項(xiàng)目三材質(zhì)燈光渲染101室內(nèi)場(chǎng)景燈光制作02玻璃杯渲染制作03黃瓜制作04蘋果制作05香煙盒貼圖制作06靜物組合模型渲染201

學(xué)習(xí)任務(wù)1室內(nèi)場(chǎng)景燈光制作3◆

熟悉Maya軟件自帶的燈光系統(tǒng)和Arnold燈光系統(tǒng)。◆

通過室內(nèi)場(chǎng)景燈光制作案例，學(xué)習(xí)調(diào)整燈光屬性的方法?！?/p>

學(xué)習(xí)不同類型的光源的使用方法。任務(wù)目標(biāo)4使用Maya軟件自帶燈光系統(tǒng)和Arnold燈光系統(tǒng)制作如圖所示的室內(nèi)場(chǎng)景。TITLEDIRECTORCAMERADATESCENETAKE任務(wù)引入5室內(nèi)場(chǎng)景燈光渲染效果圖一、燈光系統(tǒng)使用Maya軟件制作動(dòng)畫時(shí)，燈光是塑造生動(dòng)、逼真的三維場(chǎng)景的關(guān)鍵要素之一。它不僅能夠?yàn)閳?chǎng)景增添現(xiàn)實(shí)感，還能巧妙地創(chuàng)造氛圍并突出重要細(xì)節(jié)。Maya軟件內(nèi)置了豐富多樣的燈光類型，使得用戶能夠根據(jù)場(chǎng)景需求靈活選擇。在動(dòng)畫制作過程中，用戶還可使用Arnold燈光系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)而富有藝術(shù)感的照明效果。相關(guān)知識(shí)6如圖所示為Maya軟件自帶的燈光系統(tǒng)。該系統(tǒng)中包含了多種基礎(chǔ)且實(shí)用的燈光類型，如點(diǎn)光源、平行光、聚光燈等，它們各自具有獨(dú)特的照明特性和應(yīng)用場(chǎng)景。通過這些燈光類型的組合使用與調(diào)整，可以初步構(gòu)建場(chǎng)景的基本照明框架。7Maya軟件自帶的燈光系統(tǒng)如圖所示為Maya軟件中默認(rèn)集成的Arnold渲染器的燈光系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱Arnold燈光系統(tǒng)）。8Arnold渲染器的燈光系統(tǒng)Arnold是Maya軟件中集成的高級(jí)渲染系統(tǒng)，它基于物理算法，提供真實(shí)的光照和材質(zhì)效果，有自己的材質(zhì)和著色器，使用它能方便調(diào)整出絕大多數(shù)的材質(zhì)效果。該系統(tǒng)可增強(qiáng)燈光渲染的真實(shí)感和細(xì)膩度。Arnold燈光系統(tǒng)中包含Area?Light（區(qū)域光）、Skydome?Light（天空光）等類型燈光，使用該燈光系統(tǒng)時(shí)可以深入調(diào)整燈光的強(qiáng)度、顏色、衰減、陰影等屬性，甚至可以模擬復(fù)雜的物理現(xiàn)象，如次表面散射、全局光照和體積渲染等。9二、渲染1.?渲染器的類型Maya軟件提供了多種渲染器，每種渲染器都有其特定的優(yōu)勢(shì)和適用場(chǎng)景。本教材主要以Maya軟件自帶渲染器以及Arnold渲染器為主進(jìn)行講解。（1）Maya軟件自帶渲染器。Maya軟件自帶渲染器適用于簡(jiǎn)單的場(chǎng)景渲染和預(yù)覽渲染。它具有易用性和兼容性好的特點(diǎn)，但在處理復(fù)雜場(chǎng)景時(shí)或在對(duì)渲染質(zhì)量要求較高時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)性能不足的情況。10（2）Arnold渲染器。Arnold渲染器是一款較為先進(jìn)的渲染器，以高質(zhì)量和高效性而聞名。它支持多種材質(zhì)和燈光類型，能夠產(chǎn)生逼真的渲染效果。Arnold渲染器在Maya軟件中得到了廣泛應(yīng)用，特別是在影視動(dòng)畫和視覺效果制作領(lǐng)域。112.?渲染方法動(dòng)畫場(chǎng)景制作完成后，可在菜單欄選擇“Arnold>OpenArnoldRenderView”，打開Arnold的渲染視圖窗口，如圖

