三维动画模型制作.docx
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三维动画模型制作
《三维动画模型制作》
实
验
指
导
书
华中师范大学信息技术系
二00九年六月
项目一三维Maya软件的基本操作4
项目二三维Maya软件中多边形建模工具5
项目三三维简单场景模型制作7
项目四三维复杂场景模型制作8
项目五三维人物模型制作9
项目一三维Maya软件的基本操作
一、实验学习目标
1.了解三维动画的基本制作流程与相关软件知识;
2.掌握三维动画软件MAYA的基本操作界面及其相关应用。
二、实验设备
微型计算机、AutodeskMaya软件
三、实验内容
1.Maya三维软件视窗内容的基本物理性操作。
2.Maya三维软件操作界面各窗口应用。
四、实验步骤
了解三维动画MAYA软件的基本操作界面:
1.标题栏:
在众多的软件中,标题栏是必不可少的,它主要用于显示所用软件的版本、项目名称、场景名称和所选取的项目。
2.状态栏:
状态栏位于主界面的上方。
状态栏主要用于显示与工作区操作相关的图标、按钮或者其他项目,也用于在物体的各个选择元素之间进行切换。
●模块选择器:
Maya中主要包括5个工作模块,这5个模块分别对应着Maya中不同的工作内容。
在模块选择器中选择不同的模块,Maya的菜单也会发生相应的改变。
这5个工作模块分别是:
动画、建模、动力学、渲染和布料。
●文件操作按钮:
用于基本的文件操作,包括新建、打开和保存文件等。
●选项设置:
用于限制物体的选择类型,例如,用户可以限制选取与粒子系统相关的物体或者元素。
●选项类型:
用于在选取层级、物体或者组成元素之间进行切换。
●选项遮罩:
用于指定物体、组成元素或者层级可以被选取的类型。
●锁定按钮:
使移动、旋转和缩放,仅仅对工作空间中处于选取状态的物体或者项目起作用。
●吸附模式:
在场景中,用于精确移动物体的选项。
例如,在移动时可以使物体始终与场景中的网格点对齐。
●操作按钮:
用于浏览处于选中状态物体的操作执行情况。
●构造历史标记:
关闭或者打开物体的构造历史记录,构造历史包括应用于物体的参数、修改器和建模操作等。
●对话框控制按钮:
用于打开或者关闭物体属性对话框、工具对话框和通道对话框。
3.时间行和范围滑块:
时间行包括播放动画按钮和当前时间指示器;范围滑块包括范围滑块条、自动设置关键帧按钮和动画参数设置按钮。
这两个滑块提供了访问主动画的相关控制和工具。
4.帮助栏:
帮助栏位于主界面的左下角,当用户运用各种工具或者参数时,它可以提供一些简单的帮助指南。
同时,帮助文件提供了方便快捷的查询功能。
5.工作区域:
在界面中,工作区域是最为主要的部分,它占用绝大部分的面积。
有时,为了工作和学习的需要,还可以关闭其他栏目和对话框,增大工作区域的面积。
工作区域也可以称为工作空间,主要用于显示俯视图、透视图、前视图和侧视图中的一个或者多个场景,在第1次启动Maya时,透视图占满整个工作区域
6.脚本编辑器:
脚本编辑器按钮位于用户界面的右下角,用于显示ScriptEditor窗口。
在ScriptEditor窗口中列出所有操作的脚本命令以及操作错误的信息,并允许用户浏览和输入MEL(MayaEmbeddedLanguage)命令。
MEL是Maya的脚本语言,可以用于创建自定义效果、宏和自定义用户界面等。
一般而言,有多种方法可以输入MEL命令,使用脚本编辑器是最普通最直接的一种方法。
7.工具架:
在工具架中列出的是经常用到的一些命令。
这些命令以图标的形式放在工具架中,用户可以快速地使用它们。
另外,也可以自定义工具架,放置一些常用的工具。
工具架是Maya中一个独具特色的设置,它的操作灵活多变,可以创建一个新的工具架,也可以删除、移动或复制一个现存的工具架。
8.通道框:
在文本框中输入精确数字,以改变物体的属性数值设置。
例如,在物体缩放属性的X文本框中输入数值3,则此物体将沿X轴方向放大3个单位的长度。
只要选取了物体或者项目,通道框中就会显示出系统默认的所有属性。
通道框中的信息类型取决于所选取的物体或者内容,如果没有选取任何物体,则通道框中的可见区域是空白的。
注意:
