三维动画制作过程与示例建模
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图8－2传统的电影胶片
3. 传统动画及制作过程
❖(1)确定原始故事情节，制作故事板
图8-3 传统动画制作：在故事板上绘制草图
❖(2)完善故事的细节内容。 ❖(3)动画设计者对关键帧之间其余帧的制作(称作帧
间填充)负责。 ❖(4)着色(inking)指的是将铅笔绘制的帧转换成动画
单元的过程。 ❖(5)最后为动画单元着色。
❖ 8.4.5 三维动画制作过程与示例
1.建模
图8-27 茶壶的三维动画的建模（造形）
2.材质贴图（ Material＆Mapping）
图8-28 3DS MAX作品-茶壶的材质与贴图
3.灯光和摄像机
图8-29 茶壶在不同灯光与摄像机角度下的运动的效果
4.渲染(Rendering)
图8-30 3DS MAX中茶壶对象的的渲染效果
❖ 8.3.5 Animation Stand二维卡通软件
图8-19 用Animation Stand创作的计算机二维动画电影作品
❖ 8.3.6 二维网页动画软件Flash ❖ 8.3.7 GIF动画
图8-20 GIF动画示例
图8-21 Ulead GIF Animator界面
8.4 三维动画制作过程及其制作 ❖ 8.4.1 3DS MAX 软件
计算机动画及其发展
❖ 动画的基本概念
1.动画的定义
❖技术层:动画是一种创造出运动幻觉的技术，它把一系 列独立画面连续拍摄到胶片上，通过以一定速度(一般 是24帧)放映胶片来产生运动的幻觉. 计算机动画中的运动泛指使画面发生改变的动作 .
图8-1动画由多幅内容相关的连续画面组成
2.动画的视觉原理
❖如果如果仔细观看一段电影胶片或动画胶片,看到的 画面却一点也不连续。只有以一定的速率把胶片投 影到银幕上才能有运动的视觉效果。这种现象是由 视觉暂留造成的.
❖ 8.1.3 计算机动画研究的内容
❖ 目前计算机动画已经发展成一个多种学科和技术的综合领域，它以计 算机图形学，特别是实体造型和真实感显示技术（消隐、光照模型、 表面质感等）为基础，涉及到图像处理技术、运动控制原理、视频技 术、艺术甚至于视觉心理学、生物学、机器人学、人工智能等领域， 它以其自身的特点而逐渐成为一门独立的学科.
❖ 8.2.8 运动捕捉
图8-14 (a)被贴了标示物 （白色 小球）的演员在场 地中跑步
图8-14 (b) Vicon370系统所采用 的特殊红外照相机，只捕 捉白色标示物
▪ 8.2.9 三维扫描技术
图8-15 三维扫描技术可以得到物体的立体化信息
8.3 二维动画制作过程及其软件
❖ 8.3.1 二维动画制作过程
图8-4 二维关键帧动画：第1帧和第8帧是关键帧,其余各 帧(2-7帧)可由插值算法生成.
❖ 8.2.2 路径动画 ❖ 8.2.3 变形动画
图8-6变形动画示例
❖ 8.2.4 动力学动画
图8-7 动力学动画示例——子弹穿透物体模拟
图8-8 用流体动力学动画制作软件Flow line制作的流水动画
1.关键帧(原画)的产生 2.中间帧的生成 3.分层制作合成 4.着色 5.预演
❖ 8.3.2 RETAS
图8-16 RETAS PRO软件的创作界面
❖ 8.3.3 Toonz
图8-17 用Toonz创作的二维动画场景
❖ 8.3.4 Animo二维卡通动画制作系统
图8-18 用Animo软件创作的二维动画《空中大灌蓝》场景
图8-33 光学式(左图)和电磁式(中图和右图)信号捕捉设备
❖如何高效地生成复杂的模型、真实感的材质、纹理 以及真实感的光照明效果等，仍是计算机动画的主 要研究课题
8.2 计算机动画采用的技术与方 ❖ 8.2.1 关键帧动画 法
出现在动画片中的一段连续画面实际上是由一系列静止的画面来 表现的，制作过程中并不需要逐帧绘制，只需从这些静止画面中 选出少数几帧加以绘制。被选出的画面一般都出现在动作变化的 转折点处，对这段连续动作起着关键的控制作用，因此称为关键 帧(Key Frame)。
❖ 8.2.5 粒子动画
图8-9 粒子动画模拟的火山喷发的综合效果：火焰、烟雾、云层、海浪
❖ 8.2.6 群体动画
