三维动画短片慵懒时代的设计

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1、三维动画短片慵懒时代的设计与制作学 院：专 业：姓 名：指导老师：计算机学院数字媒体技术郑佳锐学 号：职 称：160204104343肖茅讲师中国珠海二二年四月北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计慵懒时代是在指导教师的指导下，与搭档一起开展设计制作取得的成果。文中观点皆为本人原创，若有少量引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献。本人保证该设计的原创性。本人签名：日期：年月日三维动画短片三维动画短片-慵懒时代的设计与制作摘 要智能时代，随着时代车轮的滚动，科学技术的迅猛发展，未来人类必将迎来一个智能化的时代，越来越来的产品将被创造

2、以解放人类的双手，人们将更加依赖智能所带来的便利，整个人类的生活都将与智能挂上钩。BPR流程：随着Substance painter的强大，各种写实风格的动画的需求，SP渐渐地取代了PS在材质贴图上的位置，运用BPR流程做出来的次世代模型在引擎能跟贴合环境，模型地高光及粗糙度能吸收引擎的灯光效果，是画面感更加逼真。本作品以智能时代为主题的三维动画短片，讲述未来只能时代下一个普通要家庭的日常生活，故事结尾以转折的方式警戒人们，无论科技怎么样发展，人类才是生活的主人，不能过度依赖科技带来的便利的故事。制作流程由模型制作、贴图制作、灯光设定、绑骨蒙皮、动画k帧、后期这几个部分组成。其中，模型分为动画

3、动画模型和建筑模型，其中动画模型包括主角和各种智能产物模型。由MAYA2018中完成制作 ；UV的拆解都在UNflod3D完成；材质贴图方面主要运用到八猴和Substance painter制作；动作方面，骨骼绑定，蒙皮封套，动画K帧全都在3Dmax中完成制作；灯光调试，场景搭建在UE4中完成；最后后期BGM，音效，调色在PR中完成。关键词：智能时代，三维动画，BPR流程，Design and Production of Three-Dimensional Animation Short Film Prisoner of ConsciousnessAbstractIn the era of i

4、ntelligence, with the rolling of the wheel of the era and the rapid development of science and technology, the future human beings will surely usher in an era of intelligence, more and more products will be created to liberate the hands of human beings, people will rely more on the convenience of in

5、telligence, the entire human life will be linked with intelligence.BPR process: with the strength of Substance painter and the need for various realistic animations, SP gradually replaced PS in the position of material map. The next generation model made by using BPR process can match the environmen

6、t in the engine, and the highlight and roughness of the model can absorb the lighting effect of the engine, making the picture more realistic.This work is a 3d animated short film with the theme of the era of intelligence, which tells about the daily life of an ordinary family in the future. At the

7、end of the story, it warns people with a turning point that no matter how the development of science and technology, human beings are the masters of life and cannot rely on the convenience brought by science and technology.The production process consists of model making, map making, lighting setting

8、, bone-binding, k-frame animation and post-production.Among them, the model is divided into animation model and architecture model, among which the animation model includes the protagonist and various intelligent product models.Made by MAYA2018;UV disassembly is completed in UNflod3D;Material textur

9、e was mainly used in the production of eight monkey and Substance painter.In terms of motion, bone binding, skin envelope and animation K frame are all made in 3Dmax.Lighting debugging, scene construction was completed in UE4;Finally, BGM, sound effect and color mixing were completed in PR.Keywords:

10、 ageofintelligence；three-dimensionalanimation；BPR process；目 录1前言11.1本设计的目的、意义及应达到的技术要求11.2本设计在国内外的发展概况及存在的问题21.3本设计应解决的主要问题42创作内容和要求42.1剧本大纲的撰写42.1.1故事大纲42.1.2剧本定稿42.3模型建造62.3.1模型的设定62.3.2模型的制作62.4模型材质贴图的制作82.4.1 UV的拆分82.4.2模型贴图烘培82.4.3颜色材质贴图制作92.5动作的制作112.5.1动作的设定112.5.2 动作的制作112.6场景搭建及其镜头设定152.6.1

11、 灯光的设定152.6.2 镜头的设定152.6.3 场景搭建152.7动画输出及其后期合成193总结201前言慵懒时代是一个以现代的建筑，未来科技产物为背景的作品。建筑风格多是参考日常生活所认知的审美风格设定，未来科技产物则多是借鉴未来科幻类电影题材以及加上自身想象设计而出，作品中主要以智能科技产物为主人公所带来的便利服务来表现主题。故事的背景是发生在2070年后的中国的一家平常人家的生活，故事的开始先是通过主人公依赖智能产物过上的“衣来张口，饭来张口”的“皇帝”般生活来体现主题。而后通过云服务器的故障来调转故事情节，突显智能时代给未来人类生活来的利弊，突显主题。最终以较为夸张的手法，主人公

