3ds Max的漫游技术在自然景观中的应用研究

2014-11-19 05:18张景峰王丽芬胡晓红
电脑知识与技术 2014年30期
关键词:三维动画灯光材质

张景峰 王丽芬 胡晓红

摘要:在市场经济的推动下,各个行业如广告、影视、建筑、游戏等多领域动画的需求量剧增,在众多三维动画制作软件中,3ds Max是广大制作者的有力工具。随着计算机技术的不断发展,三维动画技术渐趋完善,作为技术和艺术的结合,三维动画具有广阔的市场前景。其中自然景观动画是一个重要分支,在自然景观动画制作中,一方面要增强场景的真实性,同时又要使3ds Max与相应插件相互配合,充分发挥各自特长,提高三维动画的技术水平。

关键词:3ds Max;动画;自然景观;研究

中图分类号:TP37 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)30-7203-02

在市场经济的推动下,各个行业如广告、影视、建筑、游戏等动画的需求量剧增,在众多三维动画制作软件中,3ds Max是广大制作者的有力工具。针对商业广告的特点,3ds Max开发了特有的文字创建系统和完善的后期工具,令广告制作者几乎不需要其他后期软件就可以制作出漂亮的广告片头。用动画的形式制作电视广告,它的画面生动活泼、既有轻松夸张的娱乐效果,又可以灵活地表现商品特点。非常容易吸引观众的眼球。3ds Max在影视制作中的应用也相当广泛,目前各种类型的公益动画片、教育动画片、电视动画片、电影动画片常见于电视和电影媒体,甚至近年来三维动画的电脑游戏也非常受欢迎,在生产动画片及电脑游戏的美国和日本,各种电视动画产量更是惊人,主题包罗万象。所以,灵活运用3ds max软件,并结合相应插件,能够真实再现自然景观以及自然景观动画。

1 动画设计制作的一般思路:

1) 设计方案:做好场景的规划和设计,选择并确定制作方案和制作风格,确定整体和细节部分的表现形式。

2) 创建主体模型:创建模型虽然是整个动画制作中的基础工作,但也是极其重要的工作。模型的创建首先要求的就是准确和精致。为了力求尺寸合理准确,通常先在AutoCAD中先绘制平面图,然后导入3ds max中进行立体模型创建;也可以分别创建局部模型,最后进行合并处理。

3) 进行动画设置:模型创建完成后,根据方案规划可以进行动画设置。动画制作的主要方法可以通过关键帧控制法、功能曲线控制法和控制器控制法进行创作。

4) 材质灯光的添加设置:世界万物都有各自的表面特性,清楚准确的表现和描述它们的不同质感、颜色和属性是三维建模领域的一个难点。利用材质编辑器,通过对材质和贴图的处理,可以使物体变得更加真实,模拟出现实中的物体特性。灯光是场景里必不可少的组成,灯光对营造特殊气氛能起到画龙点睛的作用。

5) 作品的渲染输出:将赋予材质和灯光的模型,根据不同媒体播放要求渲染输出成动画视频文件,将设计的动画完美的表现出来。

6) 后期制作合成:在做好动画之后,再利用相关软件加入特效和音频等要素,使作品更加完美。

2 制作三维动画的技术关键

1) 单位的统一设置。在实际工作中,使用统一的制作单位十分重要,特别是在制作一些大型规划项目的鸟瞰图和动画场景时。3ds max系统默认的单位是英寸,而CAD绘制的图纸一般都采用Millimeters(毫米)为绘图单位,所以,为了保证效果图的精确度,通常选择Millimeters(毫米)为单位,不过大场景也可以使用米为单位,按实际尺寸建模。

2) 精简场景。场景中物体对象众多,所以模型众多。模型的面数如何取舍与计算机的刷新速度密切相关。模型总面数越多计算机的刷新速度越慢,因此,场景优化精简非常重要。尽量删除不可见面,减少物体面数;并且将共用同一材质的模型合并为一个模型等等方法来减少内存的占用率。

