三维动画短片毕业论文.pdf

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1、1 三维动画短片扶毕业论文 湖南师范大学美术学院艺术设计彭皓 2008110511 摘要： 本三维动画短片扶的目的是，用幽默、讽刺的表现形式来反映“社会 冷漠”和“好心反被害”等社会问题，以引起观众的深思。本文主要从扶的 制作过程出发， 对短片中涉及的三维建模、 三维动画和后期动画合成的方法进行 阐述，在制作过程中所遇到的问题和解决的办法以及自己的不足进行归纳总结。 关键词： 社会问题，三维建模，三维动画，制作方法，后期动画合成 Abstract: The 3D animation film “help“ of purpose is to use humor, the irony of the

2、 form to reflect “social indifference“ and “the good killed“ and other social problems, to attract the audiences attention. This article mainly from the “help“ of the process of production, to design the involved in 3D modeling, the three dimensional animation and post synthesis method is expounded,

3、 in the production process of the problem and the solution and my own shortcomings are summarized. Key words: social problems, 3D modeling, 3D animation, production methods, in the later animation synthesis 2 引言 三维动画又称 3D 动画，是近年来随着计算机软硬件技术的发展 而产生的一新兴技术，三维动画是艺术与数字技术相结合的完美产 物。三维动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工

4、具。由 于其精确性、真实性和无限的可操作性，目前被广泛应用于医学、教 育、军事、娱乐等诸多领域。在影视广告制作方面，这项新技术能够 给人耳目一新的感觉， 因此受到了众多客户的欢迎。三维动画可以用 于广告和电影电视剧的特效制作、特技、广告产品展示、片头飞字和 电脑游戏等诸多领域。三维动画涉及影视特效创意、前期拍摄、影视 3D 动画、特效后期合成、影视剧特效动画等。同时三维动画最重要 的则在于其建模部分和角色动画控制上，一部好的三维动画主要靠优 秀的角色、场景模型和自然风趣的动画控制。本论文中则主要阐述建 模与动画控制的方法和过程。 3 1 为什么选择以扶为题： 1）自己对三维建模比较感兴趣，同时

5、也有一定的建模经验； 2）三维动画作为一个新兴的文化产业和技术，拥有极大的运用 前 景和良好的发展趋势。同时，我国的三维动画产业还处于起步阶 段，这多我们毕业大学生来说是一个挑战和机遇； 3) 近来，社会冷漠、“扶老人”和好心反被害等话题，反映出了 当前社会的一些病态，希望能以扶给大家带来一些社会思考； 因此，我的毕业设计选择以三维动画为题。在这次较为系统的尝 试中，在考验自己的同时，学到更多关于三维动画的技术。 2扶制作前期准备： 2.1 主要剧情： 以近来的“扶老人” 事件为题，并插入网络热词 “DS ” ， “高富帅” 等。主要描写主人公（DS）想要在“社会冷漠”和“好心反被害” 中找到

6、切入点， 扶起昏倒老人打破围观现状， 但终究道高一尺魔高一 丈，主人公与老太太到没有达成各自的目的。 2.2 影片视觉风格定位 ： 这部三维动画短片扶作为毕业设计，一开始打算制作为写实 风三维动画短片， 但是由于三维动画工作量大， 同时也是自己第一次 对三维动画的尝试，诸多方面没有经验，甚至需要现学现卖，在通过 半个月的尝试中发觉写实风的可行性极低。从而转为结构简单， 模型 制作较为容易的卡通风格动画， 同时还融入了一些游戏元素来增加内 容趣味性，并确立以风趣和讽刺为主的表现形式。 4 2.3 分镜头台本： 更改前 : 序号景别画面时间 1 远景主角边玩手机边向前走2 秒 2 近景主角转头向右

7、前方看去2 秒 3 远景一堆人在前方围观2.5 秒 4 全景主角快步走去2 秒 5 中景主角来到人群中向里观望2 秒 6 全景一位老太躺在地上2 秒 7 特写老太闭着眼1.5 秒 8 中近景主角向左观察1.5 秒 9 全景两三人边指点，边说：世风日下3 秒 10 中近景主角向右看去1.5 秒 11 中景两位阿姨点着老太说：哎呀，好可怜啊。3 秒 12 全景无人上前帮助老太3.5 秒 13 中近景主角若有所思2 秒 14 全景主角上前伸手打算帮忙2 秒 15 大特写老太微微的翘起了嘴角，心想：嘿嘿，鱼上钩了2.5 秒 16 特写一只手从后面拍向主角左肩2 秒 17 中近景主角顺势向左后角看去1.

