MAYA軟件的三維動畫制作技術探討

牛曉婉

（信陽農林學院，河南 信陽 464000）

0 引言

隨著全球信息技術的發展創新與數字技術的影響，人們的生活質量越來越高。動畫的產生是計算機系統技術發展引起的一種新技術。MAYA軟件符合時代的需求。它是制作動畫的領先軟件，對于學習培訓非常有價值。

近年來，3D動畫技術在我國得到了迅速的發展。這種動畫技術帶來的真實性受到了廣大人民群眾的喜愛。作為當今社會頂級的3D動畫軟件產品，MAYA軟件具有非常強大的作用，包含的內容也非常全面。工作區操作面板非常簡單，因此生產效率更高，其3D渲染質量高于同類軟件，并且是制作3D動畫的最佳軟件[1]。

1 MAYA軟件概況

MAYA軟件的全名是AutodeskMAYA，在3D動畫制作實踐中具有非常全面的功能。運營服務平臺可以將動畫師的計算機技術轉換為逼真的動畫，具有很高的協調性和專業能力。MAYA的應用范圍有限。MAYA主要致力于視頻行業，例如角色動畫、廣告和動畫制作以及電影動畫特技等，尤其是在電影特效方面。MAYA軟件的主要性能非常強大，這全都歸功于MAYA軟件出色的動畫3D渲染功能。在動畫特效中，它可以出色地重新創建和3D渲染某些現實中無法實現的場景，為了使影片的實際效果更加真實。當然，尤其是在近年來版本的不斷創新和升級之后，Maya軟件的作用得到了進一步的改善，現在具有更強大的作用以及更廣泛的報道。因此，在如此強大的覆蓋能力的支持下，即使MAYA軟件的市場價格相對較高，它仍然在動畫行業中具有最高的影響力，并且是世界上最重要的應用之一。

此外，MAYA還具有其他3D軟件無法比擬的功能。在眾多3D生產軟件中，MAYA動畫3D渲染不僅在專業能力和準確性方面優于其他軟件，而且MAYA還將許多軟件優勢整合到了一起，集方便性、便利性、可協調性于一體。與其他三維軟件相比，MAYA在NURBS的角色方面具有很大的優勢，在許多特性原材料模型上都具有很高的仿真性能。特別是MAYA在物理的主要性能方面可以表現出色。水和光的反射和映射可以模擬各種原材料，例如水和石材邊緣的關鍵點。MAYA制作的動畫在光和陰影的3D渲染中完全不如影片的實際效果，并且可以實現非常真實自然的效果。與其他軟件產品相比，MAYA軟件是一個巨大的飛躍[2]。

2 MAYA三維動畫制作技術探討

2.1 MAYA工作流程概述

動畫生產線包括7個環節：角色、3D渲染、建模、生成、動畫、紋理及其材質，這些環節可以描述構建3D動畫所需的任務。在使用MAYA軟件制作動畫的過程中，有必要從用戶的角度觀察3D動畫的生產線，并從實際效果、人物及其模型的環節上開發動畫制作。在制作MAYA3D動畫軟件時，可以將對象的所有特征轉換為3D動畫，因此用于動畫制作的MAYA軟件具有隨時進行動畫制作的優勢。另外，在制作三維動畫的整個過程中，應首先設置場景。動畫制作完成后，將進行3D渲染和組裝以生成三維對象，然后將其組裝成三維對象。在動畫制作流程的最后，生成和3D渲染這兩個階段是獨立的，因此可以在3D動畫制作過程中提前應用測試3D渲染技術及其合成技術[3]。

2.2 MAYA制作的運用

MAYA動畫軟件的重要用途包括說明手冊、電影方法、創意廣告設計和包裝、包裝印刷、出版和銷售。在設計的過程中，如果MAYA軟件的專業技能可以改善設計產品的視覺效果，那么MAYA軟件將充分發揮其強大的效果，并可以幫助動畫設計師拓寬他們的作品范圍。

3 MAYA的三維動畫制作技術

3.1 三維模型建模制作技術

NURBS數字模型控制模塊是MAYA的表面建模方法，由趨勢圖和偏斜平面設計圖的數學類函數定義。MAYA中的所有圖案和切線斜率都屬于NURBS類別。NURBS英語定義為非對稱有理B樣條曲線，中文定義為非對稱有理B樣條曲線或切線斜率。這些英語首字母縮略詞形成的NURBS是B樣條曲線。它起源于早期的航運業。這是一種基于一組點繪制平滑曲線的方法。它通常用于制作工業生產設計產品的物理模型。在概念模型中，首先基于圖形繪制數據模型的輪廓，并調整圖的外觀以達到外觀匹配的效果，并實現了物理模型的目的。在3D渲染中看不到該模式，只有將其轉換為傾斜的平面后才能在3D中渲染。因此，圖形還通常用于使控制面板應用程序進行骨骼綁定[4]。