所示；也可以單擊狀態(tài)行中的“渲染當(dāng)前幀”圖標(biāo)，打開渲染視圖窗口。12Arnold渲染視圖窗口打開方式三、不同類型燈光的創(chuàng)建及編輯1.?點(diǎn)光源的創(chuàng)建及編輯在菜單欄選擇“創(chuàng)建>燈光>點(diǎn)光源”，即可創(chuàng)建點(diǎn)光源。點(diǎn)光源主要用于模擬單點(diǎn)向外發(fā)散的光，如燈泡、蠟燭等，如圖所示。13點(diǎn)光源的創(chuàng)建點(diǎn)光源創(chuàng)建完成后，單擊“渲染當(dāng)前幀”圖標(biāo)，在渲染視圖窗口中能看到亮度微弱的點(diǎn)光源，如圖所示。14初步渲染效果關(guān)閉渲染視圖窗口，選中燈光，按“Ctrl+A”快捷鍵打開光源的屬性編輯器，即可對(duì)光源顏色、強(qiáng)度等進(jìn)行調(diào)整，如圖所示。15

調(diào)整光源強(qiáng)度和顏色16光源調(diào)整后渲染效果在屬性編輯器“Arnold”卷展欄下，也可以編輯光源的各種屬性。另外，在屬性編輯器中，還可以將點(diǎn)光源修改為其他類型光源，如圖所示。在“類型”下拉菜單中，光源名稱以Ai開頭的是Arnold光源，這些光源下面的是Maya軟件自帶光源。17光源類型修改以及區(qū)域光

2.?區(qū)域光的創(chuàng)建及編輯在菜單欄選擇“創(chuàng)建>燈光>區(qū)域光”，即可創(chuàng)建區(qū)域光。區(qū)域光創(chuàng)建后，中間有一條線，線的方向就是光照的方向，在光源創(chuàng)建時(shí)可根據(jù)需要調(diào)整其方向，如圖所示。18區(qū)域光區(qū)域光的光照顏色、強(qiáng)度的調(diào)整方法與點(diǎn)光源的類似。可單擊狀態(tài)行中的“IPR?渲染當(dāng)前幀”圖標(biāo)，打開實(shí)時(shí)渲染窗口，在菜單欄選擇“渲染器

