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數(shù)碼動(dòng)畫新紀(jì)元MAYA
注意一下各種場(chǎng)合播放的動(dòng)畫影片，電視節(jié)目廣告，節(jié)目片頭…，也許，您已 經(jīng)感到數(shù)碼動(dòng)畫的時(shí)代已經(jīng)悄悄來(lái)臨了。一點(diǎn)沒錯(cuò)，一般媒體所展現(xiàn)的視覺效果已經(jīng)無(wú)法滿足人們尋求動(dòng)、靜、變、豐富視覺感官的多種要求.為了適應(yīng)這種要求，數(shù)碼動(dòng)畫應(yīng)運(yùn)而生，它是將人類的藝術(shù)創(chuàng)作以科技的手法呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)的效果。
我們臺(tái)新近購(gòu)入的三維動(dòng)畫軟件Maya便是這樣的一個(gè)軟件。它是Alias／Wavefront公司推出的，Alias和Wavefront一度曾是工作站三維動(dòng)畫制作業(yè)極富盛名的兩大招牌。幾經(jīng)收購(gòu)合并后，兩者合二為一變成了Silicon Graphics屬下的Alias/Wavefront公司，出自Alias/Wavefront的Maya可以說(shuō)是當(dāng)前電腦動(dòng)畫業(yè)所關(guān)注的焦點(diǎn)之一。讓我們來(lái)看看這個(gè)焦點(diǎn)吧。
一 、逼真的角色動(dòng)畫
Maya所提供的直觀工作環(huán)境中，人物都是栩栩如生的。在這里，建模與設(shè)置順滑的模型動(dòng)畫是較方便的。我們可以把多種內(nèi)嵌行為或高級(jí)控制加入到每一次的數(shù)字創(chuàng)作中;動(dòng)畫師要牽掛的主要是創(chuàng)意本身。
用Maya，我們可以把微妙的表情賦予數(shù)字角色，就好象是在執(zhí)導(dǎo)一批真正的演員。這是在以前的三維軟件里無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
所謂高級(jí)三維人物動(dòng)畫特性包括以下幾點(diǎn)：
· 可儲(chǔ)存、可動(dòng)畫、可重新排序的多種變形工具。
· 一整套用以精確控制人物動(dòng)畫的反向運(yùn)動(dòng)學(xué)工具。
· 基于若干融合形態(tài)（Blend shapes）的面部表情動(dòng)畫控制。
· 一整套皮膚工具
· 對(duì)人物任一屬性的細(xì)微表情控制
· 內(nèi)置運(yùn)輸和捕捉支持
· 集成聲音同步
· 模型上的縫合曲面，即使是在復(fù)雜的變形動(dòng)畫中也保持連續(xù)性。
玩過(guò)游戲最終幻想8《FF8》的游戲愛好者也許對(duì)里面的三維人物栩栩如生的表情，細(xì)微的人物心理刻畫，以及真實(shí)靈活的人物動(dòng)作記憶猶新吧。（該游戲已有PC版），這游戲的動(dòng)畫制作就是用Maya軟件，據(jù)說(shuō)當(dāng)時(shí)日本制作該游戲的公司，通過(guò)MEL語(yǔ)言把整個(gè)Maya的界面給重新定制了。
而在Maya的教學(xué)中，我們?cè)鲞^(guò)一只海豚玩球的例子。在實(shí)際生活中的海豚運(yùn)動(dòng)時(shí)從脖子到脊背的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度是不一樣的（脖子運(yùn)動(dòng)范圍大些），我們通過(guò)定義一個(gè)Cluste簇，這樣在運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)根據(jù)Cluste來(lái)限制運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度，真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)情況。在這段動(dòng)畫的后面，海豚的球滾向了遠(yuǎn)處，我們又可以用一個(gè)自定義的worry屬性來(lái)定義它的眼睛形狀，從而表現(xiàn)它失去球沮喪的眼神……。當(dāng)你完成一個(gè)神態(tài)生動(dòng)，動(dòng)作逼真，同時(shí)具有一定情節(jié)的海豚動(dòng)畫時(shí)，會(huì)由衷的覺得Maya太有趣了。它給你提供了許多可控制的工具，使你能靈活應(yīng)用各種各樣的方法來(lái)達(dá)到不同的，微妙逼真生動(dòng)的效果。
二、強(qiáng)大的粒子系統(tǒng)和動(dòng)力學(xué)