8、5 秒 18 近景一位阿姨慎重的看着主角1.5 秒 19 中近景阿姨慎重的对主角说： “小伙子，注意啊，小心助人反被3 秒 5 坑！ ” （阿姨左前，主角右后） 20 特写主角一愣1.5 秒 21 特写转中 景 老太悄悄的瞟了眼，心想：不好。立马继续伪装3 秒 22 中近景主角心想：不久前好像是有这么回事2.5 秒 23 近景主角忙对阿姨说： “多谢阿姨仗义提醒”（阿姨左后， 主角右 前） 2.5 秒 24 近景主角侧头看向老太2 秒 25 中景老太躺着假装，心里默念：鱼儿不要跑，鱼儿不要跑2.5 秒 26 近景主角看向周围2 秒 27 全景周围的人们慢慢散去3 秒 28 中景老太听脚步声逐渐

9、远去，心里急得：该死的，这些没良 心的东西，别都给跑了 2 秒 29 特写老太偷偷睁开眼瞄了瞄周围1.5 秒 30 近景主角一时有点不知所措1.5 秒 31 中景主角向后退了退，打算转身3.5 秒 32 特写老太绝望了：哎呀，完了2 秒 33 中景主角停下1.5 秒 34 特写有希望，老太连忙闭上眼1.5 秒 35 全景此时主角的内心分化出一正一反，并成三角之势2.5 秒 36 中景正方：人之初，性本善2.5 秒 6 37 中景反方：人心险恶，岂能不防2.5 秒 38 近景正方：虽千万人吾往矣2 秒 39 近景反方：万人之坑何以平2 秒 40 特写正方愤怒的说：不尊老，枉为人1.5 秒 41

10、特写反方咬牙切齿：人不为己，天诛地灭1.5 秒 42 中景中间方无奈的低下头2 秒 43 近景转特 写 突然注意到手中的手机2.5 秒 44 特写转近 景 以手机为中心2 秒 45 中景主角笑着抬起头2 秒 46 特写主角跑上去，以脚为中心1.5 秒 47 近景老太听见脚步声，心中大快：嘿嘿，鱼儿终于上钩了2 秒 48 全景主角冲上去，蹲下2 秒 49 特写老太：到口了1.5 秒 50 突然传来“咔嚓”两声2 秒 51 全景主角以各种姿势拍照片4 秒 52 中景老太：什么声音，什么情况2.5 秒 53 中景转全 景 老太迅速坐立，紧接着跳了起来，转身指向主角2.5 秒 54 特写“小贼，尔敢”

11、1.5 秒 55 全景镜头由老太向右转向主角，主角给吓呆了2.5 秒 7 56 中景老太向主角走来2 秒 57 全景老太一记撩阴腿，主角瞬间“倒毙”， “敢拍老娘艳照门”2.5 秒 58 全景现场只剩下躺在地上的主角 2.5 秒 根据可行性更改后： 序号景别画面时间 1 全景主角边玩手机边向前走2.5 秒 2 特写主角转头向左前方看去2 秒 3 远景一堆人在前方围观（出现任务）2 秒 4 全景主角快步走去3.5 秒 5 中景主角来到人群，触发剧情任务2.5 秒 6 近景一位路人介绍任务3 秒 7 特写主角看向左下方2 秒 8 全景一位老太太躺在地上2 秒 9 全景主角转过头，出现任务选项（围观

