基于3DS MAX制作三维影视动画

2021年1月20日发(作者：简水生)



学号


密级


















































武汉大学本科毕业论文



基于
3DS MAX
制作三维影视动画





院（系）名

称：印刷与包装系

专

业

名

称


：动画设计

学

生

姓

名


：裴丰

指

导

教

师


：甘朝华








二○一○年四月




BACHELOR'S DEGREE THESIS
OF WUHAN UNIVERSITY







Production based on three-dimensional
video animation 3DS MAX















































College




：
School of Printing and Packaging
Subject




：
Animation Design
Name





：
Pei Feng
Directed by
：
Gan chaohua






April 2010


郑

重

声

明



本人呈交的学位论文，
是在导师的指导下，独立进行研究工作所
取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，
除文 中已经
注明引用的内容外，
本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的
内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，
均已
在文中以明确的方式标明。本 学位论文的知识产权归属于培养单位。







本人签名：

日期：












摘

要


随着计算机图形学技术的发展，< br>形象逼真的三维动画将取代传统的二维动
画．
而且三维动画发展到今天．
人们已 经分不清哪些是由计算机制作的虚拟模型
和场景了。
本文介绍了计算机动画的有关知识，
以及当今国内流行的三维制作软
件
3DMax
，
如何用
3DMax
制作简短的三维动画和学习
3D
的一些方法。
最后用本文阐
述的三维 动画制作过程制作了简单的一部三维影视动画。



关键词
：
动画；
3D Max





I


ABSTRACT

With the development of computer graphics technology, vivid 3D animation will
replace the traditional two-dimensional animation. And three- dimensional animation
to this day. It has been confusion as to which is produced by the computer and the
scene of the virtual model. This article describes the computer animation of the
relevant knowledge, and the current domestic production of the popular 3D software
3D Max, how to make a short 3D Max learning 3D animation and some of the ways.
Finally, This paper describes the process of making three-dimensional animation of a
simple three-dimensional film and television animation.



Key Word
:Cartoons
；
3D Max

















II
目

录

第一章

绪论

1.1
动画概述
....... .................................................. ................................................ 1
1.2 3D
介绍
.............................. .................................................. ............................ 2
1.3 3D MAX
软 件本身的三大部分
...................................... .................................. 3
1.3.1
建模
........................................... .................................................. ......... 3
1.3.2
动画
.................. .................................................. .................................. 4
1.3.3
渲染
........................................... .................................................. ......... 4
第二章
3D Max
学习方法

2.1 3D
自学一些途径和方法
............................... ................................................. 6
2.2
学习
3DSMAX
必须掌握的内容
.......... .................................................. ............ 6
第三章

使用
3D Max
制作动画的一般过程

3.1
设置制作环境
....... .................................................. ........................................ 8
3.2
建立对象模型
.................................... .................................................. ............ 8
3.2.1
几何体建模
............. .................................................. ............................ 8
3.2.2 Surface建模
.......................................... ............................................. 9
3.2.3 NURBS
建模
......................... .................................................. ................ 9
3.3
使用材质和贴图
......... .................................................. ................................... 9
3.4
放置灯光与摄像机
...................................... ................................................. 10
3.5
添加动画
........................... .................................................. ...........................11
3.6
渲染场景
.................................................. .................................................. ... 12
第四章

实例作品制作过程
-
《烛光》
< br>4.1
《烛光》剧本构思简介
.......................... .................................................. ..... 13
4.1.1
《烛光》剧本简介
............... .................................................. ........... 13
4.1.2
《烛光》剧本构思
......... .................................................. ................. 13
4.2
《烛光》制作过程
..... .................................................. ................................ 14
4.3
《烛 光》制作完成解析
...................................... ......................................... 17
结束语