>Arnold?Renderer”，通過調(diào)整屬性值隨時(shí)觀察光源變化情況，如圖所示。19實(shí)時(shí)渲染在“Arnold”卷展欄下有一個(gè)名為“Normalize”（標(biāo)準(zhǔn)化）的參數(shù)，系統(tǒng)默認(rèn)該參數(shù)復(fù)選框處于勾選狀態(tài)，如勾選其復(fù)選框，則意味著燈光強(qiáng)弱與燈光面積無關(guān)（在真實(shí)的物理世界，燈光面積越大，燈光強(qiáng)度越大），在場(chǎng)景制作時(shí)，可通過該參數(shù)調(diào)整光源面積。如圖所示為該參數(shù)復(fù)選框勾選和未勾選狀態(tài)下區(qū)域光面積對(duì)比（左圖：勾選；右圖：未勾選）20區(qū)域光面積對(duì)比3.?平行光的創(chuàng)建及編輯平行光是一種具有明確方向的光源類型，主要用于模擬來自無限遠(yuǎn)處的光，如太陽光或月光。在菜單欄選擇“創(chuàng)建>燈光>平行光”，即可創(chuàng)建平行光。平行光的屬性僅與光的照射方向有關(guān)，對(duì)光源進(jìn)行放大、縮小或位置上的調(diào)整，均不會(huì)影響其照明效果。平行光具有明確的方向性限制，但不受特定區(qū)域的限制，如圖所示為改變平行光照射方向的前后效果對(duì)比。2122改變平行光照射方向的前后效果對(duì)比4.?Arnold?Area?Light（Arnold區(qū)域光）的創(chuàng)建及編輯在菜單欄選擇“Arnold>Lights>Area?Light”，即可創(chuàng)建Arnold區(qū)域光（也稱Arnold面光）。雖然Arnold區(qū)域光和Maya軟件自帶區(qū)域光類似，但也有不同之處。在前邊區(qū)域光創(chuàng)建的基礎(chǔ)上，在屬性編輯器中，將區(qū)域光修改為Aiarealight，可以看到Arnold區(qū)域光和Maya軟件自帶區(qū)域光的卷展欄略有不同。23卷展欄中的“Spread”（擴(kuò)散）表示從光源投射出來的光線的聚集程度，該參數(shù)默認(rèn)值為“1”，擴(kuò)展光線的方向?yàn)?80°。如圖所示為“Spread”為“0”時(shí)的渲染效果圖。24“Spread”為“0”時(shí)的渲染效果卷展欄中的“Soft?Edge”（軟化邊）表示燈光邊緣的模糊程度，即燈光的衰減程度。該參數(shù)默認(rèn)值為“1”，此時(shí)其邊緣最硬，如圖所示。該參數(shù)值越小，邊緣越模糊。25“Soft?Edge”為“1”時(shí)的渲染效果5.?Arnold環(huán)境光的創(chuàng)建及編輯Arnold燈光系統(tǒng)提供了多種環(huán)境光創(chuàng)建方式，其中最常見的是使用Skydome?Light或HDRI貼圖。（1）Skydome?Light。

在菜單欄選擇“Arnold>Lights>Skydome?Light”，

即可創(chuàng)建Skydome?Light，如圖所示，光源創(chuàng)建之后場(chǎng)景會(huì)被一個(gè)球體包裹。26創(chuàng)建Skydome?Light如圖所示為Skydome?Light默認(rèn)狀態(tài)下場(chǎng)景渲染效果。光源創(chuàng)建完成后，可在屬性編輯器中修改相關(guān)參數(shù)來調(diào)整燈光效果。27Skydome?Light默認(rèn)狀態(tài)下場(chǎng)景渲染效果（2）HDRI貼圖。HDR貼圖是一種用于在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中模擬真實(shí)世界光照效果的技術(shù)，能記錄更廣泛的亮度和顏色范圍，并將信息傳遞給場(chǎng)景。若使用HDRI貼圖作為環(huán)境光，可以將HDRI貼圖加載到Skydome?Light的背景貼圖屬性中，然后調(diào)整貼圖的分辨率和映射方式以獲得最佳效果。2829四、燈光調(diào)整注意事項(xiàng)（1）光照的顏色和強(qiáng)度一定要符合預(yù)期的設(shè)定，色溫調(diào)整要符合場(chǎng)景氛圍，不要出現(xiàn)色彩不協(xié)調(diào)的情況。（2）不同類型的燈光用來模擬不同的光源，制作的時(shí)候要選擇合適的燈光類型，如不能用點(diǎn)光源來模擬太陽光。（3）要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整區(qū)域光的Normalize、Spread、Roundness（粗糙度）和Soft?Edge等參數(shù)，使得光照效果符合預(yù)期。（4）一個(gè)場(chǎng)景中經(jīng)常運(yùn)用到不同類型的燈光，它們之間的強(qiáng)度、顏色、陰影等屬性一定要相互協(xié)調(diào)、主次分明。02

學(xué)習(xí)任務(wù)2玻璃杯渲染制作30◆

了解Maya軟件的材質(zhì)及其類型，以及不同材質(zhì)的適用對(duì)象。◆

熟悉Hypershade窗口及其使用方法。◆

掌握在渲染進(jìn)程中靈活調(diào)整面光角度、強(qiáng)度等的方法?！?/p>

學(xué)會(huì)通過調(diào)整Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)的透射屬性，實(shí)現(xiàn)玻璃材質(zhì)多樣化的透明效果?！?/p>

