在動(dòng)漫領(lǐng)域立體造型中Maya三維技術(shù)的應(yīng)用分析

季紅芳

摘要：伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速更新與發(fā)展，數(shù)字動(dòng)畫(huà)由此衍生，而電影等各種媒體制作也開(kāi)始引進(jìn)各式各樣的三維動(dòng)畫(huà)制作技術(shù)，其中很多好萊塢電影大片，例如《指環(huán)王》和《瘋狂原始人》等等，在動(dòng)畫(huà)形象與所要表達(dá)的內(nèi)涵等方面，都利用了三維動(dòng)畫(huà)，這就進(jìn)一步促使其演變成了一種娛樂(lè)休閑手段。目前，我國(guó)數(shù)字媒體依舊處于進(jìn)步發(fā)展的初始階段，在相關(guān)人才培養(yǎng)上也依舊處于失衡狀態(tài)，有所偏向，從而直接影響了數(shù)字媒體的有序發(fā)展。據(jù)此，本文主要對(duì)在動(dòng)漫領(lǐng)域立體造型中Maya三維技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：動(dòng)漫領(lǐng)域；立體造型；Maya三維技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）29-0229-02

1 Maya三維技術(shù)

Maya是一種三維動(dòng)畫(huà)制作軟件，其具備優(yōu)質(zhì)功能與工作界面。Maya的交互界面使用相對(duì)便捷，用戶能夠就自身需求自主設(shè)置界面。Maya界面主要包含標(biāo)題欄、狀態(tài)欄、菜單欄、工具盒、工具架、快捷布局按鈕、工作區(qū)、通道欄、視圖菜單、層編輯器、命令欄、時(shí)間欄、幫助行，其不僅操作便捷，流程簡(jiǎn)化，而且視圖布局適當(dāng)。就視圖操作和布局而言，Maya提出了很多視圖操作方案，以便于在各環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)畫(huà)制作。Maya還具備自主設(shè)置功能，能夠基于創(chuàng)建工程目錄，對(duì)動(dòng)畫(huà)項(xiàng)目聲音、參考圖、場(chǎng)景、緩存等各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分化管理。同時(shí)，還可以通過(guò)鏡像文件，在不對(duì)原文件造成影響或者修改的基礎(chǔ)上制作動(dòng)畫(huà)。其明顯優(yōu)勢(shì)在于對(duì)于大項(xiàng)目即全三維動(dòng)畫(huà)片制作場(chǎng)景、角色與道具等等，在進(jìn)行制作的時(shí)候，需要獨(dú)立存盤(pán)，以構(gòu)成Maya文件，并根據(jù)劇情需求，針對(duì)鏡頭要求，將三者參考到鏡頭文件中去，此時(shí)只需要針對(duì)動(dòng)畫(huà)環(huán)節(jié)進(jìn)行關(guān)鍵幀設(shè)置即可。在修改角色、場(chǎng)景、道具時(shí)，用戶不需要反復(fù)修改，只需要打開(kāi)原始文件加以修改和保存，這樣一來(lái)，文件中的參考部分便都會(huì)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新與優(yōu)化。

