動畫角色設計中Maya技術的應用探討

容健玲

摘 要：隨著三維動畫技術的發展與進步，影視動畫逐漸占據了主流市場，三維動畫逐漸受到了人們的歡迎。作為三維動畫的尖端制作軟件——Maya具有各項角色設計功能，且渲染質量、制作效率高，在動畫角色動作與表情設計中有著廣泛應用。Maya軟件應用在動畫角色設計中，能充分體現動畫角色的特點。分析了在動畫角色設計中使用Maya軟件的制作過程，探討了如何應用Maya軟件，以豐富角色形象。

關鍵詞：動畫角色；Maya；設計軟件；多邊建模

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.077

近年來，三維軟件技術飛速發展，各種動畫角色設計越來越逼真、豐富，特別是經典三維動畫角色讓人們過目不忘，比如《冰河世紀》《阿凡達》等影片中都體現了動畫角色制作和設計的意義。但往往很多角色概念只存在劇本中，如何根據劇本描述一個生動的角色，一直都是動畫角色設計的重點。Maya是一款三維設計高尖軟件，在三維動畫角色設計中不僅可以進行角色建模和身體建模，還可以設計面部表情和動作等，應用效果比較好。因此，人們逐漸在越來越多動畫影片中應用Maya軟件設計動畫角色，以體現角色的特點。

1 動畫角色的創建環節和制作流程

通過Maya軟件來設計與制作動畫角色時，主要包含角色建模、UV展開、貼圖繪制與賦予材質、蒙皮和綁定、權重繪制、調整表情和動作、渲染角色。

1.1 角色的建模

主要是按照動畫角色原畫的設定稿展示效果，通過Maya多邊建模的技術對動畫角色進行設計與制作，設計出生動與有特點的角色，并且所設角色有演員功能，屬于三維動畫主體。就目前而言，常見三維動畫影片包含《魔獸》《霍比特人》《爵跡》等。

1.2 UV展開

由于三維動畫需要考慮角色動感，Maya軟件的自身紋理貼圖不符合人們對質感的需求，需要制作優秀的貼圖，而這在某種程度上會耗費制作人員大量的精力，但UV的貼圖功能可以有效解決該問題。應用UV貼圖可以在紋理圖像和角色的模型表面間建層，與地球儀經緯度比較相似，像素可以按照UV坐標定位，對模型正確部位進行固定。

1.3 貼圖繪制與賦予材質

在完成角色模型以后，需要按照模型各個部位質感賦予相應的材質，比如斑點、頭發主要賦予Anisotropic的材質，皮膚主要賦予Blinn的材質。

1.4 蒙皮和綁定

在動畫影片中，一般需要通過骨骼來帶動角色模型，所以在通過Maya軟件建立角色時，需要重視骨骼綁定步驟，充分體現角色真實性。

1.5 權重繪制

對已完成骨骼蒙皮和綁定的模型進行調整，認真觀察骨骼控制運動的范圍，同時微調不合理的動作。

1.6 調整表情和動作

為了提高角色沖擊力，保證動畫角色動作流暢性和表情豐富性，需要在角色身體與頭部裝設控制器，對角色器官運動進行控制，同時對視角與光線等參數進行調整，加強角色的真實感。

1.7 角色渲染

該步驟是為了渲染動畫鏡頭效果，而非調整視角與光線，從而提高影視動畫的制作水平。

2 Maya軟件的應用

2.1 關于角色形體的建模

在動畫制作中，動畫角色的建模屬于中心內容，很多優秀三維動畫角色都是通過Maya建模功能實現的，而角色的形體建模屬于三維藝術的基本內容，如果想設計出理想的形體，則需要了解人體動力學、解剖學和透視等。這是因為人體的形式比較復雜，如果不深入研究，會導致動畫角色的設計不夠立體。因此，應用Maya軟件對角色形體進行建模時，需要建模人員有感知三維空間的能力。常用建模方式有surface與polygon，比如在《冰河時代》三維動畫影片中，在進行松鼠、猛犸象等角色的建模時，先要考慮社會背景，很多動物在生活中都需要競爭，所以，猛犸象的形體設計比較強壯，而松鼠主要是為了奪果。在進行角色設計時，需要充分體現動物的情感內涵和創新精神，展現角色的特點。在對猛犸象建模時，需要根據以下步驟設計和操作：應用Cube命令建立多變性的立方體，通過Mesh-Smooth命令實施平滑，如果形體對稱，需要刪除50%，并在后期實施鏡像處理；應用Edit Mesh-Cut faces Tool命令剪切模型，確定形體的中心點，主要包含象牙、眼睛和鼻子；在形狀調圓和調整布線以后，充分應用擠壓、細化與平滑等命令勾畫出完整的模型。角色手掌建模如圖1所示。