通過玻璃杯的實(shí)例制作，能舉一反三地做好一系列透明物體的渲染效果處理工作。任務(wù)目標(biāo)31使用Arnold材質(zhì)進(jìn)行圖所示以玻璃杯為主體的靜物組合的制作和渲染。TITLEDIRECTORCAMERADATESCENETAKE任務(wù)引入32

靜物組合渲染效果圖一、材質(zhì)材質(zhì)是模擬物體表面外觀特性的屬性集合，它決定了模型在渲染時(shí)的顏色、紋理、光澤和反射效果等。相關(guān)知識(shí)331.?材質(zhì)類型Maya軟件提供了多種材質(zhì)類型以及靈活的材質(zhì)賦予方法，以滿足不同的渲染需求。材質(zhì)包括Lambert、Blinn、Phong等基本材質(zhì)和高級(jí)材質(zhì)，如圖所示。34Lambert、Blinn、Phong的默認(rèn)效果圖（1）Lambert。Lambert是最簡(jiǎn)單的著色模型，不包含任何鏡面屬性，不反映周圍環(huán)境，適用于創(chuàng)建天然材質(zhì)，如巖石、木材、磚等。（2）Blinn。Blinn類似于Lambert，但增加了高光效果，適用于制作具有高光的一些物體，如金屬、人體皮膚等，具有高質(zhì)量的鏡面高光效果。（3）Phong。Phong是更高級(jí)的著色模型，能夠模擬復(fù)雜的高光和反射效果，適用于制作濕滑、表面光澤的物體，如玻璃、水等。（4）高級(jí)材質(zhì)。Maya軟件除了提供上述基本材質(zhì)外，還支持多種高級(jí)材質(zhì)和特效的創(chuàng)建，如體積材質(zhì)、置換材質(zhì)、層疊材質(zhì)等。這些高級(jí)材質(zhì)和特效可以通過Hypershade窗口進(jìn)行創(chuàng)建和編輯，以滿足更復(fù)雜的渲染需求。352.?基本材質(zhì)賦予的方法方法一：選中對(duì)象，右擊，在熱盒的菜單中選擇圖中的幾個(gè)選項(xiàng)，即可為對(duì)象賦予材質(zhì)并對(duì)材質(zhì)屬性進(jìn)行簡(jiǎn)單編輯。使用Maya軟件建模時(shí)，新創(chuàng)建的對(duì)象的默認(rèn)材質(zhì)是Lambert。36基本材質(zhì)的賦予方法方法二：選中對(duì)象，單擊“渲染”工具架上的材質(zhì)圖標(biāo)，即可為對(duì)象賦予基本材質(zhì)，如圖所示。37“渲染”工具架上的材質(zhì)圖標(biāo)3.?材質(zhì)屬性的編輯方法使用Maya軟件創(chuàng)建場(chǎng)景時(shí)，材質(zhì)的屬性大多時(shí)候在屬性編輯器中即可修改，如需復(fù)雜修改，可在Hypershade窗口中進(jìn)行修改。38二、紋理1.?紋理的概念和類型材質(zhì)定義了物體表面的基礎(chǔ)屬性及其與光線的交互方式，而紋理則賦予了物體表面精細(xì)的圖案與細(xì)節(jié)特征。在三維模型渲染過程中，材質(zhì)與紋理相輔相成，共同塑造物體表面的整體視覺效果。39在Maya軟件中，

紋理可以根據(jù)其來源和應(yīng)用方式分為兩大類：程序紋理（ProceduralTextures）和文件紋理（Image?Textures）。程序紋理是由算法生成的紋理，不依賴于外部圖像文件文件紋理是基于圖像文件的紋理，它們可以是位圖或矢量圖，通常具有更豐富的細(xì)節(jié)和更強(qiáng)的真實(shí)感Maya軟件中集成了大量的程序紋理，如圖所示。4041

