论文三维游戏场景的设计与实现

毕业论文三维游戏场景的设计与实现目录绪论.........................................................2第一章三维游戏场景的研究背景及意义..........................21.1 三维游戏场景的研究背景及意义.............................21.2 国外研究现状...........................................31.3 本论文结构...............................................5第二章指导思想及方法........................................62.1 本论文指导思想...........................................62.2 设计采用的主要软件及其在本设计中的指导作用...............6第三章设计思路..............................................93.1 三维游戏场景的创意设计（设计表现主旨）...................93.2 设计思路................................................11第四章游戏场景的具体实现...................................134.1 场景模型的实现..........................................134.2 游戏场景UV 映射.........................................154.3 场景模型贴图绘制........................................164.4 场景灯光设定............................................184.5 场景效果图渲染的摄像机设定及后期处理....................18 4.5.1 场景摄像机设定......................................18 4.5.2 后期效果细节处理....................................20 4.5.3 场景效果图欣赏......................................21第五章总结与展望...........................................22参考文
献 (23)
致........................................................24大学期间的获奖情况..........................错误！未定义书签。

三维游戏场景的设计与实现【摘要】本文简要阐述了场景设计在三维动漫游戏中的重要作用，分析了动漫游戏中场景设计的几个原则与其具体实现，并介绍了一些使用常用的数字化场景设计软件来制作的三维游戏场景。

【关键词】三维游戏；场景设计Design and Implementation of Scene in 3D Game Major:Image Graphic Design and Production Student: xxxx Supervisor: xxxxAbstract This paper describes the important role of scene designation in3d gamesand analyses its realization and common principles.It also coversscenes in 3d games created with common scenaries of digital design software.Key words 3D Game Scene Design 绪论动漫游戏中场景设计是动漫
作品构成中重要的组成部分，场景设计是指动漫游戏中除角色造型以外的随着时间改变而变化的一切物的造型设计。

好的场景设计可以提升动画影片的美感、强化渲染主题，它能够使动画影片的渲染效果更加饱满。

恰当的场景设计更能为影视作品提升附加值，直接影响着整部作品的风格和艺术水平。

第一章三维游戏场景的研究背景及意义1.1 三维游戏场景的研究背景及意义游戏场景制作的意义在于对一个虚
拟娱乐世界的创造。

一个制作细腻、精美的游戏场景能起到烘托整体游戏气氛，将玩家带入到游戏剧情中的作用，使游戏参与者能感悟到游戏策划者所想向玩家传递的游戏涵与
游戏文化。

所以，游戏场景制作是【1】游戏美术制作中不可缺少的一个重要组成部分。

场景设计既要求有高度的创作性，又要求有很强的艺术性。

动漫游戏场景不仅仅是绘景，更不同于环境设计。

它是一门为动漫游戏服务，为展现故事情节，完成戏剧冲突，刻画人物性格服务的时空造型艺术。

它的创作是依据动漫游戏剧本、依据角色造型、依据特定的时间线索规定的。

动漫游戏场景设计对镜头画面的形成起着至关重要的作用，可以说场景空间设计制约着镜头画面。

设计一般是依据场景空间的创意思维来安排镜头画面中景别
的变化、视角的变化、镜头的运动方式以及场景气氛效果的营造。

场景设计还有可能影响到剧情发展，比如古代对建筑规模和建筑形制的规定都很严格，那么古装角色要根据自己的身份选择合适的建筑去居住和生活，活动围也会受到限制，剧情要依照这些场景来展开。

场景设计不但影响着角色与剧情，而且还影响着影视动画的欣赏。

动画片给观众带来的感受是动画片中多种元素综合产生的，它让观众随着剧情的发展而紧、忧伤、欣喜、兴奋，在欣赏过程中，观众最直接感受到的还是场景设计所传达出来的复杂情绪。

场景设计对动画中的场面施加主观影响，通过色彩、构图、光影等
设计手法来强化影视动画的视觉表现，使恐怖气氛更加恐怖，优雅场面更加优雅【2】。

1.2 国外研究现状国三维游戏行业起步于90 年代，在98 年以后到现在经历了一个扩期，几个行业都已经初具雏形，有一大批在这个行业谋生的从业者。

由于是新的行业，一切都是从零开始，没有专门的学校开这样的专业，没有专门的高水平师资力量，没有传统的势力围，没有垄断。

所以这个行业对于那些文凭不高，但是自学能力很强的人来说，简直就是风水宝地，大家在一样的起跑线上奔跑，和化工，金融这些传统行业完全不同，这个行业的高手都是30 左右，说资历也不会太长. 现在国三维行业基本可以分成以下几个分支。

