多媒體技術(shù)應(yīng)用教程之計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作技術(shù)

多媒體技術(shù)應(yīng)用教程陳永強(qiáng)，張聰主編胡兵，崔樹芹，蘇勇參編電子工業(yè)出版社2011.8當(dāng)前第1頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)第五章計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作技術(shù)5.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫概述

5.1.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫概念5.1.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫應(yīng)用

5.1.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展及趨勢(shì)

5.1.4計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的常用格式5.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作流程與軟件二維動(dòng)畫制作流程三維動(dòng)畫制作流程計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作軟件5.3常用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作軟件

5.3.1Flash

5.3.2

3DStudioMax5.4計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作實(shí)驗(yàn)

5.4.1Flash實(shí)驗(yàn)

5.4.23DStudioMax實(shí)驗(yàn)2當(dāng)前第2頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)第五章計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作技術(shù)5.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫概述5.1.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫概念5.1.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫應(yīng)用5.1.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展及趨勢(shì)5.1.4計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的常用格式3當(dāng)前第3頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫是在傳統(tǒng)動(dòng)畫的基礎(chǔ)上結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)而迅速發(fā)展起來(lái)的。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和硬件技術(shù)的高速發(fā)展，人們可以用計(jì)算機(jī)快速、方便地制作出高質(zhì)量的圖像，從而促使計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)飛速發(fā)展，動(dòng)畫技術(shù)也在越來(lái)越多的領(lǐng)域中得到非常廣泛的應(yīng)用，如軍事仿真、計(jì)算機(jī)輔助教育、工業(yè)設(shè)計(jì)、商業(yè)廣告、建筑設(shè)計(jì)、影視特技、電子游戲等。4當(dāng)前第4頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫概念廣義上講，數(shù)字圖形圖像的運(yùn)動(dòng)顯示效果都可稱為計(jì)算機(jī)動(dòng)畫。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)圖像的技術(shù)。具體地講，就是利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生和處理動(dòng)畫幀中的圖形和圖像，交互地進(jìn)行圖形和圖像的編輯、著色和聲效結(jié)合等處理，并將連續(xù)的畫面實(shí)時(shí)演播的計(jì)算機(jī)技術(shù)。由于采用數(shù)字處理方式，動(dòng)畫的運(yùn)動(dòng)效果、畫面色調(diào)、紋理、光影效果等可以方便、不斷地改變，輸出方式也多種多樣。5當(dāng)前第5頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫概念計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)從制作的角度看，主要涉及幾何造型技術(shù)和圖像處理技術(shù)。在目前的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)中，重要的是深入研究運(yùn)動(dòng)控制和渲染技術(shù)。6當(dāng)前第6頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.1計(jì)算機(jī)動(dòng)畫概念計(jì)算機(jī)動(dòng)畫已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)多種學(xué)科和技術(shù)結(jié)合的綜合領(lǐng)域，它以計(jì)算機(jī)圖形圖像學(xué)，特別是實(shí)體造型和真實(shí)感顯示技術(shù)（如消隱、光照模型、表面質(zhì)感等）為基礎(chǔ)，涉及圖像處理技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制原理、視頻技術(shù)、藝術(shù)，甚至于視覺(jué)心理學(xué)、生物學(xué)、人工智能等領(lǐng)域，它以其自身的特點(diǎn)而逐漸發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科。7當(dāng)前第7頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫應(yīng)用隨著計(jì)算機(jī)三維影像技術(shù)的不斷發(fā)展，三維圖形技術(shù)來(lái)越被人們所看重。三維動(dòng)畫因?yàn)樗绕矫鎴D更直觀，更能給觀賞者以身臨其境的感覺(jué)，尤其適用于那些尚未實(shí)現(xiàn)或準(zhǔn)備實(shí)施的項(xiàng)目，使觀者提前領(lǐng)略實(shí)施后的精彩結(jié)果。三維動(dòng)畫，從簡(jiǎn)單的幾何體模型（如一般產(chǎn)品展示、藝術(shù)品展示）到復(fù)雜的人物模型，從靜態(tài)、單個(gè)的模型展示到動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的場(chǎng)景（如房產(chǎn)酒店三維動(dòng)畫、三維漫游、三維虛擬城市，角色動(dòng)畫），所有這一切，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫都能實(shí)現(xiàn)。8當(dāng)前第8頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫應(yīng)用建筑領(lǐng)域規(guī)劃領(lǐng)域三維動(dòng)畫制作園林景觀領(lǐng)域產(chǎn)品演示模擬動(dòng)畫片頭動(dòng)畫廣告動(dòng)畫影視動(dòng)畫角色動(dòng)畫虛擬現(xiàn)實(shí)9當(dāng)前第9頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展及趨勢(shì)1.計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展2.計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展趨勢(shì)10當(dāng)前第10頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展及趨勢(shì)1.計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展20世紀(jì)60年代：主要研究二維動(dòng)畫，主要使用編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，技術(shù)性很強(qiáng)，只能由專業(yè)人員來(lái)完成；20世紀(jì)70年代初期：“關(guān)鍵幀動(dòng)畫技術(shù)”被提出。利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生（或?qū)I(yè)的制作人員繪制）出某些關(guān)鍵幀畫面的圖形或圖像，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)插值計(jì)算出中間幀，大大提高了動(dòng)畫制作的效率；20世紀(jì)70年代末：研制出交互式二維動(dòng)畫系統(tǒng)，這種系統(tǒng)直觀、方便、易于操作，用戶無(wú)需掌握太多的計(jì)算機(jī)知識(shí)；20世紀(jì)80年代以來(lái)：二維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫得到了進(jìn)一步的發(fā)展，此時(shí)可以利用計(jì)算機(jī)模擬制作傳統(tǒng)的賽爾（CEL）動(dòng)畫片，從而輔助傳統(tǒng)卡通片的制作。11當(dāng)前第11頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展及趨勢(shì)1.計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展三維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫是在二維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。其發(fā)展和二維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫類似，最初也是用編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)的。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，特別是三維幾何造型技術(shù)、真實(shí)感圖形生成技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)有了非常逼真的視覺(jué)效果，動(dòng)畫控制技術(shù)也得到了飛速發(fā)展，關(guān)鍵幀技術(shù)、基于物理的動(dòng)畫法等應(yīng)運(yùn)而生，加上高速圖形處理器及圖形工作站的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，使三維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫得到了不斷的發(fā)展。12當(dāng)前第12頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.3計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展及趨勢(shì)2.計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展趨勢(shì)從發(fā)展趨勢(shì)看，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)的發(fā)展正在趨向于規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化。從技術(shù)的發(fā)展方向看：體視動(dòng)畫和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)將會(huì)成為未來(lái)的熱點(diǎn)。

