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1、毕 业 论 文(设 计)论文（设计）题目: Maya建模的设计与实现 姓 名 学 号 学 院 山东大学软件学院 专 业 动漫设计与制作 年 级 指导教师 2011年 5月15日山东大学毕业设计（论文）成绩评定表学院：齐鲁软件学院 专业：动漫设计与制作 年级：2008学号姓名 设计（论文）成绩 设计（论文）题目 指 导 教 师 评 语 评定成绩： 签名： 年 月 日评 阅 人 评 语 评定成绩： 签名： 年 月 日答 辩 小 组 评 语答辩成绩： 组长签名： 年 月 日注：设计（论文）成绩=指导教师评定成绩（30%）评阅人评定成绩（30%）答辩成绩（40%）目 录摘 要4ABSTRACT5第1章
2、 绪论61.1 三维动画出现的背景和发展历史61.2 Maya软件的发展历史61.2 Maya软件的应用领域92.1 Maya的基本操作92.1.1 Maya工作区域92.1.2 操作界面102.1.3菜单栏102.1.4 状态栏102.2 鬼屋建模122.2.1 初定模型122.2.2建立模型132.2.3 模型贴材质142.2.4 渲染16第3章 结论18致谢19参考文献20Maya建模的设计与实现摘 要三维动画是一门新兴的艺术形式，依托现代计算机技术的迅猛发展，如今三维动画已成为全球性大型产业，它所带来的经济效应与影响力日趋增强，三维动画在我国的发展受到极大的关注。但是，它在我国的发展遇
3、到了很多困难，缺乏专业人才，人才培养不够系统，剧本没有创新，缺少本土品牌等。三维动画制作的人员一定要有坚定信念，努力学习；从事三维动画的培训机构为动画产业提供优质的人才；三维动画制作企业也要以创造本土品牌为己任；政府要为本土动画产业提供更多的有利条件。 在目前市场上用来进行数字和三维制作的工具中，Maya 是首选解决方案。三维动画软件Maya 是美国Autodesk 公司出品的世界顶级的三维动画软件，应用对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。Maya 功能完善，工作灵活，易学易用，制作效率极高，渲染真实感极强，是电影级别的高端制作软件。Maya 集成了Alias、Wavefront 最先
4、进的动画及数字效果技术。它不仅包括一般三维和视觉效果制作的功能，而且还与最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染、运动匹配技术相结合。Maya 可在Windows NT与 SGI IRIX操作系统上运行。掌握了Maya，会极大的提高制作效率和品质，调节出仿真的角色动画，渲染出电影一般的真实效果。关键字：三维动画产业；创新；本土品牌；三维动画软件；Maya；数字化ABSTRACTThree-dimensionalanimationis a newart form, relying onthe rapid development ofmodern computer technology, and n
5、owthree-dimensionalanimationhas become alarge globalindustry, it brings economic effectsand influence of the increasinglyenhanced, three-dimensional animation by a great development in China Attention.However, it isin Chinasdevelopment has encountered many difficulties, lack of professional personne
6、l personnel training is not systematic,the script isno innovation, thelack of local brands. Three-dimensional animationof the staff must have astrong faith, work hard ;training institutions in the three-dimensional animationfor theanimation industry to providequalitypersonnel;Danimationtocreatealoca
7、lbrand companieshave responsibility; the Government to provide morefor the localanimation industryFavorableconditions.In the current market for the production of digital and three-dimensional tool, Maya is the preferred solution.Three-dimensional animation software, Autodesk Maya is a U.S. company p