程序紋理節(jié)點(diǎn)2.?紋理的創(chuàng)建與編輯在Maya軟件中，選中對(duì)象，在屬性編輯器“公共材質(zhì)屬性”卷展欄下單擊“顏色”參數(shù)后的棋盤格圖標(biāo)，即可打開“創(chuàng)建渲染節(jié)點(diǎn)”窗口。另外，也可以通過Hypershade窗口來創(chuàng)建紋理，在菜單欄選擇“窗口>

渲染編輯器>Hypershade”，即可打開Hypershade窗口，Hypershade窗口中包含“創(chuàng)建”選項(xiàng)卡，其功能與“創(chuàng)建渲染節(jié)點(diǎn)”窗口功能相同。選擇“創(chuàng)建”選項(xiàng)卡下的紋理相關(guān)選項(xiàng)，然后選擇所需的紋理類型即可創(chuàng)建紋理。選擇紋理類型后，可以在屬性編輯器中編輯其屬性，如顏色、對(duì)比度、UV坐標(biāo)等，如圖所示。按快捷鍵“6”，可在工作區(qū)中顯示紋理創(chuàng)建效果。4243

紋理的創(chuàng)建與編輯三、Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)具有一系列基本屬性，包括基礎(chǔ)（Base）、鏡面（Specular）、

透

射（Transmission）、次表面散射（Subsurface）、涂層（Coat）、光澤（Sheen）、薄膜（Thin?Film）、自發(fā)光（Emission）、幾何體（Geometry）、ID、高級(jí)（Advanced）等。每個(gè)屬性都可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，這一特性使得Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)能夠模擬更復(fù)雜的材質(zhì)效果，如皮膚、玉石、金屬等。44Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)球支持節(jié)點(diǎn)連接和材質(zhì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。用戶可以通過將不同的紋理節(jié)點(diǎn)（如顏色紋理、凹凸紋理、反射紋理等）連接到Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)球的相應(yīng)屬性上，來創(chuàng)建復(fù)雜的材質(zhì)效果。這節(jié)點(diǎn)連接的方式使得Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)球具有極高的靈活性和可定制性。Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)球在影視特效、游戲開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在場(chǎng)景創(chuàng)建時(shí)，選中對(duì)象，右擊，在彈出的菜單中選擇“指定新材質(zhì)”，然后在彈出的窗口中選擇“Arnold>aiStandardSurface”，即可為對(duì)象賦予Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)。4503