当选取两个或者更多的物体时,通道框中仅显示最后选取物体的属性,但在通道框中所进行的修改将作用于全部的选取物体。
9.视图菜单:
在Maya中,俯视图、透视图、前视图和侧视图都具有属于自己的菜单项,我们称之为视图菜单,每个视图都有相同的菜单项:
View、Shading、Lighting、Show和Panels。
●View:
此菜单列出了摄像机、场景图和标签等项,也用于编辑场景视图中各种的摄像机属性,包括视点、目标点、焦距和景深等。
●Shading:
设置明暗参数和刚体纹理,从线框显示模式至平滑明暗显示模式,为用户提供各种场景显示方式。
●Lighting:
设置所有的灯光选项,允许选取一个或一组灯光应用于当前场景。
●Show:
显示或者隐藏物体的特定组成元素,以减少视觉的混乱。
●Panels:
运用控制面板和布局设计自定义工作区域。
控制面板包含众多的界面元素,如曲线图、摄像机场景、编辑器和物体元素略图等。
五、实验注意事项
注意各窗口与工作命令之间的逻辑联系,理清操作顺序与内容关系。
项目二三维Maya软件中多边形建模工具
一、实验学习目标
1.了解三维Maya软件中多边形建模工具的作用与详细参数;
2.通过工具命令制作简单的模型个例;
3.学会使用帮助菜单来读取理解命令作用。
二、实验设备
微型计算机、AutodeskMaya软件
三、实验内容与步骤
1.多边形建模简介
多边形建模简介
2.创建多边形原始物体
创建球体(Sphere)
创建立方体(Cube)
创建圆柱体(Cylinder)
创建圆锥体(Cone)
创建多边形平面物体(Plane)
创建圆环体(Tours)
创建三棱柱(Prism)
创建锥体(Pyramid)
创建管状体(Pipe)
创建足球体(SoccerBall)
创建柏拉图立体(PlatonicSolids)
3.多边形物体表面元素的基本编辑方法
4.多边形的创建、组合以及建模辅助工具
Combine合并/Separate分离
Extract提取面命令
Booleans布尔运算
Smooth光滑多边形
AverageVertices均化点命令
TransferAttributes传递属性
AverageVertices均化点命令
Reduce减少
PaintReduceWeightsTool喷涂精简权重工具
Cleanup清除
Triangulate三角化命令/Quadrangulate四边化命令
FillHole填洞命令
MakeHoleTool 创建洞工具
CreatePolygonTool创建多边形工具
SculptGeometryTool雕刻刀工具
MirrorCut镜像切割
MirrorGeometry镜像几何体工具
5.编辑多边形工具
ExtrudeFace挤压面命令
ExtrudeEdge挤压边命令
ExtrudeVertex挤压点命令
Bridge桥命令
AppendtoPolygonTool补面工具
CutFacesTool切割面工具
SplitPolygonTool劈割多边形工具
InsertEdgeLoopTool环绕加线工具
InsertEdgeLoopTool环绕加线工具
OffsetEdgeLoopTool偏移环绕加线工具
AddDivisions增加分段数命令
SlideEdgeTool滑动边工具
TransformComponent转换部件命令
FlipTriangleEdge 翻转三角形边命令
PokeFaces刺破面命令
WedgeFaces楔形面命令
DuplicateFace 复制面命令
DetachComponent分解部件命令
Merge合并命令
MergeToCenter 合并至中心命令
Collapse 塌陷命令
MergeEdgeTool 合并边工具
DeleteEdge/Vertex 删除线/点命令
ChamferVertex倒角顶点命令
Bevel导角边命令
CreaseTool折边命令
6.Proxy 代理
Subdiv Proxy 细分代理
Remove Subdiv Proxy Mirror 移除细分代理并镜像
Toggle Proxy Display切换代理显示方式
7.Normals 法线
四、实验思考
1.多边形Polygon建模工具优势特点?