12、被活生生饿死的情节来警惕人类，随着时代的车轮的滚动，科学技术的迅猛发展，智能是时代的来临已经是毋庸置疑了，人类应该做好迎接这个新时代到来的准备，人类的生活将为发生巨大的变化，但是在想用科技带来的便利的同时，人类也应该强大自己，不能被科技所代替，过分地依赖科技。要时刻记住，人类才是生活的主人。制作过程中，首先创作了故事的情节，以此来确定场景中模型素材的需求。2.在模型的制作过程中，依靠故事情节所需素材制作，由于最终作品是以视频方式输出，不用像游戏一样需要考虑资源优化，所以在UV空间，材质贴图大小上可以以更好，更高效率地放手创作，材质贴图我选择的是2048*2048，这样能使得作品的材质，色彩更加

13、清楚鲜明，有力度地让作品的每一部分更加冲击眼球。3.动作的制作：制作之前将模型分类好后进入3Dmax骨骼绑定，蒙皮封套。在此基础上进行动画K帧。4.音效的制作：通过网上资源，给作品加上音效，比如汽车开门声音，汽车车载音乐，机器人行走，无人机飞行过程等音效，使得作品更加生动形象，再通过AU软件，给作品配上对白。5.在作品合成的时，我利用剪辑视频，多运用转场特效，使故事情节衔接更加完美1.1本设计的目的、意义及应达到的技术要求三维动画又称3D动画，是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺

14、寸建立模型以及场景，再根据求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。随着3D技术的成熟，2D动画的画面质感已经不能满足大家的眼球，相比于2D动画，3D动画表现出来的更加真实立体，更具鲜明，给人一种更强的空间立体感，而且食用BPR制作的出来的模型贴图，再在材质方面更为细腻，更容易给人造成一种视觉冲击，吸引观众的眼球。可以说3D动画从感官和视觉上都能给人一种不一样的体验，给观赏者一种身临其境的感觉。虽然相比于2D动画，3D动画作品的投入大，周期长，这也是国漫之前一直处于停滞不前的原因，但是

15、近期的国漫大圣归来，魔童降世等系列优秀作品的从天而降，我相信在不久的将来，国漫将会掀起一大波浪潮。所以我在变现形式上果断先择了3D动画，我觉得用3D动画的方式来表达一部作品在现在这个时代会更具观赏性和竞争力。1.2本设计在国内外的发展概况及存在的问题1995年皮克斯的玩具总动员，把3D动画带到了世界，由此开启了动画的三维时代，越来越多的三维动画如雨后春笋一般层出不穷。国外优秀作品有极地快车，冰河世纪,怪物史瑞克.，我国更是响应时代的发展，优秀作品有秦时明月，大圣归来，画江湖，熊出没，魔童降世.，但是之前国内3D技术并没有现在这么成熟，加上制作成本之大，使得国内很多制片人望而止步，这大大影响了我

16、国3D动画的发展进程。就在几年以前，我们还只能从中央视台和有限的境外频道看到少量的电脑动画镜头，因为当时的制作成本高，难度大。早先的计算机动画系统的价格要花成百上千万资金，而后在桌面工作站上制作动画成本大大降低。使得动画被越来越多的应用于电视、广告和电影中，到了今天，电脑的功能愈来愈强大，以至我们不仅可以看到电视栏目包装、广告、电影中充满电脑动画技术，更有不少电脑爱好者在自己的个人电脑上玩起了电脑动画制作。在各类动画当中。最有魅力并运用最广的当属三维动画。二维动画可以看成三维动画的个分支，它的制作难度及对电脑性能的要求都远远低于三维动画。过去制作三维动画需要程序员的维护和操作。如今，计算机价格

17、在不断降低，性能则在不断的增强，三维动画软件，则是功能愈来愈强大，操作起来也是愈来愈容易，这使得三维动画有更广泛的运用，毕竟我们的世界是立体的，所以只有三维动画才让我们感到更真实。因此，三维动画（3D动画）其实是相对于二维动画（2D动画师）而言的。因其采用了立体空间的概念。所以更显真实，而且对空间操作的随意性也比较强，也更容易吸引人。三维动画就是通过计算机用特殊的三维软件建造物体模型，把模型放在这个三维空间的舞台上，从不同的角度用灯光照射，然后赋予每个部分动感和强烈的质感得到的效果。但是国内现在的3D动画虽然说是在迎面追赶了，但是还是存在不少差距。这就很需要我们这群生力军来为3D动画推动前进的