.......................................
18

参考文献

.....................................
19






III


第一章

绪论

1.1
动画概述


说起动画，我们脑海中会出现很多鲜明的卡通形象。这些卡通形象色
彩鲜艳，
举止夸张．
不光小朋友会喜欢，
连大人们也是爱不释手。
早期的传统动
画是二维的。
二维动画在从诞生到发展的较长时期里，
都是用手工绘制的，
工作量非常大。随着计算机技术的诞生和发展。传统二维动画的制作效率大大提高。
动画师不用再一帧一 帧地绘制。
只要绘制一些关键帧，
之间的过渡由电脑自动完
成。这样动画师从繁重的绘 制工作中解放出来，把更多的精力放在卡通的色彩、
明暗变化以及复杂的动作和精致的场景上，
同时还能方便的修改。
从而制作出比
传统手工绘制的动画更为精美的电脑二维动画。
计 算机技术的发展虽然提高了传
统动画的制作效率和质量．
但它展觋在人们面前的仍然是二维图像 。
而三维动画
的产生。从根本上
-
改变了传统动画的视觉表现方式。将动画带 人了一个全新的
时期。
主维动画是对真实世界的虚拟再现，
这包括三维造型和现实世界 的造型具
有对应的坐标。
三维物体表面的纹理对真实世界的材质的模拟。
三维世界的照 明
对真实世界的光线的模拟，以及三维世界对真实世界的物理性质的模拟计算
【
1】
。

1995
年，
Pixar
公司的第一部动西长片
(Toy
Story)(
玩具总动员
)
上映。如图
1.1
所示，这是世界电影 史上第一部完全由计算机制作完成的动画长片。也是当
年北美票房冠军。到现在，一系列由计算机制作的 动画长片．如
(Ice
Age)(
冰河
世纪
)
、
(Shrek)(
怪物施莱克
)
、
(Finding
Nemo)(
海底总动员
)
等等，都赢得了人
们的喜爱。
由计算机来制作动画已经 成为动画制作的主流，
而且其技术也在不断
的进步。给我们带来一幕幕赏心悦目的动画。


1

图
1.1
（
Toy story
）海报

1.2 3D
介绍

3ds
系 列软件在三维动画领域拥有悠久的历史，在
1990
的以前，只有少数几
种可以在PC
上可用的渲染和动画软件，这些软件或者功能极为有限，或者价格
非常昂贵，
或者二者兼而有之。
作为一种突破性新产品，
3D Studio
的出现，
打破
了这一僵局。
3D Studio
为在< br>PC
机上进行渲染制作动画提供了价格合理、专业化、
产品化的工作平台，并且使制作计 算机动画在为一种前人所不能的职业。

DOS
版本的
3D
Studio
诞生在
80
年代末，那时只要有一台
386
DX
以上的
微机就可以圆一个电脑设计师的梦。
但是进入
90年代后，
PC
业及
Windows 9x
操
作系统的进步，使
DOS
下的设计软件在颜色深度、内存、渲染和速度上 存在严
重不足，
同时，
基于工作站的大型三维设计软件
Softimage< br>、
Light wave
、
Wave front
等在电影特技行业的成功使
3D Studio
的设计者决心迎头赶上。
与前述软件不同，
3D Studio
从
DOS
向
Windows
的移植要困难得多，而
3D Studio MAX
的开发则几
乎从零开始。

后来随着
Wind ows
平台的普及以及其他三维软件开始向
Windows
平台发展，
三维软 件技术面临着重大的技术改革。
在
1993
年，
3D Studio
软件所属公司果断地
放弃了在
DOS
操作系统下创建的
3D
Studio
源代码，而开始使用全新的操作系统
（
Windows NT
）
、全新的编程语言（
Visual C++)
、全新的结构（面向对象）编写
了
3D Studio MAX
，从此，
PC
上的三维动画软件问世了。

在
3D
Studio
MAX1.0
版本问世后仅
1
年的时间，该公司又重写代码，推出了

2
3D
Studio
MAX
2.0
。这次升级是一 个质的飞跃，增加了上千处的改进，尤其是
增加了
NURBS
建模、光线跟踪材质发及 镜头光斑等强大功能，使得该项版本成
为了一个非常稳定和健全的三维动画制作软件，
从而占据 了三维动画软件市场的
主流地位。

