构成动画制作的因素。

Maya含有的大量材质和纹理能够有效模拟一切所需要的自然场景和物件设置，其各种表面材质球能够模拟不同需求的材质效果。材质球属性调节并不复杂，材质样本球能够控制材质的各种性能等。Maya同样拥有如Photoshop合成层的功能，根据模拟复杂材质的需求混合不同材质。

由于动画作品的呈现效果在很大程度上取决于灯光和材质设计，所以灯光师和材质师应该特别重视Maya动画制作的此部分设计工作，选取优质材质以及精致贴图。

3.动画技术

Maya动画制作软件拥有先进的动画技术，且包含不同类型的动画制作方法。与此同时，Maya拥有高水平的骨骼系统，能够在动画制作的首要环节装配好各个动画对象。角色配置具体指的是创建骨骼并添加控制系统、骨骼蒙皮及给角色添加变形、约束。利用该系统进行角色动画设计，需要绑定骨骼创建控制器和蒙皮，这样就能通过旋转骨骼控制模型变形。

在Maya角色动画制作过程中，最原始的骨锵链是无法有效控制动画角色属性的，还需要增加各种配套的控制系统，致力于为动画制作提供更便捷的服务。当然在蒙皮处理时也会添加一系列例如屈肌系统和肌肉变形系统等附加控制系统，推进角色动画制作的顺利进行。

四、结语

随着我国三维建模应用技术的迅速发展，三维动画的制作水平也在不断提升，与此同时社会各行各业的进步和发展对三维动画的依赖程度也越来越大，三维建模技术将密切的同社会经济和文化生活联系在一起。调查结果显示，应用三维动画技术呈现的画面往往更能够吸引用户，作为现阶段三维动画制作的核心软件——Maya可以提供整个三维动画制作过程解决方案，不需要再添加其他的软件，掌握目前业内的领先技术，在三维动画制作中占据十分重要的地位。