一，电影。

二，广告。

三，游戏。

四，电视包装。

五，建筑.从业人员的情况来讲，做建筑三维最多，做电影的最少。

其实三维不是一个单独的行业，都是一些传统行业和三维的结合产生的新的发展。

电影行业本来赚钱的电影就少，可以投资做三维的就更少了，而且制作的时候完全不按照市场规律，一刀切，本来要1 年制作周期的限定4 个月做出来，还要求比老外还要难的技术难题，还要真实的效果，一个结果造成另一个结果，在电影全面体制改革之前，在电影行业不景气的现实下，指望电影三维动画有好成果是不可能的。

同样一个结果成就另一个结果，在这些高投入，低产出的国有动画公司盈利前，指望能在这里有合理的高收入也是不可能的. 游戏是一个大市
场，是现在国三维角色动画商业应用最多最成功的领域，可是盗版，程序开发，故事和原画这些都影响着游戏的成功，这个行业集中了国一批高手，是国角色动画的希望。

电视包装是一个大市场，也集中了一大批三维人才，不过同样让人苦恼的是，现在这个行业在做三维的人，也许做后期合成的能力更强，用到三维只是很小的一部分。

介入其中，不知道是要学三维多些还是后期合成多些【3】。

三维动画正在国迅速发展，并得到广泛应用，但动画人才十分不足。

据统计现在国三维动画人才缺口有上百万，全国各地纷纷成立了动画公司，动画公司求才若渴，网络上随处可见三维动画人才的招聘信息，却少有合适人才。

动画人才难招主要缘于两方面：一方面是中国对动画人才的教育还比较滞后，还没有形成高质量的供给；另外动画创作需要实践经验，而且动画人才也需要艺术根底。

目前，国的动画人才主要集中在、、、、等地的广告公司、影视公司、动画公司、游戏公司。

由于动画市场的巨大潜力，吸引了不少企业开始投入相关的动画创作，由此拉动了专业人才需求。

除了这些动画制作公司，更多的是个人动画创作者和小动画工作室，这些工作室一般只由数人组成，灵活性高，出于商业或艺术的目的，多与或电影公司合作，尝试创作各种形式的三维动画。

据了解，目前有很多三维动画爱好者和创作者都是自己设立工作室，这些小工作室聚集了不少优秀的动画创作人才【4】。

动画正在复兴，尤其是三维动画，它可以说是人类时代编织的一个梦想。

从古至今，几万年的时间过去了，人们在追求动态影像艺术上走了长长的一条辛苦的路——从古埃及墓
室壁画上的迎神分解绘画，到我们国家古代风靡一时的走马灯，皮影戏，手翻书，到法国人爱米尔雷诺发明的光学影戏机，卢米艾尔兄弟拍摄的第一部电影《火，车到站》……再到今天，人们已经可以惬意地观看《怪物史莱克》《怪物公司》，无论从技术，艺术还是商业角度而言，20 世纪都是动画发展得最快的时期，三维动画终于在流行文化领域占领了一个显要的位置。

用高超电脑动画特技创造的虚幻焦色俨然成了电影世界真正的主流。

在不到20 年的时间里，动画从移动缓慢的形式发展到快速流畅的运动形式，3D又发展到恶吼着要攻击实景演员的食肉恐龙。

随着硬件和软件在功能以及性能方面的快速提升，最复杂逼真的3D 动画也已经出现。

我们在电视上，影院里或光盘中观看到的用数字制作的长篇动画，实在是让人观为叹之。

动画是一个魔术般的过程，使世界各地一代又一代的观众沉迷其中，如痴如醉。

当看到图形开始运动时，很少人能抵抗他所带来的魅力。

动画产生依赖于一种称为“视觉暂留”的视觉现象。

当一系列的图片一次出现时，就会呈现出一连续运动的图片。

尽管我们看到的是一组快速变化的图像，但这丝毫不妨碍它产生的真实感。

其实可以将3D 空间中建模和制作动画的基本步骤
看作是传统粘土模型或静态动作再到动画的数字化版本。

制作者几乎可以创建想象中的任何事物。

3D 动画正在复兴，其影响随处可见。

具备了网络传输能力的3D 动画发现了一个全新而又广阔的舞台，网络动画可以是一种令人振奋而愉悦的体验，也可以是设计必不可少的一部分。

今天，我们身处一个由数字技术所引导的动画复兴时代。

数字动画应用广泛：商业广告，卡通，电视，电影，多媒体，和电视游戏等。

是的，多媒体用它的力量早已改变了过去动画工作室的工作安排，建筑与城市的模拟，3D 游戏和科学数据的交互等都步入了新世纪体验的行列，这在生活中随处可见，现在，人们可以在3D 世界中进行更完全的交互体验，可以在漫游时打开动画和声音，可以体验电视游戏中丰富多彩的动感世界。

有时我会产生这样的想法：动画制作者所使用的工具有没有可能变得过于强大和复杂？即使将来的技术拥
有令人难以置信的功能，寻找有趣的故事情节和戏剧效果的挑战也将一直存在，一切就如同过去发生的情况一样。

