第1章 計(jì)算機(jī)三維

第1章

計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫概述概述動(dòng)畫的歷史動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展動(dòng)畫的分類1.1二維動(dòng)畫軟件AnimoSoftimage/TOONZUSanimationRETAS

PROAnimo簡介Animo是英國CambridgeAnimation公司開發(fā)的一套二維卡通動(dòng)畫制作系統(tǒng)。其功能相當(dāng)強(qiáng)大，它具有面向動(dòng)畫師設(shè)計(jì)的工作界面Animo簡介Animo是一個(gè)模塊化的軟件系統(tǒng)，適用于從掃描、上色到最后輸出的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的卡通節(jié)目制作小組協(xié)同工作。很多優(yōu)秀的作品都有它的蹤影和不可磨滅的功勛。如《空中大灌籃》、《埃及王子》、《oneforCamelot》、《國王與我》等。Softimage/TOONZ簡介Softimage/TOONZ系統(tǒng)同樣是領(lǐng)先世界的二維卡通制作系統(tǒng)，它運(yùn)用于SGI工作站的IRIX平臺(tái)和PC的Windows平臺(tái)Softimage/TOONZ簡介這套軟件被廣泛地運(yùn)用在卡通動(dòng)畫系列片、教育片、音樂片、商業(yè)廣告片等中的卡通動(dòng)畫制作。TOONZ利用掃描儀將動(dòng)畫師所繪的鉛筆稿以數(shù)字方式輸入到計(jì)算機(jī)中，然后對(duì)畫稿進(jìn)行線條處理、檢測(cè)畫稿、拼接背景圖、配置調(diào)色板、畫稿上色、建立攝影表、上色的畫稿與背景合成、增加特殊效果、合成預(yù)演以及最終生成圖像。最后再利用不同的輸出設(shè)備將結(jié)果輸出到電影膠片、錄像帶、高清晰度電視及其它視覺媒體。USanimation簡介USanimation軟件是世界上唯一的一套全矢量化的二維卡通制作系統(tǒng)，它采用自動(dòng)掃描，DI的質(zhì)量實(shí)時(shí)預(yù)示。USanimation簡介USanimation以矢量化為基礎(chǔ)的上色系統(tǒng)被業(yè)界公認(rèn)為是最快的上色系統(tǒng)。陰影色，特效和高光都是自動(dòng)著色，使整個(gè)上色過程節(jié)省30％－40％時(shí)間的同時(shí)不損失任何的圖像質(zhì)量。USanimation系統(tǒng)產(chǎn)生最完美的“手繪”線，保持藝術(shù)家所有的筆觸和線條。利用多位面拍攝,旋轉(zhuǎn)聚焦以級(jí)鏡頭的推、拉、搖、移，無限多種顏調(diào)色板和無限多個(gè)層。RETAS

PRO簡介RETAS

是日本Celsys株式會(huì)社開發(fā)的一套應(yīng)用于普通PC和蘋果機(jī)的專業(yè)二維動(dòng)畫制作系統(tǒng)，全稱為Revolutionary

Engineering

Total

Animation

SystemRETAS

PRO簡介RETAS

PRO的出現(xiàn)，迅速填補(bǔ)了PC

和蘋果機(jī)上沒有專業(yè)二維動(dòng)畫制作系統(tǒng)的空白。

從1993年10月RETAS

1.0版在日本問世以來，直至現(xiàn)在RETAS

Windows、Mac版的制作成功，RETAS

PRO已占領(lǐng)了日本動(dòng)畫界80％以上的市場(chǎng)份額，雄踞近四年日本動(dòng)畫軟件銷售額之冠。其他國內(nèi)開發(fā)的AXA和

“點(diǎn)睛”