2.2 身體動作

很多三維動畫能風靡的主要原因是三維動畫中運用了夸張的表現手法，比如在《阿凡達》中，通過鏡頭橫移與形體變化等表現形式，區分了動畫與現實生活，使觀眾獲得了全新的視覺體驗，顛覆傳統人體動力學的規律，加強角色的靈活性和生動性。而角色的運動依賴于運動原理，在設計角色的動作時，先要把握人體動力學和物理動力學的運動規律，比如角色自身的體重會影響到運動急緩——如果角色的體重較輕，則動作就會相對流暢、輕盈；如果角色比較重，動作就會遲緩、沉穩。此外，在設定角色時，還要考慮到重心，比如人在行走時，重心主要在腰跨位置，老年人則會相對偏下。

在確定模型后制作行走動畫時，應明確兩腳之間的距離、確定身體下肢動作和重心起伏、加設身體旋轉動作、調整手臂擺動幅度、加設側旋動作和重心偏移動作、調整細節。

2.3 面部表情

在動畫角色的設計中，面部表情設計主要是為了凸顯角色的內心情感，在不少著名的動畫影片之中，角色的頭部設計比真實頭部大了2倍，比如《卑鄙的我》中神偷格魯的設計充分細化了角色的面部表情，以體現出角色內心的情感。因此，在動畫的角色頭部建模時，要重視面部布線，避免存在三角面。只有布線合理，才可以保證后期制作的質量。在設計表情的過程中，主要是嘴部與眼部微表情的設計，然后是鼻子、眉毛上下運動與臉部肌肉動作。比如《卑鄙的我》中小女孩期待與委屈時，主要通過眉毛、眼睛與嘴巴來表現。從三維動畫的實際制作過程中可知，嘴巴與眼睛配合可以體現角色內心的變化。在表現委屈表情時，眼睛前側可以微微下壓，眉毛中后端向下，其中一側嘴角微微向下。如果沒有充分體會這些細節，則易將難過與委屈兩個表情混淆。期待表情一般是嘴角、眉毛上揚，眼睛睜大，但極易混淆驚訝與開心兩個表情。要想保證面部表情的設計精細度，應將多種控制器綁定在模型上，同時，牙齒與舌頭建模也應進行骨骼綁定，從而確保后期配音與動作的結合。比如，很多發音需要抖動舌頭，才可以發出類似：Du-lulululu”的聲音。具體動畫表情制作從如圖2所示。

2.4 角色的渲染

在三維動畫的角色制作中，渲染屬于最后一個部分，通常使用Maya軟件自帶渲染器，設置燈光以后，能有效實現材質效果，使角色模型更加逼真，從而保證渲染后的模型效果。就目前而言，Maya軟件渲染模式主要是分層渲染，這種渲染模式可以降低差錯發生率，提高速度，減輕計算機的運行負擔。通常情況下，渲染流程為：①場景構建。可以通過Vue（3D渲染軟件）來設計自然環境，但需要高度重視Maya和Vue兩種軟件默認單位的轉換。將模型導入以后，布置場景元素，按照Maya軟件的動畫鏡頭要求，在規定范圍內布置光線、大氣和植被。②攝像機的調整。將攝像機的焦距調整成55 mm，從而方便肉眼觀察。通過mentalray渲染器實施分層渲染的過程中，需要考慮模型設計復雜程度。③設置角色色彩。按照劇情需要來設置渲染色調，陽光、歡快的劇情需要采用暖色調，而比較悲傷的要采用冷色調。

3 結束語

總而言之，在制作三維動畫的過程中，通過Maya軟件設計動畫角色有很多便利，可以從角色的建模開始逐漸深入，一直到最后的渲染。但在動畫角色設計的過程中，由于整個設計過程比較復雜，不僅需要考慮角色的美觀，還要凸顯角色的特點。因此，需要嚴格按照劇情布置，合理設計動畫角色材質、形體和動作等，同時，重視角色面部表情的設計，保證動畫效果的逼真程度，從而吸引更多的觀眾。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