3) 模型创建技术。场景动画的模型创建一般采用逐个模型单独创建,最后进行场景合并的方法进行。在我国目前的三维动画领域主要是以多边形编辑的技术创建模型,这在影视和游戏的模型创建中更为普遍。多边形建模可以通过Extrude、Collapse、Boolean operations、Loft、Patches等方法来创建对象并通过编辑修改器调整形状,通过点、线、面等参数来修改模型外观,获取不同级别的光滑表面。同时,易于操作的UV控制方法能够在多边形模型上随心所欲的灵活贴图。

模型创建的另一技术——NURBS建模技术是根据曲线的运动轨迹而生成形体的建模方式,它特别适合于表现光滑物体的形体结构,但由于NURBS建模必须运用曲线作为工具,所以它具有很大局限性:NURBS很难制作拓扑结构很复杂的物体,不容易表现硬边和拐点。

总之,根据对象的特点,选择比较合适的建模方式,完成理想的模型创建。

4) 动画技术:在自然景观动画中可以使用3ds MAX中所有动画技术,摄影机的变化、物体位移、缩放、旋转的更改,灯光强度、颜色的调整、材质贴图的坐标、相位不同、空间扭曲的运用等等,都可以产生动画效果。比如在创建海面的动画时,除了运用Space Warp下的Ripple修改器,设置其振幅和波长变化外,同时在材质编辑器中设置Noise贴图的颜色坐标和相位变化,共同营造海面波浪翻滚的动画效果。

5) 场景渲染技术。3DS MAX渲染效果图常用默认扫描线渲染器和Vray渲染器,每个渲染器都有各自的特点。Vray渲染器的渲染图像的质感和清晰度高,但渲染时间长;所以有些作品也可以用默认扫描线渲染器进行渲染.这就需要使用3DS MAX自身的材质和灯光类型。灯光设置中环境光一般采用创建泛光灯阵列来完成,每个泛光灯亮度较弱,启用边缘模糊的位图阴影;主光源运用目标聚光灯,亮度值大、设置边缘精晰的位图阴影;辅助光一般为从地面向上反射的光线.不设置阴影效果。在所有灯光中注意对比调整冷暖色。

6) 后期合成。在3Ds max中完成场景动画,渲染输出后,通常要通过Adobe AfterEfiects软件进行图像颜色校正或添加特效;再输入到Premiere中完成动画剪辑、添加音效或者字幕等效果。

比如在营造有山峦、草地、河流的自然景观动画中,首先应用QuadPatch创建草地雏形。自然场景中的地形除了平地外主要是山地与坡地,平地的处理很简单,坡地的制作主要通过面片地形和贴图置换来完成。创建QuadPatch后,进行Edit Polygon处理,再将在Photoshop软件中绘制的一幅带有灰阶的黑白贴图调入3ds Max中,并使用“置换”命令对其进行置换,颜色较浅的地方模型凸起相对越多,反之则越少。运用路径变形绑定WSM,制作河流模型,另外运用Edit Polygon和FFD创建岩石,通过软件自带系统或相关插件创建树木;在材质上,运用Noise和Blend营造草地和河床效果,运用Noise和Reflect/Refract营造水的效果;然后添加泛光灯阵列营造日光。在动画制作中,运用噪波的坐标变化已经相位的变化来完成水流动画,架设摄影机,进行移动位移,制作摄影机动画,最后渲染输出并后期处理。

3 结束语

随着计算机技术的不断发展,三维动画技术渐趋完善。三维动画作为技术和艺术的结合,具有广阔的市场前景。自然景观中有山峦、树木、河流、花草、房屋建筑等多种元素,在自然场景制作中要增强自然场景的真实性,同时又要使3ds Max与相应插件相互配合,充分发挥两者的功能,缔造丰富且相对真实的自然场景。从而提高制作三维动画的技术水平。

参考文献:

[1] 姜仁辉.3ds max的自然环境景观制作技术分析[J].艺术科技,2014,27(3).

[2] 罗振.三维动画特效技术研究[J].文艺生活,2013(6).endprint

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