18、进程了。1.3本设计应解决的主要问题1、剧情的设定思路：剧情的进程安排、镜头的选择、BGM的选择、剧情转折的插入伏笔。2、模型的制作：按照传统BPR流程的制作方法，虽然画面感会较强，但是耗时大，所以从剧情及镜头中选择重要的模型，重点制作。提高效率。3、骨骼绑定与蒙皮：完成动画K帧的基础，所有的动做都要在此基础下完成。所以骨骼绑定和蒙皮封套，必须做到完善。4、角色动画的制作：动作是否符合运动逻辑规律，是衡量一个动作的标准，也是一部动画真实性的重点。5、灯光：灯光层次感要强，重点镜头重点分析，光影效果是一部三维短片是否能满足观赏者眼球的及格线。2创作内容和要求制作流程由模型搭建、贴图烘培、材质贴图

19、制作、动作骨骼绑定、蒙皮封套、场景搭建极其灯光、镜头设定、后期制作这几个部分组成。由于整部三维动画是由我一人完成，所以在不影响最终效果的前提下，我在权衡了轻重，在些许地方减少了细节刻画来减少时间成本，因为三维动画本来就是一个虚拟的动画，那些能隐蔽的，不被观众看到的也就显得不是特别重要了。2.1剧本大纲的撰写2.1.1故事大纲慵懒时代是一个以现代的建筑，未来科技产物为背景的作品。建筑风格多是参考日常生活所认知的审美风格设定，未来科技产物则多是借鉴未来科幻类电影题材以及加上自身想象设计而出，作品中主要以智能科技产物为主人公所带来的便利服务来表现主题。故事的背景是发生在2070年后的中国的一家平常人

20、家的生活，故事的开始先是通过主人公依赖智能产物过上的“衣来张口，饭来张口”的“皇帝”般生活来体现主题。而后通过云服务器的故障来调转故事情节，突显智能时代给未来人类生活来的利弊，突显主题。最终以较为夸张的手法，主人公被活生生饿死的情节来警惕人类，随着时代的车轮的滚动，科学技术的迅猛发展，智能是时代的来临已经是毋庸置疑了，人类应该做好迎接这个新时代到来的准备，人类的生活将为发生巨大的变化，但是在想用科技带来的便利的同时，人类也应该强大自己，不能被科技所代替，过分地依赖科技。要时刻记住，人类才是生活的主人。2.1.2剧本定稿意识的囚徒场1：白天；回家的跨海大桥上；主角；智能汽车第三视角视角，在智能汽

21、车中享受这智能汽车带来的舒适，躺着听这音乐.【海浪声】场2：白天；住宅区的路上；智能汽车第三视角，汽车缓缓驶过住宅局【鸟语花香】场3：白天；家门口的院子；主角；智能汽车第三视角，汽车进入院子后，主角下车向门口走去，智能汽车完成自停放。场4：住宅内客厅；主角；第三视角，一个过度镜头拍摄主角腿部 缓缓走进客厅，这是所有客厅的灯光自动打开场5：主角；客厅；沙发主角坐在沙发，命令只能智能小云（所有的只能产物控制管家）为其做杯咖啡场6：机器人；客厅；厨房；茶几；第一视角，小云管家启动机器人缓缓进入厨房，不一会机器人端来咖啡场7：主角；客厅；第一视角，小云管家提示有新快递到，问是否现在取回场8：阳台；住宅

22、区；快递无人机；第三视角，小云管家驱动快递无人机启动场9：快递无人机；快递自取柜第三视角，快递无人机启动后，缓缓飞向空中，向自取柜方向。场10：快递无人机；快递自取柜第三视角，无人机飞到自取柜面前的感应区，自取柜识别了编号后，自动打开快递所在的箱子，无人机放下爪子夹紧快递包飞回阳台。场11：主角；客厅；茶几；第三视觉，主角躺在沙发上，并命令小云管家为其淀粉外卖。场12：外卖无人机；外卖盒；外卖架；住宅区；第三视觉，这是外卖无人机带着外卖缓缓飞来，并把外放放在了院子里的外卖架，这是外卖架响起了提示音。场13：机器人；客厅；茶几；第三视觉，随着外卖架的提示音响起，机器人也启动了，前往门口拿外卖。场

23、14：云服务器第三视觉，云服务器爆炸场15：主角；客厅；茶几；第三视觉，正当主角坐在沙发听歌的时候，突然间所有的灯光熄灭了，小云管家也随着消失了。场16：主角；客厅；门；第三视觉，主角开始慌张起来，想赶紧跑出去，可是门是小云管家控制的，现在小云管家不在了，他使劲想把门打开，就是打不开。场17：主角；客厅；沙发；茶几第三视觉，无奈，主角只能回到客厅中点燃了一根蜡烛，等待小云管家再次上线。可是几天过去了，小云管家还是没有消息，他开始急躁。他已经饿得不行了，肚子一直咕咕直叫，就这样到了小云管家消失的第7天。主角饿死了。2.3模型建造2.3.1模型的设定 根据剧情，这里主要把模型分为两大类，一类为动作