2.实际操作中各个工具之间如何进行搭配使用?
项目三三维简单场景模型制作
一、实验学习目标
1.了解场景中空间透视结构的特点;
2.学会使用多边形建模工具灵活创建三维场景;
3.提高造型能力和空间意识。
二、实验设备
微型计算机、AutodeskMaya软件
三、实验内容与步骤
1.电脑桌场景制作
1.1电脑显示器模型制作(1课时)
1.2鼠标键盘模型制作(2课时)
1.3电脑机箱与桌椅制作(1课时)
四、实验结果评价标准
1.场景模型结构严谨程度与法线准确性;
2.场景中各个模型大小比列关系与空间位置的合理性;
3.多边形建模工具的合理应用与拓展式运用。
五、实验思考
1.不同几何体物品的结构从软件建模上各有何优点?
2.空间与造型的关系任何?
项目四三维复杂场景模型制作
一、实验学习目标
1.掌握场景中各物质结构与比例关系;
2.提高对复杂丰富的场景空间的塑造能力与并能创造性地开发表达空间结构。
二、实验设备
微型计算机、AutodeskMaya软件
三、实验内容与步骤
2.游戏场景制作
2.1建筑物模型制作(2课时)
2.2自然环境模型制作(2课时)
2.3道具细节制作(2课时)
四、实验结果评价标准
1.场景布局的合理性;
2.建筑模型结构的创意特点;
3.场景深入刻画水平与细节丰富程度。
五、实验思考
1.游戏场景中建筑物的结构特点?
2.道具模型的特征?
以及与人物的比例关系?
项目五三维人物模型制作
一、实验学习目标
1.熟悉并基本掌握人体结构相关知识。
2.能够使用软件工具制作出简单的人物模型。
二、实验设备
微型计算机、AutodeskMaya软件、人体模型
三、实验内容与步骤
人物头部及五官结构分析与模型制作
1.人物眼部结构分析与模型制作(2课时)
1.1新建面片,按照眼轮匝肌机构布线。
眼部的布线结构主要特征就是环形,并向外发散。
1.2新建球体旋转90度作为眼珠。
使用insertedgelooptool增加环形线,同时增加发散型线。
调整点,初步确立眼部结构。
1.3继续加线,塑型。
尤其注意眼睑,眉部等处的细节构造。
在大致结构定位后,使用光滑代理命令,就可以在调整结构的同时察看高模效果(另外光滑代理命令使用后,原物体会变成半透明,在材质编辑器里将透明度设为0即可)。
2.人物鼻部结构分析与模型制作(2课时)
2.1制作鼻子先建一个Plane,在给Plane一个EditMesh,进行调整。
2.2以边的形式选择这4条边。
在把它们Extrude,Extrude后在调整点的位置。
2.3在选择点的方式。
并且把2个点Selected,注意把Selected的值打高点。
2.4在选择Face的方式,然后在选择CUT。
在画出一条直线来,调整拉伸。
3.人物嘴部结构分析与模型制作(2课时)
3.1画出嘴部轮廓,按Shift拖出嘴部布线图。
3.2添加曲面命令,使用Poly选择一半删除。
3.3添加对称命令,调整嘴部点线面结构完善拓扑形态。
4.人物耳部结构分析与模型制作(2课时)
4.1新建一个场景,参照前面创建头像参考面板的方法再次创建一个NURBS平面,并将一幅图像文件作为贴图赋予该平面,然后在主菜单中选择Create→PolygonPrimitives→Cube命令创建一个长方体,在屏幕右侧的Channels面板中单击INPUTS中的polyCube1,在弹出的参数设置面板中将Width设置为3,Height设置为4.8,Depth设置为1.5,SubdivisionsWid设置为2,SubdivisionsHei设置为6,SubdivisionsDep设置为1。
4.2在长方体上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择Vertex命令,进入节点编辑模式。
