三維3D動畫視頻制作過程

三維3D動畫視頻制作過程：

1. 劇情的構思

下面讓我們來看看一個動畫的劇情是如何進行構思的。又是如何根據劇情的構思來制作三維動畫。首先我們想想要制作的是一個什么樣的動畫，再對具體的劇情進行細微的構想與描述。如：

場景一：兩扇大門漸漸地打開，門內一片漆黑，門外光亮刺眼;接著兩名角色慢慢出現(逆光)，投影映進門內(主場景);這時攝像機開始從多角度拍攝，展現兩名角色出場時的震撼。

場景二：兩名角色都走進門內，瘦者步伐略快，胖者持球;二人站定后，頂燈光驟然開啟，照亮了整個場地;籃球架此時就在二人不遠處;攝像機隨人物移動過渡，為了營造緊張的氣氛，在最后俯視整個場景。

場景三：二人會意而視，胖者三分線外出手，籃球劃空而過，未中，彈出后，瘦者上前迅速起跳，補籃扣進;接著節(jié)奏開始加快，二人開始對決;瘦者首次扣籃時加特寫，慢速鏡頭，動作舒展。在這里加重緊張感從而引出故事的主題。

場景四：在二人決斗多個回合途中鏡頭略作停頓，胖者對瘦者耳語，瘦者先表現無奈;后轉而對胖者耳語，胖者略作猶豫，后點頭。這是為了劇情高潮所做的鋪墊。

場景五：胖者扣籃上身特寫，鏡頭慢慢搖下;胖者騎在瘦者肩上;鏡頭繼續(xù)慢慢搖下，瘦者雙腿打顫，費力支撐;瘦者突然倒下，胖者完全壓在瘦者身上。

場景六：瘦者熱身，舒筋活骨;沖刺，起跳;胖者躺在地，瘦者以胖者為彈簧床，魚躍而起;在空中做翻騰等高難度動作，后重力灌籃。

場景七：結束

從上面的那個例子我們可以知道，在構思劇情時，應該把每個分鏡頭都詳細的描述，這樣更有利于動畫的制作。

2.人物建模

人物模型的創(chuàng)建方法一般分為2種，多邊形建模與nurbs曲線建模，在3Dsmax中，由于對nurbs的支持并不完美，在制作復雜模型時從操作方式上不能很好地體現出nurbs的優(yōu)點，因此使用3Dsmax建造復雜模型是也多是使用多邊形建模。那人物的模型是如何創(chuàng)建呢?由于人體的對稱性，所以在建模時都是使用對稱法做的，做人物時只需要做一半的臉，一半的身子，一只手和一只腳就行了。下面就讓我們來看看使用多邊形建模法是如何創(chuàng)建出人物的。

(1) 先制作胖者半邊臉的表情。為了更切合人物的頭部形狀，我們一般是使用一個半圓來制作，這樣更容易掌握它的輪廓。先創(chuàng)建出一個圓，之后把它的二分之一刪去，再對它進行網格的細微調節(jié)就可以出現一半的人物頭部輪廓了(圖1)。接著再以同樣的方法利用長方體制作出身體的其他部分。(圖2)

圖1 臉部表情建模 

圖2 身體建模

(2)當把一半的人物模型建好后就可以退出網格編輯，加一個對稱命令，復制出人物的另外一半就可以完成整個人物模型的創(chuàng)建了。

圖3 完成人物建模 

圖4效果圖

(3)利用同樣的方法把瘦者的模型也做出來，接著把場景與人物的比例大小調整到適合，最終完成后的效果圖，如圖4所示。

雖然除了這種方法外，我們還能使用nurbs曲線來制作，但由于使用Nurbs曲線需要制作者有比較好物理數學知識，因此并不適合初學者使用。即使多邊形建模比較麻煩但由于它易于操作，就算是初學者也能很好的制作出人物的模型。

