本书是一本面向艺术设计专业的计算机三维设计基础教材。全书共分12章,既系统介绍了计算机三维建模和动画制作技术的发展历程、工作流程和具体的软件使用知识,又对相关的艺术设计基础知识和美学原理进行了阐述。内容编排兼顾艺术性和技术性、理论性和实践性,同时提供了较多的实例以帮助读者通过创作实践过程掌握相关知识。
本书可作为高等学校艺术设计专业的教材,也可供其他类型学校相关专业使用。

第2章 动画设计的艺术与技术
动画设计和制作是艺术和技术的综合体。一名**的动画师不仅要熟练掌握计算机操作,同时,扎实的艺术功底更是不可或缺的。在技术层面上,动画设计可以分为建模、动画、材质贴图、灯光、摄影机、粒子**、后期制作、渲染等环节。艺术层面则涵盖较广,和许多主要以视觉和听觉感染观众的艺术相似,造型、构图、景深、色彩、影调、灯光、景别、运动、视角、剪辑、对白、音乐等要素都是形成一个完整的视听艺术作品所需要考虑的方面,对这些要素的理解和学习是掌握动画的艺术性的重要基础。而对于角色动画而言,造型和运动更是其核心的内容。除了一般的美学修养外,动,画设计师还要理解角色的解剖学,尤其是影响到人体形状和表面特征的各种因素,熟悉角色的运动要求,理解动作、节奏所蕴涵的情感和语言。
2.1 角色造型规律
角色动画设计师需要熟悉角色的基本比例和内部结构,包括整个解剖体的组织构造、肌肉组织、骨架和骨骼结构等。角色形象不论是真实还是夸张,是机械呆板还是稀奇古怪,只要它运动,它就具有定义其运动能力的层次结构,具有弯曲关节和蒙皮变形的特定枢轴。虽然解剖学原理和角色的艺术性看起来相去甚远,但对角色解剖体组织构造的透彻理解无疑是做出让人信服的角色动画设计的关键。
不管是做哪一类的人物或动物角色,都有必要认真地去分别学习它的解剖结构,弄清骨架结构是如何影响它的运动方式。如果是一个卡通角色,也可以研究一下传统的卡通动画,因为卡通角色具有独特的动作,即依据现实构造,又具有夸张的灵活性,可以做成所有想象得到的姿势。只要动画师感觉适合于夸张角色的性格,卡通动画就可以以各种形式压缩、拉伸、拖拉、推挤。
只有理解了角色的关节限制、角色躯体的运动、驱动角色的动力以及角色运动和变形的方式,才能确定骨架在计算机三维空间中的表现形式,任何创造性的发挥也都以此为基础。下面以人体的解剖学为例,来帮助读者理解角色造型的一般规律。
……

