MEL語(yǔ)言在Maya中的開發(fā)思考

王茹

【摘要】影視動(dòng)漫是文化產(chǎn)業(yè)中一個(gè)重要的文化傳播媒介，目前國(guó)內(nèi)高校不斷開設(shè)動(dòng)畫及其相關(guān)專業(yè)，為市場(chǎng)輸入越來(lái)越多的動(dòng)畫專業(yè)從業(yè)者。文章以Maya渲染為例，思考通過(guò)MEL語(yǔ)言腳本強(qiáng)大的自定義功能， 讓用戶直接控制Maya的工作進(jìn)程，借此啟發(fā)動(dòng)畫從業(yè)者以計(jì)算機(jī)編程優(yōu)化三維動(dòng)畫制作實(shí)踐能力，提高工作效率。

【關(guān)鍵詞】MEL語(yǔ)言；MAYA；開發(fā)

傳統(tǒng)動(dòng)畫是采用逐幀拍攝對(duì)象并連續(xù)播放，利用人眼視覺(jué)暫留，在人眼面前生成一系列連續(xù)的圖像，使視覺(jué)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)并真實(shí)效果的一項(xiàng)影像技術(shù)。這種傳統(tǒng)動(dòng)畫制作模式已經(jīng)逐步被以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為基礎(chǔ)的三維動(dòng)畫技術(shù)所取代。計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫技術(shù)主要包含與動(dòng)畫有關(guān)的模型、動(dòng)畫、燈光、渲染、合成等技術(shù)。它是通過(guò)對(duì)真實(shí)世界的模擬和對(duì)虛擬想象世界的創(chuàng)造，綜合各門學(xué)科知識(shí)，利用人體視覺(jué)暫留，在人眼面前生成一系列連續(xù)的圖像，使視覺(jué)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)并真實(shí)效果的一項(xiàng)技術(shù)。而在三維動(dòng)畫制作領(lǐng)域處于佼佼者的就是Maya。Autodesk Maya是美國(guó)Autodesk公司出品的世界頂級(jí)的三維動(dòng)畫軟件。Maya功能完善，工作靈活，易學(xué)易用，制作效率極高，渲染真實(shí)感極強(qiáng)，是電影級(jí)別的高端制作軟件，在三維動(dòng)畫制作領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位。而它同時(shí)又支持設(shè)計(jì)者和用戶不斷地更新和改進(jìn)軟件，這種更新和改進(jìn)正是由于Maya 的擴(kuò)展自由優(yōu)于其他軟件，也就是它的可編程性。它有專門屬于自己的嵌入式語(yǔ)言——MEL（Maya Embedded Language），這種強(qiáng)大的MEL可以讓用戶直接控制Maya的進(jìn)程和工作流程。由于這種自由拓展的能力使得Maya的設(shè)計(jì)者和用戶可以自由發(fā)揮，受到眾多三維動(dòng)畫制作者的擁護(hù)。

一、MEL開發(fā)的實(shí)踐意義

自從2000年國(guó)家提出“發(fā)展動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)”以來(lái)，中國(guó)動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，巨大的國(guó)產(chǎn)動(dòng)畫產(chǎn)量一定程度上反映了我國(guó)動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)蓬勃的發(fā)展前景，而隨之而來(lái)的是對(duì)三維動(dòng)畫制作人員的需求也越來(lái)越多。因此順應(yīng)時(shí)代的要求，國(guó)內(nèi)各大高校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)陸續(xù)開辦動(dòng)畫及其相關(guān)專業(yè)。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)高等教育提出的“學(xué)、研、產(chǎn)”相結(jié)合的要求，以及市場(chǎng)的拓展、動(dòng)畫公司對(duì)優(yōu)質(zhì)人才的渴望，越來(lái)越多的高校動(dòng)畫專業(yè)師生參與到動(dòng)畫實(shí)踐項(xiàng)目的創(chuàng)作中來(lái)。由于三維動(dòng)畫項(xiàng)目制作流程相對(duì)比較復(fù)雜，受制作周期較長(zhǎng)和制作水平所限，依靠團(tuán)隊(duì)合作完成一些三維影視動(dòng)畫作品成了主要途徑。那么合理的規(guī)劃和管理對(duì)于在三維動(dòng)畫制作過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)以萬(wàn)計(jì)的巨大數(shù)據(jù)量和相關(guān)文件就成了一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。但由于應(yīng)用于三維動(dòng)畫制作的硬件配備比較昂貴，單純依靠重復(fù)的命令和不斷的調(diào)整和測(cè)試來(lái)解決三維動(dòng)畫制作所產(chǎn)生的問(wèn)題，只能是事倍功半。因此，亟需提升動(dòng)畫專業(yè)人員的動(dòng)畫制作水平，同時(shí)使其兼?zhèn)湟欢ǖ膭?dòng)畫軟件開發(fā)的能力。