随后的几年里，
3D
Studio
MAX
先后升级到
3.0
、
4.0
、
5.0
等版本，且依然在
不断在升级更新，每一个版本的升级都包含了许多革命性的 技术更新。

1.3 3D MAX
软件本身的三大部分

概括起来说，
3ds Max
软件本身主要有三大部分知识：建模、动画和渲染，当然每一部分细化起来都非常复杂。
除此之外，
还有后期。
下面我们对这几部分< br>一一做下介绍：

1.3.1
建模

建模是三维的基础，< br>没有模型，
就没有东西可看，
就像人只有灵魂，
没有肉
体一样，谁能看 到美与丑
?
在
3ds Max
软件里有几种建模的方法：

1
、快捷几何体：可以直接创建球型、柱体、锥体等标准几何体，也可以创
建胶囊体等扩展几何 体，并可以通过修改参数来改变物体形状，

2
、放样：有
loft
、
fit
、
bevel
、
lathe
等几种放样方法，这几 种方法都是跟
截面有关的建模方法，

3
、
nurbs
，适合建一些流线型的物体，
3ds Max
这种建模方式能力较弱，也
好久没有更新功能，很少人用；

4
、多边形建模方式
(Editable Poly)
：这是
3ds Max
最强的地方，在几种三
维软件中居于绝对优势，
适合建人物、
生物模型 、
游戏模型等，
也有很多设计师
用来建车模等工业模型，是需要认真学习的知识点；< br>
5
、面片建模
(Patch
Grids)
：适合建车模、 人物模型等，跟多边型建模有相
似的地方，控制精准，调节复杂一些，

6
、其它方法：除上述方法，还有其它一些方法，包括使用插件等，不详述。


3
1.3.2
动画

建模是静的，
那么要让 建的模型动起来，
就要涉及到动画方面的知识了。
动
画涉及到摄像机动画和角色动画等 ，
3ds Max
软件本身的动画控制就很丰富，物
别强调一下角色动画
(< br>比如人物动作
)
，
3ds Max
自带
Cs(character studio)
，插
件有现在很强的
CAT(character
AIlimtion
Toolkit)
等，如果学习动画，这些都
是需要了解的知识。

1.3.3
渲染

只有模型和动画，
就好像一个人光着身子乱跑，
很不好看。
渲染就好像照相、
摄像，呈现最终的画面，这就涉及到灯光、材质等。如果 说灯光、材质是化妆部
分的功夫，那渲染器就好比照相机、摄像机了。
3ds Max
默认的渲染器得到的最
终效果不是非常理想，所以还有
VR(VRay)
、
M R(MentalRay)
、
FR(FinalRender)
、
Ls(Li ght
Scape)
、
Maxwell
等，学一种渲染器就可以，比如现在 很火又容易上手
的
VR
。














4
第二章
3D Max
学习方法


本章将介绍了
3D Max
的版本、学习方法等问题。许多人都是采用参照、临
摹实例的方法来开始学习
MAX
的
(
权且叫做实例学习法
)
，这种方法的优点是感觉
能够较快入门
(
注意只是一种感觉
)
，缺 点也是显而易见的，就是不利于对
MAX
整
体结构的理解和掌握。
这也是许多 朋友在合上书本后，
连书中的例子都做不出来
的原因。现在许多
MAx
的书籍 都是在讲实例，有的干脆只讲实例，说明这种学习
方法还是得到了很多人的认可。其实，像
MA X
这样的制作软件，其知识量之巨大
任何一本书都不可能讲清楚，试想学习
3D
的朋友哪个会只抱着一本书学习呢
?
关
键是参考各种书籍找到一种最适合自己的学习 方法，
书籍本身只是作为一种资料
来参考而已
(
不过有些书籍确实不配
)
。实例学习法首先要求自己有足够的耐心，
对于任何一个练习都要反复推敲，
目的 只有一个，
就是理解实例所涉及的所有知
识点，
只有这样你才算有所收获。
典 型的方法是反复练习，
并尝试用不同的方法
完成练习，
并对所涉及的知识点进一步探索 ，
以求理解更多的功能、
参数、
选项
和方法；
其二，
要有清 醒的头脑和明确的学习方向。
当你学习掌握了足够的练习
制作后，
应该及时对所学的知 识进行总结和归纳，
发现规律，
进一步推敲软件的
整体结构和知识体系，
这样 才会真正有所提高．
专业与爱好的矛盾．
有许多学习
3D
的人本身就是美术相 关专业，
也有许多人在学习时对美术知识所知甚少。
显而
易见，
前者在学习上 有一定的优势，
后面的朋友也不要灰心，
关于学习三维动画
中专业与技术的争论在网上 从来就没有停止过，
到目前好像也没见哪一方占据绝
对优势。
有美术及相关专业知识的 朋友在学习
MAX(
当然也包括其它三维创作软件
)
时，
在建模及材 质的色彩配置等方面显然有一定的优势。
没有这方面基础的朋友
也不要泄气，
毕竟是用 计算机进行创作不同于绘画等现实中的美术创作，
其中有
许多规律性和程式可循，
且现 在软件的许多优化参数设置及智能化功能，
本身就
是对你专业技能的一种弥补．
只要在 学习软件技术的同时，
有选择地阅读和参考
和学习一些相关知识，同样可以制作出优秀的作品．