24、类（即需要绑定骨骼，加动作的），一类为静物，比如建筑和摆设。主角的设定主要是根据自身的衣服设计的，机器人则是借鉴了阿里巴巴的无人酒店中的机器人制作而成。无人机则是在现实的无人机上做了些许改变，由于剧情中需要2架无人机，快递无人机和外卖无人机，所以为了提高效率，我在颜色做了区分。智能汽车则完全是靠自己想象而来。静物方面，比如客厅；房子，桥，海面，客厅中的家具及摆设都是又现实生活中的所见衍生而来。2.3.2模型的制作 在模型的搭建上，我选择了MAYA这一款软件，其实市面上的3维软件很多，比如有3Dmax，maya，C4D.，但是选择maya一方面使因为在学校的时候，接触的第一个3维软件使它之外，m

25、aya强大的热盒功能也是我选择它的最大原因，MAYA的热盒在模型的制作上能比在其他软件上提供很大的效率，运用maya制作模型不再是简单的点点点，这个功能也在枯燥的制作中给人提供了很多的操作性和乐趣。 其中最具有挑战性的还是角色建模。由于生物建模，需要注意的东西相对将多，关节处的布线及其重要，如果关节处没走好布线，将会对后边动作制造很多麻烦和困难，影响整部动画的质量。在布线均匀的基础上，关节处一般是外三内二的布线方法，才能使动作制作的时候不至于穿帮。 机器人，无人机，智能汽车，摆钟.等其他动作类模型，也需要注意，在需要动作的地方要记得分离模型，所以在制作的时候模型的成品在脑海中要有80%成型了。

26、 静物模型，这里的静物模型有房子，客厅，茶几，厨房，电视.等一些常见的家具和摆设。虽然说静物布线方面可以不用过多考虑，但是保持好布线均匀是个好习惯，方便后面如果需要改动的话，也能节省时间。 2.3.2-1 模型-自取柜 2.3.2-2 模型-主角 2.3.2-3 模型-智能汽车 2.3.2-4 模型-机器人 2.3.2-5 模型-摆钟 2.3.2-6 模型-无人机 2.3.2-7 模型-客厅 2.3.2-8 模型-房子2.4模型材质贴图的制作2.4.1 UV的拆分 在制作颜色材质贴图之前，所有的模型必须分剪好UV，因为接下来要用的substance painter 软件是将所上的颜色，材质信息

27、通过UV反射到模型上的，所以UV分得好不好，决定了模型材质的质量。很多时候，我们会遇到模型剪开的那条线，上完材质后会出现接缝问题，那就因为UV被剪开后分成的两部分UV大小不一导致的，一半UV较为精密，一半UV比较稀疏。精密的部分所反射到模型的信息就比较清晰，而稀疏的则较为粗糙，所以就造成了两种视觉差。因为出现接缝。所以这里我选择了一款名叫UNflod 3D的拆解UV软件。这款软件最大的有点就是，能将拆剪完的UV以UV大小相同摆放。当然一个模型的UV不一定要等大小摆放，比如那些细小的零件，我们可以适当选择缩小UV，但是同一个物体上的UV必须等大小摆放，否则就会出现接缝。 UV的拆剪还是比较简单的

28、，多为转折处的线拆剪，我的原则是，同一个物体的UV，能少则少，开线多选择隐蔽的地方，比如角色头部裁剪的时候，脸部作为最重要的地方，尽量能不剪就不剪，开线地方多为头皮，颈部。这样才能在无法避免瑕疵的情况下，把质量提到最高。2.4.2模型贴图烘培 模型的细节，比破损，褶皱，这些如果不靠法线来变现的话，那就只能提高模型面数来支撑表现这个效果，但是模型的面数高了，又会对后面动画的制作带来很大的麻烦，而且对电脑的消耗也比较大，所以，最好的方式就是选择用法线贴图来表现细节。在MAYA中制作的初模之后，把边缘卡线，因为在进入ZBrush之后，为了雕刻细节，我们需要进行多次细，如果没有没有卡线的话，整个模型在

29、细分之后 ，边缘就会收缩，导致模型变形，所以在卡线完之后，将卡完线的中模导出OBJ进入ZBRUSH，利用ZBrush的笔刷，进行细节的雕刻，在雕刻的时候我多参考了网上的真实图片，比如说衣服的褶皱，根据真实布料穿在身上的褶皱走向来绘制，才能使模型更接近真实的效果。把雕刻后的高模导出OBJ，再次进入maya进行拓扑，根据高模的形状，在高模的轮廓上拓扑出一层低模，然后进行高低模的匹配，因为烘培法线的时候，软件的包裹值识别是有限的，在进入烘培的时候，把地膜匹配到最贴近高模，能使烘培出来的效果最佳，这里我利用MAYA的前视图，后视图，左视图，右视图等各个视图来匹配贴图，把低模各个点线面尽可能的靠近高模，

