三維掃描技術(shù)在MAYA建模中的應(yīng)用研究

舒洋 舒清海

摘 要：目前，中小動(dòng)漫企業(yè)的動(dòng)漫作品制作技術(shù)還比較傳統(tǒng)，效率低、制作費(fèi)用高也使得三維動(dòng)漫制作效率受到嚴(yán)重影響。對(duì)使用三維掃描技術(shù)制作三維動(dòng)漫模型的研究，是探索三維動(dòng)漫制作的一種新方法。本文分析了使用三維掃描技術(shù)制作三維動(dòng)漫模型的制作流程，探討了三維掃描技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。通過(guò)這些硬件設(shè)備的靈活運(yùn)用，可大大提高三維動(dòng)漫三維模型的逼真度，可使制作的效率大大提高，為三維動(dòng)漫制作提供一種非常實(shí)用的制作方法。

關(guān)鍵詞：MAYA建模;三維掃描

1 MAYA建?，F(xiàn)狀

1.1 MAYA建模的發(fā)展趨勢(shì)

三維動(dòng)漫制作技術(shù)最早在歐美國(guó)家得以使用。因此，歐美國(guó)家無(wú)論是在研究方面還是運(yùn)用方面，均較其他國(guó)家更為成熟。近年來(lái)，由于世界多個(gè)國(guó)家對(duì)三維動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)的重視，后起的一些國(guó)家，比如日本、韓國(guó)發(fā)展迅速，在三維動(dòng)漫制作技術(shù)方面取得了重大進(jìn)步。從時(shí)間上來(lái)看，我國(guó)三維動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美等國(guó)家。因此，我國(guó)三維動(dòng)漫制作技術(shù)也較歐美國(guó)家弱。隨著近年來(lái)我國(guó)科學(xué)技術(shù)飛速地發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)的三維動(dòng)漫制作技術(shù)得以提高，在動(dòng)畫(huà)片、廣告、游戲等領(lǐng)域中均應(yīng)用了該技術(shù)。但由于近年來(lái)這方面的專業(yè)人才較為匱乏，從而制約了我國(guó)三維動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展。

1.2 MAYA建模存在的問(wèn)題

動(dòng)漫中的三維技術(shù)主要是通過(guò)電腦進(jìn)行前期創(chuàng)意和后期制作。傳統(tǒng)的方法需要大量信息技術(shù)領(lǐng)域的中高級(jí)計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)CG（Computer Graphics）專業(yè)人員，經(jīng)專業(yè)人員的角色建模、美工、材質(zhì)與燈光、動(dòng)畫(huà)及電影特效等純軟件制作，制作過(guò)程效率較低、投入大，且對(duì)于一些風(fēng)格較為寫(xiě)實(shí)的動(dòng)漫作品的逼真度也較低，其觀賞性難以引起觀眾的共鳴。

2 三維掃描角色設(shè)計(jì)制作的研究方法

2.1 三維掃描技術(shù)

三維激光掃描技術(shù)是國(guó)際上近期發(fā)展的一項(xiàng)高新技術(shù)。隨著三維激光掃描儀在工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，這種技術(shù)已經(jīng)引起了廣大科研人員的關(guān)注。通過(guò)激光測(cè)距原理（包括脈沖激光和相位激光），瞬時(shí)測(cè)得空間三維坐標(biāo)值的測(cè)量?jī)x器，利用三維激光掃描技術(shù)獲取的空間點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可快速建立結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不規(guī)則的場(chǎng)景的三維可視化模型，既省時(shí)又省力，這種能力是現(xiàn)行的三維建模軟件所不可比擬的。

2.2 三維掃描技術(shù)在MAYA建模中的運(yùn)用

根據(jù)所要模擬對(duì)象的不同方面，可以將建模方法分為行為建模、物理建模、虛實(shí)融合建模等。每種建模方法都有各自不同的效果，比如對(duì)于物理建模來(lái)講，他主要是為了體現(xiàn)對(duì)象的物理特性，促使動(dòng)漫作品中的靜態(tài)景物和動(dòng)態(tài)景物顯得更加逼真，其中涉及物體的碰撞、變形等物理過(guò)程的模擬;對(duì)于虛實(shí)融合建模來(lái)講，可以確保計(jì)算機(jī)生成的虛擬景物與現(xiàn)實(shí)世界中的真實(shí)環(huán)境有機(jī)融合起來(lái)，形成一個(gè)自然、和諧的整體。對(duì)于動(dòng)漫中的三維模型建模來(lái)講，主要是借助三維掃描儀來(lái)對(duì)實(shí)物進(jìn)行掃描，從而建立一個(gè)表面三維數(shù)據(jù)，它實(shí)際上代表的是實(shí)物表面的三維坐標(biāo)點(diǎn)集。通過(guò)這種方式建立起來(lái)的三維模型，具有精度高、速度快、形象逼真等多種優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著三維動(dòng)漫制作技術(shù)的發(fā)展，對(duì)制作人員的制作效率的要求也越來(lái)越高。對(duì)于三維動(dòng)畫(huà)短片制作中的三維模型建模，可通過(guò)三維掃描儀掃描實(shí)物，建立表面三維數(shù)據(jù)。這些表面三維數(shù)據(jù)就是實(shí)物表面的三維坐標(biāo)點(diǎn)集，得到的大量坐標(biāo)點(diǎn)集稱為點(diǎn)云（Point Cloud）。這樣建立三維模型速度快、精度高，且形象逼真。在三維動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程中，建模是一件非常耗時(shí)耗力耗資的工作。三維掃描系統(tǒng)最大的特性就是高效率，可以將傳統(tǒng)MAYA建模的制作效率提高百倍。

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作者簡(jiǎn)介：舒洋（1988—），女，湖南湘潭人，本科，講師，研究方向：三維動(dòng)畫(huà)制作。