12、或帮助）2.5 秒 10 中景突然进入次时空，并出现了两个人3.5 秒 11 全景DS 之逆袭：这是个机会，DS 们2 秒 12 全景DS 之魂：记住你的本分，DS 们2 秒 13 全景DS 之逆袭：逆袭吧，世界不止高帅富2 秒 14 全景DS 之魂：坑不起，DS 们，围观才是硬道理2.5 秒 15 全景DS 之逆袭：用你手中的神器拍下证据，木有坑2.5 秒 16 特写老太太心里默想：嘿嘿，我闻到了DS 的气息2 秒 17 全景主角选择任务帮助，获得DS 之逆袭1.5 秒 8 18 全景一位女子在主角身后喊主角：嘿，DS 哥2 秒 19 中景主角向右后方回头并问：神马事情2.5 秒 20 中景

13、女子好心提醒：大家都走了，一起2 秒 21 特写老太听见了心想：一起你妹啊2 秒 22 特写DS 之逆袭：不要管她，速速逆袭2.5 秒 23 特写老太： DS 还在，有戏2 秒 24 近景从主角右后方拍摄，主角用手机拍下老太太躺在地上2.5 秒 25 全景主角继续拍摄，同时手机发出咔嚓的声音2 秒 26 特写老太默想：神马情况？1.5 秒 27 全景主角换了个角度拍摄2 秒 28 特写老太心想：拍摄？想趁我不备拍我艳照2 秒 29 全景主角又换了个角度，拍摄最一张证据2 秒 30 全景稍带俯视，主家弯下腰打算扶起老太太3 秒 31 全景突然黑频，传来一句：去死吧，拍老娘艳照，还想艳照 门？（此

14、时，主角已被打晕） 3.5 秒 2.4 角色草图： 角色设计为类似于羊驼的站立型生物。作者使用数位板在PS中 绘制角色的正、侧面草图。 9 图片来源自我制作图片来源自我制作 图 2.4-1 正面图 2.4-2 侧面 2.5 场景设定： 故事主要发生在室外街道，在考虑时间、能力和合成需要后，决 定场景为转角的道路。道路的一边为围墙, 围墙上绘有墙画（节约建 模、UV等时间） ，一边为住宅。 图片来源自我制作 图 2.5-1：场景 2.6 参考与借鉴： 国外： 冰河世纪系列 国内： 昂驰豆豆相关作品 10 3扶三维制作 ： 3.1 建立模型： 建模是创建对象表面的过程，MAYA 的三种建模方式，分

15、别是 NURBS 曲线建模、 POLY 建模和细分建模。每种类型需要不同的建 模技巧，并且每种类型都具有独特的优点，而且可以在一定条件下进 行相互转换。在此，作者使用的是多边形建模。导入绘制好的角色草 图，采用多边形建模，以先整体后局部的形式建立模型。在建模的过 程中，尽量让每一条结构线都能发挥它的作用，尽量不出现多的结构 线，基本以保证模型大体形态正确。卡通风格决定了我们对于太小的 细节没有必要取费太多的精力做手动调节，当然必要的大体结构上是 不能马虎的， 以确保转换为细化面后的角色结构造型。所以建成的多 边形为低多边形。 图片来源自我制作图片来源自我制作 图 3.1-1 低模效果图 3.

16、2-2 低模效果 11 图片来源自我制作图片来源自我制作 图 3. 1-3 细化后效果图 3. 1-4 细化后效果 3.11 UV 的展平及贴图： 扶的 UV 展平本人使用的是MAYA 中的 UV 编辑系统。在 UV 展开中要注意，切线时一定要隐蔽，以免万一出现UV 边缘不对 接而影响模型整体效果。贴图的绘制，作者使用了数位板，来提高模 型的质感。 图片来源自我制作图片来源自我制作 图 3.11-1 UV 绘制前图 3.11-2UV 绘制后 3.12角色的骨骼绑定： 在骨骼绑定上使用了MAYA 的骨骼插件，并进行了相关的调整。 当然，插件也存在一些使用上的相关问题。如：在调整骨骼时要注意 根的