動(dòng)畫制作系統(tǒng)以其簡易的界面風(fēng)格，操作的易用性等也得到了部分用戶的青睞。1.2三維動(dòng)畫軟件MayaSoftimage|XSI3dsMaxLightWave3DMaya簡介Maya是著名的三維動(dòng)畫軟件，它現(xiàn)在風(fēng)靡全世界，是不折不扣的高端三維軟件包。Alias/Wavefront原來并不是一個(gè)公司，Wavefront公司被Alias公司所收購，而Alias公司卻被SiliconGraphics公司所收購，最終組成了現(xiàn)在的Alias/Wavefront公司。需要注意的是，Alias公司已經(jīng)在2005年10月被Autodesk公司收購。Softimage|XSI簡介早先的Softimage3D曾經(jīng)是三維動(dòng)畫界的元老級(jí)大哥。Softimage|XSI是Softimage公司研制的新一代三維動(dòng)畫系統(tǒng)，它是業(yè)界第一個(gè)真正的具有全新概念的非線性動(dòng)畫系統(tǒng)。Softimage|XSI的高級(jí)直觀的工具包可以進(jìn)行完美無缺的角色動(dòng)畫、非破壞性的動(dòng)畫混合、高質(zhì)量交互式的動(dòng)畫生成。3dsMax簡介3dsMax是一款應(yīng)用于PC平臺(tái)的元老級(jí)三維動(dòng)畫軟件，由Autodesk公司出品。它具有優(yōu)良的多線程運(yùn)算能力，支持多處理器的并行運(yùn)算，豐富的建模和動(dòng)畫能力，出色的材質(zhì)編輯系統(tǒng)。在中國，3dsMax的使用人數(shù)大大超過其他三維軟件。3dsMax的成功在很大的程度上要?dú)w功于它的插件。全世界有許多專業(yè)技術(shù)公司在為它設(shè)計(jì)各種插件。LightWave3D簡介Lightwave3D一直憑借其軟件動(dòng)力學(xué)方面的優(yōu)勢(shì)，在三維領(lǐng)域亦是一方霸主。目前Lightwave3D在好萊塢的影響并不比Softimage、Maya等差。具有出色品質(zhì)的它，價(jià)格卻是相對(duì)低廉，這也是眾多公司選用它的原因之一?！短┨鼓峥颂?hào)》中的泰坦尼克號(hào)模型，就是用Lightwave3D制作的。1.3關(guān)于3dsMaxAutodesk公司麾下的AutoCAD是其旗艦產(chǎn)品，它是一款標(biāo)準(zhǔn)的建筑設(shè)計(jì)軟件。但是，大部分客戶需要看到的并不是專業(yè)的設(shè)計(jì)圖紙，他們需要的是直觀、立體的真實(shí)效果。作為CAD的輔助系統(tǒng)，Autodesk公司研發(fā)了一套基于PC的三維視效處理軟件——3DStudio。這套系統(tǒng)能夠在DOS系統(tǒng)這樣及其低端的環(huán)境下，制作較比復(fù)雜的三維效果。1.3關(guān)于3dsMaxAutodesk公司在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了3DS的系列升級(jí)產(chǎn)品，從版本1.0直到4.0，成為了在PC上的霸主隨著硬件的升級(jí)和Windows操作系統(tǒng)的成熟。高端的三維系統(tǒng)開始走進(jìn)PC,走近了普通用戶。在這種形式下，