本文旨在運(yùn)用實(shí)例說(shuō)明三維動(dòng)畫實(shí)踐中應(yīng)用MEL對(duì)動(dòng)畫制作進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到提高制作效率，節(jié)約渲染時(shí)間和節(jié)省勞動(dòng)成本的目的。這種腳本研究與開發(fā)在三維動(dòng)畫制作行業(yè)有很好的需求和市場(chǎng)前景，因此更好地說(shuō)明計(jì)算機(jī)編程與三維動(dòng)畫制作的緊密性。

二、MEL程序的需求分析

MEL是一種強(qiáng)大的腳本語(yǔ)言，可以直接控制 Maya的特征、進(jìn)程和工作流程，Maya中所有的按鈕命令都是通過(guò) MEL來(lái)調(diào)用的。Maya中的每一步操作都是在執(zhí)行 MEL，因此 Maya的任何一個(gè)功能，能做的任何一項(xiàng)操作，都可以加到自己的 MEL程序中。Maya在用戶自主控制和擴(kuò)展軟件功能方面提出了解決方案，即“表達(dá)式-MEL腳本-Plug in”方式。而其中MEL腳本通常用來(lái)完成一些較為復(fù)雜的任務(wù)，這些任務(wù)通常是通過(guò)Maya本身菜單和操作界面不能直接實(shí)現(xiàn)的。比如動(dòng)畫制作中出現(xiàn)的各種各樣的問(wèn)題，單單依靠手工操作、重復(fù)做相同的操作或者類似的操作，達(dá)到一個(gè)目的；或者一些復(fù)雜的，難以通過(guò)菜單實(shí)現(xiàn)的操作等等，卻都可以通過(guò)一段或簡(jiǎn)單或復(fù)雜的 MEL 程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。不能否認(rèn)，MEL 是強(qiáng)大的，功能復(fù)雜多變。然而MEL的難點(diǎn)，也可說(shuō)是不容忽視的，不得不承認(rèn)能做到熟悉每一個(gè)MEL 命令是十分困難的。但是一旦熟悉MEL 命令，往往能給工作帶來(lái)意想不到的便捷。

三、MEL在Maya渲染環(huán)節(jié)的開發(fā)運(yùn)用

在三維動(dòng)畫制作流程中，渲染環(huán)節(jié)歷來(lái)是最耗費(fèi)時(shí)間和最容易出錯(cuò)的。在渲染部分針對(duì)三維動(dòng)畫的制作流程及其硬件環(huán)境，開發(fā)強(qiáng)制渲染腳本及單機(jī)批渲腳本DOS_render。強(qiáng)制渲染腳本主要應(yīng)用于某些場(chǎng)景文件無(wú)法批渲染時(shí)，需要場(chǎng)景單幀即時(shí)渲染，并保存即時(shí)渲染的圖片信息效果。在硬件方面，如果沒(méi)有渲染農(nóng)場(chǎng)，只能依靠本機(jī)進(jìn)行渲染，這就不可避免地會(huì)有壞幀和未渲染幀。當(dāng)一個(gè)鏡頭的渲染文件有較多的壞幀和未渲染幀時(shí)，在補(bǔ)渲的時(shí)候會(huì)很麻煩，為此需要編寫單機(jī)批渲腳本。單機(jī)批渲腳本和Maya的批渲染命令不是一個(gè)概念。Maya的批渲染命令只是Maya 的一個(gè)內(nèi)部的功能，主要是完成當(dāng)前打開的Maya文件的渲染工作。這里所編寫的單機(jī)批渲腳本可以渲染不同的場(chǎng)景文件、渲染不同的分層、不同的關(guān)鍵幀，功能很全面。

