摘 要：在科技化飞速发展的今天，动画技术也有了突飞猛进的提升。近年来，3D动画越来越受到人们的青睐，而3D动画的制作技术也成为越来越多人的兴趣爱好。3ds Max是Autodesk公司开发的三维动画制作软件，本文就以3ds Max为制作平台，从角色模型和场景的建立，骨骼的创建，蒙皮的绑定，动画动作的设计与制作，动画的渲染等部分来分析研究三维角色动画的制作。

关键词：3D；建立模型；创建骨骼；蒙皮；动画；渲染

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.241

近年来，随着电脑技术的发展，三维动画的制作技术也得到在不断的提高和完善。而且，三维动画在影视行业方面也占着举足轻重的地位，在3ds Max中制作一部三维动画，就是设计者利用相关的计算机技术建立一种虚拟的场景，并赋予角色一些人们对显示美好的期盼与向往，也是一种虚拟与現实的结合。因此，三维动画的制作技术将会被更多的人优化和完善，而3D动画也将会被越来越多的观众所喜爱。

1 角色模型和场景的建立

制作三维动画之前，首先要根据自己的剧本情节需要，建立自己需要的角色模型和场景。角色模型和场景的建立有很多种方法，其中常用的有编辑网格建模、可编辑多边形建模、NURBS建模、样条线放样等方法。

编辑网格建模是添加“编辑网格”的修改器，它包括顶点、边、面、多边形、元素五个子对象，可通过对子对象的部分调整，达到自己需要的效果；可编辑多边形建模与编辑网格建模类似，只是可编辑多边形建模没有面，而有边界。NURBS建模是非均匀的有理B样条曲线，有NURBS曲线和曲面两种类型。单击创建NURBS，可进入建模环境；样条线放样可以用来创建比较复杂的物体，首先创建出物体截面的二维线，然后利用线条工具画出物体的大概形状，添加适当的修改器，拾取样条线即可。

2 骨骼的创建

骨骼创建就是根据自己已建好的模型建立骨骼，模型的骨骼是发生动作的结构架子[1]。在3ds Max中，模型的骨骼创建有bones和biped两种最常用的方法，bones是根据自己所建立的模型，添加合适的骨骼，选定质心，并进行相关的链接；biped常用于人物模型骨骼的建立，并在运动面板上进行相关的调节。

3 蒙皮的绑定

蒙皮就是在已建好的模型上添加Skin的修改器，对其进行蒙皮，使得骨骼和模型链接在一起，从而通过调节控制骨骼的动作来控制模型的运动。在蒙皮的时候要注意，模型不能为一个组，因为成组后再添加的修改器并没有添加到模型上。如果模型为一个组，则可以先添加编辑网格之后，再加蒙皮的修改器；也可以先解组，再选择部分模型，并把其他部分附加上，再加蒙皮修改器即可。添加蒙皮后适当调节封套，使得模型的所有的点都被包括进去。然后通过调整骨骼的动作来检查蒙皮的权重问题，特别要注意每个关节转折处的面，若有特别严重的褶皱、拉扯的点，则需要调节骨骼的权重，使得骨骼与模型刚好匹配。

4 动画动作的设计与制作

将模型进行骨骼蒙皮后，还需要给模型添加相应的动作来满足设计情节的需要。要使经过蒙皮绑定的角色模型根据脚本的设计动起来，必须对角色的骨骼进行操作，从而使骨骼驱动角色进行运动[1]。在3ds Max系统中，可以制作多种形式的动画，主要有关键帧动画，路径动画、控制器动画、粒子与空间扭曲动画、动力学动画等[2]。其中关键帧动画是根据设计需要，设置好首帧和尾帧的属性，从而通过添加设定关键帧的方法来完成，在某一帧对骨骼添加关键帧从而达到需要的动画效果；路径动画、控制器动画可以通过曲线控制器，控制运动轨迹，从而控制模型的动作；其次，还可以通过添加相应的约束条件来达到某些动画的效果；利用运动捕捉系统对表演者的动作进行捕捉也是模型动作制作的方法之一。

5 动画的渲染

动画制作完成之后，就可以对动画进行渲染输出了。3ds Max中有三种渲染器可选，扫描线渲染器、mental ray渲染器和VUE文件渲染器。扫描线渲染器是3ds Max传统自带的默认扫描器，它实质上是一种多功能渲染器，可以将场景渲染为从上到下生成的一系列扫描线；mental ray渲染器可以不用“手工”或通过生成光能传递解决方案来模拟复杂的照明效果[2]；VUE文件是自然环境建模软件创建的自然环境软件。

渲染动画的时候，有时候场景过大，且场景里边东西过多，会使得渲染时间太长，如果电脑在此期间出现问题，则会造成文件丢失。为了防止这个问题的产生，可以渲染tga图像格式，然后对图像进行合成即可；其次，也可以进行分层渲染，不要把所有的东西放在同一个场景中，对源文件分层保存，这样渲染的时候既省时也不容易出错。

6 总结

在信息技术迅速发展的今天，三维动画技术将会得到越来越多的人喜爱与认可。本文通过三维角色动画的制作技术详细的分析展示了三维动画的制作过程。角色模型和场景的建立，骨骼的创建，蒙皮的绑定，动画动作的设计与制作，动画的渲染五个部分中，模型和场景的建立是基础，骨骼创建和蒙皮绑定是关键，动画动作的设计与制作是核心，动画的渲染是目的，每一部分都是完成一个动画不可或缺的。

参考文献：

[1]石其乐.三维角色动画制作关键技术分析[J].计算机时代，2009（12）.

[2]喻晓和.虚拟现实技术基础教程[M].清华大学出版社，2015.

作者简介：胡向伟（1995-），女，河北邯郸人，本科在读。