3.制作角色動畫

當所有的模型建好后就我們就可以開始制作角色動畫了。在制作角色動畫的過程中，我們不難發(fā)現，使用最多的就是對關鍵幀進行設置。關鍵幀動畫是指動畫制作者所設置的一組自動生成中間畫的關鍵幀。關鍵幀動畫的創(chuàng)建有兩種方法可以實現：第一種方法是通過對關鍵幀三維形狀進行插值計算而得到中間幀，第二種方法是對物體本身模型的參數進行插值計算。其中，第一種方法使用較為普遍。利用關鍵幀設置動畫的方法一般比較簡單，但是有時在需要設計一個運動軌跡特別復雜的動畫時就不宜選擇這種方法，因為采用這種方法設計動畫時，對物體運動的調整以及關鍵幀間運動方式的確定都顯得不太方便。

這時我們可以利用3ds max中提供的Biped工具來創(chuàng)建骨骼，再對骨骼進行參數的調整與設定，從而使它具備動畫的效果。Biped是3Ds max的系統(tǒng)插件，它擁有內置的IK系統(tǒng)，能夠自動適應人體骨骼的結構，并且能對骨架細節(jié)進行擴展?？梢哉f它是一種系統(tǒng)默認的動畫制作工具。利用它我們可以輕松地實現角色的基本運動效果，如走，跑，跳等，我們還可以通過改變它的足跡，調整關鍵幀，身體軀干旋轉等相應設置做出相應的或是我們真正需要的一些運動效果。下面我們來介紹下創(chuàng)建一個合適的骨骼的過程。

(1)要創(chuàng)建出一個骨骼我們要在系統(tǒng)工具欄里找到Biped工具，如圖5所示，我們先選擇Biped按鈕進行創(chuàng)建骨骼。接著選中biped骨骼后，我們就可以在修改面板中找到軀干類型，接著我們就可以對骨骼進行合適的調整了，如圖6。在這里，我們把脊椎鏈接設置為2，腿鏈接設置為3。此時如圖7所示視圖中的骨骼就已經修改好了。然而要制作出逼真的三維動畫效果，光有骨骼是不夠的，還要為骨骼添加上皮膚與設置動作的參數。

圖5 創(chuàng)建骨骼面板 

圖6 軀干設置 

圖7 人體骨骼

(2)對骨骼蒙皮。先在視圖中將骨骼調整到與模型差不多的高度。如圖8。

圖8模型與骨骼

(3)再來就是根據需要調整頸部，胸部，手指，腿部和腳趾的關節(jié)數量，使骨骼關節(jié)數與模型相匹配。當骨骼數量設置好以后，就可以進入到體型模式中使用移動和旋轉工具來調整骨骼的位置與縮放骨骼大小，使骨骼的一半與模型相匹配。而另外一半則可以采用復制后粘貼的方法。這樣就可以保持骨骼的對稱性，避免在之后制作動作時出現動作不靈活的現象。

圖9 調整骨骼

(4)再接下來我們要選擇所有脊椎，沿X軸進行縮放，使Biped的肩部進入到模型的肩部內。以同樣的方法調整完身體各個部分。接著繼續(xù)微調手指腳趾等細小位置的骨骼部分，使其與模型相適配起來。這整個調整過程中一定要操作細致，否則渲染出的人物皮膚就不能很好的包裹著骨骼，使骨骼暴露在皮膚外，從而影響到輸出圖像的效果。

圖10 繼續(xù)調整 

圖11 微調

(5)在位置調整完成后，就可以對模型加入physique修改器并選擇附加到節(jié)點，使骨骼與模型契合起來，這就成功地為骨骼蒙皮了。如圖12，13。.