图8-10 电影《史莱克II》采用“动态群体动画技术” 控制场景中的大量个体
❖ 8.2.7 人脸表情动画
图8-11 使用多边形网格对人脸表情进行控制
图8-12 人脸动画的面部表情单元 图8-13 计算机动画电影中的人物画部表情
5.后期制作与合成
图8-31 利用3DS MAX中的 Video Post对茶壶与茶盖对象的后期合成
8.5 运动捕捉技术与三维计算机 动画
❖ 8.5.1运动捕捉技术概述
❖Motion capture技术涉及尺寸测量、物理空间里物体的 定位及方位测定等方面可以由计算机直接理解处理的 数据。在运
动物体的关键部位设置跟踪器，由Motion capture系 统捕捉跟踪器位置，再经过计算机处理后向用户通过 可以在动画制
作中应用的数据。当数据被计算机识别后，动画设计 师即可ห้องสมุดไป่ตู้
以在计算机产生的镜头中调整、控制运动的物体。
图8-32 Motion Capture技术在三维计算机动画设计中得到广泛地应用
❖ 8.5.2 Motion capture系统的组成
1.传感器 2.信号捕捉设备 3.数据传输设备 4.数据处理设备
图8-22 用3DS MAX创作的三维场景
❖ 8.4.2 Softimage 3D
图8-24 用Softimage 3D制作的动画场景
❖ 8.4.3 Maya
图8-25 利用Maya制作的《指环王》影片场景
❖ 8.4.4 Light Wave 3D
图8-26 用Light Wave 3D设计的三维物体
❖ 8.1.2 计算机动画
1.什么是计算机动画
❖计算机动画是指采用图形与图像的数字处理技 术， 借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面， 其中当前帧画面是对前一帧的部分修改。
2.计算机动画采用的技术
❖计算机动画技术从制作的角度看，主要涉及图形技 术和图像处理技术。在目前的计算机动画技术 中， 重要的是深入研究运动控制和渲染技术。同时，计 算机动画也有自己的特点，发展了一套新的技术， 这就是基于物理模型的运动控制技术。
3. 传统动画及制作过程
❖(1)确定原始故事情节，制作故事板
图8-3 传统动画制作：在故事板上绘制草图
❖(2)完善故事的细节内容。 ❖(3)动画设计者对关键帧之间其余帧的制作(称作帧
间填充)负责。 ❖(4)着色(inking)指的是将铅笔绘制的帧转换成动画
单元的过程。 ❖(5)最后为动画单元着色。
❖ 8.4.5 三维动画制作过程与示例
1.建模
图8-27 茶壶的三维动画的建模（造形）
2.材质贴图（ Material＆Mapping）
图8-28 3DS MAX作品-茶壶的材质与贴图
3.灯光和摄像机
图8-29 茶壶在不同灯光与摄像机角度下的运动的效果
4.渲染(Rendering)
图8-30 3DS MAX中茶壶对象的的渲染效果
❖ 8.3.5 Animation Stand二维卡通软件
图8-19 用Animation Stand创作的计算机二维动画电影作品
❖ 8.3.6 二维网页动画软件Flash ❖ 8.3.7 GIF动画
图8-20 GIF动画示例
图8-21 Ulead GIF Animator界面
8.4 三维动画制作过程及其制作 ❖ 8.4.1 3DS MAX 软件
计算机动画及其发展
❖ 动画的基本概念
1.动画的定义
❖技术层:动画是一种创造出运动幻觉的技术，它把一系 列独立画面连续拍摄到胶片上，通过以一定速度(一般 是24帧)放映胶片来产生运动的幻觉. 计算机动画中的运动泛指使画面发生改变的动作 .
图8-1动画由多幅内容相关的连续画面组成
2.动画的视觉原理
❖如果如果仔细观看一段电影胶片或动画胶片,看到的 画面却一点也不连续。只有以一定的速率把胶片投 影到银幕上才能有运动的视觉效果。这种现象是由 视觉暂留造成的.
❖ 8.1.3 计算机动画研究的内容
❖ 目前计算机动画已经发展成一个多种学科和技术的综合领域，它以计 算机图形学，特别是实体造型和真实感显示技术（消隐、光照模型、 表面质感等）为基础，涉及到图像处理技术、运动控制原理、视频技 术、艺术甚至于视觉心理学、生物学、机器人学、人工智能等领域， 它以其自身的特点而逐渐成为一门独立的学科.