8、roduced the worlds top three-dimensional animation software, the application object is a professional television advertising, character animation, film special effects and so on. Maya functional, flexible working, easy to use, produce high efficiency, rendering highly realistic, is the level of high
9、-end film production software Maya integrated Alias, Wavefronts most advanced animation and digital effects technology. It includes not only the general three-dimensional and visual effects production function, but also with the most advanced modeling, digital cloth simulation, hair rendering, motio
10、n matching technology combined. Maya in Windows NT and SGI IRIX operating systems.Mastered the Maya, will greatly improve production efficiency and quality, adjust the simulation of the character animation, rendering the true effect of the film in general.Keyword: Three-dimensionalanimation industry
11、; Local brands Local brands第1章 绪论1.1 三维动画出现的背景和发展历史1904年，随着第一部动画影片在法国问世，动画这一新兴艺术形式逐渐登上历史舞台，并逐步发展成为集艺术与商业为一体的全球性大型产业。随着科技的发展，现今的动画可以通过计算机生成，从制作方式到观念，都产生了革命性的变化。计算机动画不仅摆脱了繁重的手工制作，并以其简便、高效、更具表现力的特点得到越来越广泛的应用。其中，三维动画更是动画业的骄傲。它主要依靠电脑图像技术，在虚拟的三维空间中，建造模型，设置色彩与材质，模拟真实灯光，并使这些物体在三维空间中动起来，通过虚拟摄像机设定拍摄整个运动过程，渲染和
12、生成视觉真实的三维画面。与二维动画相比大大减少了重复劳动。画面效果不仅真实、生动，更能展现现实所无法模拟的魔幻场面，深受观众的喜爱，所带来的经济效益也是非常巨大的。其发展到目前为止可以分为3个阶段。1995年至2000年是第一阶段，此阶段是三维动画的起步以及初步发展时期。在这一阶段，皮克斯迪斯尼是三维动画影片市场上的主要玩家。 2001年至2003年为第二阶段，此阶段是三维动画的迅猛发展时期。在这一阶段，三维动画从“一个人的游戏”变成了迪斯尼和梦工场的“两个人的撕咬”。 从04年开始，三维动画影片步入其发展的第三阶段全盛时期。在这一阶段，三维动画将演变成“多个人的游戏”：华纳兄弟电影公司和福克
13、斯公司也加入了迪斯尼与梦工场之间的这场战斗。1.2 Maya软件的发展历史1983年 在数字图形界享有盛誉的史蒂芬先生(Stephen Bindham)、奈杰尔先生(Nigel -McGrath)、苏珊 麦肯女士(Susan McKenna)和大卫先生 (DavidSpringer)在加拿大多伦多创建了数字特技公司。 研发影视后期特技软件，由于第一个商业化的程序是有关anti _ alias的，所以公司和软件都叫Alias. 1984年，马克希尔韦斯特(Mark Sylvester)、拉里巴利斯(Larry Barels)和比尔考维斯(Bill Ko-vacs)在美国加利福尼亚成立了一家名为W
14、avefront的数字图形公司。1989年 在Alias软件及公司技术人员的帮助下，电影深渊完成。此片被电影界认为是极具技术性和视觉创造性的影片。 ILM（工业光魔）公司凭此片获奥斯卡最佳视觉效果奖。 Honda, BMW & Volvo公司采用Alias的软件进行设计，效率提高了数十倍。1990年 Alias发行上市股票。其软件产品分成Power Animation和工业设计产品Studio两部分。 ILM生产的终结者2大获成功，其中液态金属人的制作使用了Alias。1990年 Alias发行上市股票。其软件产品分成Power Animation和工业设计产品Studio两部分。 ILM生产
15、的终结者2大获成功，其中液态金属人的制作使用了Alias。1991年 Wavefront发布了世界上第一个独立的影视合成软件Composer. 1992年 Alias4发布，包含了IK角色动画功能，公司重新把重点放在影视动画和工业设计上。用Alias制作的影片蝙蝠侠归来大获成功。 Alias发布的Auto Studio成为了汽车设计的工业标准。Wave-front推出kinemation角色动画功能和Dynamition 成为第一个动力学系统。1993年 Alias开始研发新一代影视特效软件，也就是后来的Maya软件。 Alias参加电影侏罗纪公园的制作， 并获奥斯卡最佳视觉效果奖。 Alia
