浅谈Maya在动画制作中的应用

王 莹张 超

(邯郸职业技术学院，河北邯郸056005)

引言

随着人们影视鉴赏品位的提高，单纯的实景拍摄和演员的艺术表演已经不能满足现代人对影视作品的需求。在这种背景下，一些功能性软件应运而生，它们可以形成现实中无法拍摄的图片，Maya是最具代表性的软件之一。1998年2月，Alisa公司发布了Maya。该软件一经发布，便获得了市场的认可。同年，工业光魔用Maya制作《星际大战契约》和《木乃伊》引起了全世界的轰动。Maya也成为三维领域的标准。

2005 年10 月4 日，Autodesk 公司收购了Alisa Maya，该软件正式更名为Autodesk Maya。随着数字技术和计算机技术的发展，Maya软件应用越来越广泛，成为了影视动画制作中必不可少的软件。本文在分析Maya软件基本功能和工作流程的基础上，探讨了Maya 在动画制作中的应用，使人们对Maya有更深入的了解。

一、Maya软件的功能特点

Maya的工作界面简单明了，合理利用了所有可用空间。ui界面更有利于操作，合理的快捷键组合使整个动画制作过程更加高效。Maya相对于其他建模软件来说更高级。Maya在照明、相机、材料等方面的表现并不低劣，模拟照明更加真实，可调参数更加突出，灯光种类丰富更具有吸引力。专业的相机功能和参数，例如镜头、焦距、景深和其他特殊功能，在其他软件中是不可用的。在动画设置上，粒子、动力学、反向动力学等高级动画设置都由软件自行计算。渲染精度可以达到电影水平。Maya本身就是一个巨大的生态系统，在各方面的出色表现使其成为3D动画软件行业的领导者。

1.Maya是一个巨大的生态系统，在每个3D方面都有许多功能，Autodesk 在逻辑设置中管理所有功能方面做得很好。

2.Maya的建模工具包使您能够找到快速有效建模所需的一切。多种建模方法，多边形，细分网格，曲面建模。

3.可创建一个用于控制动画的节点网络。

4.任何东西在Maya中都可设置成动画。

5.Maya的嵌入式编程语言 (Mel) 使Maya的几乎任何部分都可以自定义。

6.下一代视口显示与着色。

二、Maya软件的动画制作流程

Maya动画制作过程，可以分为5个阶段。

第一阶段是前期准备阶段，包括人物设计和场景设计，也包括色彩指定。

第二阶段是人物和场景的制作。此阶段的主要工作是建模，应根据需求进行步？线，以方便后期制作。

第三个阶段是对角色进行绑定和对模型材质的绘制。

第四个阶段为动画的制作。动画师根据分镜头将动画制作出来。

第五阶段为特效工程师在需要的场景中加入特效。

最后是输出渲染。

三、Maya的动画制作技术

1.建模

NURBS是非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Splines)的缩写，通过控制顶点的影响力的范围来改变模型，当创建一个不规则曲面的时候这一点非常有用。NURBS 是一种非常优秀的建模方式，它能很好地控制物体表面的曲线度，从而能够创建出更逼真、生动的造型。

Polygon多边形建模。它是指由多边组成的封闭图形，三条封闭边形成面，通过多个面形成一个物体的基本形状，然后通过各种建模工具对其进行修改，以完成各种模型。多边形建模优势很多。它容易操作，非常适合初学者，多边形建模由于其自身的特性，能够得到更加真实和细腻的渲染效果。由于多边形建模由多个面连接，因此可以更好地控制体积。

Subdiv曲面结合了NURBS曲面建模和多边形建模的优点。细分曲面建模具有光滑的表面和许多边缘，可以随意控制。细分表？面建模的连续性，可以很好地解决在制作动画时曲面模型接缝处出现的问题。但是在建立多边形模型时，尽量使用四边形，非四边形会造成很多bug出现，这是细分建模的缺点。

以上就是常用的建模方法。通常在工作中，根据模型的需要和场合选择合适的工具，以达到事半功倍的高效率。

2.灯光与材质技术

在3D 动画的世界里，光线是非常重要的东西，在各种情况下，光线的合理运用，能让整个环境变得更加完美。光线不仅可以对整部影片的风格产生一定的影响，也在一定程度上烘托了画面的表现氛围。同时，不同的灯光效果也能表现出不同人物的个性心理，并能深刻塑造人物。因此，动画师必须了解各种灯光的特性，清楚地知道在各种场合应该使用什么样的灯光。

Maya软件中有6种灯光，分别是环境光、平行光、点光源、聚光灯、区域光和体积光。动画师需要合理利用这些灯光，根据不同的场景设置进行配光，从而增强整个镜头的视觉体验，提高整个三维动画的观看效果。