❖ 8.2.8 运动捕捉
图8-14 (a)被贴了标示物 （白色 小球）的演员在场 地中跑步
图8-14 (b) Vicon370系统所采用 的特殊红外照相机，只捕 捉白色标示物
▪ 8.2.9 三维扫描技术
图8-15 三维扫描技术可以得到物体的立体化信息
8.3 二维动画制作过程及其软件
❖ 8.3.1 二维动画制作过程
图8-4 二维关键帧动画：第1帧和第8帧是关键帧,其余各 帧(2-7帧)可由插值算法生成.
❖ 8.2.2 路径动画 ❖ 8.2.3 变形动画
图8-6变形动画示例
❖ 8.2.4 动力学动画
图8-7 动力学动画示例——子弹穿透物体模拟
图8-8 用流体动力学动画制作软件Flow line制作的流水动画
1.关键帧(原画)的产生 2.中间帧的生成 3.分层制作合成 4.着色 5.预演
❖ 8.3.2 RETAS
图8-16 RETAS PRO软件的创作界面
❖ 8.3.3 Toonz
图8-17 用Toonz创作的二维动画场景
❖ 8.3.4 Animo二维卡通动画制作系统
图8-18 用Animo软件创作的二维动画《空中大灌蓝》场景
图8-33 光学式(左图)和电磁式(中图和右图)信号捕捉设备
❖如何高效地生成复杂的模型、真实感的材质、纹理 以及真实感的光照明效果等，仍是计算机动画的主 要研究课题
8.2 计算机动画采用的技术与方 ❖ 8.2.1 关键帧动画 法
出现在动画片中的一段连续画面实际上是由一系列静止的画面来 表现的，制作过程中并不需要逐帧绘制，只需从这些静止画面中 选出少数几帧加以绘制。被选出的画面一般都出现在动作变化的 转折点处，对这段连续动作起着关键的控制作用，因此称为关键 帧(Key Frame)。
❖ 8.2.5 粒子动画
图8-9 粒子动画模拟的火山喷发的综合效果：火焰、烟雾、云层、海浪
❖ 8.2.6 群体动画
图8-10 电影《史莱克II》采用“动态群体动画技术” 控制场景中的大量个体
❖ 8.2.7 人脸表情动画
图8-11 使用多边形网格对人脸表情进行控制
图8-12 人脸动画的面部表情单元 图8-13 计算机动画电影中的人物画部表情
5.后期制作与合成
图8-31 利用3DS MAX中的 Video Post对茶壶与茶盖对象的后期合成
8.5 运动捕捉技术与三维计算机 动画
❖ 8.5.1运动捕捉技术概述
❖Motion capture技术涉及尺寸测量、物理空间里物体的 定位及方位测定等方面可以由计算机直接理解处理的 数据。在运
动物体的关键部位设置跟踪器，由Motion capture系 统捕捉跟踪器位置，再经过计算机处理后向用户通过 可以在动画制
作中应用的数据。当数据被计算机识别后，动画设计 师即可ห้องสมุดไป่ตู้
以在计算机产生的镜头中调整、控制运动的物体。
图8-32 Motion Capture技术在三维计算机动画设计中得到广泛地应用
❖ 8.5.2 Motion capture系统的组成
1.传感器 2.信号捕捉设备 3.数据传输设备 4.数据处理设备
图8-22 用3DS MAX创作的三维场景
❖ 8.4.2 Softimage 3D
图8-24 用Softimage 3D制作的动画场景
❖ 8.4.3 Maya
图8-25 利用Maya制作的《指环王》影片场景
❖ 8.4.4 Light Wave 3D
图8-26 用Light Wave 3D设计的三维物体
❖ 8.1.2 计算机动画
1.什么是计算机动画
❖计算机动画是指采用图形与图像的数字处理技 术， 借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面， 其中当前帧画面是对前一帧的部分修改。
2.计算机动画采用的技术
❖计算机动画技术从制作的角度看，主要涉及图形技 术和图像处理技术。在目前的计算机动画技术 中， 重要的是深入研究运动控制和渲染技术。同时，计 算机动画也有自己的特点，发展了一套新的技术， 这就是基于物理模型的运动控制技术。