3DS MAX
是个庞大的软件，广泛应用于影视动画、建筑设计、广告、游戏、< br>科研等领域。
初学者自学的时候往往不知到从哪里入手，
眉毛胡子一把抓，
不但
学不到具体的东西，
也增加了学习的难度，
打击自己的信心。
所以想学
3DS MAX
之前，必须要有个明确的方向，学
3DS MAX
想应用于那些方面？这样才可以针

5
对性地去学习，把有效的时间和精力花在点子上。

2.1 3D
自学一些途径和方法

1
、首先要有一本好书。所谓的好书并不是里面贴 出来的图片好看，场景大
就好了，
也不是越厚越好。
现在市面上的书多如牛毛，
有些也很垃圾。
对于初学
者来说，应该选择一些介绍简单实例制作的书，在实例制作中消化和 掌握命令，
不但可以加深记忆，
也提高了我们的兴趣。
但这样的书必须每个步骤操作都 要很
详细，
不能跳步，
否则增加了初学者的学习难度，
有些命令甚至在哪里都 找不到。
初学者我不建议看一些字典式的书，有了一定基础后这样的书才适合。





2
、多媒体教学光盘也是一个好的辅助学习工具，它相对于书 本比较生动有
趣，
也很直接。
一般基础的应用都差不多，
到了实际的应用，< br>也需要有针对性地
选择，也不是所有
3DS MAX
的教学光盘都看一遍，除非 你有很多剩余的精力。
还有教学光盘不要只是一味地看了一次又一次，
这样的作用不大。
应该一边看一
边跟着练，几乎可以跟着做出同样的效果。也样才是有效的学习！





3
、加强交流，相互学习。多向同行朋友请教。这是个很重要 的环节！这当
然我们应该具备了一定基础后，
交流和请教才有成效。
如果连个命令的找 不到的
朋友，
我建议还是找本书好好练练，
有了点基础再向别人请教，
要不这 样就变成
了别人在培训你了，
我想这样没有几个个人可以做到的，
也没几个人有这样的 工
夫。
要问就要问些实际应用问题，
不要问这个命令是干嘛的？是怎么用的？这个东西是怎么画出来的？这样的问题让人难以用几句话跟你表达，
而且说了你也未
必清楚怎么 回事。
所以有点基础是交流请教的必须的条件。
还有现在是个电脑网
络时代，网站、论 坛、邮件、
QQ
等交流工具，也提高很多和更宽广的交流空间，
特别是些针对性的论坛 ，是我们一个很好的学习平台，应该好好利用。

接受培训：
选择一个好的培训地方参 加培训，
这是个非常直接也见效最快的
方法。有人直接教授，比自己摸索、看书要来得快，也轻 松多了。我想这是大家
都知道的。

2.2
学习
3DSMAX
必须掌握的内容

1
、三维空间能力的锻炼，熟练掌握视图、坐标与物体的位置关系。应该要

6