淺談3ds Max技術(shù)的應(yīng)用

(周口職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 周口 466000)

0 引言

3ds Max 是Autodesk 公司開發(fā)的基于專業(yè)建模、動畫和圖像制作的軟件，它提供了強大的基于Windows 平臺的實時三維建模、渲染和動畫設(shè)計等功能，被廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)計、廣告、影視、動畫、工業(yè)設(shè)計、游戲設(shè)計、多媒體制作、輔助教學(xué)以及工程可視化等領(lǐng)域。在建筑表現(xiàn)和游戲模型制作方面，3ds Max 更是占有絕對優(yōu)勢，目前大部分的建筑效果圖，建筑動畫以及游戲場景都是由3ds Max 這一功能強大的軟件完成的。

1 3ds Max的發(fā)展歷程

3ds Max 從最初的1.0版本開始發(fā)展到今天，經(jīng)過了多次的改進，目前在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，深受用戶的喜愛。它開創(chuàng)了基于Windows 操作系統(tǒng)上的面向?qū)ο蟛僮骷夹g(shù)，具有直觀、友好、方便的交互式界面，而且能夠自由靈活地操作對象，成為3D 圖形制作領(lǐng)域中的首選軟件。

2 3ds Max的功能特點

2.1 友好的操作界面

3ds Max的操作界面與Windows的界面風(fēng)格一樣，使廣大用戶可以快速熟悉和掌握軟件功能的操作。在實際操作中，用戶還可以根據(jù)自己的習(xí)慣設(shè)計個人喜歡的用戶界面，以方便工作需要。

2.2 強大的建模功能

無論是建筑設(shè)計中的高樓大廈還是科幻電影中的人物角色設(shè)計，都是通過三維制作軟件3ds Max 來完成的;從簡單的棱柱形幾何體到最復(fù)雜的形狀，3ds Max 通過復(fù)制、鏡像和陣列等操作，可以加快設(shè)計速度，從單個模型生成無數(shù)個設(shè)計變型。

2.3 完美的燈光系統(tǒng)

燈光在創(chuàng)建三維場景中是非常重要的，主要用來模擬太陽、照明燈和環(huán)境等光源，從而營造出環(huán)境氛圍。3ds Max 提供兩種類型的燈光系統(tǒng):標(biāo)準(zhǔn)燈光和光學(xué)度燈光。當(dāng)場景中沒有燈光時，使用的是系統(tǒng)默認(rèn)的照明著色或渲染場景，用戶可以添加燈光使場景更加逼真，照明增強了場景的清晰度和三維效果。

2.4 理想的渲染效果

創(chuàng)建的三維模型并為它們編輯仿真的材質(zhì)，最終目的就是要創(chuàng)建出靜態(tài)或者動態(tài)的三維動畫效果，通過渲染可以達到這個目的。渲染就是給場景著色，將場景中的燈光及對象的材質(zhì)處理成圖像的形式。

3 3ds Max的工作流程

3.1 設(shè)置工作環(huán)境

當(dāng)啟動3ds Max 時，系統(tǒng)會自動創(chuàng)建一個新的場景，也可以單擊“文件”菜單，用“新建”命令創(chuàng)建新的場景。創(chuàng)建新場景后，如果需要設(shè)置系統(tǒng)單位，選擇“自定義”菜單，點擊“單位設(shè)置”，在打開的對話框中對單位進行設(shè)置。

3.2 建立工作目標(biāo)

使用3ds Max 進行工作，會涉及到對模型、材質(zhì)和其他圖像的操作應(yīng)用。為了在工作中方便查找和調(diào)用所需要的文件，應(yīng)該以規(guī)范的名稱和結(jié)構(gòu)，建立好存儲模型、材質(zhì)和其他圖像等文件的目錄。

3.3 收集設(shè)計素材

無論是通過掃描儀或者數(shù)碼相機的拍攝，還是從互聯(lián)網(wǎng)上獲取素材，建立完工作目標(biāo)，就需要根據(jù)設(shè)計要求準(zhǔn)備相關(guān)的素材，并對相關(guān)的素材進行精心的加工、制作。

3.4 進行模型創(chuàng)建

不管是工業(yè)中的產(chǎn)品造型設(shè)計，還是建筑設(shè)計中的室內(nèi)外效果圖或者是三維動畫中的角色設(shè)計，最開始的工作都是制作三維的實體模型，也就是進行模型創(chuàng)建。

3.5 進行材質(zhì)編輯

材質(zhì)主要用于描述物體如何反射和傳播光線，包含基本材質(zhì)屬性和貼圖，在現(xiàn)實中表現(xiàn)為對象自己獨特的外觀特色。它們可以是平滑的、粗糙的、有光澤的、暗淡的、發(fā)光的、反射的、折射的、透明的、半透明的等等。

3.6 開始建立燈光

3ds Max 中的燈光是模擬實際燈光的對象，添加燈光到場景中有助于增強場景的清晰度和三維效果，使場景更為真實，如果一個場景包含幾何體而不包含燈光對象，則3ds Max 會提供默認(rèn)照明，但是如果為場景中添加了燈光對象，默認(rèn)照明就會被禁用。不同種類的燈光對象用不同的方法投射燈光，來模擬真實世界中不同種類的光源。

3.7 準(zhǔn)備渲染出圖

渲染就是對場景進行最終的著色，在著色過程中要加入各種光效和物理效果，并對場景進行更細致的描繪。輸出是將創(chuàng)建的模型以設(shè)置大小和格式導(dǎo)出為單張圖像或動畫，最終呈現(xiàn)在用戶面前。