粒子系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今動(dòng)畫軟件的重要組成部分，它的豐富程度也就成為動(dòng)畫軟件功能強(qiáng)弱的集中體現(xiàn)。Maya有著非常強(qiáng)大的粒子系統(tǒng)，它擁有許多完備的參數(shù)設(shè)置，而且現(xiàn)在我們還可以任意的根據(jù)建模的形狀定義粒子的形態(tài)，這樣很大程度上增強(qiáng)了粒子系統(tǒng)的靈活性和藝術(shù)表現(xiàn)力。而這在以前的三維軟件里是不可能這么隨心所欲的。
舉個(gè)例子：水流緩緩流下水車……，小球擊中磚墻并碎裂開來(lái)……，星系相撞……
Maya為實(shí)現(xiàn)上述種種效果提供了一個(gè)豐富的工具庫(kù)，使得動(dòng)畫師可以簡(jiǎn)便的設(shè)置模型或粒子關(guān)系，來(lái)精確的模擬真實(shí)世界中存在的一些作用力（如磨擦、重力和風(fēng)），而這在過(guò)去要花上幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間用關(guān)鍵幀方法才能實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)在來(lái)看用動(dòng)力學(xué)做一個(gè)打保齡球的動(dòng)畫：先建一個(gè)保齡球的場(chǎng)景，（有保齡球，保齡球的瓶子及地面）。然后定義保齡球及保齡球的瓶子都是主動(dòng)剛體，地面是被動(dòng)剛體，同時(shí)定義瓶子和地面發(fā)生碰撞，接著給保齡球加一個(gè)拉力，給整個(gè)場(chǎng)景加一個(gè)重力。這時(shí)保齡球受拉力的影響打向保齡球瓶子，而這些瓶子在受到一個(gè)外來(lái)力之后，Maya會(huì)自動(dòng)算出它們倒下的姿勢(shì)和地面發(fā)生碰撞后的結(jié)果（保齡球瓶子形態(tài)不一的躺在地面上）。而這一切都不用定關(guān)鍵幀，通過(guò)動(dòng)力學(xué)Maya能自動(dòng)算出結(jié)果。和真實(shí)世界一樣。在這個(gè)動(dòng)畫里，可以通過(guò)設(shè)定保齡球碰撞時(shí)的速度，角度和旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)一打便是所有瓶子都倒下的好成績(jī)�？粗@么一個(gè)動(dòng)畫，成就感不亞于在保齡球館打了個(gè)滿灌。
三、Maya的高級(jí)模塊
1、Maya Artisan
在Maya中讓我很感興趣的還有一個(gè)叫Artisan的工具，它讓我們能隨意的雕刻N(yùn)URBS面，從而生成各式各樣繁復(fù)的形象。如果你有數(shù)字化的輸入設(shè)備，如數(shù)字筆，你更是可以隨心所欲地制作復(fù)雜的模型。
Maya Artisan為動(dòng)畫師提供了創(chuàng)造性的控制方式，以及與傳統(tǒng)藝術(shù)創(chuàng)作過(guò)程中所用到的畫筆，雕塑用具同樣直觀的現(xiàn)代創(chuàng)作方式，來(lái)修改模型。選擇控制點(diǎn)或指定簇的權(quán)重等。采用Artisan，我們甚至可以為柔體的不同部位"畫上"不同的目標(biāo)權(quán)重，或在NURBS曲面上"畫出"粒子發(fā)生器。我們可以象捏橡皮泥般地捏出一個(gè)造型。使藝術(shù)家們覺得原來(lái)計(jì)算機(jī)也這么友好，這么方便。
2、Maya F/X
燈火升騰起的煙霧漸漸變成一個(gè)妖怪……泥地中的一串腳印……火�！瓏姎庖嫖矚狻鴰缀螘r(shí)，要想惟妙惟肖地生成以上這些效果是那么的艱難，而現(xiàn)在有了Maya F/X，我們可以簡(jiǎn)便地生成靈活的軟性物體和復(fù)雜的粒子系統(tǒng)，使其與真實(shí)世界的物理運(yùn)動(dòng)相一致，并與場(chǎng)景中其它模型協(xié)調(diào)作用。
3、Maya power Modeler
Maya power Modeler是Maya人物建模工具的完美補(bǔ)充。它為動(dòng)畫師們提供了在設(shè)計(jì)真實(shí)世界機(jī)械裝置時(shí)所必須的精確度。使得我們所要求的每個(gè)精確數(shù)值（如某個(gè)轉(zhuǎn)角的半徑）皆不差分毫。
四、開創(chuàng)性的制作工具
1、Maya Cloth
Maya Cloth是Maya中的一種布料模擬和仿真的軟件工具。三維動(dòng)畫師可以利用它創(chuàng)建真實(shí)生動(dòng)的布料。比如為動(dòng)畫中的三維形象制作各種上衣、裙子、褲子、飄帶、披肩等布制或其他材料制作的柔性飾物。還可以應(yīng)用動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)對(duì)布料對(duì)象的動(dòng)態(tài)動(dòng)作進(jìn)行模擬和仿真，制作出現(xiàn)實(shí)世界中布制物品的運(yùn)動(dòng)效果。