30、最后把低模导出OBJ，进入八猴，这里法线贴图我是选择了八猴，因为在我多次烘培的经历中，我感觉八猴的法线烘培效果要明显比SUNSTANCE PAINTER 要好，而其他贴图我则选择在SUNSTANCE PAINTER烘培。在八猴里面，分别把高低模导入，通过调试包裹值，多次烘培的结果，选择效果最好的包裹值进行烘焙，并把法线贴图输出分别率大小为2048*2048的PSD图片格式，在SUNSTANCE PAINTER中烘培AO贴图，world space normal贴图，Curvature曲率贴图，Position贴图，厚度贴图。 这由于我把主角的裸模,衣服跟鞋子是分了3种材质,所以这里分了3次烘培

31、，共得到3涛法线贴。 2.4.2-1 法线-角色脸部 2.4.2-2 法线-衣服 2.4.2-3 法线-鞋子2.4.3颜色材质贴图制作在模型贴图都准备好后，我开始用substabce painter进行颜色材质的贴图绘制，自然界中的一切物体都离不开颜色，粗糙度，高光，及纹理，而sunstance painter这款软件恰恰给我们3D制作者提供了很便利的功能，他的工作原理跟ps是一个道理的，都是利用层级关系来表现，然后通过每个图层的金属都，粗糙度，高光，颜色来调节，再将各个图层叠加后的效果来表现材质。但是核心的难点还是避免不了的，如何使一个东西一看上去就知道，它是金属的，或者使木制的，还是皮革的

32、，要把一个东西的材质做到逼真，还是离不开自身对这个东西的了解和认知，才能把控好金属度应该给多少，粗糙度应该给多少，高光及颜色的调试，要把这几个特性综合起来后，做到效果最佳，其中一个性质没有调试好都可能是整个材质偏离了自然，就回显得贴别的虚假。而且做旧是一个难点，这个世界笼罩在尘埃中，即使刚刚出厂的东西，他也是会被沾上尘埃，只不过是它的光泽度让我们觉得看其他，它就是新的，所以如何是一个东西看起来就感觉很自然很舒服，那就得考虑多方面的东西，这个东西所存在的环境，这个东西的使用度及其氧化程度，都是需要纳入考虑的范围中去的。所以生活是最好的老师了，在生活中，我们应该多对身边的事物更加深层次去研究。最后

33、，在做好材质贴图后，选择输出格式是UE4 proble，贴图大小选择2048*2048的图片大小，输出的结果分别是一张基本颜色图，法线贴图，还有一张带3通道的材质贴图，这3个通道分别是金属都，粗糙度，及其它的光影贴图（也就相当于AO贴图了） 2.4.3-1 材质-客厅 2.4.3-2 材质-主角 2.4.3-3 材质-智能汽车 2.4.3-4 材质-房子 2.4.3-5 材质-摆钟 2.4.3-6 材质-自取柜2.5动作的制作2.5.1动作的设定3D动作是一部三维动画的灵魂，之所以把动作比作灵魂，是因为他赋予了灵模型生命，使之生动形象起来，这就好比是一辆车，模型就是车的躯壳，动作则是燃料，失去

34、燃料额汽车，终将只是摆设。场景中很多只能产物的动作对于我来说都是一项挑战，因为都是机器人，机器有机器的动作表现方式，毕竟想让模型动起来其实容易，但是怎么样才能让他们动起来的时候又符合实际现实。这里我根据剧情所需设定了主角“走路，跑，躺，坐，趴”等系列角色动作，然后分别是无人机螺旋桨的旋转动作和爪子的动作，摆钟的钟摆动作，和快递自取柜的开柜动作。2.5.2动作的制作 动作我选择的辅助软件为3Dmax 一.首先把模型在MAYA里面吧材质贴图都贴上，方便后面导入后面进入3D max能更清楚的看到效果，因为在没有贴图的情况下，软件自带的那种材质球可能会造成视觉错误，又是穿插，穿帮，会因此没能明显察觉到

35、。所以把贴图贴上之后才进行动作制作个人认为是一个比较好的习惯。 二.把贴上材质贴图后的模型素材都导出FBX模型进入3Dmax，在到处FBX之前，我需要仔细吧所有模型都检查一遍，因为本人是一个MAYA的忠实操作者，并不会3Dmax，之所以选择用3Dmax制作动作是因为网上大部分的教程都是用3d max，无奈之下，也只能选择这种比较费时的办法，毕竟一个已经熟练maya的人去操作3D max ，一开始肯定是会把很多MAYA的操作习惯带进3Dmax的，而3D max的操作系统又跟MAYA的区别较大。一旦在3D max上绑上骨骼，蒙皮之后，那就不能再进入maya修改了，一切的问题都只能在3D max中操