17、 X轴要为 0。在调整肩部骨骼和膝盖骨骼是要特别注意调整的方 12 式使用旋转模式。 图片来源自我制作 图 3.12-1 绑定骨骼 3.13 蒙皮和权重： 蒙皮方面，作者使用了MAYA 的传统蒙皮方式，根据不同的角 色进行了调整， 并总结出一些蒙皮的处理方法。这里用到了一个常用 的蒙皮顺序方法， 蒙皮时要从这条骨骼的根部或是梢部开始，一个个 关节逐个绘制蒙皮权重， 当绘制当前骨骼的时候要把后面的骨骼的蒙 皮权重 100%的给与当前骨骼。这样做的好处是，有时候一个点受到 多个骨骼的控制，用100%权重给与可以清除掉不应该影响该点的骨 骼的权重。当绘制下一个骨骼的权重时自然会将这个点在相邻两个骨

18、骼的权重调整好。在绘制权重时，发现了模型上的几处问题，虽然时 候修正，但又不得不重现做蒙皮和刷权重。因此，在蒙皮之前千万要 检查好模型，否则一切又要从头再来。 3.14 角色面部表情控制器： 三维角色表情控制器的建立十分繁杂，因此大多数在需要控制角 色面部表情的时候会用到MAYA 的融合变形器。该方法需要先独立 13 给头部做好融合变形， 然后再和身体做 blend shape ，但是这是在为模 型做好了蒙皮和权重后才学会使用（前面由于各种问题， 已经重新刷 过四次权重）， 如果使用这种方法就意味这将要再次重做蒙皮和权重， 而剩下的时间已经不允许这样做了，从而导致了动画角色没有面部表 情的变化

19、，降低了动画的情感表达。 3.2 角色动画控制： 片中出现了很多的行走镜头，我是这样实现的。 选择一个合适的 行走循环周期，我一般为一秒，在这一秒里角色做了一套动作，第一 和最后一个动作应该是完全一样的，这样才能形成循环， 找关键的点 进行关键帧。 假设一个循环为24 帧，那么第 12 帧和第 1 帧是完全相 反的两个动作，第1 帧又和第 24 帧是完全一样的动作。其中的动作 要注意当腿收回前有一个较快的抬腿的动作，在行走中，人物的整个 身体是在上下移动中的， 如果人物走得过快， 就会出现上半身与下半 身的延迟动作影响等。 当完成一个自己满意的循环动作后，可以通过 MAYA 动画编辑器的曲线循

20、环功能来实现角色的无限行走循环。做到 这一步的时候， 角色也只是在原地的行走， 想要角色行走时与场景发 生相对位移可通过给角色最高级， 也就是能控制整个角色移动旋转的 那个层级加适量的位臵移动动画。 3.3 灯光与渲染： 在灯光上，作者使用的是MAYA 灯光插件，在没有复杂灯光环 境下，此插件还是比较实用的。渲染方面，使用MAYA SOFTWAVE 渲染器，在不需要加入动态模糊计算的渲染里我使用产品级渲染，在 14 需要加入动态模糊的渲染里我提高了渲染整体属性，改为带有3D 动 态模糊的产品级渲染。要谨慎加入3D 动态模糊，加入3D 动态模糊 会使大大增加渲染时间。如果动态模糊要求不高的情况下

21、可以使用 2D 动态模糊来代替3D 动态模糊。 图片来源自我制作图片来源自我制作 图 3.3-1 渲染后效果图 3.3-2 渲染后效果 图片来源自我制作图片来源自我制作 图 3.3-3 渲染后效果图 3.3-4 渲染后效果 3.4 影片输出： 在影片输出时， 作者犯了个较大的错误， 习惯性的输出为MAYA 默认的 IFF 格式，而多数的视频编辑软件并不支持，所以在输出时要 注意更改为 PNG 格式。 15 图片来源自我制作 图 3.4-1：影片输出选项 4 影片后期编辑合成： 由于导出的是 IFF 格式，所以作者使用了支持该格式的软件AE， 但是由于作者首次使用该软件，并不会使用其中的影片编辑

22、功能，只 是简单的将 IFF 格式导出为 AVI，然后再使用 Adobe Premiere进行编 辑合成。在配音方面，由于动画内容加入了游戏元素，所以，在此选 择的是游戏“魂斗罗”的背景音乐。遗憾的是，在用Adobe Premiere 渲染后导出的视频文件画质大幅下降，甚至某些部分让人无法接受， 但时间紧迫，只好将就。 5 对我国三维动画产业的浅见： 1）国际三维动画产业迅速发展，并进入全盛期。由玩具总动 员到阿凡达，国际三维动画产业已步入成熟期，全盛期。 2）我国三维技术还处于萌芽期。在国际三维动画发展初期，我 16 国的三维动画产业还处于空白阶段，而后改革开放虽然给我国带来了 相关三维动画