Autodesk以WindowsNT為平臺(tái)，重新編寫了內(nèi)核，推出了全新的重量級(jí)三維軟件3DStudioMAX1.3關(guān)于3dsMax不得不承認(rèn)，早期的3dsMax產(chǎn)品雖說也很強(qiáng)大，但與工作站移植的軟件相比，還有一定差距。就此，3dsMax的開發(fā)人員在不斷地努力中，終于將其發(fā)展到了可以和“所謂”的大型軟件相媲美?，F(xiàn)在的3dsMax可以說已經(jīng)完全具備了勝任大型任務(wù)的能力，其功能不僅可以跟同類軟件抗衡，甚至在某些方面具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，牢牢地占據(jù)著大塊的三維市場(chǎng)，擁于最大的用戶群。1.3關(guān)于3dsMax從發(fā)展勢(shì)頭上看,目前Alias公司已經(jīng)被Autodesk公司收購，在著名的Autodesk公司的帶領(lǐng)下，未來的數(shù)字領(lǐng)域中其潛力可以說是不可限量！1.4電腦技術(shù)和藝術(shù)創(chuàng)作的關(guān)系隨著軟件不斷的升級(jí)和計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的躍進(jìn)，3D計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的技術(shù)發(fā)展腳步也快到令使用者有種措手不及的感覺。然而盲目的追求技術(shù)很容易不知不覺讓自己掉入為表現(xiàn)技術(shù)而創(chuàng)作的迷思，反而失去了原本創(chuàng)作的動(dòng)機(jī)。1.4電腦技術(shù)和藝術(shù)創(chuàng)作的關(guān)系不要去排斥任何可以達(dá)成創(chuàng)作目的的可能性。技術(shù)的發(fā)展研究和創(chuàng)作的思考是互相協(xié)調(diào)共存的，也需要相互彼此的刺激。1.4電腦技術(shù)和藝術(shù)創(chuàng)作的關(guān)系創(chuàng)作一部計(jì)算機(jī)動(dòng)畫作品就如同制作一部影片，需要結(jié)合許多專業(yè)人才來提升作品的完成度，例如導(dǎo)演、編劇、制片、美術(shù)、攝影、音樂與動(dòng)畫技術(shù)人員等。1.4電腦技術(shù)和藝術(shù)創(chuàng)作的關(guān)系在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上的影像創(chuàng)作，所需要基礎(chǔ)美學(xué)和傳統(tǒng)影像制作概念是不可或缺的。例如在計(jì)算機(jī)三度空間里操作3D虛擬鏡頭其鏡頭的運(yùn)動(dòng)、時(shí)間、速度、構(gòu)圖及燈光的特性和種類，都是以傳統(tǒng)攝影技術(shù)為基礎(chǔ)1.4電腦技術(shù)和藝術(shù)創(chuàng)作的關(guān)系計(jì)算機(jī)動(dòng)畫作品的完成可以利用團(tuán)隊(duì)的分工合作方式來達(dá)成，整個(gè)制作團(tuán)隊(duì)的參與人員可由數(shù)人到數(shù)百人以上。其中包括監(jiān)制、導(dǎo)演、制作經(jīng)理、動(dòng)畫導(dǎo)演、技術(shù)指導(dǎo)和動(dòng)畫制作人員等。不同專業(yè)人員之間的溝通配合與資料交換，全需仰賴一個(gè)足以接納圖形與文字資料的制作管理結(jié)構(gòu)，由于接近90%的創(chuàng)作材料是數(shù)字資料，所以數(shù)據(jù)庫的管理概念也是系統(tǒng)的重要核心。1.4電腦技術(shù)和藝術(shù)創(chuàng)作的關(guān)系從模型制作、材質(zhì)繪制、角色骨架的建構(gòu)、動(dòng)作的設(shè)定，一直到計(jì)算機(jī)算圖與合成，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫，并且這個(gè)數(shù)據(jù)庫里的文檔也會(huì)隨著作業(yè)進(jìn)度的推進(jìn)產(chǎn)生不同的更新版本，參與作業(yè)的人員得以交換并共享最新的工作資料；也因?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，使得這樣的一個(gè)作業(yè)模式不再受工作室空間的限制，創(chuàng)作人員可以散布世界各地，透過網(wǎng)絡(luò)來作創(chuàng)作資料的交換和溝通，相對(duì)的也降低了制作成本。1.4電腦技術(shù)和藝術(shù)創(chuàng)作的關(guān)系不管是商業(yè)性的應(yīng)用或是個(gè)人創(chuàng)作，不斷地實(shí)驗(yàn)是整個(gè)創(chuàng)作過程的前進(jìn)動(dòng)力，也是當(dāng)中最有趣的部分。相較于國外的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫創(chuàng)作者，國內(nèi)創(chuàng)作者較缺乏的是勇敢的實(shí)驗(yàn)精神。如果在創(chuàng)作之初就很在意去取悅大眾的口味，那等于是先為自己的想法設(shè)下限制。一味去模仿或挑戰(zhàn)別人已經(jīng)做過的東西，就只能跟隨在別人的腳步之后，永遠(yuǎn)無法邁開自己的步伐。想一想，所有令人