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論文修改器(論文修改器免費版)
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影視動畫專業(yè)的畢業(yè)論文怎么寫?
三維影視動畫中3D建模技術(shù)的探討
[摘要]3D建模技術(shù)是三維影視動畫中的關(guān)鍵部分,也是影視動畫成功與否的基礎(chǔ),3D中
的物體基本上有兩種:規(guī)則物體和不規(guī)則物體。建模的過程開始于結(jié)構(gòu)分析,當(dāng)我們面對
一個復(fù)合對象時,可以利用軟件所提供的現(xiàn)有的幾何體來擺出它的大致形狀,細(xì)節(jié)部分可
進(jìn)行進(jìn)一步加工,這種思路與繪畫前期的打稿畫出畫面構(gòu)成是差不多的。三維影視動畫中
的3D建模方法主要有多邊形建模、非均勻有理B樣條曲線建模,細(xì)分曲面技術(shù)建模。
[關(guān)鍵詞]影視動畫3D建模技術(shù)
1、引言
談3D建模之前,我們先來放眼一下我們
時代生活的大環(huán)境,如同生活在電影黑客帝
國中一樣,沒有什么東西不沾上數(shù)字化的痕
跡,我們生活的周圍事物,如:報紙雜志、影視
光盤、電子游戲、甚至每一個電視廣告,每一張
海報招貼都是通過電腦圖像處理加工出來的。
雖然計算機圖形經(jīng)歷了很長時間的發(fā)展,但看
到大量三維視角的東西還是近十年的事情。在
如今的電影中,3D也扮演著越來越重要的地
位,國內(nèi)的IDMT用了4年時間打造的純?nèi)S電
影《莫比斯環(huán)》就是一個成功的例子。影視動畫
方面更是如此,越來越多的電影或電影特技都
采用三維動畫技術(shù)完成,從《星球大戰(zhàn)》和《指
環(huán)王》中數(shù)千個鏡頭的特效制作,到《玩具總動
員》《、鼠國流浪記》和《怪物史萊克》純?nèi)S電
影的誕生,3D的應(yīng)用已經(jīng)成為整個影視產(chǎn)業(yè)
的票房利器,國產(chǎn)電影《英雄》就憑借其優(yōu)秀的
三維特效技術(shù)連續(xù)兩周北美票房排名第一,這
里可以羅列的大片數(shù)不勝數(shù)。
建模(modeling)在3D中的位置無疑是重
要的。模型是材質(zhì)的載體,是燈光和渲染的對
象,是3D世界的主人。但是,建模遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是3D
的全部,特別是在電影特技中,某些鏡頭畫面
根本看不到模型的痕跡,這對于電影是成功
的,說明特效騙過了觀眾的眼睛,作為建模師
也沒有必要因此而感到失落,因為它的特效也
是建立在正確模型的基礎(chǔ)上的。[1]
2、三維影視動畫中的物體分類
3D中的物體基本上有兩種:規(guī)則物體和
不規(guī)則物體。在3D軟件中,物體的形態(tài)可以通
過某種形態(tài)規(guī)則加以描述,在外觀上有明顯特
征并能夠精確再現(xiàn)的物體屬于規(guī)則物體。比
如:建筑、車船、家用電器等等,這些物體在規(guī)
格上有明確的指標(biāo),因此可以批量生產(chǎn),在3D
中稱之為克隆復(fù)制。從常理上說,兩個模型一
模一樣的規(guī)則物體放在一起不會令人奇怪。不
規(guī)則物體在細(xì)節(jié)上甚至大形上都具有任意性,
山巒地貌、植物動物以及天象的變化,沒有絕
對一樣的可能,在作為三維對象制作的時候,
通過人為的修改使其有如自然天成的原則是
不可能的。
這樣分類有什么實際意義呢?因為二者
在動畫模型的制作上差異很大。
規(guī)則的物體可以按照標(biāo)準(zhǔn)制作,不同的
人完全可以做出相同的結(jié)果,制作水平的差異
完全在于作者制作時間的長短。不規(guī)則的物體
沒有唯一的標(biāo)準(zhǔn),如何做到生動自然依賴于作
者對三維物體的理解,依賴制作者的經(jīng)驗和悟
性。所以這個類型的模型的制作特別考驗人的
能力。就拿生物建模中最典型的人物建模來
說,最基本的要求是解剖學(xué)知識,不能在肌肉
和骨骼上范基本原則性的錯誤。還要有美學(xué)
基礎(chǔ),在人物形態(tài)上要比例合適,各部分要有
整體感。這些要求本身又是不能量化的,因為
它不是規(guī)則的物體,所以學(xué)習(xí)起來就更加困難
了。植物比起我們熟悉的人類就更陌生,其規(guī)
律看似有跡可尋,實則充滿混沌。制作這類題
材,還要把大量的觀察研究計算到里面去,這
已經(jīng)不是簡單的3D范疇的工作了。