36、作了。所以对于3D max菜鸟来说，能尽量确保模型不用再3D max中修改，就能剩下一大笔时间，因为对于一开始不熟悉界面面板的人来说，一个命令都得找好久，或者得上百度知道，一个模型该下来可能要比在maya上操作的多花上20倍的时间或许还不止，有时候一天也就那样子过去了。 三.确保模型的完整性之后，我把模型进行了分类，根据剧本的设定，分成需要动作类，和不需要动作类。我们只需要把需要动作类的模型导入3D max中操作即可。这里我分别创建了2个文件夹，让思路更加清晰，也方便后面导入UE4制作的时候不至于，把这两类模型混杂。 四，进入3D max，首先我们要给模型一个骨骼。在3D max中，骨骼有BI

37、P,Bone两种，无论是2D还是3D，想要让一个东西动起来，那都必须通过骨骼来控制，BIP骨骼，就像是是一副人体的骨架，最适合用于角色模型上了，bone骨骼是一种可以自己创建的骨骼，可更具自己的需要的数量，及其位置创建的一套骨骼。而骨骼支配模型的形式又分俩种，一种是直接连接方式，即模型随着骨骼一通运动，这种运动方式产用于机械运动，比如机器人，木偶等硬性运动规则的东西，还有一种就是蒙皮连接方式，这种连接的模型会随着骨骼的运动而产生形变，多用于生物，具有肌肉变形感的东西上进行动画设定。所以这里我主角模型选择的使用软性骨骼蒙皮动画。把主角.FBX导入3D max中后创建一个BIPed骨骼，然后通过缩

38、放工具调整骨骼于模型的大小，因为BIP骨骼是一个类似于人体骨架的骨骼体，所以这里我吧缩放大小比例尽量放大到与角色接近1：1的大小。接着调整BIP骨骼上的各个控制点，比如说角色身上的各个关节，尽量吧各个关节控制点调整这模型身上的关节位置，这样的操作才能为之后制作动作更容易操作，也更方便控制，大刀想要的效果。把骨骼大小，各个关节控制器调节到合适的位置之后，就要开始蒙皮了，蒙皮是了之后角色模型的一系列动作能随着这骨骼一起运动，并在骨骼运动的时候产生相应的形变。所以这里我在3Dmax中加入了SKin修改编辑器，接着进入最核心的的部分了，那就是蒙皮封套，蒙皮封套也就是调节每节骨骼能影响的方位和力度的衰减

39、程度。简单来说就是刷权重，使每一节骨节能够使模型关节的在不穿帮的情况下的变形程度。3D max的蒙皮蒙皮封套也是比较简单明了的，通过控制里的封套范围框即可实现，其中封套范围框又由红色框和棕色框组成，其中红色框代表区域内的部分完全受控制，棕色框代表区域内的部分为控制衰减区，而棕色框意外的区域则是完全不受控制区域。所以只需要通过红色范围框和棕色范围框的控制点来调节他们各自的作用到适合的范围就大功告成了。接着就是开始制作动作了。这里先把蒙皮好的MAX文件，复制一个，因为之后的一系列动作都要在蒙皮的基础上实现，每次打开蒙皮的文件并负责一份后再开始制作动作就不用每次都花很长时间进行骨骼绑定了。接着通过控

40、制各个关节的控制器，对模型的POSE进行制作，依照分镜画的动作进行K帧，但是有些动作因为幅度过大，现实实现起来会产生拉伸，所以这里适当做了适中的选择，把动作幅度减小，减小拉伸，通过每一帧控制一个POSE，多帧连环起来实现动作的连贯，多次播放观看效果，调节帧距，实现一个比较好的动作节奏。 2.5.2-1 动作-绑定蒙皮五.除了主角以外，其他的需要动画的都是科技信息产物，所以这里我选择了给他们加上BONE,制作刚性骨骼连接动画。首先还是把模型的FBX文件导入到3D max中，依据模型的样子来给模型创建骨骼，在创建的系统面板中选择BONES骨骼命令，依照自身想让模型的哪一个部位动作，就把骨骼加到那里

41、。比如说动画中的汽车，无人机，其中汽车只需要3个BONE即可完成谷歌的创建，一个是控制整个车身的，其中两个向左右朝向的分别是控制车轮的。而无人机则就需要8个BONE来实现，还是一样需要一个控制全身的BONE，接着是连接4个螺旋桨，控制螺旋桨旋转的，再一个事控制弹簧的的升降的，还有爪子部分，由于爪子需要张合，所以两个爪子个需要一个控制器来控制。创建完骨骼之后，我开始调节的骨骼控制器的节点的位置至模型的需要动作的位置，接着开始蒙皮封套。调试好封套之后，我这里选择创建了一个IK连接，3Dmax中提供了两种运动学的操作模式，一种是FK，即正向运动学，一种是IK，即逆向运动学，正向运动学通过逐个设置每个