Maya 材料是Maya 生产过程中非常重要的一部分。如果一个好的模型不是由材料给出的，它将缺少许多美丽的细节，制作的短片也会暗淡很多。当建立模型时，我们会在其中添加材质，以显示对象的材质和纹理。Maya软件的一个重要特性就是它是基于节点的软件，节点与节点之间可以建立很多的联系，材质系统就是很直观的节点表现。在材质编辑器中，每一个材质球即是一个节点，将材质球节点里的颜色输出连接到模型的颜色输入，模型就有了颜色。各种类型的着色器和纹理可以模拟现实中不同材质的对象，例如金属、布、塑料和玻璃。再调整材质球中的环境色、自发光、阴影、反射、折射等属性，配合灯光最终制作完成我们的需求。

除灯光的设置和选取之外，摄像机的放置也会对动画的创作产生影响。摄像机放置的位置，摄像机焦点的选取，对最终渲染的镜头能否符合动漫的剧情，都有很大的关系。

3.Maya的特效技术

Maya支持非常真实的动力学，它通过物理学原理模拟自然界中各种物体的运动。当传统关键帧动画无法达到我们想要的最终效果时，动力学就派上用场了。

Maya的nCloth系统是一个强大的模拟布料和仿真系统。我们可以使用ncloth 系统来创建高度仿真的衣服和柔软的物体，比如制作各种裙子、裤子、披风、旗帜等布制或其他材料制作的柔性饰物。Maya软件中还有强大的碰撞体设置和各种力场，例如重力场、漩涡等来模仿自然界的物理现象。重力场和风场可以同时模拟国旗在风和重力影响下的效果。通过改变力场的值，可以实现不同材料在不同风下的状态。

Maya 粒子系统(Maya Parzicle System，简称MPS)，是Maya动力学系统的一个重要组成部分。您可以创建粒子、粒子发射器，使用各种动态场来影响粒子，创建粒子与几何之间的碰撞，创建粒子跟随以及其他效果。Maya的Nparfide 组件更能方便地实现粒子与柱子之间碰撞、粒子与Fluid交互、预设颜色定义等功能。使用Maya配合mel语言可以实现任何效果。使用粒子系统可以产生模拟，例如爆炸、烟雾、喷泉动画。在我国新上映的《深海》这部动画中，动画公司采用粒子系统配合开发的插件，最终呈现出了水墨的效果。

头发系统，使用皮草可以在模型上创建逼真的皮草和短发，并通过设置皮草属性来实现不同的头发和皮草纹理，例如颜色、长度、宽度、透明度、卷曲等。

4.Maya的动画

动画片的实质是动作的变化。制作动画的基本原理是以不同的方式将模型的位置与时间结合起来，即快的时候应该快，慢的时候应该慢。有很多的方式可以在 Maya中进行动画，如改变角色的姿势、模型的外观、灯光、背景。动画片的设计者必须先对真实世界中的行为进行分析，对人体和动物或者机械的运动规律进行归纳总结，再加以大胆的夸大。在Maya中，我们可以使用软件提供的骨骼系统、皮肤技术、各种变形器和粒子系统来高效地完成动画效果或特殊效果。

随着动作捕捉技术的成熟，越来越多的影视作品在制作动画时会选用动作捕捉系统作为动画的辅助。例如最近上映的《阿凡达2》，演员全身佩戴传感器进行表演，数据上传至电脑，最终数据导入Maya中，再由动画师修改穿帮镜头，完成最后的动画。

四、Maya的渲染

Maya软件有多种渲染器可供选择，传统的软/硬件渲染器、国内覆盖率使用率最高的渲染器mental ray、因卓越的效果而用户越来越多的vray、异军突起的arnold，都可供用户选择。

mental ray的效果不错，但是速度慢是它的缺点。vray 的渲染速度好，更新内容丰富实用，结构新颖，管理方法更科学，操作方便，在渲染大场景、替换、运动模糊景深等方面具有优势。随着Maya版本的迭代更新，arnold 成为了当前版本中内置的渲染器，也是目前电影和电视的主流渲染器。

结束语

本文从Maya的主要作用、工作过程等方面论述了如何将Maya软件用于动画的制作中。随着时代的进步，国际动漫呈现出欣欣向荣的景象，也给国内动漫产业带来了前所未有的机遇和挑战。在动漫产业中，Maya是一个必不可少的工具。为了使动画更加生动逼真，我们需要熟悉Maya的各种功能。总的来说，要想做出完美的、精彩的、富有创意的影视作品，必须要对Maya的应用有相当的了解。