2 Maya三維技術(shù)在動(dòng)漫領(lǐng)域立體造型中的應(yīng)用

2.1 Maya三維動(dòng)畫(huà)軟件的應(yīng)用

Maya在影視行業(yè)中的應(yīng)用十分普遍與多元化，其既具有傳統(tǒng)三維制作效果，又兼具數(shù)字動(dòng)畫(huà)效果，具備先進(jìn)的模擬技術(shù)與渲染技術(shù)。在三維動(dòng)畫(huà)中，利用Maya能夠通過(guò)三維建模制作虛擬物體，通過(guò)角色、場(chǎng)景、道具等模型替代真人實(shí)物。模型制作實(shí)際上就是把二維角色轉(zhuǎn)換成三維模型。在Maya三維動(dòng)畫(huà)軟件中，提供了大量建模工具，即制作靜態(tài)楨的Z Brush，動(dòng)態(tài)模型SUBDIV，具有Polygon、NURBS渲染效果。在建模時(shí)，主要利用SUBDIV進(jìn)行角色建模，其對(duì)機(jī)器配置要求非常高。所以，在角色建模時(shí)，應(yīng)遵守簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)以及選擇Polygon多邊形工具進(jìn)行角色制作的原則。這主要是由于在Polygon模式下，對(duì)面數(shù)進(jìn)行修改，不會(huì)發(fā)生相應(yīng)延遲等不良現(xiàn)象。在建模中，關(guān)鍵在于布線，空間主要是由點(diǎn)、線、面所組成。而在三維建模中，布線在物體中發(fā)揮著決定性的輔助作用。在布線時(shí)，最好選用四邊形。在貼圖時(shí)，則利用正方形或長(zhǎng)方形。同時(shí)，還要貼圖上色，基于虛擬UV平面進(jìn)行。在操作時(shí)，還應(yīng)合理分配三維模型UV坐標(biāo)，保證紋理清楚。Maya還能夠描繪材質(zhì)的顏色與紋理，材質(zhì)就是物體外觀，促使物體具備透明和發(fā)熱等特性。生物建模與骨骼之間息息相關(guān)，是支撐生物形體的關(guān)鍵，可以確保生物的正常運(yùn)動(dòng)。在Maya中，還具備專項(xiàng)骨骼系統(tǒng)工具，以確保角色可以自由運(yùn)動(dòng)。物體模型就是皮膚，向觀眾展現(xiàn)的就是其不斷演變的進(jìn)程，但是難以觀察內(nèi)存骨骼，而兩者之間所構(gòu)建的關(guān)聯(lián)關(guān)系，就是所謂的綁定。但是，現(xiàn)階段既有技術(shù)仍舊需要人工進(jìn)行綁定。

2.2 渲染優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

在三維動(dòng)畫(huà)制作中，燈光與渲染是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，因?yàn)槠涫莿?dòng)畫(huà)的特色，同時(shí)也是動(dòng)畫(huà)制作中最耗時(shí)間的階段。渲染與燈光在時(shí)間上耗費(fèi)比較長(zhǎng)，受制作者的熟悉程度與計(jì)算機(jī)的性能影響，所以，制作時(shí)間在很大程度上制約著整個(gè)項(xiàng)目。動(dòng)畫(huà)制作速度很容易受場(chǎng)景限制，在制作時(shí)，經(jīng)常以多邊形面數(shù)對(duì)場(chǎng)景文件進(jìn)行衡量。為了保證動(dòng)畫(huà)制作的渲染速度，應(yīng)嚴(yán)格控制多邊形面數(shù)。動(dòng)畫(huà)建模為了確保模型仿真，應(yīng)具備充足的面數(shù)支持模型各個(gè)細(xì)節(jié)。在動(dòng)畫(huà)制作中，不僅要確保場(chǎng)景充實(shí)生動(dòng)且多元化，還需要及時(shí)完成渲染工作，這是三維動(dòng)畫(huà)制作的關(guān)鍵所在。為了促使三維動(dòng)畫(huà)制作高效完成渲染工作，必須進(jìn)一步優(yōu)化，即查找多邊形面數(shù)較多的本質(zhì)，對(duì)類似物品歸類劃分，并利用復(fù)制的方式加以制作，然而，這樣一來(lái)，則會(huì)導(dǎo)致個(gè)體難以有效控制，所以這種方法并不可行。另一種方式就是分層，劃分動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景，但是工作任務(wù)會(huì)明顯增大，因此也缺乏可行性。而隨著數(shù)字藝術(shù)技術(shù)的更新與進(jìn)步，Maya的Mental Ray渲染技術(shù)能夠在很大程度上有效解決以上問(wèn)題。在Mental Ray中，利用腳本語(yǔ)言編寫(xiě)，使用幾何替換效果，可以渲染或測(cè)試燈光。所以，在操作過(guò)程中，可以簡(jiǎn)化幾何體，并利用Mental Ray減少多邊形面數(shù)，大大縮減場(chǎng)景文件，且不會(huì)影響動(dòng)畫(huà)效果，還能夠進(jìn)一步提高渲染速度與水平。