多邊形建模技術是模型技術中較為普遍的建模方法。不規則圖形表示不規則圖形塊形成不規則圖形塊的網格，并且基于不規則圖形塊網格構造實體模型。MAYA模型中的不規則圖形表面塊是四面網格結構。非四面曲面可以將其更改為四面曲面。只有合理的網絡拓撲數字模型才能滿足制作動畫的要求。多邊合作模式更有利于運作過程。考慮到組合圖形的更改，MAYA對操作過程進行了各種更改，說明該應用程序非常方便。實體模型技術中的多邊形建模適用于房屋建筑、手機游戲角色、動畫角色等，創建各種形狀的數字模型。在模型技術方面，這是當今構建3D實體模型的一種重要方法，這種方法更為廣泛。

這是一種全向實體模型技術，可以根據轉換方法應用于傾斜的表面層和組合的圖形網格圖。在照片中間開發了轉換應用程序軟件，融合了兩者的相同特征。在物理模型中，它通常用于構建游戲道具，從而可以進一步提高概念模型的速度并減少動畫制作周期。

3.2 燈光與材質技術

MAYA中的照明效果有6種基本的實際效果類型：光源、固定項目光源、點光源、舞臺聚光燈、舞臺聚光燈、區域光和體積光。每個照明燈具的實際效果都有自己的作用和應用范圍。如果只有良好的光照氛圍，并且沒有進行過任何變換的概念模型，那么最終的3D渲染照片將很難有真正的彩色。因此，概念模型、照明器材、原材料和動畫的實際效果緊密相關，并且每個階段都會對最終的實際效果產生影響。 MAYA的原材料和紋理可以模擬所有原材料在地理環境中的預期效果，例如金屬材料、夾層玻璃、塑料、織物、木材、石頭等。MAYA顯示了各種表面著色器，可以模擬帶或不帶修復的材料，調整物料球的特性非常方便。材料樣品球可以控制色調、清晰度、環境色、自發亮色、凹凸深層、漫反射光色、透明色的實際效果，修復特性和反射表面的耐色性，表面特性的抗壓強度和測繪的抗壓強度。MAYA還指示了轉換后的圖層的定義。該層可以與Photoshop層相同，可以將幾種不同的材料相互混合以達到模擬復雜材料（例如層材料、應用條件等）的目的。

3.3 動畫技術

MAYA具有多種動畫技術，例如路徑動畫、關鍵幀動畫、相關動畫、變形動畫、控制面板動畫、粒子動畫和其他動畫方法。

MAYA包括變形器、課程、離散系統動畫編寫系統軟件、全身肌肉骨骼和皮膚系統軟件以及其他常見的優秀制作和動畫專用工具。它還包括骨骼系統軟件、IK花鍵操作柄、皮膚凈重值映射分布圖和動畫技術。

MAYA Animation依據變形的技術生成了各種表情動畫。MAYA的骨骼系統非常強大。在為場景的角色和目標設置動畫之前，肌肉骨骼自動控制系統是第一個安裝動畫系統的總體目標的系統。創建全身肌肉骨骼，向全身肌肉骨骼添加自動控制系統。對全身肌肉骨骼進行蒙皮以及開發和控制角色的整個過程稱為安裝，也稱為角色設置。骨架系統軟件產生角色動畫和MAYA角色動畫，并根據連接的人體骨骼創建操作面板。在添加皮膚之后，可以根據肌肉骨骼的旋轉來控制數字模型[5]。

4 結語

在這個階段，我國的3D動畫制作領域正處于蓬勃發展的階段。動畫市場的逐步完善也清楚地為3D動畫創作者提出了更高的挑戰。動畫制作師不僅必須具有出色的現實性，要進行技術操作，有必要使用功能齊全的模型設計軟件。作為全球頂級的3D模型軟件產品，MAYA可以向用戶展示各種各樣的模型設計選擇。它具有非常豐富的模型功能和完整的模型管理系統。它可以獨立于第三方軟件并開發出一套完整的3D模型。動畫制作極大地縮短了3D動畫制作的周期，減少了傳統動畫設計人員不得不進行多次軟件轉換的麻煩，并真正完成了從模型到3D的動畫制作。渲染的集成步驟為用戶提供了一站式3D動畫制作計劃。該計劃簡單易上手。它對3D動畫制作領域的發展具有巨大的促進作用，并且在3D動畫制作方面具有較高的應用意義。