單機(jī)批渲插件DOS_render的制作是根據(jù)Maya渲染支持Window系統(tǒng)的DOS批處理命令。利用Maya Mel命令調(diào)用DOS命令，通過(guò)DOS命令進(jìn)行Maya的批渲染操作。在使用DOS調(diào)用Maya渲染的時(shí)候首先要解決一個(gè)重要的問(wèn)題，讓DOS能夠識(shí)別調(diào)用Maya中的render批渲染命令，在默認(rèn)的狀態(tài)下DOS是無(wú)法直接調(diào)用render渲染命令的，必須要為Maya設(shè)置環(huán)境變量才能使用DOS調(diào)用Maya中的render命令。設(shè)置環(huán)境變量的時(shí)候還有一個(gè)問(wèn)題，在同時(shí)安裝多個(gè)版本的Maya軟件的計(jì)算機(jī)中設(shè)置環(huán)境變量，需要設(shè)置用來(lái)渲染的Maya版本的環(huán)境變量。另外，設(shè)置環(huán)境變量的時(shí)候要設(shè)置成用戶環(huán)境變量。在調(diào)用渲染的時(shí)候，我們要對(duì)render命令所需要的格式和參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和傳參。根據(jù)上述我們所遇到的一系列的問(wèn)題編寫以下的函數(shù)來(lái)生成一個(gè)格式為.bat的dos下的批處理文件。另外，在DOS_render整個(gè)的編寫的過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要的問(wèn)題，Maya的MEL命令的read函數(shù)只支持最大1024字節(jié)的內(nèi)容文件的讀取，這對(duì)我們的運(yùn)用來(lái)說(shuō)是很致命的，因?yàn)槲覀冊(cè)谏?bat文件的時(shí)候經(jīng)常會(huì)超出1024字節(jié)的內(nèi)容，這樣我們就無(wú)法正常地識(shí)別和修改.bat文件內(nèi)容。為此DOS我們使用Python語(yǔ)言中的read命令來(lái)讀取文件信息，Python中的read命令在使用的時(shí)候是沒(méi)有文件內(nèi)容大小限制的。我們利用MEL命令來(lái)調(diào)用Python中的read命令，這樣就可以讀取完整的文件內(nèi)容。所以在使用MEL語(yǔ)言編寫程序腳本的過(guò)程中，也能通過(guò) MEL語(yǔ)言調(diào)用Python語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)MEL語(yǔ)言的擴(kuò)展。

四、總結(jié)

對(duì)比國(guó)際動(dòng)畫的發(fā)展水平，我國(guó)動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)還只是處于初級(jí)階段。尤其是三維動(dòng)畫技術(shù)，無(wú)論在三維動(dòng)畫的應(yīng)用制作上，還是在理論的研究水平上，都和國(guó)外存在相當(dāng)大的差距。在現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)硬件的前提下，把一些復(fù)雜的操作和流程使用MEL腳本來(lái)執(zhí)行成為“一鍵式”執(zhí)行的程序命令，會(huì)大大簡(jiǎn)化三維動(dòng)畫制作者的工作時(shí)間和精力，這種腳本的研究與開發(fā)必然會(huì)在三維動(dòng)畫制作行業(yè)有很好的需求和市場(chǎng)前景。

【參考文獻(xiàn)】

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