三维动画制作技术与应用案例解析

目 录 第1章 三维动画基础知识 1.1 动画的基本概念 2 1.1.1 动画类型 2 1.1.2 动画运动规律 3 1.2 3ds Max的工作界面 3 1.2.1 菜单栏 4 1.2.2 主工具栏 5 1.2.3 命令面板 6 1.2.4 视图区 7 1.2.5 动画控制栏 7 1.2.6 视图导航栏 8 1.2.7 状态和提示栏 8 1.3 设置绘图环境 8 案例解析：加载内置的用户界面方案 8 1.3.1 绘图单位 9 1.3.2 自动保存和备份 10 1.3.3 设置快捷键 10 1.4 视口布局 11 案例解析：更改默认视口布局 11 1.4.1 视口布局 13 1.4.2 切换视口 13 1.4.3 视口显示类型 14 1.5 对象的变换操作 14 1.5.1 选择对象 14 1.5.2 捕捉对象 16 1.5.3 变换对象 16 1.5.4 克隆对象 18 1.5.5 阵列对象 19 1.5.6 对齐对象 19 1.5.7 镜像对象 20 课堂实战 完善场景画面 20 课后练习 调整模型的观察角度 23 拓展赏析 中国动画之父——万籁鸣 24 第2章 三维建模技术 2.1 几何体建模 26 2.1.1 标准基本体 26 2.1.2 扩展基本体 27 2.2 样条线建模 29 2.2.1 线 29 2.2.2 其他样条线 30 2.3 复合对象建模 32 2.3.1 布尔 32 2.3.2 放样 34 2.4 修改器建模 35 案例解析：建立蘑菇群场景 35 2.4.1 车削 38 2.4.2 挤出 39 2.4.3 FFD 40 2.4.4 晶格 40 2.4.5 噪波 41 2.4.6 弯曲 42 2.4.7 扭曲 43 2.4.8 路径变形 43 2.4.9 Hair和Fur（WSM） 44 2.5 网格建模 48 案例解析：制作老树根模型 48 2.5.1 转换网格对象 50 2.5.2 编辑网格对象 51 课堂实战 创建鱼群游动的场景 52 课后练习 创建啤酒瓶盖模型 57 拓展赏析 “80后”的记忆——上海美术电影制片厂 58 第3章 材质贴图技术 3.1 材质编辑器 60 3.2 常用材质类型 61 案例解析：制作艺术小灯箱材质 61 3.2.1 物理材质 65 3.2.2 Ink'n Paint材质 67 3.2.3 混合材质 67 3.2.4 多维/子对象材质 68 3.2.5 顶/底材质 69 3.2.6 VRayMtl材质 69 3.2.7 VRay灯光材质 70 3.3 常用贴图类型 71 案例解析：设置手串材质 71 3.3.1 位图贴图 72 3.3.2 衰减贴图 73 3.3.3 渐变贴图 74 3.3.4 平铺贴图 75 3.3.5 噪波贴图 76 课堂实战 制作盘古斧贴图材质 77 课后练习 创建游戏金币材质 97 拓展赏析 国产3D动漫巨作——大圣归来 98 第4章 动画技术 4.1 动画控制 100 案例解析：制作击打动画 100 4.1.1 关键帧设置 106 4.1.2 播放控制器 107 4.1.3 时间配置 108 4.2 骨骼与蒙皮 109 4.2.1 骨骼的创建与编辑 109 4.2.2 蒙皮技术 110 4.2.3 Biped对象 112 4.3 动画约束 115 4.3.1 链接约束 115 4.3.2 路径约束 116 4.3.3 注视约束 116 4.3.4 方向约束 117 课堂实战 制作玩具货车运动场景 118 课后练习 制作卡通角色移步动画 121 拓展赏析 优秀的三维动画制作软件 122 第5章 动力学系统 5.1 认识MassFX 124 5.1.1 什么是MassFX 124 5.1.2 MassFX工具 125 5.2 创建MassFX 128 案例解析：模拟人物摔倒动画 128 5.2.1 创建刚体 129 5.2.2 创建mCloth对象 130 5.2.3 创建约束 132 5.2.4 创建碎布玩偶 132 课堂实战 模拟球体撞击动画效果 134 课后练习 模拟布条自然垂落效果 137 拓展赏析 丰富多样的动画表现技术 138 第6章 粒子系统和空间扭曲 6.1 粒子系统 140 案例解析：创建粒子文字特效 140 6.1.1 粒子流源 147 6.1.2 喷射 148 6.1.3 雪 149 6.1.4 超级喷射 150 6.1.5 暴风雪 152 6.1.6 粒子阵列 152 6.1.7 粒子云 153 6.2 空间扭曲 154 案例解析：模拟烟花绽放动画效果 154 6.2.1 力 162 6.2.2 导向器 166 6.2.3 几何/可变形 166 课堂实战 营造雪花飞舞浪漫场景 167 课后练习 创建冬季雪花效果 171 拓展赏析 3D动画与2D动画的区别 172 第7章 环境和效果 7.1 背景环境效果 174 7.1.1 公用参数 174 7.1.2 曝光控制 175 7.2 大气 176 案例解析：营造火焰效果 176 7.2.1 火效果 180 7.2.2 雾效果 180 7.2.3 体积光 181 7.2.4 体积雾 181 7.3 渲染效果 182 7.3.1 镜头效果 183 7.3.2 模糊 183 7.3.3 景深 185 7.3.4 胶片颗粒 185 课堂实战 营造云雾缭绕的游戏场景 186 课后练习 创建室外浓雾弥漫场景 189 拓展赏析 3D动画影片的制作流程 190 第8章 灯光与场景渲染 8.1 灯光入门 192 案例解析：模拟卡通灯光照效果 192 8.1.1 标准光源 194 8.1.2 VRay光源 195 8.2 摄影机简介 197 8.2.1 物理摄影机 197 8.2.2 目标摄影机 199 8.3 渲染基础知识 201 8.3.1 渲染器类型 201 8.3.2 渲染帧窗口 202 8.3.3 渲染输出参数 203 8.4 V-Ray渲染器 203 8.4.1 帧缓存区 204 8.4.2 全局开关 204 8.4.3 图像采样器（抗锯齿） 205 8.4.4 图像过滤器 206 8.4.5 全局 DMC 207 8.4.6 颜色映射 207 8.4.7 全局光照 208 8.4.8 发光贴图 208 8.4.9 灯光缓存 209 课堂实战 为洞穴场景添加灯光效果 210 课后练习 渲染渔船场景模型 214 拓展赏析 3D动画师所具备的职业素养 215 参考文献 216