Maya节点结构与三维动画制作研究

王晖

摘 要：科技的发展和时代的进步为我国各领域创新改革带来重大机遇，数字媒体行业更是在先进的信息技术成熟发展中得到了不断的普及和完善。三维动画作为数字媒体发展的产物，给人们带来了视觉上的盛宴。独特的艺术呈现形式和极具浪漫主义的风格也受到了各领域的青睐。在计算机盛行的时代，不但是硬件设施发展迅猛，软件技术更是不甘落后，越来越多的软件制造商为了在激烈的竞争中脱颖而出，不断地推出强大的三维制作软件。Maya作为其中的三维制作软件之一，在影视特技广告动画中得到了广泛的应用。鉴于此，文章将着重分析Maya软件的节点结构与三维动画制作，以期让更多的专家学者对该技术有更加充分的认识和了解。

关键词：Maya;节点结构;三维动画

0 引言

随着社会的进步，动画技术使用范围逐渐扩展到社会的各个领域，并呈现出多元化的发展趋势。先进的动画技术可创设出更加动感且震撼的画面，为广大观众提供美的视觉享受。而Maya作为一款操作性极强，且以高清模块为主的专业性动画制作软件，以无与伦比的优越性得到了广泛的关注和应用，成为目前一些影视广告和动画游戏中炙手可热的主流软件。

1   Maya节点结构概述

1.1  特点

Maya软件已经成为三维动画软件的主流，应用极其广泛，像十分火热的《星球大战》系列、《指环王》系列等，均是应用该软件制作的[2]。与其他软件相比，Maya软件有着计算机动画制作软件的普通建模功能，更兼具十分罕见的NURBS建模功能[3]，可以十分真实地模拟出灯光的效果，所涉及的参数可调性更强，说明了Maya软件的应用更加灵活多元，可以应用于更高需求的动画场景制作。在材质方面也有着其独特的优势，矢量材质功能强大，甚至可以模仿出木纹、水等一些极具细节的内容，特别是在反射与折射方面能够展现出独有的动画效果，这些都是Maya软件带来的优势[4]。

1.2 节点结构

Maya软件的整个动画制作过程中都是需要通过节点构成，其中每一个节点都是十分独特的功能模块，且不同的功能模块处于相互独立的状态。DG（Dependency Gragh）作为Maya中的核心结构，是决定Maya软件功能性的关键。DG由许多个节点所连接组成，其中包含着普通的节点和DAG（Direted Acylic Graph）节点两种类型。正是因为多个Maya软件节点结构的组成，使得软件的操作灵活性和敏捷性大大提高。由于该软件所创作出来的自然效果逼真，甚至可以模拟真实场景，因此计算的精确性十分重要。精确性也与效果成正比，动画制作作为十分复杂的过程，每一帧都需要追求精确，哪怕是最为简单的行为动作，可能都有经过长时间反复的操作才能够最终在Maya软件中完成，因此节点结构的重要性不言而喻[5]。

2 基于Maya节点结构的三维动画制作

2.1  三维动画系统需求分析

一般来讲，三维动画制作的过程中有着明确的系统需求。首先是系统业务需求，各级电视台在进行动画及节目制作时，要确保三维动画系统可以融入當前的电视节目制作系统，特别是一些细节和特效的处理，确保应用Maya软件后三维动画素材无论创建保存或者传输都能够十分有效。然后是功能需求，在进行各种空间模型搭建，包括灯光设置材质编辑和功能赋予等，应用Maya软件可以在不同的场景下进行明确的动画设置和角色动画设计，实现各种影视特技特效处理的功能，在保证三维动画场景搭建视频表现的真实性同时，对于三维动画素材及制作动画节目进行正确的储存、合成和传输。

2.2 动画制作分析

为了进一步分析Maya软件节点结构与动画制作之间的关联性，本文以炮弹落到地上爆炸的动画效果为例，若是要制作出炮弹落地爆炸的效果，最为简单的动画制作逻辑是需要先获取一枚炮弹，随后找到一片空地并发射炮弹，炮弹落地爆炸，分为上述4个步骤。而应用Maya软件可以炮弹落地爆炸作为自然的制作逻辑，再利用该软件建模工具，通过基本集合体，从点线面这3个方面开始建立出一枚炮弹，并对炮弹的外表和材质属性加以构造，随后利用建立灯光来照明场景，利用多台摄影机拍摄炮弹落在地上爆炸的效果。特殊场景需要外形建模，如空地、枯树、野草，甚至是一些相对破旧的房屋，从而营造出一种震撼感。利用的关键帧或是一些动力学等多个手段，模拟炮弹飞行的过程。而炮弹在落地爆炸后本身会裂开，飞出弹片，产生火光和烟雾等看似相对简单的动画，实际上背后的动画制作流程十分复杂，因此，三维动画软件务必要有十分灵活且先进的结构体系，才能够满足不同动画的特殊性制作要求。

3   Maya核心特点

Maya软件的开发者试图设计出一种更加先进的核心结构，Maya软件的节点结构核心则是该软件的核心特点。在实际工作中，需要将所有操作建立起不同的功能连接，各个链接之间有着相应的逻辑关联，而基于这种节点结构则具备了一个灵活多变的特征。在Maya软件中，所有的自然效果都是近似于一种数值的模拟计算，生活中一个十分简单的动作，在Maya软件中的实现可能要耗费大量时间。通过上述分析的炮弹落地爆炸动画的逻辑节点图，如下图所示。

Maya软件中的所有操作，甚至包括所有图形界面都是通过MEL这个Maya自身嵌入的语言完成，MEL脚本语言十分简单且灵活，在界面中的动作无论多复杂，对于Maya软件而言都是接收到一系列MEL的指令，也会以一种快捷方式来实现。这也说明Maya是一种十分重要且值得学习的重要领域，也需要用户在学习的过程中具备C++、Python等相关语言开发的能力。

4 结语

Maya软件作为当前市面上一种十分先进的三维动画制作软件，以高效性灵活性和先进性脱颖而出，而全面深入分析一个项目的制作流程，则是动画制作的前提条件。因此，为了更好地应用Maya软件，则要分析内部的节点结构，对DG以及核心思想进行深度剖析。才能够确保对Maya软件节点结构了解的透彻，同时更好地应用于三维动画制作。

[参考文献]

[1]张泽宇.Maya节点结构与三维动画制作[J].农家参谋，2017（8）：86.

[2]陈丽娟.浅析MAYA三维动画制作教学的现状及解决策略[J].新课程研究，2016（1）：37-39.

[3]徐佳宁，杨阳.MAYA三维动画制作技术探讨[J].湖南农机，2018（12）：143-144.

[4]秦亚军.高校基于MAYA三维动画制作教学的分析与思考[J].神州，2011（10）：46.

（编辑 王永超）