42、骨骼的旋转来达到最终姿势，而逆向运动学则是允许给骨骼直接设置一个目标位置，可以通过系统计算其他骨骼的旋转和位置。我个人是习惯用IK方式来制作动画，感觉似乎比较快捷一点。之后就是开始对骨骼K帧了，这里的所有动作我都只是做了一个循环的原地动作，因为毕竟渲染我是选择到UE4中实现的，通过UE4的定序器来实现模型的位移。 2.5.2-2 动作-主角走路 2.5.2-3 动作-主角跑步 2.5.2-4 动作-主角拉门 2.5.2-5 动作-主角卧躺 2.5.2-6 动作-钟摆 2.5.2-7 动作-智能汽车滚动 2.5.2-8 动作-无人机2.6场景搭建及其镜头设定2.6.1灯光的设定灯光在场景中的作用

43、不仅仅是为了打亮整个场景，灯光摆放位置及其亮度颜色，也是很有讲究，氛围是一个场景的表现核心，怎么样表现出当时的时间天气是及其要变现的意境是一部3D动画能不能及格的标准线。由于场景的背景是现代写=写实风格，所以灯光这一部分，我有了最好的借鉴，那就是生活，更具剧情确定好的时间线，我对这一段时间的自己生活的城市做了记录，并用手机拍摄能及格的标准线。由于场景的背景是现代写=写实风格，所以灯光这一部分，我有了最好的借鉴，那就是生活，更具剧情确定好的时间线，我对这一段时间的自己生活的城市做了记录，并用手机拍摄下来，这将成为我作品实现的最好的参考。 2.6.2镜头的设定俗话说细节决定成败，场景中那里需要给镜

44、头，怎么给是一门很大的学问，分镜也在剧情中起到了一定的作用，可以提前整合调度走位 镜头衔接，降低成本 避免穿帮 控制节奏 提高片子质量等，也给后期镜头的放置提供了参照物。所以我百度了经典电影教父的镜头解析，从中吸取了各种镜头的艺术作用。2.6.3场景搭建一、在场景搭建之前，把所有准备好的素材在maya中到出FBX，因为在UE4是识别FBX，obj的话进去UE4是反向的，然后把再Substnce painter中输出的图片导入UE4，再把在3Dmax制作的动作导出FBX模式骨骼导入UE4。接着，在UE4创建材质，这里的基本材质我运用了基本颜色贴图连上对比度节点+去色节点，法线贴图直接连接法线节点

45、，材质贴图方面我分别用数值调节节点分别连接RGB三个通道对应光影节点，金属节点和粗糙度节点，这样操作主要是为了后期创建实例材质后能更方便地调节。材质球制作完之后，我们以此给相应的模型创建实例化材质，并把准备好的贴图贴进相应的位置，因为在UE4我们看到的材质及其颜色可能会与在SP中看到的会有稍微的偏差，所以在做好实例化材质之后，我们需要进行一些数值的微调。二、所有的前奏准备好后，就开始搭建场景了，作品中主要有主角回家路上的场景，在门口的场景，和在客厅中的场景，所以在这里我分别创建了三个关卡，并重命名好对应的名称，然后把所需要的素材分别拉进关卡中进行摆放搭建。三、场景搭建完毕之后，我开始加u灯光，

46、由于UE4的新建关卡都是有自带一个全景灯和天空球的，我可以在天空球蓝图中调试数值得到想要的相对应时间点的天空情况，再通过调试主灯的颜色，光照强度，得到一个大致的光照环境，接着就是细节了，给想要重点表现得地方加上矩光灯，提亮，使场景主次分明。四、镜头的摆放，这里根据分镜，给场景分别加入镜，给需要移动的镜头加上定序器，并KEY好位移和节奏。五、分别给每个场景创建定序器，这里要开始给动作指定制做位置移动，因为我在3DMAX中只是给需要动的模型做了肢体动作，位移我们根据自己所在的场景大小，在UE4中制作更方便，而且能实时更改。创建完定序器之后，在定序器中加入模型并赋予相应的动画（也就是在3Dmax中制

47、作的动画），然后给其加上轨迹，然后根据自己所需要的距离，移动模型并在轨迹上KEY上关键帧并且多次播放观察效果，调试关键帧的距离，以免移动过快或过慢，脱离现实。六、所有的场景动作位移KEY好后，多次观察每个动作的流畅性 2.6.3-1 定序器 2.6.3-2 场景-门口 2.6.3-3 场景-回家的小路上 2.6.3-4 场景-客厅 2.6.3-5场景-客厅 2.6.3-6 场景-客厅2.7动画输出及后期合成在UE4中整理好所有的输出片段视频后，从UE4定序器中输出视频片段，再进入PR中剪辑，并调节画面色差，把在网上准备好适合的BGM及所需要的音效，卡点加入到合适的时间位置。3总结三维动画的重点