圖12 加入physique修改器 

圖13 成功蒙皮

(6)完成角色的蒙皮后就可以對角色進行動作參數的設置了，在制作短片的過程中，我們主要是通過對人物骨骼的控制來實現角色動畫的動作效果，在場景中建立一個Biped，選中Biped的任何一個部分，進入運動面板，在展卷欄中打開足跡模式;在足跡創(chuàng)建展卷欄中選擇行走。再按邊上創(chuàng)建多個足跡按鈕，就會彈出創(chuàng)建多個足跡的行走對話框。

圖14 創(chuàng)建Biped 

圖15足跡創(chuàng)建展卷欄

(7)在創(chuàng)建多個足跡：行走對話框中，設置足跡數為10，按確定，這樣Biped就會產生編號為0—9的十個足跡。這時時間滑塊會自動設置到第153幀。

圖16 設置足跡數為10 

圖17 行走演示

(8)在展卷欄中按創(chuàng)建足跡(在當前幀上)按鈕，然后在視圖中選擇某一個足跡，并在足跡操作展卷欄中按下為非活動足跡創(chuàng)建關鍵點按鈕，這時就成功地創(chuàng)建了一個Biped的基本行走動作，此時按下播放鍵即可看到效果。

同理，運用3Ds max提供的跑動，跳躍即可建立Biped的跑和跳動作。通過對足跡的調整，以及對人物在運動過程中的骨骼進行調整就能實現預想的動作。

4.人物動作的制作

在動畫短片中人物的主要動作有走路，跑步，跳躍，扣籃，投籃五個動作。我們必須通過對骨骼的調整與關鍵幀的設置來實現人物的動作，但是這里有一個重要的問題，那就是在3DS MAX中要達到高度仿真很難。對于這個問題，我們的實現方法就是通過3DS MAX設置關鍵幀，從而利用其實現過渡幀，即簡化了中間過程和各種細節(jié)，同時人物的動作也與現實相符。

因為動畫中人物的動作眾多，所以上面選擇了以走路為例介紹人物動作的實現。一般在現實中，人走路可以分為四個步驟：(1)邁出前腳。(2)前腳著地，這時兩腳都在地上。(3)后腳跟上。(4)后腳邁出。這就完成了一步走路的動作。

下面就介紹在3DS MAX中怎么制作走路動作。

(1)首先在靜止時設置首個關鍵幀，再根據人在運動時的規(guī)律在下一個關鍵幀處，調整眉心與各部位骨骼，實現前腳邁出一步并著地。前腳著地，后腳跟上，后腳邁出的一步走路動作。如圖23，24。

圖23 前腳邁出并著地 

圖24

(2)由于人物的跑步過程是重復著同一個動作，因此接著使用復制、粘貼動作就可以實現一系列走路動作。

圖25動作復制

5.創(chuàng)建籃球的路徑動畫

在完成設計動畫的過程中，有時候能夠很容易地確定物體的運動路徑但不能很好地設置其關鍵位置，這時就需要指定路徑來設置動畫。設置物體沿著一定的路徑運動是3ds max中一個很重要的功能，一般情況下有下面幾個步驟：(1)創(chuàng)建一條作為運動路徑的樣條曲線。(2)創(chuàng)建一個虛擬物體，并將運動物體鏈接到虛擬物體上。(3)給虛擬物體賦予一個動畫路徑控制器，然后單擊要作為路徑的曲線，虛擬物體就可以沿著路徑進行運動，同時帶動模型進行移動。

在做動畫短片的過程中，我們也能用到這個技巧，下面來詳細說明路徑動畫的制作過程，制作出投出的籃球的運動路徑。

(1)首先在創(chuàng)建面板中，選擇NURBS曲面制作一條符合投籃路線的曲線。

圖18

(2)接著在創(chuàng)建面板中單擊輔助器按鈕，在打開的面板中單擊虛擬體按鈕，然后在頂視圖中拖動創(chuàng)建一個虛擬物體。

圖19 創(chuàng)建虛擬物體

(3)然后在前視圖中選擇圓球，把球移動到曲線最末端，然后單擊動畫設置區(qū)中的打開設置關鍵幀按鈕，打開手動設置動畫模式，此時時間滑軌變成紅色，單擊設置關鍵幀，將當前小球狀態(tài)記錄下來。

