三维动画模型与渲染

前 言 我从事三维动画教学将近15年了,在感叹行业技术飞速发展的同时,也一直想归纳总结自己的教学内容和经验,撰写一本教材,以便于让愿意了解和学习三维动画的读者能够学有所鉴。 我本不是一个因循守旧的人,在稳定的大框架下,对每一届的学生都会准备不同的案例讲授。一方面,学生有新鲜感,我自己也不会觉得枯燥乏味;另一方面,这也是日新月异的技术发展对我们的要求。几年前的主流渲染模式,如今的新人估计根本就没有听说过。时代是在不断前行的,于是在编排本书内容的时候,我既考虑了传统基础知识,也囊括了目前*的行业技术,以由简到繁的方式,引导读者一步步熟悉三维动画(Maya)中的模型与渲染实操技巧。 本书的基础案例旨在让读者熟悉Maya的基本操作方式。iPhoneXSMax案例是一个写实案例,是让读者熟悉多边形模型的基础操作技巧以及Maya材质与渲染的实用技巧。海边房屋案例是一个卡通渲染场景案例,全面地讲解了多边形技术在场景中的应用、卡通风格的材质与海洋材质等制作内容,以及打灯的技巧。皮卡丘角色案例主要讲述了动画角色的制作要求和实用方法,并对Maya默认材质、Arnold卡通材质、Pencil 4卡通材质进行了比较,给读者呈现了如今主流的“三渲二”应用手法。次世代游戏操作案例因为制作过程烦琐,所以主要是以制作思路为主,引导读者熟悉整个次世代游戏的制作流程,了解CG 行业中精美的数字雕刻作品所运用的技术手段,为今后的深入学习和研究做好铺垫。 本书可以作为高等院校动画专业三维动画相关课程的教材,也适合对三维动画感兴趣的业余爱好者参阅。几个主要章节提供了文件素材或相关插件的百度云链接,方便读者进行同步练习。 本书得以完成,应当感谢一直支持我的家人和同事。书中难免会有一些不足,愿意与广大CG 爱好者进行交流探讨,勉励同行。 倪聪奇 2020年10月

本书依据新的课程标准，以我国多媒体动画技术发展为背景，以三维动画模型与渲染实际业务为主线，跟踪三维动画模型与渲染领域的*发展。本书每节都由教学活动和体验活动的项目组成，以任务引领和鼓励学生体验应用、动手实践。内容包括：三维动画体验，三维物体设计与制作，三维角色设计与制作，三维动画模型与渲染，三维场景设计与制作，三维动画作品设计与制作等内容。 本书可作为相关高校艺术设计、计算机技术应用、影视广告制作、动画设计与制作、会展服务等专业的教学用书，也可作为学生实践练习的参考书。

倪聪奇，副教授，武汉设计工程学院专任教师，动漫研室主任。主要讲授三维动画，艺术实践，动画联合创作，计算机辅助设计等课程。2005年进入湖北美术学院艺术设计学院任专职教师，2008年就职于武汉传媒学院学院影视传媒学院（原动画学院）至今。作为访问学者受韩国综合艺术大学邀请参与AMFEK动画项目半年并圆满完成。主持校级教改科研项目《影视动画联合创作教学模式研究与实践》。主持校级优质课程《二维动画基础优质课程》。辅导的学生动画作品《抉择》《小事》获得年湖北地区独立学院展一、二等奖；辅导的学生作品《浅眠》获得湖北美术学院昙华林奖；辅导的学生作品《费奇莫恩》获得武汉首届中韩日大学生数字艺术双年展短片类组委会特别奖；辅导的学生作品《夸父逐日》获得武汉第二届中韩日大学生数字艺术双年展短片类组委会特别奖；辅导胡赞珩作品《爱丽斯美好的一天》/蔡肇一、张文娟、李孟遥作品《天外来客》/鲍玮作品《mouse》/高雅琴、兰宁丹《画龙点睛》获得武汉第二届国际大学生数字艺术双年展数字绘画类组委会优秀奖；刘慧子作品《ComeAcross》入选2014年武汉市动漫设计与制作职业技能竞赛复赛。首届中韩日大学生数字艺术双年展优秀指导教师、武汉第二届国际数字艺术双年展优秀指导教师、华中农业大学楚天学院影视传媒学院第四届数字影像周优秀指导教师、作品《老人》入选武汉第二届国际大学生数字艺术双年展之Dreamer2012数字艺术作品集。

