计算机毕业设计_基于MAYA建模游戏设计

MAYA建模游戏设计

摘要：建模是动画制作的基础，就Maya软件来说，它提供了大多数三维软件所拥有的建模方法包括:1)NURBS建立角色;2)多边形建立角色;3)细分建模;4)雕刻建模。多边形模型就好比点阵图像，NURBS模型就好比矢量图形，建模时，主要在于自己的熟练程度和习惯。

关键词：建模；多边形建模；游戏设计

Abstract: Modeling is the basis of animation, Maya software, it provides a majority of three-dimensional modeling software owned by the methods include: 1) NURBS role in the establishment, 2) the establishment of polygons role 3) sub-modeling; ) Sculpture modeling. Polygon model can be compared to dot-matrix image, NURBS model can be compared to vector graphics, modeling, mainly in their own proficiency and habits.

Key words: modeling, polygon modeling; Game Design

第一章绪论

Maya是目前世界上最为优秀的三维动画和特效制作软件之一,被广泛使用于电影电视、游戏设计等领域。1998年以来,Maya开发工程师不断完善开发软件包,使其成为全球许多顶级动画工作室和制作公司首选的三维设计平台之一。与其他的开发平台不同,Maya应用平台采用开放式的框架体系结构,设有许多三维组件(对象、动画、动力学等等),可以重新设定这些组件的用途,以实现用户所需的特定功能,即开发Maya插件。开发Maya插件的编程方法有两种,一是MEL(Maya Embedded Language,Maya嵌入式语言)脚本,二是C++API(Application Programming Interface,应用程序编程接口)程序。Maya的C++API开发是Maya 高级编程方法,与MEL脚本开发相比,C++API开发的Maya插件具有代码执行速度快和安全性高的优点,还可以方便的应用指针对内存进行访问和操作。但Maya 的C++编程接口具有平台相关性,跨平台性能欠佳。本文应用的编程平台是目前较流行的Microsoft VC++.net。

Maya的节点(Node)是用户与底层Maya引擎DG(Dependency Graph)通信的特殊构件。把一系列节点链接在一起,进行数据传递,可以完成很多3D任务。Maya 自定义节点也是一种Maya插件,创建自定义节点最好的方法是利用Maya的C++API,并且这些自定义的节点可以直接集成到Maya中,与其他节点无缝链接。但通常情况下,开发Maya自定义节点比较繁琐, 不光要求开发者具备一定编程能力,而且必须深入理解Maya的底层结构。本文通过对Maya C++API的深入剖析的基础上,将整个开发过程的步骤简化,并用Maya比较简单的命令脚本和表达式来代替一些比较复杂的编程过程,从而提出了一种开发Maya自定义节点的简易方法,大大降低开发难度。节点开发是Maya插件开发的高级应用,因此该方法对其他Maya插件的开发也具有一定的借鉴意义。

第二章Maya建模

建模是动画制作的基础，现今的三维动画软件都有独立的建模系统，建模的方法很多，但归结起来大多有三大类型：NURBS建模，Polygon(多边形)建模，面片建模方法。

就Maya软件来说，它提供了大多数三维软件所拥有的建模方法包括:1)NURBS建立角色;2)多边形建立角色;3)细分建模；4)雕刻建模。

多边形建模是历史最悠久的，也是应用最广泛的建模方法，顾名思义，它是由三角形和四边形的拼接而成的，因为我们在屏幕上看到的三维模型都是由被称为“面”的相互连接的多边形组成。每个“面”有不同的尺寸和方向，通过排列这些面，可以用非常简单的方法建立起非常复杂的三维模型。多边形模型还可以很容易得制作成动画。通过改变面的尺寸和方向，便可以制成弯曲，扭转等，简单的动画或更复杂的动画等。模型细节的原则也很明了，给定位置内的面数越多所表现的细节也就越多，通过增加更多的细节，会使模型更加具体化。如图一，两个球体两种不同的方式表现出来的差异，同时要注意，模型对象的这种差异，在与你的距离增加的时候，这种差异会逐渐缩小，这一点在你参与大的模型制作时会用到的。

图一中，多边形是一组由顶点和顶点（节点）之间有序的边构成的N边形，多边形模型是由多边形面组成的模型，比较适合建立结构穿插关系复杂的模型。多边形模型的构造实质是一系列节点的连接。如果模型中的每一个面都与至少其他三个面共享一条边，那末，该模型就是“闭合”的。如果模型中包括不与其他面共享边的面，则该模型被认为是“开放”的，日常处理的大多数都是“闭合”的，只有当我们打算用另一个对象去填充开放区域时，才需要一个开放的模型。图二是一个多边形角色模型大家注意这个人物的面部基本上都是由四边形和三

角形组成的。

我们可以用多边形为任何事物建模，事实上，没有多少事物不能使用多边形建模，通过使用足够的细节，你可以创建任何表面，其中有些模型，更适合于用多边形方法建立，例如趋于正方形的模型使用多边形建模是最有效的。建筑模型是最常见的多边形建模。由于许多物体都有角，如窗，墙，门等，因而用多边形建模最合适。同时对于游戏和人物多边形方法尤为适用。

但是，多边形建模也有它的不足，当表现细节过多时，随着面数的增加，机器的运行速度也会显著下降，这意味着在你创建多边形的时候不要为每个对象都

创建过多的细节。伴随着细节问题出现的是编辑过多的细节模型的能力问题，在多边形模型中由于在细小的区域中存在大量的面，一个很小的变化需要很多的修改。有时我们会发现尽管使用了所有Maya的选项工具来做模型，也很难完成想要的结果。这就需要大家在做角色等的建模时，要了解所设计的角色的生理结构，我们无论做的是多么夸张的角色模型，都有其生理结构的特点，那么在技术上的实现就明了了，例如图三一位老人，老人的形象非常的可爱，很吸引人，从中我们可以看到设计者深厚的美术功底。无论该角色夸张变形的程度如何，都可以看到角色的基本结构图。在这个作品中我们可以看到老人的交叉“手臂”强化了这个形象特征。所以我们要得到较好的变形效果，一般都是通过对基本结构某一部分的夸张变形得到的。这样变形的基础依赖于素描技能的培养。

NURBS建模，是目前最流行的建模技术是NURBS方法，它不仅擅长于光滑表面，也适合于尖锐的边。似乎每个人都可以使用NURBS技术创建它们的三维模型--从电影角色到小汽车模型。NURBS建模允许你创建可以可被渲染但并不一定必须在现实的复杂细节，这意味着NURBS表面的构造和编辑都是相当简单的。NURBS表面是由一系列曲线和控制点确定的。编辑能力根据使用的表面或曲线的类型而有所不同。NURBS曲线可以由定位点或CV确定，定位点和节点类似，它位于曲线上，并直接控制着曲线的形状。CV点实际上不是正好在曲线上，而是属于栅格的一部分，它的作用像磁铁一样。当你在曲线附近移动CV 时，CV就推拉曲线。CV的点控制着曲线上的点的响应。所有的CV都有既可以静态编辑，也可以动态编辑的点。

曲面能充当NURBS表面的构件，但也能够象面片那样更直接的建立NURBS