3 Maya三維技術(shù)在動(dòng)漫領(lǐng)域立體造型中的應(yīng)用效果分析

3.1 測(cè)試

動(dòng)畫(huà)測(cè)試只需要對(duì)角色操作控制項(xiàng)目按鈕的操作性能進(jìn)行檢測(cè)。

1）測(cè)試插件面板

打開(kāi)Panels控制面板，選擇插件選項(xiàng)Km_character Controls，將插件調(diào)出。再利用此菜單調(diào)出插件控制面板進(jìn)行角色控制，在執(zhí)行腳本之后，插件面板調(diào)出可以正常進(jìn)行。

2）測(cè)試ICON控制按鈕

選擇ICON，查看透視圖的動(dòng)畫(huà)角色骨骼是否會(huì)同時(shí)選擇。單擊ICON，彈出Key frame快捷菜單，在骨骼測(cè)試動(dòng)畫(huà)角色中，移動(dòng)骨點(diǎn)，把時(shí)間滑塊轉(zhuǎn)移到下一關(guān)鍵幀，并使用Key frame。開(kāi)始播放，查看動(dòng)畫(huà)角色骨骼開(kāi)展關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)是否正常。彈出菜單，點(diǎn)擊Reset，查看動(dòng)畫(huà)角色骨骼是否回歸最初狀態(tài)。按照以上方式，有序或隨機(jī)測(cè)試動(dòng)畫(huà)角色的其他控制按鈕。結(jié)果顯示，動(dòng)畫(huà)角色控制按鈕能夠正常有序運(yùn)轉(zhuǎn)。

3）測(cè)試關(guān)節(jié)點(diǎn)顯示功能

在動(dòng)畫(huà)角色中，骨骼顯示過(guò)大，會(huì)加大相關(guān)關(guān)節(jié)點(diǎn)的選中難度，視覺(jué)效果也相對(duì)較差。利用Joint Display Size收縮骨骼，滑動(dòng)Joint Display Size。在收縮之后，可以明確選擇關(guān)節(jié)點(diǎn)。

4）測(cè)試可選菜單

在動(dòng)畫(huà)中，可選菜單為角色和情節(jié)展示提供了大量動(dòng)態(tài)性，可以人工控制，其中主要包含Key Selected菜單、Breakdown All菜單等等。在動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了確保可以靈活控制角色骨骼，整合了Maya中的Channel Box。通過(guò)測(cè)試，可知菜單功能處于正常狀態(tài)。

3.2 效果

1）實(shí)現(xiàn)效率

在動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中，利用Maya軟件和MEL語(yǔ)言，不僅可以節(jié)約大量時(shí)間，還可以有效降低動(dòng)畫(huà)形成的強(qiáng)度與難度，從而有效提高工作效率與質(zhì)量。首先，與傳統(tǒng)手動(dòng)動(dòng)畫(huà)比較。利用Maya軟件交互進(jìn)行動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，可以以MEL語(yǔ)言動(dòng)畫(huà)技術(shù)為輔助，詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程不需要對(duì)真實(shí)物體的屬性進(jìn)行考慮，依舊可以對(duì)物體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行高度仿真模擬。其次，動(dòng)畫(huà)角色運(yùn)動(dòng)過(guò)程控制。如果計(jì)算機(jī)能夠模擬物體運(yùn)動(dòng)，必須解決其中的控制問(wèn)題，也就是運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)與動(dòng)力學(xué)規(guī)律相符。而利用Maya軟件的時(shí)候，以MEL語(yǔ)言為基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)典動(dòng)畫(huà)，與動(dòng)力學(xué)規(guī)律相符，且省略大量繁雜的關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)，只需要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，便可以獲得較好的動(dòng)畫(huà)效果。所以，通過(guò)此項(xiàng)目的動(dòng)畫(huà)情節(jié)和角色等的實(shí)現(xiàn)，說(shuō)明利用Maya軟件和MEL語(yǔ)言能夠有效模擬并控制角色動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)效果，并進(jìn)一步滿足游戲動(dòng)畫(huà)產(chǎn)業(yè)與角色控制等各方面的較高要求。