切换为前视图,然后选择移动工具在视图中调整长方体的轮廓与参考面板中的耳朵相吻合。
4.3选择模型后选择EditPolygon→SplitPolygonTool命令,在前视图中沿耳朵的轮廓内部绘制连线,然后选择最内侧的轮廓线使用移动工具在侧视图调整它们的位置。
4.4在耳朵上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择Vertex命令,进入节点编辑模式。
调整耳廓上的节点,制作耳朵上和的凹陷和凸起。
4.5激活前视图,选择模型后再选择EditPolygon→SplitPolygonTool命令,在耳朵内部绘制曲折连线。
然后进入节点编辑模式,使用移动工具在侧视图中对耳屏进行更加细致的刻画。
4.6按下Alt键配合鼠标左键调整透视图。
首先调整耳朵背面的中线偏置于耳廓一侧,然后使用SplitPolygon工具在另一侧绘制连线。
4.7选择模型,在其上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择Edge命令,进入边编辑模式。
选择耳朵背面中心的水平线,在键盘上按下Del键将它们删除。
4.8选择模型,在其上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择Face命令,进入面编辑模式。
选择耳背中心的面,在主菜单中选择EditPolygons→ExtrudeFace命令,对选择的面进行挤压,然后选择移动工具向外拖动挤压生成的面,再使用缩放工具将该面缩小,重复该操作方法。
4.9为了使耳朵形体更真实,我们在主菜单中选择Polygons→Smooth命令,对耳朵模型进行光滑操作,寻找不妥的地方,然后再返回前面的步骤进行调整。
5.人物头部结构分析与模型制作(2课时)
5.1首先在ps里绘制正侧视图,可以用辅助线帮助定位。
接着在maya里的front和side视图里选择view->imageplane对应放入图片,可以调节alpha值来方便以后的建模,但是对有些显卡会比较慢。
5.2用creatpolytool来画出人头的轮廓,尽量用少一点的顶点。
5.3接着使用cutfacetool工具左右按大体结构分割绘制好的多边形。
在对一些不符合结构的线进行重新分布,并在头视图里调整出头的体积。
5.4利用splitpolytool工具,在眼睛和嘴的四周按结构做环形线。
总之现在不用照顾线的分布,首先加入比刚才多的细节,同时用复制命令关联复制另外一面。
特别要注意的是嘴角,最好做成四边形,总之要按结构来。
这样模型完成后要好看一些,动画时也不会出现奇怪的变形。
5.5删除了嘴缝的多余多边形,选择嘴唇最像里的edge使用extrudeedge工具,使用全局坐标轴挤压出口腔。
5.6建立一个nurbs球体给他一个phong材质。
设置透明度位半透明,建立一个新层,把它放入。
设置层属性为render这样就不会误选择它了。
把它放到眼睛的位置,因为刚才设置成半透明,现在就很好调节眼眶,让眼眶包住眼睛。
5.7对模型使用smoothproxy模式,把原物体或者smooth物体移到一旁方便调节。
继续调节,加入更多合理的布线,做出颈部。
5.8最后对lowpoly物体使用mirrorgeometry命令(设置成连接边界模式),如果发现镜像后中间有多余的面或者线,这说明原物体中间的轮廓顶点x轴的位置不全一样,这时可以用元素编辑器,重新定义顶点的x值。
四、实验结果评价标准
1.人物模型基本结构的完整性;
2.人物模型的拓扑结构是否科学合理,布线是否符合规律。
五、实验思考
1.人物结构中基本几何体结构特征?
2.人物头部各器官结构的衔接与表达?
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