4 3ds Max的應(yīng)用領(lǐng)域

4.1 影視動畫

在影視動畫制作中，完美逼真的三維形體能給畫面增色不少，而這都是使用3ds Max 來實現(xiàn)的。使用3ds Max 制作動畫首先需要布置場景，3ds Max的場景布置就如同實地拍攝一樣，3ds Max 提供了相機來拍攝場景，加入光源以產(chǎn)生陰影及光照效果，也可以在場景中，加入大氣、霧、星空和燃燒等特殊效果。

在影視動畫行業(yè)，利用3ds Max可以為各種影視廣告公司制作炫目的影視廣告。在電影中，利用3ds Max可以完成真實世界中無法完成的特效，甚至制作大型的虛擬場景，使影片更加震撼和真實。

4.2 游戲行業(yè)

當(dāng)前許多電腦游戲中加入了大量的場景、角色建模和動畫制作，細膩的畫面、宏偉的場景和逼真的造型，使游戲的欣賞性和真實性大大的提高，使得三維游戲的玩家越來越多，三維游戲的市場不斷擴大。

4.3 建筑園林與室內(nèi)設(shè)計

繪制建筑效果圖和室內(nèi)設(shè)計是3ds Max 系列產(chǎn)品最早的應(yīng)用之一，以前的版本由于技術(shù)不完善，制作完成后，還經(jīng)常需要用位圖軟件加以處理，而現(xiàn)在的3ds Max 直接渲染輸出的效果圖就能夠達到實際應(yīng)用水平。

我國園林設(shè)計行業(yè)正處于蓬勃發(fā)展的時期，城市建筑如雨后春筍般地拔地而起。隨著計算機硬件軟件技術(shù)的發(fā)展，三維效果圖、園林動畫等方式已廣泛應(yīng)用于園林設(shè)計效果的展示，人們可在工程竣工之前就能預(yù)覽欣賞建筑的景觀效果，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的加入使園林設(shè)計達到了一個更高層次的水平。

4.4 在工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計中的應(yīng)用

計算機技術(shù)的發(fā)展與工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的聯(lián)系十分密切。一個新產(chǎn)品在設(shè)計開發(fā)過程中一般都要經(jīng)過概念定位、造型設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、手板設(shè)計和產(chǎn)品生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，而計算機的應(yīng)用極大地改變了工業(yè)設(shè)計的技術(shù)手段，也改變了工業(yè)設(shè)計的程序與方法，特別是在產(chǎn)品造型的設(shè)計階段。使用3ds Max 強大的三維建模和材質(zhì)渲染功能可以真實地表現(xiàn)出產(chǎn)品的形狀、材質(zhì)和顏色等要素。

4.5 虛擬的應(yīng)用

建三維模型，設(shè)置場景以及創(chuàng)建攝像機并調(diào)節(jié)動畫，3ds Max 模擬的自然界，可以做到真實、自然。比如用細胞材質(zhì)和光線跟蹤制作的水面，整體效果沒有生硬的感覺。

5 3ds Max的發(fā)展前景

5.1 從國際上看，電腦動畫技術(shù)的發(fā)展正在趨向于規(guī)?；途W(wǎng)絡(luò)化。規(guī)模化是指應(yīng)用范圍廣和產(chǎn)生的效益高，在許多的行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域都可以使用3ds Max 軟件來完成動畫和效果，特別是游戲這個新興行業(yè)，利用3ds Max 來制作圖形動畫設(shè)計、角色動畫設(shè)計、高級動漫游戲造型設(shè)計、多媒體設(shè)計等;網(wǎng)絡(luò)化表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電腦動畫技術(shù)間的相互促進。

5.2 隨著新版本的不斷發(fā)布，3ds Max 除了幫助用戶處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)外，已經(jīng)擴展到更大規(guī)模制作團隊所面臨的挑戰(zhàn)，使三維藝術(shù)家擺脫行業(yè)設(shè)計復(fù)雜制作的束縛，從而得以集中精力實現(xiàn)其創(chuàng)作理念;使數(shù)字藝術(shù)大師門感受到3ds Max的核心性能、生產(chǎn)力以及制作流程效率等多方面的提升，并游刃有余地管理下一代游戲、電影和日漸復(fù)雜的三維數(shù)據(jù)特征，甚至還能為科技教育、軍事技術(shù)和科學(xué)研究提供一個專業(yè)、全面的解決方案。

5.3 三維動畫作為一門科學(xué)技術(shù)，在經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著巨大的作用。從陌生到認(rèn)識階段，人們學(xué)習(xí)和使用3ds Max的愿望愈來愈強。隨著計算機電腦動畫時代的到來，并且與其他科技領(lǐng)域進行了完美的融合，在建筑設(shè)計方面，三維動畫已經(jīng)成為建筑裝飾不可缺少的表現(xiàn)手段，同時也是建筑設(shè)計師的語言表達，給建筑裝飾行業(yè)帶來較大的推動，動畫和建筑效果圖結(jié)合起來，通過動畫來展示設(shè)計空間的各個不同部分，達到一種較為完美的立體空間效果設(shè)計，解決了過去傳統(tǒng)的觀察模式，大大提高了設(shè)計效率。

[1]楊云霄.園林3ds Max 輔助設(shè)計[M].黃河水利出版社，2011.7

[2]江楓.3ds Max 8.0 實用教程[M].國防科技大學(xué)出版社，2009.8

[3]鄭艷.3ds Max 2012 基礎(chǔ)教程[M].清華大學(xué)出版社，2012.5