3、繪畫結(jié)構(gòu)分析與3D建模的聯(lián)系
建模的過程開始于結(jié)構(gòu)分析,當(dāng)我們面
對一個復(fù)合對象時,可以先設(shè)想它是有哪些基
本幾何體構(gòu)成的,也許我們可以利用軟件所提
供的現(xiàn)有的幾何體來擺出它的大致形狀,細(xì)節(jié)
部分可進(jìn)行進(jìn)一步加工。這種思路與繪畫前期
的打稿畫出畫面構(gòu)成是差不多的。素描結(jié)構(gòu)線
的走向是我們制作3D模型早期最應(yīng)該注意的
東西。然而對于一個經(jīng)驗豐富的建模師,他不
必總是從頭到腳按照這種方法去分析對象,而
會根據(jù)自己的習(xí)慣以最快的速度涉入細(xì)節(jié),但
是,除了速度的優(yōu)勢外,這種做法可能很難保
證網(wǎng)格布局的合理與整體結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確。這樣,
有時候會返工,有時候會停留在某一個棘手的
環(huán)節(jié),反而影響了速度。對于陌生的對象,不得
不重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。所以,對于一個成功的
建模師來說,具備過人的分析能力和總結(jié)歸納
能力是十分關(guān)鍵的。當(dāng)我們用繪畫一樣去審慎
地觀察對象并作出合理的判斷,建模就變成一
項簡單而又有樂趣的工作了。
4、三維影視動畫中的3D建模方法
三維影視動畫中的3D建模方法主要有多邊形(POLYGON)建模、非均勻有理B樣條曲線
建模(NURBS),細(xì)分曲面技術(shù)建模(Subdivision
Surface)。通常建立一個模型可以分別通過幾
種方法得到,但有優(yōu)劣、繁簡之分。
4.1多邊形(POLYGON)建模
多邊形(POLYGON)建模適于創(chuàng)建形狀規(guī)
則、無曲面的對象。使用多邊形建模,可先創(chuàng)建
基本的幾何體,再根據(jù)要求使用編輯修改器調(diào)
整物體形狀,或通過布爾運算、放樣、曲面片造
型組合物體來構(gòu)建對象,多邊形建模主要優(yōu)點
是簡單、方便快捷,但難以生成光滑的曲面。對
于用POLYGON創(chuàng)建好的模型,還可通過調(diào)整
建模參數(shù)以獲得不同分辯率的模型,以適應(yīng)虛
擬場景實時顯示的需要。
4.2NURBS建模
NURBS是Non-Uniform Rational
B-Splines(非均勻有理B樣條曲線)的縮寫,
它純粹是計算機圖形學(xué)的一個數(shù)學(xué)概念。
NURBS建模技術(shù)是最近幾年來三維影視動畫
最主要的建模方法之一,特別適合于創(chuàng)建光滑
的、復(fù)雜的模型,而且在應(yīng)用的廣泛性和模型
的細(xì)節(jié)逼真性方面具有其它技術(shù)無可比擬的
優(yōu)勢。但由于NURBS建模必須使用曲面片作
為其基本的建模單元,所以它也有以下局限
性:NURBS曲面只有有限的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),導(dǎo)
致它很難制作拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)很復(fù)雜的物體(例如帶
空洞的物體);NURBS曲面片的基本結(jié)構(gòu)是網(wǎng)
格狀的,若模型比較復(fù)雜,會導(dǎo)致控制點急劇
增加而難于控制,NURBS很難構(gòu)造“帶有分枝
的”物體。
4.3細(xì)分曲面技術(shù)
細(xì)分曲面技術(shù)是1998年才引入的三維建
模方法,它解決了NURBS技術(shù)在建立曲面時
面臨的困難,它使用任意多面體作為控制網(wǎng)
格,然后自動根據(jù)控制網(wǎng)格來生成平滑的曲
面。細(xì)分曲面技術(shù)的網(wǎng)格可以是任意形狀,因
而可以很容易地構(gòu)造出各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并始終
保持整個曲面的光滑性,細(xì)分曲面技術(shù)的另一
個重要特點是“細(xì)分”,就是只在物體的局部增
加細(xì)節(jié),而不必增加整個物體的復(fù)雜程度,同
時還能維持增加了細(xì)節(jié)物體的光滑性。[2]
翻譯報告論文原文文本風(fēng)格怎么寫
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