16、s与福特公司合作开发Studio Paint ，成为第一代电脑喷笔绘画软件。1994年 Wavefront公司发布Game Wave,用于64 bit的游戏。任天堂成为Alias Power Animation的最大用户。 Alias Studio彻底改变了底特律汽车设计的方式。 汽车生产商用户包括有：GM, Ford, BMW, Volvo, Honda, Toyota, Fiat, Hyundai, Isuzu, Nissan 等。 Alias Power Animation完成了当年五部最大的特技电影阿甘正传、面具、生死时速、真实的谎言和Star Trek等影片。1995年正值CG产业蓬
17、勃发展，微软公司高价收购了知名的三维图形软Softimage,在业界引起轰动。正在与微软进行着激烈市场竞争的软件开发公司SiliconGraphics Incorporated(SGI)在得知此事后，迫于竞争压力收购了Alias和Wavefront。被收购后的Alias和Wavefron合并在一起，即Alias Wavefron公司。此时Alias开发完成了一套以苹果机为平台的软件Alias Sketch，把它移植到SGI平台，并加入了许多新的功能。自此，三剑合璧。而这个项目的代号就是后来名动天下的：Maya。 参与制作电影Toy Story、鬼马小精灵、007黄金眼等影片。 华纳兄弟公司用P
18、ower Animation制作了电影永远的蝙蝠侠。 世嘉公司才用Power Animation开发了有关星球大战的交互式游戏。1996年 Alias|Wavefront的软件专家Chris Landrenth创作了短片The End。并获得了奥斯卡最佳短片提名。1997年 工业设计方面推出了新版本软件： Alias Studio 8.5等。1998年 经过长时间研发的一代三维特技软件Maya终于面世，它在角色动画和特技效果方面都处于业界领先地位。ILM公司采购大量Maya软件作为主要的制作软件。Alias|Wavefront的研发部门受到奥斯卡的特别奖励。1999年 Alias|Wavefr
19、ont将Studio 和 Design Studio 移植到NT平台上。ILM利用Maya软件制作影片：Star War、The Mummy等。2000年 Alias|Wavefront公司推出Universal Rendering,是各种平台的机器可以参加Maya的渲染。 Alias|Wavefront公司开始把Maya移植到Mac OSX和Linux平台上。2001年 Alias|Wavefront发布Maya在Mac OSX 和 Linux平台上的新版本。 Square公司用Maya软件作为唯一的三维制作软件创作了全三维电影Final Fantasy. Weta公司采用Maya软件完成电
20、影The Load of The Ring第一部。任天堂公司采用Maya软件制作GAMECUBETM游戏Star War Rogue Squadron II。 2003年 Alias|Wavefront公司正式将商标名称换成为。 Alias|Wavefront公司发布Maya 5.0版本。 美国电影艺术与科学学院奖评选委员会授予Alias|Wavefront公司奥斯卡科学与技术发展成就奖。 2004年 Alias公司向全球发布Motion Builder 6.0 软件。 Alias公司发布Alias Studio Tools 12 工业设计软件。 Alias与Weta公司确定战略商业合作关系。
21、2005年 Alias公司被Autodesk公司并购。并且发布Maya 8.0版本。至此Maya进入了一个飞速发展的新时期。1.2 Maya软件的应用领域三维图像设计技术已经进入了我们生活的重要部分。这些都让无论是广告主、广告商和那些房地产项目开发商都转向利用三维技术来表现他们的产品。而使用Maya无疑是最好的选择。因为它是世界上被使用最广泛的一款三维制作软件。当设计师将自己的二维设计作品打印前他们比解决如何在传统的、众多竞争对手的设计作品中脱颖而出。Maya的特效技术加入到设计中的元素，大大的增进了平面设计产品的视觉效果。同时Maya的强大功能可以更好的开阔平面设计师的应用视野，让很多以前不
22、可能实现的技术，能够更好的、出人意料的、不受限制的表现出来。目前Maya更多的应用于电影特效方面。从今年来众多好莱坞大片对Maya的特别眷顾，可以看出Maya技术在电影领域的应用越来越趋于成熟。第2章Maya建模的设计与实现2.1 Maya的基本操作2.1.1 Maya工作区域这一个标准的四视图窗口，正（top）视图、前（front）视图、侧（side）视图和一个透视图（persp）。视图菜单中的View主要控制摄像机；Shading控制视图中物体显示方面；Lighting用来控制灯光在视图中的作用；Show用来过滤物体在窗口是不显示；Renderer用来控制渲染视图类型；Panels控制显示
23、窗口类型。2.1.2 操作界面对于初次接触Maya的人而言，一看界面，也许会大吃一惊，但你只要曾经触过三维软件都应该知道界面上的那个图标按钮什么的大致的意思了。不过Maya的属性菜单的确很吓人的，有人戏称随便拉出个属性菜单都有一公里长，尤其是maya动力学这部分更是这样。即便如此一旦你掌握了Maya的框架也就不以为然了。复杂的界面体现出了Maya设计极具科学性、严谨性和艺术性。2.1.3 菜单栏菜单栏也是如此，Maya的操作完全可以通过菜单来完成，图中的菜单是Rendering(渲染)模块菜单。她会根据不同的模块有相应的变化。2.1.4 状态栏状态栏中第一个文字框显示当前模块。各模块快捷键：F