本书包括三维动画概述、Maya2018基础界面与操作、多边形道具案例综合练习——iPhoneXSMax、多边形卡通风格场景案例综合练习——海边房屋、卡通角色建模及渲染案例——皮卡丘、次世代游戏操作案例——武器制作等内容。 本书的基础案例旨在让读者熟悉Maya的基本操作方式。iPhoneXSMax案例是一个写实案例,是让读者熟悉多边形模型的基础操作技巧以及Maya材质与渲染的实用技巧。海边房屋案例是一个卡通渲染场景案例,全面地讲解了多边形技术在场景中的应用、卡通风格的材质与海洋材质等制作内容,以及打灯的技巧。皮卡丘角色案例主要讲述了动画角色的制作要求和实用方法,并对Maya默认材质、Arnold卡通材质、Pencil 4卡通材质进行了比较,给读者呈现了如今主流的“三渲二”应用手法。次世代游戏操作案例因为制作过程烦琐,所以主要是以制作思路为主,引导读者熟悉整个次世代游戏的制作流程,了解CG行业中精美的数字雕刻作品所运用的技术手段,为今后的深入学习和研究做好铺垫。

*章 三维动画概述/1

*节 美国三维动画的起源与发展/2

第二节 国内三维动画的起源与发展/3

第三节 三维动画模型与渲染的常用软件/6

第四节 三维动画制作流程/8

第二章 Maya2018基础界面与操作/10

*节 认识Maya2018界面/11

第二节 基础操作案例———理解空间的概念/20

第三章 多边形道具综合练习案例

———iPhoneXSMax /34

*节 在前视图导入参考图/35

第二节 进行iPhone大型创建/36

第三节 iPhoneXSMax细节部件的制作/38

第四节 iPhoneXSMax贴图与材质部分的制作

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第五节 摄影机机位设置及手机*终渲染出图

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第四章 多边形卡通风格场景综合练习案例

———海边房屋/57

*节 房屋大型的制作/58

第二节 房屋的细节制作/62

第三节 房屋周围环境的制作/76

第四节 模型UV 分展以及贴图的制作/79

第五节 卡通风格场景灯光制作与*终渲染出图

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第五章 卡通角色建模及渲染案例———皮卡丘/90

*节 角色大型制作/91

第二节 角色五官及脸部细节制作/95

第三节 角色身体部分的制作/104

第四节 角色的UV 分展/109

第五节 角色的贴图绘制/112

第六节 Maya软件渲染设置/114

第七节 阿诺德渲染器渲染设置/116

第八节 Pencil 4卡通材质渲染设置/119

第六章 次世代游戏操作案例———武器制作/124

*节 多边形中模制作/125

第二节 在ZBrush中进行中模搭建/127

第三节 在TopoGun中拓扑低模/132

第四节 在八猴软件中进行贴图烘焙/135

第五节 在SubstancePainter中进行贴图绘制

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三维动画模型与渲染对现今的高清影视或者次世代游戏制作已经不可或缺，大量电影中随处可见逼真但现实并不存在的虚拟角色，例如魔界系列中的小怪物咕噜，这都是使用三维动画模型与渲染来实现的，让三维动画模型与渲染手法相结合，是三维动画模型与渲染*为显著的特点。现在，许多高校也将此课程纳入动画以及游戏专业方向的课程中来，作为雕塑造型课程以及三维模型制作的延伸课程。 虽然三维动画模型与渲染已经广泛运用在商业制作之中，但是对本课程的教学来说，才是刚刚起步阶段，参考内容和适合教学的教材缺乏，市面上更多的相关书目内容并不完整，所以，结合之前的教学经验，出版一本更适合高校学生的三维动画模型与渲染教材是非常有必要的。