Maya節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)與三維動畫制作研究

王暉

摘 要：科技的發(fā)展和時代的進(jìn)步為我國各領(lǐng)域創(chuàng)新改革帶來重大機(jī)遇，數(shù)字媒體行業(yè)更是在先進(jìn)的信息技術(shù)成熟發(fā)展中得到了不斷的普及和完善。三維動畫作為數(shù)字媒體發(fā)展的產(chǎn)物，給人們帶來了視覺上的盛宴。獨(dú)特的藝術(shù)呈現(xiàn)形式和極具浪漫主義的風(fēng)格也受到了各領(lǐng)域的青睞。在計(jì)算機(jī)盛行的時代，不但是硬件設(shè)施發(fā)展迅猛，軟件技術(shù)更是不甘落后，越來越多的軟件制造商為了在激烈的競爭中脫穎而出，不斷地推出強(qiáng)大的三維制作軟件。Maya作為其中的三維制作軟件之一，在影視特技廣告動畫中得到了廣泛的應(yīng)用。鑒于此，文章將著重分析Maya軟件的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)與三維動畫制作，以期讓更多的專家學(xué)者對該技術(shù)有更加充分的認(rèn)識和了解。

關(guān)鍵詞：Maya;節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu);三維動畫

0 引言

隨著社會的進(jìn)步，動畫技術(shù)使用范圍逐漸擴(kuò)展到社會的各個領(lǐng)域，并呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢。先進(jìn)的動畫技術(shù)可創(chuàng)設(shè)出更加動感且震撼的畫面，為廣大觀眾提供美的視覺享受。而Maya作為一款操作性極強(qiáng)，且以高清模塊為主的專業(yè)性動畫制作軟件，以無與倫比的優(yōu)越性得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，成為目前一些影視廣告和動畫游戲中炙手可熱的主流軟件。

1 ? Maya節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)概述

1.1? 特點(diǎn)

Maya軟件已經(jīng)成為三維動畫軟件的主流，應(yīng)用極其廣泛，像十分火熱的《星球大戰(zhàn)》系列、《指環(huán)王》系列等，均是應(yīng)用該軟件制作的[2]。與其他軟件相比，Maya軟件有著計(jì)算機(jī)動畫制作軟件的普通建模功能，更兼具十分罕見的NURBS建模功能[3]，可以十分真實(shí)地模擬出燈光的效果，所涉及的參數(shù)可調(diào)性更強(qiáng)，說明了Maya軟件的應(yīng)用更加靈活多元，可以應(yīng)用于更高需求的動畫場景制作。在材質(zhì)方面也有著其獨(dú)特的優(yōu)勢，矢量材質(zhì)功能強(qiáng)大，甚至可以模仿出木紋、水等一些極具細(xì)節(jié)的內(nèi)容，特別是在反射與折射方面能夠展現(xiàn)出獨(dú)有的動畫效果，這些都是Maya軟件帶來的優(yōu)勢[4]。

1.2 節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)

Maya軟件的整個動畫制作過程中都是需要通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，其中每一個節(jié)點(diǎn)都是十分獨(dú)特的功能模塊，且不同的功能模塊處于相互獨(dú)立的狀態(tài)。DG（Dependency Gragh）作為Maya中的核心結(jié)構(gòu)，是決定Maya軟件功能性的關(guān)鍵。DG由許多個節(jié)點(diǎn)所連接組成，其中包含著普通的節(jié)點(diǎn)和DAG（Direted Acylic Graph）節(jié)點(diǎn)兩種類型。正是因?yàn)槎鄠€Maya軟件節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的組成，使得軟件的操作靈活性和敏捷性大大提高。由于該軟件所創(chuàng)作出來的自然效果逼真，甚至可以模擬真實(shí)場景，因此計(jì)算的精確性十分重要。精確性也與效果成正比，動畫制作作為十分復(fù)雜的過程，每一幀都需要追求精確，哪怕是最為簡單的行為動作，可能都有經(jīng)過長時間反復(fù)的操作才能夠最終在Maya軟件中完成，因此節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的重要性不言而喻[5]。