13當(dāng)前第13頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.4計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的常用格式1.GIF2.FLIC(FLI/FLC)3.SWF(Flash動(dòng)畫)4.AVI5.MOV/QT14當(dāng)前第14頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.4計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的常用格式1.GIFGIF(GraphicsInterchangeFormat)即“圖形交換格式”，在20世紀(jì)80年代由美國(guó)一家著名的在線信息服務(wù)機(jī)構(gòu)CompuServe研制成功。

15當(dāng)前第15頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.4計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的常用格式2.FLIC(FLI/FLC)FLIC是FLC和FLI的統(tǒng)稱，這種動(dòng)畫文件格式在Autodesk公司2D/3D動(dòng)畫制作軟件中采用。FLI以320×200像素的動(dòng)畫文件格式為基礎(chǔ)，而FLC則是它的擴(kuò)展格式。

16當(dāng)前第16頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.4計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的常用格式3.SWF(Flash動(dòng)畫)Flash是Macromedia公司的產(chǎn)品，制作出一種后綴名為.swf的動(dòng)畫。這種格式的動(dòng)畫能用比較小的體積來(lái)表現(xiàn)豐富的多媒體形式，是一種“準(zhǔn)”流（Stream）形式的文件。17當(dāng)前第17頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.4計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的常用格式4.AVIAVI是一種有損壓縮方式，主要針對(duì)的對(duì)象是視頻、音頻文件。18當(dāng)前第18頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.1.4計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的常用格式5.MOV/QTMOV、QT都是QuickTime的文件格式，能支持256位色彩，支持RLE、JPEG等領(lǐng)先的集成壓縮技術(shù)，提供工作流與文件回放和實(shí)時(shí)的數(shù)字化信息流，但要通過(guò)Internet才能實(shí)現(xiàn)。這種格式還提供了強(qiáng)勁的聲音和視頻效果，其中包括200多種MIDI兼容音響和設(shè)備的聲音效果及150多種視頻效果。