2）制作流程優(yōu)勢(shì)

其一，在制作中流程不同于二維軟件。二維軟件在動(dòng)畫(huà)制作中，可以省略模型制作、骨骼綁定、貼圖繪制等環(huán)節(jié)，其工序相對(duì)較少，但是，在后期動(dòng)作制作和場(chǎng)景繪制中，需要耗費(fèi)過(guò)多人力與時(shí)間，所以，就制作非連續(xù)性短片而言，二維軟件更具優(yōu)勢(shì)。而三維軟件在動(dòng)畫(huà)制作中，需要模型制作、骨骼綁定、貼圖繪制等環(huán)節(jié)，準(zhǔn)備工作比較煩瑣，然而在調(diào)節(jié)好各項(xiàng)環(huán)節(jié)之后，生成動(dòng)畫(huà)和輸出鏡頭并不需要耗費(fèi)太多人工，只需要計(jì)算機(jī)根據(jù)人工設(shè)定參數(shù)便能夠自動(dòng)輸出。所以，在制作長(zhǎng)篇?jiǎng)赢?huà)或連續(xù)動(dòng)畫(huà)的時(shí)候，三維軟件的優(yōu)勢(shì)更加突出，效率更好，周期也相對(duì)較多。而且其中一些角色和場(chǎng)景在創(chuàng)建完成之后，還可以循環(huán)使用。其二，場(chǎng)景與角色處理方式有一定差異。在生成圖形的方法上，三維軟件與二維軟件相對(duì)不同。其中，二維動(dòng)畫(huà)需要手繪動(dòng)畫(huà)，達(dá)到透視變化效果，難以在場(chǎng)景中有效應(yīng)用，所以，只能利用角色透視變化，進(jìn)行畫(huà)面效果豐富與多元化，這樣一來(lái)，只能人工一一繪制。而在三維動(dòng)畫(huà)中，可以利用計(jì)算機(jī)軟件，即Maya軟件等，對(duì)透視變化效果進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，在明確場(chǎng)景與角色之后，色彩層次也可以就場(chǎng)景不同，合理設(shè)置燈管，確保色彩足夠自然與豐富。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，Maya三維技術(shù)具有其自身的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，據(jù)此得以在動(dòng)漫制作中備受青睞。特別是隨著經(jīng)濟(jì)全球化時(shí)代的到來(lái)，動(dòng)畫(huà)早已逐漸發(fā)展成了知識(shí)與科技密集型產(chǎn)業(yè)，并且發(fā)展速度非常快。而且三維動(dòng)畫(huà)的藝術(shù)性與娛樂(lè)性相對(duì)較高，在我國(guó)相關(guān)市場(chǎng)中占據(jù)了一定的優(yōu)勢(shì)地位。這就要求我國(guó)動(dòng)漫領(lǐng)域必須積極采取有效措施，吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)圖像圖形技術(shù)，并不斷優(yōu)化自身能力與水平，以此在創(chuàng)造具備我國(guó)特色三維動(dòng)畫(huà)的基礎(chǔ)上，推動(dòng)我國(guó)動(dòng)漫行業(yè)的健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

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【通聯(lián)編輯：張薇】