我想，对于动画制作者而言，最大的挑战可能不是如何去学习一套复杂软件的最新版本。

相反，动画制作者应该找到一种原理来避免将大量时间花费在寻找复杂的新工具上，应该把注意力集中在创造性的事务上，创新性的事务一直是动画成功的核心。

我想如果把时间放在创造方面，那么只要有兴趣，技术方面自然会提高。

技术永远没有止境，每一次进步都能
带来令人心动的惊喜。

但也正因为此，技术总是不断更新的，新技术被熟悉后，它神秘的一面就会渐渐被淡忘，我认为，技术虽然重要，最重要的还是思想，是对作品的根本把握和发挥。

透过纷繁复杂的技术问题，还要抓住思想的本质，理清思路。

我相信有了创造性的想象力再加上扎实的软件技术，三维动画定会在未来创造出意想不到的神奇力量【5】。

1.3 本论文结构本文在容上大体分为五大部分：第一部分游戏场景设计的研究背景及意义；第二部分游戏场景设计的创作过程；第三部分三维场景在游戏领域的应用研究；第四部分三维动漫场景在游戏创作的前台美工中的应用；这部分提出了用三维游戏场景开拓国外游戏产业创新途径
的观点。

第五部分结束语在这部分中，对本文做了总结，并通过总结展望了下一步研究的工作重点。

第二章指导思想及方法2.1 本论文指导思想场景设计在三维游戏领域至关重要不但影响着角色与剧情，而且还影响着影视动画的欣赏。

动画片给观众带来的感受是动画片中多种元素综合产生的，它让观众随着剧情的发展而紧、忧伤、欣喜、兴奋，在欣赏过程中，观众最直接感受到的还是场景设计所传达出来的复杂情绪。

场景设计对动画中的场面施加主观影响，通过色彩、构图、光影等设计手法来强化影视动画的视觉表现，使恐怖气氛更加恐怖，优雅场面更加优雅。

但是我国的三维游戏产业领域还十分薄弱，整体处于刚刚起步的阶段，在
其复兴的过程中不仅需要众多的人才出现，还更加的需要技术的不断探索和革新，而通过对游戏场景设计以及其实现的研究来进一步的推动我们三维游戏产业的发展就是本篇文章的主要指导思想。

2.2 设计采用的主要软件及其在本设计中的指导作用数码技术的出现对场景设计而言无论是创作工具还是创作方法上来说都有了较大的改变和突破。

使得艺术设计师可以创作出全新的艺术设计形式。

数字化场景设计在风格上有写实、装饰、漫画等风格。

根据风格的不同在手段上大致可以分为这么几种，一是借助电脑软件绘制完成的场景设计，目前常用的软件是PHOTOSHOP、PAITER。

这种类型的场景设计绘画性较强。

二是通过电脑合成照片，还有就是通过三维软件创作场景中所需要的模型【9】。

我们所熟悉的软件像3DSMAX、MAYA 等。

通过合成等手段完成的场景设计能轻松实现对真实场景的模仿，而且能将真实世界很难同时出现的场景合成展现在我们眼前。

合成的手段目前主要还是依赖软件，流行的合成软件有：PAINT 、AFTEREFFECTS、MAYAFUSION、FLINT/INFORNO 等，这些软件的功能都十分强大，而且在此基础上又有各自独特而擅长的功能，以处理各种不同的合成需要。

利用三维软件的辅助设计，增强了画面的空间深度和立体感。

其中3DMAX 与MAYA 都是不错的游戏应用软件，下面以其为例针对两者在游戏领域的
区别做一个简要的图表分析: 表2-1 三维软件对比分析表MAYA 3DMAX 3DMAX 的学习较简单max 的学Maya 是专业的游戏软件，学习习历程是单一的，一般在国大都Maya 的过程是和学习游戏理论同喜欢学习他，主要原因是使用人数步进行的。

所以，Maya 不仅是在学多，领域多，教材资料多等因素，习如何使用一个软件，而且更多的max 用户只需要使用相关的命令就是在学习时下相对成熟的游戏理特点可以完成制作工作。

另外还有一个论。

它既包括技术也包括艺术，几重要的部分是max 用户很尴尬的，乎囊括了当今电脑时代中所有的因为软件的开放程度使得多数max 视觉艺术创作活动，如平面设计、用户忽视和省略了对于游戏图形学网页设计、三维动画、影视特效、的认识和学习，如渲染细分、UV 理多媒体技术、以计算机辅助设计为论、骨骼动力学等。