19當(dāng)前第19頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)第五章計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作技術(shù)5.2計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作流程與軟件二維動(dòng)畫制作流程三維動(dòng)畫制作流程計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作軟件20當(dāng)前第20頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫依據(jù)空間的視覺(jué)效果可分為二維動(dòng)畫（平面動(dòng)畫）和三維動(dòng)畫。采用計(jì)算機(jī)制作二維動(dòng)畫可以節(jié)約大量的手工勞動(dòng)，尤其是“關(guān)鍵幀動(dòng)畫技術(shù)”的采用和交互式二維動(dòng)畫系統(tǒng)研制成功后，更是大幅度地提高了動(dòng)畫制作的效率和效果。三維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫是在二維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。三維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫采用計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)中的三維空間物體，在計(jì)算機(jī)中構(gòu)造三維的幾何造型，并給造型賦予表面材料、顏色、紋理等特性，然后設(shè)計(jì)造型的運(yùn)動(dòng)、變形，燈光的種類、位置、強(qiáng)度，以及攝像機(jī)的位置、焦距、移動(dòng)路徑等，最終生成一系列可以動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)播放的運(yùn)動(dòng)圖像。

21當(dāng)前第21頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)二維動(dòng)畫制作流程1．關(guān)鍵幀的產(chǎn)生2．中間幀的生成3．分層制作合成4．著色5．預(yù)演22當(dāng)前第22頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)二維動(dòng)畫制作流程1．關(guān)鍵幀的產(chǎn)生在計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫設(shè)計(jì)中，關(guān)鍵幀及背景畫面可以用攝像機(jī)、掃描儀、數(shù)字化儀等設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化輸入，也可以用相應(yīng)軟件直接繪制。

23當(dāng)前第23頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)二維動(dòng)畫制作流程2．中間幀的生成利用計(jì)算機(jī)對(duì)關(guān)鍵幀進(jìn)行插值計(jì)算，自動(dòng)生成中間畫面（如圖5-1所示），這是計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫設(shè)計(jì)的主要優(yōu)勢(shì)之一。

24當(dāng)前第24頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)二維動(dòng)畫制作流程3．分層制作合成在動(dòng)畫制作軟件中，也同樣使用了分層的方法，但對(duì)位非常簡(jiǎn)單，層數(shù)在理論上沒(méi)有限制，對(duì)層的各種操作和控制，如移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等，也非常容易。

25當(dāng)前第25頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)二維動(dòng)畫制作流程4．著色計(jì)算機(jī)動(dòng)畫輔助著色界線準(zhǔn)確、修改方便，而且不會(huì)因?qū)訑?shù)的多少而影響顏色，速度快，更不用為前后色彩的變化而頭疼。

26當(dāng)前第26頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)二維動(dòng)畫制作流程5．預(yù)演在生成和制作特技效果之前，可以直接在計(jì)算機(jī)屏幕上演示一下草圖或原畫，檢查動(dòng)畫的效果和時(shí)限，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)修改。

27當(dāng)前第27頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)三維動(dòng)畫制作流程在三維動(dòng)畫的制作過(guò)程中，計(jì)算機(jī)的作用主要是構(gòu)造三維的幾何造型，并給造型賦予表面材料、顏色、紋理等特性，然后設(shè)計(jì)造型的運(yùn)動(dòng)、變形，燈光的種類、位置、強(qiáng)度，以及攝像機(jī)的位置、焦距、移動(dòng)路徑等，最終生成一系列可以動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)播放的運(yùn)動(dòng)圖像，并可將制作的動(dòng)畫輸出到其他硬件錄制設(shè)備中。