以前我們不得不面對(duì)這種令人尷尬的現(xiàn)實(shí)――給心愛的角色千篇一律的套上生硬無(wú)比的"鐵衣鋼褲子"，而現(xiàn)在Maya Cloth不但能為我們?cè)O(shè)計(jì)的角色配上柔軟飄逸的時(shí)裝，而且還能制作許多其它類型的布料，包括被單、被褥、帷帳、旗幟、皮革等所有類型的織物。當(dāng)然最重要的是它可以把這些虛織物制作成迷人的柔體動(dòng)畫。
2、Fur
Fur是Maya2.0和2.5Unlimited版本的一個(gè)組件，利用Fur可以在多層面NURBS曲線模型上創(chuàng)建帶有紋理和陰影的逼真的毛皮和短發(fā)，既可以設(shè)置毛皮的屬性，如顏色、長(zhǎng)度、寬度、禿度、透明度、凹凸、卷曲度，伸展方向等，也可以局部畫出。
同時(shí)我們還可以利用Maya Artisan，把大多數(shù)毛皮的屬性直接畫到表面上并且梳理毛皮。
可以利用牽引系統(tǒng)（Attractor System），定出毛皮的運(yùn)動(dòng)，或是毛皮對(duì)動(dòng)力場(chǎng)的反應(yīng)。
3、Maya live
Maya live是我們很喜歡的一個(gè)工具，它能把非線性編輯及后期合成的部分內(nèi)容加入三維制作過(guò)程中，解決了三維虛擬對(duì)象與視頻圖象對(duì)位合成的難題。
Maya live能自動(dòng)進(jìn)行并加速完成與移動(dòng)匹配的這種耗時(shí)的處理任務(wù)。匹配移動(dòng)是由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生（CG）場(chǎng)景的活動(dòng)電影膠片來(lái)匹配攝像機(jī)或物體的移動(dòng)。為了做到這一點(diǎn)，必須重建活動(dòng)場(chǎng)景中三維對(duì)象的復(fù)制品，它包括物體間的相對(duì)位置和場(chǎng)景中攝像機(jī)或物體的移動(dòng)。
由于與Maya集成，匹配移動(dòng)過(guò)程與我們做的動(dòng)畫配合得天衣無(wú)縫�？梢院苋菀椎匕袰G物體載入到場(chǎng)景中去，以進(jìn)行對(duì)處理的檢驗(yàn)。
還可以在兩種處理中轉(zhuǎn)換，這兩種處理是：攝像機(jī)繞靜止的點(diǎn)的移動(dòng);點(diǎn)繞靜止的攝像機(jī)移動(dòng)（稱之為物體跟蹤）。
在最近上映的新片《緊急迫降》里，鏡頭從三維飛機(jī)的外觀搖到駕駛員在機(jī)倉(cāng)里操作的活動(dòng)畫面的天衣無(wú)縫的運(yùn)動(dòng)銜接便是用了Maya live完成的。
五 、Maya 的工作流程
Maya的用戶界面直觀、方便，同時(shí)為高級(jí)用戶提供了所需的靈活性和全局控制性。
現(xiàn)在我們可以在全屏范圍內(nèi)工作了，不再有菜單和圖標(biāo)的擁擠。用戶界面可以簡(jiǎn)便地設(shè)定為只包含現(xiàn)時(shí)工作所需的部分工具。
同時(shí)我們還可自行編寫簡(jiǎn)單的MEL過(guò)程，來(lái)自動(dòng)執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)�；�?yàn)樘囟?xiàng)目設(shè)計(jì)特定環(huán)境。可隨意撤消或重做某一操作，直接用藝術(shù)級(jí)的三維操縱工具來(lái)調(diào)整場(chǎng)景的各個(gè)組成部分�；蚴抢猛戏攀降膱D形用戶界面來(lái)改變Maya內(nèi)部的基于結(jié)點(diǎn)的體系結(jié)構(gòu)。這種用戶界面往往吸引我們做種種不同的嘗試。
六 、Maya個(gè)性化的操作
不妨再設(shè)想一下：您定制一個(gè)控制面板來(lái)控制某個(gè)角色的頭部運(yùn)動(dòng)（其中一些極其細(xì)微，如皮膚上的皺紋、發(fā)音時(shí)的口形、眉毛運(yùn)動(dòng)、眨眼等），結(jié)果是您可以可視化的把角色的面部表情與其配音相匹配。而這，只是MEL強(qiáng)大威力的一部分。
MEL允許我們對(duì)Maya實(shí)施個(gè)性化控制。有了MEL，用戶可以自行擴(kuò)充Maya的功能，以迎合某些特殊的創(chuàng)作需求。如某些特殊角色、高級(jí)動(dòng)力學(xué)效果、程式化的建模或動(dòng)畫過(guò)程等。另外，我們還可以根據(jù)各自不同的創(chuàng)作習(xí)慣和不同創(chuàng)作本身的需要，來(lái)剪裁、定制各自不同的用戶界面。
Maya的C＋＋ API設(shè)計(jì)使得技術(shù)導(dǎo)演們可以把為特殊創(chuàng)作任務(wù)所定制的插入程序加入到系統(tǒng)中。動(dòng)畫分工的外部硬件也可隨時(shí)插入Maya，而無(wú)須進(jìn)入某一特定模式。借助于工具架上的撳鈕可輕松自如地重新定位外部控制。