24、2 Animation F3 Polygons F4surfaces F5 Dynamics F6 Rendering）文件操作：新建，打开，保存。物体级别选择项。物体选择遮罩，当按钮下陷即可以起作用，也就是说场景中同一类的物体可以被选择。物体子积选择遮罩，当按钮下陷即可以起作用，可显示物体的点、线、面、Isoparms（NURBS物体）等。常用操作工具栏常用物体操作工具，依次为，选择、不规则选区选择、移动、旋转、缩放、操纵杆、当前使用工具等。视图切换，最下边的按钮是当前视图类型的布局，鼠标左键按住不放可以弹出视图类型选择菜单，从而达到快速改变视图类型。2.2 鬼屋建模2.2.1 初定模型在开
25、始建模初期，首先要有团队成员讨论决定模型的风格与各方面的细节，画出设计草图。2.2.22.2.32.2.4 待添加的隐藏文字内容3建立模型打开Maya2011地面的建模，在Polygon中建立一个平面模型，刷出凸起以营造真是地面的凹凸起伏感。接下来是房屋模型的建立，同样是在Polygon中建立多个多边形，通过拼凑搭配组成草图中房子的形状。然后根据前期团队讨论的房屋风格和效果，完善房屋的各处具体细节，完成房屋的整体效果图。2.2.3 模型贴材质模型细节处理完成后，为了使模型在视觉上更有真实感，我们需要给模型贴上材质，使之栩栩如生。此为地面的贴材质过程和效果：打开maya Windows - -
26、RenderingEditors-Hypershade 打开材质的 超级窗口 随便点击一个材质球即可创建材质，你自己可以双击材质球 打开其属性 对颜色 透明做些简单的修改，然后按CTRL+A 选个颜色 或者在颜色上面给个图片然后选住物体回到小球界面，点击小球拖拽到物体上。完成后，原本光秃秃的地面立刻变得栩栩如生。此为台阶的贴材质过程和效果：效果：2.2.4 渲染虽然贴完材质在视觉上有很大的提升，但是这样的效果还远远不够，我们还需要光影效果，要使模型达到接近自然的感觉还有一个很重要的环节，那就是渲染。这样是在建模中最复杂的一个环节，但是如此复杂的环节我们设计者的工作却很少，我们这要设定好各种参数
27、，Maya软件会为模型自动渲染，这也正是Maya软件的强大之处。经过计算机的自动渲染以后我们的作品就完成了。第3章 结论从2006年1月10日开始，Alias Maya正式变成了Autodesk Maya。自此，在CG江湖打拼经年的Maya开始展露出君临天下的霸气。加入欧特克之后，欧特克公司陆续推出了Autodesk Maya8.0、Autodesk Maya8.5和Autodesk Maya 2008，软件版本的更新使用户的工作效率和工作流程得到最大的提升和优化。在2008年的SIGGRAPH大会上，在众人的期待下，欧特克推出Maya产品的10周年纪念版Autodesk Maya 2009。
28、新一代的Autodesk Maya 2009拥有对复杂性场景更强的操控功能，更快的建模工作流程，并且在协作、循环以及制作流程处理上也有上佳表现。其在建模、动画、渲染和效果方面有众多改进，能够最大化地实现生产力，优化工作流程，并提供了创新的可能性。如今Maya的最新版本Maya2011已经问世，功能更加强大，Autodesk Maya 2011的新功能包括：强大的基于 Autodesk Toxik 软件的高度动态合成系统Autodesk MayaComposite（一种、先进的三维跟踪和匹配移动系统Autodesk MatchMover、5个 mental ray Batch渲染节点以及 Aut
29、odesk Backburner 网络渲染序列管理器等。十几年时间，Maya成就了一个CG帝国。未来谁也无法预知，但唯一可以肯定的是，只要人类还需要梦想，Maya就会将这些梦想一直延续下去。致谢在本文即将完成之际，回想大学阶段的学习生活，我衷心感谢我的导师屠长河。老师待人正直诚恳、关爱学生，在生活中他更像我们的兄长；在学术上，他深厚的理论素养、渊博的知识、严谨的治学态度，极大地感染了我们，我想这一切都会让我们感动铭记和受益终身的。在大学学习阶段，老师对我的课程学习、课题研究、论文选题和撰写都给与了极大的关注和悉心指导，在此谨致以诚挚的敬意和衷心的感谢!最后，感谢在我成长的过程中给予我帮助的所有
30、老师、朋友和同学们。参考文献1 裴秀云.Maya 命令速查手册M.北京：兵器工业出版社，2006.2 张小玮，于中.MAYA 三维动感世界M.北京：海洋出版社，2000.3 朱意灏，李巨韬.三维影视动画大制作M.北京：兵器工业出版社，2004.4 杨勇，房琳，常海，姚铭.MAYA 探索M.北京：人民邮电出版社，1999.5 邵谦谦，等.追逐智慧与美丽可乐总动员Alias/Wavefront Maya 三维角色动画创意与制作M.北京：北京希望电子出版社，20016 刘小林，钱博弘动画概论M武汉：武汉理工大学出版社，2004.7 秦向阳，Maya火星课堂.上海：人民邮电出版社，20078 张晗，Maya2008完美风暴。上海：人民邮电出版社，20099 王建峰 硅谷期刊 北京：中国科技新闻学会 2009.2410 蒋云飞，王宁.三维建模技术与渲染 上海：人民邮电出版社11 孙翔峰.三维设计 北京：光明日报出版社12 电脑报 重庆：电脑报社13 三维网 14李玉山.数字视觉视频技术M.西安:西安电子科技大学出版社,2006 15张花馗,井慧娟.基于Maya软件的金属材质技术的探索J.教学世界,2009