28當(dāng)前第28頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)三維動(dòng)畫制作流程1．一般三維動(dòng)畫的制作流程2．三維動(dòng)畫特技的制作流程29當(dāng)前第29頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)三維動(dòng)畫制作流程1．一般三維動(dòng)畫的制作流程造型動(dòng)畫繪圖30當(dāng)前第30頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)三維動(dòng)畫制作流程2．三維動(dòng)畫特技的制作流程三維動(dòng)畫特技制作包含了數(shù)字模型構(gòu)建、動(dòng)畫生成、場(chǎng)景合成三大環(huán)節(jié)，而三維掃描、表演動(dòng)畫、虛擬演播室等新技術(shù)，也給這三大環(huán)節(jié)帶來(lái)了全新的技術(shù)突破。綜合運(yùn)用這些新技術(shù)，可望獲得魔幻般的特技效果，徹底改變動(dòng)畫制作的面貌。31當(dāng)前第31頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)三維動(dòng)畫制作流程2．三維動(dòng)畫特技的制作流程一部完整的三維角色動(dòng)畫片制作一般包括以下流程：（1）項(xiàng)目簡(jiǎn)介（2）概念設(shè)計(jì)（3）分鏡故事板

（4）3D粗模

（5）3D故事板

（6）3D角色模型/3D場(chǎng)景/道具模型（7）貼圖材質(zhì)（8）骨骼蒙皮（9）分鏡動(dòng)畫（10）燈光（11）3D特效（12）分層渲染/合成（13）配音配樂(lè)（14）剪輯32當(dāng)前第32頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作軟件1．二維動(dòng)畫制作軟件常用的二維動(dòng)畫制作軟件有TOONZ、RETASPRO、USAnimation、AXA和大家熟知的Flash。2．三維動(dòng)畫制作軟件常用的三維動(dòng)畫制作軟件有3DStudioMax、Softimage3D、Maya和Lightwave3D等。33當(dāng)前第33頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)第五章計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作技術(shù)5.3常用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作軟件5.3.1Flash5.3.2

3DStudioMax34當(dāng)前第34頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.3.1Flash1.功能介紹2.編輯環(huán)境3.基本操作35當(dāng)前第35頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.3.1Flash1.功能介紹Macromedia公司的Flash是一款優(yōu)秀的交互式矢量動(dòng)畫軟件，由于它的市場(chǎng)地位等原因，已經(jīng)漸漸成為交互式矢量動(dòng)畫的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。36當(dāng)前第36頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.3.1Flash1.功能介紹Flash是基于矢量圖形動(dòng)畫，結(jié)合腳本語(yǔ)言交互的時(shí)序類多媒體創(chuàng)作工具。其主要優(yōu)點(diǎn)在于：①Flash圖形和動(dòng)畫都是矢量的，尺寸比點(diǎn)陣圖要小得多，聲音基于MP3壓縮，也是高壓縮比的。②Flash特別適用于創(chuàng)建通過(guò)Internet提供的內(nèi)容，因?yàn)樗奈募浅Ｐ　＂跢lash動(dòng)畫的播放支持“數(shù)據(jù)流式”技術(shù)，既不必等待數(shù)據(jù)完全下載完即可播放。④Flash制作動(dòng)畫比較簡(jiǎn)單，靈活性大。37當(dāng)前第37頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.3.1Flash2.編輯環(huán)境38當(dāng)前第38頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.3.1Flash3.基本操作Flash文檔處理項(xiàng)目管理元件、實(shí)例的使用庫(kù)資源的使用顏色的使用文本的使用圖形繪制創(chuàng)建動(dòng)畫編輯動(dòng)畫使用視頻處理聲音發(fā)布導(dǎo)出39當(dāng)前第39頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.3.2

3DStudioMax1.功能介紹2.編輯環(huán)境3.基本操作40當(dāng)前第40頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.3.2

3DStudioMax1.功能介紹由Autodesk公司出品的3DStudioMax（簡(jiǎn)稱3DSMax或3DMax）被廣泛應(yīng)用于廣告、影視、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、多媒體制作、游戲、輔助教學(xué)及工程可視化等領(lǐng)域。41當(dāng)前第41頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.3.2

3DStudioMax1.功能介紹3DSMax的特點(diǎn)如下：（1）整體化的工作組工作流程（2）可定制的界面提高工作流程效率（3）角色動(dòng)畫（4）極大地提高生產(chǎn)率42當(dāng)前第42頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.3.2

3DStudioMax2.編輯環(huán)境43當(dāng)前第43頁(yè)\共有47頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)5.3.2

3DStudioMax3.基本操作創(chuàng)建對(duì)象選