48、在于能否让制作出来的画面更接近于现实，在开始前就需要把所有的流程大致在脑子里过一遍。从一开始的剧情制作，分镜设定，模型素材准备，到动作制作，场景效果等，这一整条生产链，自己必须是清晰的，那个环节出现的小瑕疵都会影响作品的最终效果。由于主题是智能时代，加上我时代背景的选择是现代化风格，这给我提供了些许便利，很多东西都能从现实生活中借鉴。从这一次的作品制作中，我遇到了很多困难，也学到了很多，很多难点都是出乎意料的，在制作的途中出现，一开始的预想不可能把所有难点都考虑到，比如：一由于我之前从未接触过动作制作，对动作得制作流程也一无所知，后来通过再网上学习，知道动作的流程，但是网上多是用3Dmax制作

49、，无奈只能多学一个软件，但是对之前已经熟悉maya操作的我来说反而操作起3DMAX增加了难度，因为用惯了MAYA的操作系统，突然间进入3Dmax很多肌肉记忆难以更改，总会出现错误操作，给我制作动作的时候增加了很多烦恼。而且在蒙皮后给权重也是一个难点，权重刷得不好得话，很容易就会使模型在动得时候穿帮。再一个就是动作POSE，做出一个静帧的POSE比较容易，但是一个连贯的动作往往需要综合很多因素，就比如说场景中的一个拉门的动作，我做了一整天，刚开始把大体动作做出来后，动是动了起来，但是就是没有那种用力的感觉，看起来好像整个人是软绵绵的感觉，后来经过询问，才知道，做好一个动作要考虑的太多了，首先是我

50、节奏没把控好，其次是重心没找好，拉门的时候重心向后到，发力的时候是腿部要弯曲给力，才能把一个拉门的效果做出来。二.在ue4的界面中灯光是可控的，但是还采集视频出来的时候灯光只要存在，就是把可视性取消勾选了，采集出来的视频灯光依然在，这给我剧情中有2个镜头的开闭灯光造成了实现困难。在百度，论坛上找了很久还是没有一个完美的解决办法。所以只能另寻他路了，最后决定换个方法，就是把输出视频导进PR里面，运用PR的调色板，在要无灯情况下，把画面的亮度降低，但是这里又出现一个问题，有灯和无灯的环境下，光影效果是不同的，但是PR的减低画面亮度是整体变暗，这就使得无光环境下，光影效果还是存在，但是在UE4没办法

51、控制灯光采集也是在准备工作之前没有预料到的一个意外，现在只能就是靠PR调试出一个最舒服的画面了。 这就像是生活一样，很多时候，突如其来的问题才是最难解决的，但是克服了，就不免为是一种收获了。参考文献1MAYA模型与贴图M，人民邮电出版社 2014 114-116.2 中文版3ds Max9.0实例与操作M, 航空工业出版社33ds Max游戏美术设计与制作技法精讲M，清华大学出版社2015.4次世代游戏建模教材M，电子工业出版社20165虚幻引擎(UE4)技术基础M, 电子工业出版社20176虚幻引擎-场景地边M,清华大学出版社20147动画场景设计M,清华大学出版社 20158游戏动漫-人体

52、结构造型手绘技法M 人民邮电出版社 20169人体解剖与素描表现广西美术出版社M 201510中文版 Unreal Engine4-室内VRM电子工业出版社 201711MAYA 2014-大风暴M人民邮电出版社 201412MAYA 2018 完全实战技术手册M 清华大学出版社 2019谢 辞通过这记几个月来的毕业设计，在技术和审美上都得到了很大的提升。在导师的指点下，也完成了最终作品。效果是较为满意的。遇到的很多技术上的难点，也在导师的指导下攻克了，顺带自身吸收。毕业设计可谓是一次很好的历练。整体来说，通过这次毕业设计后，我是成长了不少的，升华了自己所较为熟悉的建模，又接触了动作制作，和地

53、边。这对我以后的职业规划又提供了些许空间。经历毕业设计后，更加懂得了“冰冻三尺，非一日之寒；水滴石穿，非一日之功。”学习就是这个道理，坚持不懈才是学习路上强有力的推动者，我很后悔当时在学校的时候没有认真听讲，错过了很多，也许今天的毕业设计遇到的困难正是我为那时年少的我买单吧。所以，在以后的生活中，不论工作还是学习，我将不断激励自己，提高自己的知识和技术水平和综合素质，为这个社会贡献自己的一己之力。毕业设计是我大学生活的一个完结点，是我们对这四年大学所学的一次最权威的检测，是四年来所学的一次最好的展现时机，在这次实践中，学到了很多，遇到了很多问题，也提升了很多，在不断向导师请教的同时，导师也孜孜不倦地为我指出不足，完善了很多自身的不足，受益匪浅。毕业设计结束了，我的大学生涯也结束。我相信在我踏出社会的那会，在学校所学的技能知识，都将会成为我攀登社会这座大山的登山杆。在此，我要再次感谢我的导师肖毛，感谢这4年来的知识传授，也感谢近几个月对我毕设的不吝指导，才能使我的作品如约而至。附录附录124