第1章 计算机三维数字图形及动画技术概述
1.1 计算机图形及相关技术的发展历程
1.2 三维图形与动画技术的应用领域
1.3 三维动画的常用软件
第2章 动画设计的艺术与技术
2.1 角色造型规律
2.1.1 比例
2.1.2 骨骼
2.1.3 肌肉
2.1.4 脂肪
2.1.5 头部
2.1.6 其他细节
2.2 角色运动规律
2.2.1 平衡
2.2.2 预期
2.2.3 次要动作
2.2.4 弧形
2.2.5 跟随
2.2.6 淡入淡出
2.2.7 弹性和变形
2.3 动画原理
2.3.1 时间
2.3.2 变化
2.3.3 速度和节奏
2.3.4 写实和夸张
2.4 角色典型动作分析
2.4.1 行走动画
2.4.2 跑步动画
2.5 数字三维动画的艺术创作
2.5.1 三维动画制作的技术特性
2.5.2 三维动画的视听语言特点
2.6 国际**动画作品赏析
第3章 建模与动画的基本概念和工作流程
3.1 空间
3.2 时间
3.3 色彩
3.4 位图
3.5 计算机三维建模的基本结构
3.6 不同的三维数据类型
3.7 动画工作流程
3 7.1 预制作
3.7.2 建模和装配
3.7.3 动画和后期效果制作
第4章 熟悉软件界面和工具
4.1 用户界面
4.1.1 视口
4.1.2 菜单栏
4.1.3 工具栏
4.1.4 命令面板
4.1.5 视口导航控制
4.1.6 动画和时间控制
4.1.7 状态栏和提示栏
4.2 文件管理
4.3 工作环境的初始设置
4.3.1 显示驱动程序
4.3.2 界面定制
4.3.3 单位设置
4.3.4 视口的布局和显示
4.3.5 撤消的次数
4.3.6 自动文件备份
4.4 掌握基本的操作技巧
4.4.1 创建对象
4.4.2 对象的选择与变换
4.4.3 对象的复制
4.4.4 组和选择集
4.4.5 视口的控件操作
4.4.6 捕捉
4.4.7 变换坐标系和坐标**
4.4.8 其他变换工具:对齐和阵列
第5章 基础的建模方法
5.1 基本体素参数化建模
5.1.1 基本体素建模概述
5.1.2 基础模型创建的操作要点
5.1.3 基本体表创建范例:书桌
5.1.4 范例制作过程中的注意点
5.2 布尔运算
5.2.1 布尔运算概述
5.2.2 布尔运算的操作要点
5.2.2 布尔运算范例:机械零件
5.2.4 范例制作过程中的注意点
5.3 二维图形建模
5.3.1 二维图形概述
5.3.2 二维图形创建的操作要点
5.3.2 二维图形创建范例——创建装饰吊灯造型
5.3.4 范例制作过程中的注意点
5.4 从二维图形到三维建模
5.4.1 常用工具概述
5.4.2 二维到三维建模工具的操作要点
5.4.2 车削范例之一:苹果
5.4.4 车削范例之二:盘子
5.4.5 “倒角”范例:椅子的制作
5.4.6 倒角剖面范例:画框的制作
5.4.7 放样范例之一:椅子制作
5.4.8 放样范例之二:制作被子
5.4.9 放样范例之三:房间墙体
5.4.10 放样范例注意事项
5.5 “修改”命令面板
5.5.1 编辑修改堆栈的作用及相关按钮的介绍
5.5.2 参数化的修改编辑工具
第6章 **多边形建模
6.1 **多边形建模常用的编辑工具
6.1.1 “选择”卷展栏
6.1.2 编辑点次对象级
6.1.3 编辑边次对象级
6.1.4 编辑多边形(多边形/元素)
6.1.5 几何体编辑工具
6.2 多边形角色建模
6.2.1 多边形角色建模概述
6.2.2 多边形建模范例:眼睛的建模
第7章 材质与贴图
7.1 材质概述
7.2 材质编辑器
7.2.1 材质编辑器的布局
7.2.2 示例窗概述
7.2.2 示例窗的功能要点
7.2.4 “材质编辑器”工具栏
7.2.5 工具栏下面的控件
7.3 材质类型
7.3.1 标准材质
7.3.2 贴图通道范例
7.3.2 “光线跟踪”材质
7.3.4 复合材质
7.3.5 “无光/投影”材质
7.4 贴图类型
7.4.1 位图和程序贴图
7.4.2 贴图类型
7.5 UVW贴图坐标
7.5.1 UVW贴图的使用原因
7.5.2 “UVW贴图修改器”的知识点及参数
7.6 角色贴图
第8章 灯光
8.1 自然界的光
8.2 3DS MAX灯光类型
8.2.1 标准灯光
8.2.2 光度学灯光
8.3 灯光的通用参数
8.3.1 “常规参数”卷展栏
8.3.2 “聚光灯参数”卷展栏
8.3.3 “**效果”卷展栏
8.3.4 “阴影参数”卷展栏
8.3.5 “mental ray间接照明”卷展栏
8.4 标准灯光附加参数卷展栏
8.4.1 “强度/颜色/衰减”卷展栏
8.4.2 “平行光参数”卷展栏
8.4.3 大气和灯光效果
8.5 光度学灯光的附加卷展栏
8.5.1 “强度/颜色/分布”卷展栏
8.5.2 “Web参数”卷展栏
8.6 阴影类型
8.6.1 阴影贴图
8.6.2 光线跟踪阴影
8.6.3 **光线跟踪阴影
8.6.4 区域阴影
8.7 灯光的应用及参数设置
第9章 摄影机与镜头设置
9.1 虚拟空间的摄影机
9.2 摄影机的类型和参数
9.2.1 3DS MAX的摄影机类型
9.2.2 “参数”卷展栏
9.2.3 景深参数
9.2.4 运动模糊
第10章 运动原理和动画制作基础
10.1 典型动画技术概述
10.2 常见的动画类型
10.3 关键帧
10.3.1 关键帧的基本概念
10.3.2 关链帧动画范例:抬腿
10.4 时间设定
10.5 轨迹视图
10.5.1 轨迹视图的模式
10 5.2 轨迹视图功能
10.5.2 轨迹视图应用实例
10.6 轨迹线
10.6.1 轨迹线
10.6.2 轨迹线操作范例
10.7 动画控制器
10.7.1 动画控制器
10.7.2 动画控制器的选择方法
10.7.3 动画控制器应用范例:“音频’控制器的设定
10.8 链接和运动学原理
第11章 角色装配
11.1 角色动画中的角色装配
11.2 创建骨骼(Creae Bones)
11.2.1 骨骼的基本概念
11.2.2 骨骼创建的过程
11.3 链接
11.3.1 骨骼链接和运动学的基本概念
11.3.2 “反向运动学”的应用范例
11 3.2 角色骨骼创建范例
11.4 蒙皮(Skin)
11.4.1 蒙皮的基本概念
11.4.2 蒙皮技术范例
第12章 渲染
12.1 渲染设置
12.1.1 “公用”选项卡
12.1.2 “**照明”选项卡
12.1.3 光线跟踪器
12.1.4 光跟踪器渲染范例
12.1.5 光能传递
12.1.6 光能传递渲染范例
12.2 Mental ray**渲染器
12.2.1 Mentsl ray简介
12.2.2 “焦散”照明效果(Caustics)

本书是“计算机艺术设计系列教材”之一,全书共分12个章节,对计算机三维建模与动画基础知识作了介绍,具体内容包括计算机三维数字图形及动画技术概述、动画设计的艺术与技术、建模与动画的基本概念和工作流程、基础的建模方法、**多边形建模等。该书可供各大专院校作为教材使用,也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。