主的建筑设计及工业造型设计等。

Maya 的游戏软件功能十分全3dmax 第三方插件种类繁多，面，建模、粒子系统、毛发生成、通过简化处理复杂场景的过程，可功能植物创建、衣料仿真等等。

从建模以极提高生产力。

这是通过视到动画，以及软件应用速度上，窗交互、迭代转换和材质执行等方Maya 作为专业游戏软件都非常出面的巨大性能改进和场景管理功能色。

实现的。

MAYA，它属于高模，本身系统3DMAX 主要用于影视和建筑，比较复杂，而且功能比3DMAX 强
大它本身属于中低模，而且插件偏适用领域，很多。

所以用于影视和动漫偏多，多它能够实现的作品精致度有限。

因为影视和动漫不受存空间的限制，对画面的精美度要求颇高，只有maya 能够满足它们的要求。

3dmax 在国大家都习惯用在建筑表现方面普及较广，maya 则是在短时间迅速崛起的强悍的三维软件，他的起始与3dmax 一样定义在pc 机方面，没有脱离广大的使用人群这一方面与3dmax 是相同的，所不同的在于，当你深入使用maya 之后，感觉到他的功能种类以及功能使用的细腻性方面要优越与3dmax，同时在maya 和3dmax 同时表现同一种视觉效果的思路和方法，以及这种方法的可控性方面是不太相同的（这一点，不做好坏之分，只有不同之分）。

当然这是只是一方面区别的比较，当你深入了解两个软件之后，发现maya 在开发初期，使用人群方面与3dmax 是不太相同的，不同的地方是：maya 更针对视觉设计者的想法，有时你会感觉3dmax 有的功能比maya 简单，maya 反倒有些麻烦，但如果你是个艺术设计者，发现这种麻烦有时很有必要的，好处在于他给设计留下了更大的反复以及精确，灵活的修改性，3dmax 则是更在乎一般人群的易上手的特性，一键实现功能，方便快杰，缺点可能是反复的修改性可能不是太强。

当然这只是从使用手感上做于轻微比较。

第三章设计思路3.1 三维游戏场景的创意
设计（设计表现主旨）此设计为三维游戏场景中的Q 版场景设计，设计的创意来源于游戏产业的市场需求，近几年来，“Q”这个单词很流行，如Q 版香水、Q 版造型，当然听得最多的还是Q 版卡通网络游戏，什么《春秋Q 传》、《水浒Q 传》、《QQ 三国》、《QQ 华夏》、《QQ 幻想》等等。

那么什么是Q 版卡通网络游戏？它在游戏美术设计方面究竟有什么特点而获得了“Q”这一专属的称谓呢？Q 版是暖色调、是低龄玩家和女性玩家的“宠物” Q 版就是人物比较梦幻的、卡通的、可爱的那种形象。

还有人说，Q Q版就是将形象QQ 化，版这个词最早也许来源于QQ———中国最受欢迎的聊天软件。

因为随着腾讯帝国势力不断发展壮大，以憨憨的小企鹅为代表的形象已经深入到无数人的心中，尤其深受青少年的欢迎。

所以人们受此影响创造出的一系列形象，就被称为Q 版造型。

“卡通风格的游戏场景同样以较大的夸变形为特点，虽然也是以真实场景为参照，但是在变形上的取舍很大，像建筑、森林、绿地等更偏向于夸的写意风格。

”梁亮还强调了Q 版卡通游戏中色彩运用的重要性，“可以说，色彩运用得到位与否决定了整个卡通游戏质量的好坏。

在Q 版卡通风格场景色彩的应用上，往往使用高纯度色彩，色彩的对比与调和很明显，对材质、纹理没有过于精细的刻画，对画面质感不要求非常真实，这样会使整个颜色简单明了，营造一种轻松的游戏氛
围，带给玩家一种心灵上的放松，轻装上阵，轻松游戏。

”Q 版卡通游戏常应用于低龄群体游戏、回合制游戏和休闲游戏中。

Q 版卡通风格是亚洲漫画的特色产物。

和写实风格相比，卡通画面具有写实画面不具备的表现效果。

当下，计算机技术仍存在欠缺，写实画面多有不足之处，卡通画面如果处理得好就会让玩家忽略计算机技术限制带来的不适感。

构思场景方案场景造型设计场景颜色设定场景环境设计Polygons 建模三维建模NURBS 建模细分曲面UV 映射平面映射柱状映射球体映射贴图制作材质设定二维纹理添加摄像机架机灯光设定后期效果处理Phtoshop
添加效果、完善作品图3-1 场景设计流程图3.2 设计思路①整体上把握作品主题与基调设计游戏场景设计需要从宏观上把握游戏的场景造型，要有驾驭整个作品的主体意识。

场景总体设计的切入点在于把握整个动漫作品的主题；场景的总体设计必须围绕主题进行；主题反映于场景的视觉形象中。

正确完整的思维方式应该是：整体构思——局部构成——总体归纳。

也就是先有一个整.。