(4)之后在頂視圖中選擇虛擬物體，再選擇運動標簽，打開運動面板。并選擇路徑約束選項作為控制器，然后單擊對話框中的確定按鈕關閉對話框。

圖20 參數設置

(5)接下來就是為虛擬物體添加一條運動路徑了。在運動命令面板中展開路徑參數卷展欄，單擊其中的添加路徑按鈕，然后在前視圖中選擇曲線，則虛擬物體將以曲線作為路徑 ，并移動到曲線的一個點上。

(6)這時在工具欄中選擇選擇并移動工具。在頂視圖中將小球移動到虛擬物體中央。

圖21移動虛擬物體

(7)在主工具欄中選擇選擇并鏈接工具按鈕，則光標變?yōu)閮蓚€立方體鏈接在一起的形狀。在前視圖中將光標移動到小球上，按住鼠標并拖動，直到將小球鏈接到虛擬物體上，當兩個物體鏈接在一起時，會高亮顯示一下，此時鏈接已經建立，虛擬物體的移動就可以帶動小球移動。

(8)激活透視視圖，然后單擊播放按鈕則可以看到投出的籃球的運動曲線。下面截圖即為整個運動過程。

圖22 籃球運動過程

6.最后把人物的動作動畫與籃球路徑動畫結合起來制作出走路進場與舒緩頭部，扣籃，過人與投籃這幾個動畫短片中的人物動作，如下圖所示。

圖26路進場與舒緩頭部 

圖27扣籃

圖28過人與投籃

7.渲染輸出

在完成了建模、設置材質、放置燈光和相機以及運動動作等動畫場景之后，最后一步是準備渲染輸出。由于3ds max的插件特性，因此可以選擇使用除了系統(tǒng)默認的其他渲染器，在這里我們選擇使用V-Ray渲染器。

V-ray渲染器是著名的Chaos Group公司新開發(fā)的產品。主要用于室內外裝潢設計建筑設計等的渲染。并且它能產生一些特殊的效果，如次表面散射、光跡追蹤、焦散、全局照明等。V-ray其真實的光線能創(chuàng)建出專業(yè)的照片級效果。其特點是渲染速度快，目前很多制作公司使用它來制作建筑動畫和效果圖，就是看中了他速度快的優(yōu)點。

渲染時我們應該要根據動畫效果的不同需要，以及對硬件設施的級別的要求，在進行渲染前對必要的參數進行設置，如圖29。

圖29 渲染參數設置

以人物的扣籃過程進行渲染為例，由于之前我們通過材質編輯器對籃板設置了具有反射效果的材質，所以在渲染參數中設置模糊可以使得整個動畫更具有真實感，完成之一步的最終效果如圖30。

圖30扣籃渲染效果圖

8.后期制作

各個場景制作完成渲染出來以后，接下來就要進行后期合成的工作了。我們可以使用After Effects(簡稱AE)軟件來進行后期視頻的處理。

After Effects，用于高端視頻特效系統(tǒng)的專業(yè)特效合成軟件，隸屬美國Adobe公司。它借鑒了許多優(yōu)秀軟件的的成功之處，將視頻特效合成上升到了新的高度：Photoshop中層的引入，使AE可以對多層的合成圖像進行控制，制作出天衣無縫的合成效果;關鍵幀，路徑的引入，使我們對控制高級的二維動畫游刃有余;高效的視頻處理系統(tǒng)，確保了高質量視頻的輸出;令人眼花繚亂的特技系統(tǒng)使AE能實現使用者的一切創(chuàng)意。

我們利用AE制作了動畫的片頭，如圖31。

圖31 片頭

接下來進行各個分鏡頭的銜接合并，使之成為連貫的有情節(jié)的動畫。把所有素材導入合成項目中(包括聲音、視頻等素材)，在時間軸內，分配編輯各片段的位置及效果，最終進行輸出，扣籃效果如圖32。

圖32 視頻截圖

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