2 基于Maya節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的三維動畫制作

2.1? 三維動畫系統(tǒng)需求分析

一般來講，三維動畫制作的過程中有著明確的系統(tǒng)需求。首先是系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求，各級電視臺在進(jìn)行動畫及節(jié)目制作時，要確保三維動畫系統(tǒng)可以融入當(dāng)前的電視節(jié)目制作系統(tǒng)，特別是一些細(xì)節(jié)和特效的處理，確保應(yīng)用Maya軟件后三維動畫素材無論創(chuàng)建保存或者傳輸都能夠十分有效。然后是功能需求，在進(jìn)行各種空間模型搭建，包括燈光設(shè)置材質(zhì)編輯和功能賦予等，應(yīng)用Maya軟件可以在不同的場景下進(jìn)行明確的動畫設(shè)置和角色動畫設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)各種影視特技特效處理的功能，在保證三維動畫場景搭建視頻表現(xiàn)的真實(shí)性同時，對于三維動畫素材及制作動畫節(jié)目進(jìn)行正確的儲存、合成和傳輸。

2.2 動畫制作分析

為了進(jìn)一步分析Maya軟件節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)與動畫制作之間的關(guān)聯(lián)性，本文以炮彈落到地上爆炸的動畫效果為例，若是要制作出炮彈落地爆炸的效果，最為簡單的動畫制作邏輯是需要先獲取一枚炮彈，隨后找到一片空地并發(fā)射炮彈，炮彈落地爆炸，分為上述4個步驟。而應(yīng)用Maya軟件可以炮彈落地爆炸作為自然的制作邏輯，再利用該軟件建模工具，通過基本集合體，從點(diǎn)線面這3個方面開始建立出一枚炮彈，并對炮彈的外表和材質(zhì)屬性加以構(gòu)造，隨后利用建立燈光來照明場景，利用多臺攝影機(jī)拍攝炮彈落在地上爆炸的效果。特殊場景需要外形建模，如空地、枯樹、野草，甚至是一些相對破舊的房屋，從而營造出一種震撼感。利用的關(guān)鍵幀或是一些動力學(xué)等多個手段，模擬炮彈飛行的過程。而炮彈在落地爆炸后本身會裂開，飛出彈片，產(chǎn)生火光和煙霧等看似相對簡單的動畫，實(shí)際上背后的動畫制作流程十分復(fù)雜，因此，三維動畫軟件務(wù)必要有十分靈活且先進(jìn)的結(jié)構(gòu)體系，才能夠滿足不同動畫的特殊性制作要求。

3 ? Maya核心特點(diǎn)

Maya軟件的開發(fā)者試圖設(shè)計(jì)出一種更加先進(jìn)的核心結(jié)構(gòu)，Maya軟件的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)核心則是該軟件的核心特點(diǎn)。在實(shí)際工作中，需要將所有操作建立起不同的功能連接，各個鏈接之間有著相應(yīng)的邏輯關(guān)聯(lián)，而基于這種節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)則具備了一個靈活多變的特征。在Maya軟件中，所有的自然效果都是近似于一種數(shù)值的模擬計(jì)算，生活中一個十分簡單的動作，在Maya軟件中的實(shí)現(xiàn)可能要耗費(fèi)大量時間。通過上述分析的炮彈落地爆炸動畫的邏輯節(jié)點(diǎn)圖，如下圖所示。

Maya軟件中的所有操作，甚至包括所有圖形界面都是通過MEL這個Maya自身嵌入的語言完成，MEL腳本語言十分簡單且靈活，在界面中的動作無論多復(fù)雜，對于Maya軟件而言都是接收到一系列MEL的指令，也會以一種快捷方式來實(shí)現(xiàn)。這也說明Maya是一種十分重要且值得學(xué)習(xí)的重要領(lǐng)域，也需要用戶在學(xué)習(xí)的過程中具備C++、Python等相關(guān)語言開發(fā)的能力。

4 結(jié)語

Maya軟件作為當(dāng)前市面上一種十分先進(jìn)的三維動畫制作軟件，以高效性靈活性和先進(jìn)性脫穎而出，而全面深入分析一個項(xiàng)目的制作流程，則是動畫制作的前提條件。因此，為了更好地應(yīng)用Maya軟件，則要分析內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，對DG以及核心思想進(jìn)行深度剖析。才能夠確保對Maya軟件節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)了解的透徹，同時更好地應(yīng)用于三維動畫制作。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張澤宇.Maya節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)與三維動畫制作[J].農(nóng)家參謀，2017（8）：86.

[2]陳麗娟.淺析MAYA三維動畫制作教學(xué)的現(xiàn)狀及解決策略[J].新課程研究，2016（1）：37-39.

[3]徐佳寧，楊陽.MAYA三維動畫制作技術(shù)探討[J].湖南農(nóng)機(jī)，2018（12）：143-144.

[4]秦亞軍.高?；贛AYA三維動畫制作教學(xué)的分析與思考[J].神州，2011（10）：46.

（編輯 王永超）