23、技术， 但是由于三维动画技术投资高，培训周期长所以 我国三维技术的发展并不快。 3）中国三维动画发展前景良好。虽然现在我国三维动画存在有 些问题，如：剧本创新不高，市场面对倾向儿童，动作不自然，配音 方面相对做作。但其中我认为也存在优秀的作品， 譬如 秦时明月 3 ， 秦时明月 3相比前两部，在模型细节上、动作上、表情和配音上 都有长足的进步，在剧情上也不仅仅是针对儿童，青少年、青年也很 适合。如今，我国也出台了很多保护本土动画产业的新政策，加大了 对动画产业的投入， 同时我国正在向文化服务型产业转型。在三维动 画技术发展初期的我国，我认为这多我们是一个机遇，一个挑战。 扶制作总结： 由于时间

24、、能力等问题， 扶这部作品只算一部半成品，留下 了许多遗憾， 同时作为自己对三维动画的第一次尝试，也让自己学会 了许多知识， 积累了一些经验和发现了许多不足。在制作的过程中要 注重以下问题： 1. 在建模是在注重结构表现的同时，要注意线、面的控制，尽 量不要出现不起作用的多余线、面； 2. UV 接缝处要隐蔽，并在绘制时，尽量做到接缝完美； 3. 运用 MAYA 骨骼插件时要注意根骨骼X 轴为 0，调整肩部骨 骼和膝盖骨骼时须使用旋转工具； 17 4. 在蒙皮之前要检查模型，避免蒙皮之后刷权重时发现模型出 错，从而导致需要更改模型，并再次蒙皮重刷权重； 5. 在设臵权重时，要注意身体权重的分配

25、哪些点使被哪些骨骼 所控制，不能杂乱无章，思路要清晰。在绘制时要从顶层关节依次往 下刷，并且绘制时不要使用减的方式、不要返回上一步，因为通常这 样做会容易出错 ; 6. 动画调整时要注意运动规律和相关的随动，原理是与“运动 的小球”一样的 7. 渲染输出时要注意两个点： 1）添加了摄像头，在导出时要注意摄像头的更换 2）在导出时要注意更改导出的文件格式 8. 视频编辑软件会导致画质的损失下降，而导致画面是去设想 时的效果。在保持画质方面，AE 的效果相当不错。因此，需要学习 和掌握 AE的相关应用。 9. 不足和遗憾：没能掌握软件AE, 角色缺少面部表情，导出影 片画质大降。 在此次毕业设计的

26、制作中， 在对三维模型建立和动画控制温习过 程中，不仅将忘记的知识点重新掌握并有了更深层次的了解，并且， 还学习到了模型相关的骨骼绑定、蒙皮权重和MAYA 融合变形器等 三维技术的使用。同时，更加激发了自己对三维动画的兴趣。 18 参考文献 1尾泽直志 . 图说动画规律给角色赋予生命力M.中国青年 出社, 2006. 2 美国 Quarto出版社编著 ; 赵嫣等译 . 奇幻卡通创作技法造 型特效篇 M.中国青年出版社 , 2006. 3罗进丰 . 生命的幻想 3D 数字角色动画 M.机械工业出版 社, 2005. 4Nightmare Before Christmas： Frank Thoms

27、on编著M， 1993年， Disney Enterprises,Inc出版 5Emile Cohl,Caricature,and Film：Donald Crafton 著M，1990 19 年， Princeton University Press出版 6Animation In Asia And The Pacific ：John A.Lent编著M，2001 年， John Libbey Publishing出版 7The Wrong Trousers：Brian Sibley 编著M，1998 年，BBC Worldwide Ltd 出版 8Hong Kong ComicsA History Of Manhua：Wendy Siuyi Wong著M，2002年，Princeton Architectural Press出版