基于MAYA软件的三维动画制作技术探讨
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摘要：三维动画制作课程是影视动画、动漫设计、广告动画、数字媒体等专业的核心课程。MAYA软件是Autodesk旗下的一款动画软件，在国内外视觉设计领域获得了较为广泛的应用，它功能强大，具有较高的工作效率，可以突出表现作品的真实感。从1998年发布至今，MAYA软件在经历了不断的更新换代之后，功能更加完善，现已成为三维动画技术的主流。MAYA软件属于电影级别的高级制作软件，能够为我们快速掌握及运用，从而大大提高工作效率，提升作品质量。
关键词：MAYA软件;三维动画;制作技术;技术解析
中图分类号：G391.4 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2020）21-0222-02
引言
随着全球信息技术的发展与创新，人们的生活品质也因受到数字科技的影响变得更高，而动画制作是随着计算机硬件技术发展而产生的新兴技术，MAYA软件应时代而生，是一款居于领先地位的动画制作软件，相当具有学习价值。
近年来我国三维动画技术迅速发展，这种技术带来的动画真实感觉受到人们的极大喜爱，远超二维动画。MAYA软件作为当今世界最顶尖的三维动画制作软件，它的功能非常强大，包含的内容也是非常全面的，工作区操作界面更是非常的实用，以至于它的制作效率要远高于其他软件，渲染质量同样高于同类型其他的制作软件，是当今制作三维动画最实用的高端软件。
一、MAYA软件
MAYA软件是Autodesk旗下的一款动画软件，在国内外视觉设计领域获得了较为广泛的应用，它功能强大，具有较高的工作效率，可以突出表现作品的真实感，从1998年发布至今，MAYA软件不断更新版本，现已凭借完善的功能成为三维动画技术的主流。
（一）MAYA软件的特征
MAYA软件和其他三维动画制作软件相比，MAYA软件的特点较为显著，如软件的使用较具灵活性，软件功能完善，渲染真实感较强，制作效率高等。MAYA软件可以制作出精准的仿真模型，在材质方面赋予了模型真实感，通过灯光模拟可以做出高仿真的虚拟场景，再配合摄像机工具景深、镜头和焦距等特点，可以让人们从任意角度观察虚拟场景，获得身临其境的真实感，这是其他三维软件无法比拟的。
（二）MAYA软件在三维动画方面的优势表现
MAYA软件的设计功能在三维动画制作方面的优势，主要表现在以下几点：
1.角色动画逼真。MAYA软件有着较为高级的骨骼及蒙皮系统制作工具，还可通过变形技术制作出各种的角色表情动画。MAYA软件的骨骼系统非常强大，动画师在MAYA软件中需要通过骨骼系统制作角色动画，通过给骨骼添加一系列的控制系统，就可以直接操纵一个定义的骨骼，赋予它生命，然后再经过蒙皮，就可以通过旋转骨骼来控制模型变形了。
2. MAYA软件可以合成三维虚拟对象与视频图像。MAYA软件中有FUR、MAYA Cloth和MAYA Live等制作工具，功能非常强大，它可以解决三维虚拟对象与视频图像对位的难题，就是把非线性编辑及后期合成的部分内容加入三维制作过程，在这过程中还可以加速完成与移动相匹配的工作。
二、MAYA软件三维动画技术解析
（一）MAYA软件的建模
游戏或者动画制作的基础就是建模，而MAYA软件的建模可以制作出高仿真的场景，其视觉效果极佳。MAYA软件的建模工包括多面体造型和曲面实体造型两种，分别基于POLYGON方式和NURBS方式。多面体造型是较早的建模工作，发展也较为完善，它是以点、线、面等元素创建的模型，并且人们可以对其元素进行编辑，此建模方式常用于各种有机生命和无机物体等不同效果的模型当中。NURBS建模方式则可以创建自由的曲面模型，具有灵活且精度高等特点，在建模过程中，是通过曲线绘制出模型的轮廓，然后再通过调节曲线的形态达到效果，此建模方式常常被用于制作工业产品模型，有时也会被用在制作骨骼绑定等方面。
（二）材质在MAYA动画制作中的表现
材质在三维动画中有着举足轻重的位置，在MAYA中材质的调节都是在 Window-Rendering Editors- Hypershade 这个模块下面进行编辑的。Hypershade 是由节点组成的，其中包含材质球、纹理节点、灯光、效用工具，每个节点中都有其相应的调节属性，通过调节参数，将材质直接附属于场景中的对象。其可以构建出自然环境中的任何材质效果，例如金属、石头、玻璃、木头、塑料、布料、水等，而且还可以提供多种表面材质球，模拟出有无高光的效果。
（三）场景灯光在MAYA动画制作的运用
灯光可以说是三维动画虚拟场景中的灵魂，不同的灯光用于不同的场景，动画师应该了解灯光的特性和效果，对光线的传播及颜色等各个方面进行全面的了解，明确每一种灯光的特性和场景使用效果，才能更好地发挥出每一种类型灯光的实际作用，实现灯光渲染。而在使用MAYA软件进行三维动画制作时，对于布光的设计，应进行重点分析。首先，分析设计与主题，以确保对灯光进行相匹配的设计。其次，结合着不同的人物视角进行布光设计，确定其设计主题思想的主基调。最后，坚持从主光、辅光、背光三个点出发，进行布光设计，根据虚拟场景的实际情况进行合理布光。另外，动画师应结合生活实际进行布光設计，这样才能确保动画中虚拟场景的真实性。
（四）三维特效在MAYA软件中的制作
特效的制作是三维动画制作的关键，它可以使虚拟场景更加生动，提升人们的体验效果，主要起渲染气氛的作用，多用于火焰、光效、雾气等效果的表现。特效可以给虚拟场景带来视觉冲击力，让场景更加逼真。在MAYA软件中，通常有两种制作三维特效的方法：一种是先建模，再使用辉光贴图赋予虚拟模型，通过软件中的程序控制，最终形成特效的效果;另外一种是运用较为广泛的，通过粒子系统就可以很方便地创建出三维特效，目前是动画师最为青睐的一种特效制作方法。 三、结语
随着计算机辅助设计技术的发展，三维动画的发展可谓是急速的，在电影、电视、游戏、娱乐、广告、虚拟现实、艺术创作等方面都得到了广泛的使用。MAYA軟件是三维动画制作的主要软件之一，是很多动画制作者着重探究和推崇的制作技术。它是一款整套的制作软件，从前期的剧本编写，设定设计风格的制作，到中期的所有角色和场景的建模，再到后期的内容剪辑合成添加特效、配音、音效等，整个制作流程都是由其独立完成的，不需要借助其他辅助软件，但同时这又是一项艰巨而且有着非常细腻要求的工作。总而言之，MAYA软件能够制作出超级真实的画面感，是所有动画制作者值得学习和探究的高级制作软件。
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Abstract： The course of 3D Animation Production is the core course of film and television animation， animation design， advertising animation， digital media and other majors. MAYA software is an animation software owned by Autodesk. MAYA software is used in most visual design fields at home and abroad. MAYA software has powerful functions， high work efficiency and can highlight the authenticity of works. Since the release of MAYA software in 1998， MAYA software has undergone continuous upgrades and improved its functions. It has become the mainstream of 3D animation technology. MAYA software is a film-level advanced production software. It can be quickly mastered and used， thereby greatly improving work efficiency and improving the quality of works.
Key words： MAYA software; 3D animation; manufacturing technology; technical analysis
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