學(xué)習(xí)任務(wù)3黃瓜制作46◆

學(xué)會(huì)通過調(diào)整節(jié)點(diǎn)屬性來實(shí)現(xiàn)所需視覺效果?！?/p>

掌握漸變紋理的創(chuàng)建方法，并使用這些紋理來豐富材質(zhì)的顏色和凹凸細(xì)節(jié)?！?/p>

學(xué)會(huì)使用bump2d節(jié)點(diǎn)來創(chuàng)建凹凸效果，運(yùn)用凹凸貼圖模擬物體表面的不規(guī)則效果。任務(wù)目標(biāo)47使用材質(zhì)、紋理等相關(guān)知識(shí)制作如圖所示黃瓜。TITLEDIRECTORCAMERADATESCENETAKE任務(wù)引入48黃瓜渲染效果圖一、HypershadeHypershade是Maya軟件用于渲染的中心工作區(qū)域，用于創(chuàng)建、編輯和連接渲染節(jié)點(diǎn)（如紋理、材質(zhì)、燈光、渲染工具和特殊效果等），以及構(gòu)建著色網(wǎng)絡(luò)。相關(guān)知識(shí)49在菜單欄選擇“窗口>渲染編輯器>?Hypershade”或單擊狀態(tài)行中“顯示Hypershade窗口”圖標(biāo)，即可打開Hypershade窗口，如圖所示。50“顯示Hypershade窗口”圖標(biāo)1.?Hypershade窗口的界面組成Hypershade窗口由多個(gè)部分組成，包括瀏覽器、“創(chuàng)建”選項(xiàng)卡、工作區(qū)、材質(zhì)查看器、特性編輯器等，如圖所示。51Hypershade窗口（1）瀏覽器：位于菜單欄的下方，由工具欄和樣本分類區(qū)兩部分組成。工具欄中的工具用來編輯和調(diào)整材質(zhì)節(jié)點(diǎn)在樣本分類區(qū)中的顯示方式。樣本分類區(qū)通過“材質(zhì)”“紋理”“工具”“燈光”“攝影機(jī)”等多個(gè)選項(xiàng)卡將節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分類，方便查找相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。（2）“創(chuàng)建”選項(xiàng)卡：用于創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)。單擊“創(chuàng)建”選項(xiàng)卡中的節(jié)點(diǎn)，可以創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)并將其添加到節(jié)點(diǎn)圖表中。也可以通過按空格鍵，然后輸入節(jié)點(diǎn)的類型，或者將節(jié)點(diǎn)從“創(chuàng)建”選項(xiàng)卡拖放到工作區(qū)來創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)。52（3）工作區(qū)：用于創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)并構(gòu)建著色器網(wǎng)絡(luò)（通過節(jié)點(diǎn)編輯界面）。可以在同一視圖模式下（簡(jiǎn)單、已連接、完全和自定義4種模式）顯示各種節(jié)點(diǎn)。默認(rèn)情況下，Hypershade窗口中的節(jié)點(diǎn)在自定義模式（僅顯示常用的屬性）下顯示。（4）材質(zhì)查看器：位于Hypershade窗口的右上方，用于渲染著色器或已單放的材質(zhì)。（5）特性編輯器：用于查看著色節(jié)點(diǎn)屬性，使用時(shí)也可以切換到屬性編輯器查看更多屬性。532.?Hypershade的使用方法（1）創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)是創(chuàng)建和編輯材質(zhì)的基本單元。在“創(chuàng)建”選項(xiàng)卡中，選擇所需的材質(zhì)類型，然后將其拖放到工作區(qū)；也可以在“瀏覽器”面板中找到并拖動(dòng)所需的材質(zhì)類型。（2）編輯材質(zhì)屬性。選擇剛創(chuàng)建的材質(zhì)節(jié)點(diǎn)，然后在特性編輯器中調(diào)整其屬性。（3）連接紋理節(jié)點(diǎn)和材質(zhì)節(jié)點(diǎn)。如果需要為材質(zhì)添加紋理，可以在瀏覽器或“創(chuàng)建”選項(xiàng)卡中找到并拖動(dòng)所需的紋理節(jié)點(diǎn)到工作區(qū)。然后，將紋理節(jié)點(diǎn)的輸出端口連接到材質(zhì)節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)屬性端口上。54二、復(fù)雜材質(zhì)的編輯方法1.?創(chuàng)建及顯示節(jié)點(diǎn)（1）創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)。在工作區(qū)右擊，選擇“創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)”，即可創(chuàng)建一個(gè)新節(jié)點(diǎn)。（2）顯示節(jié)點(diǎn)。選擇創(chuàng)建對(duì)象的材質(zhì)球，單擊“輸入和輸出連接”圖標(biāo)，工作區(qū)會(huì)顯示該材質(zhì)球上的節(jié)點(diǎn)，如圖所示。55工作區(qū)顯示材質(zhì)球上的節(jié)點(diǎn)2.?編輯節(jié)點(diǎn)（1）調(diào)整節(jié)點(diǎn)屬性。選中節(jié)點(diǎn)后，在屬性編輯器或特性編輯器中會(huì)顯示該節(jié)點(diǎn)的屬性?？筛鶕?jù)需要調(diào)整這些屬性，如更改顏色、透明度、紋理映射方式等，如圖所示。56調(diào)整節(jié)點(diǎn)屬性（2）連接節(jié)點(diǎn)和斷開連接。在工作區(qū)中，單擊并拖動(dòng)連接線，可以將一個(gè)節(jié)點(diǎn)另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸入端口上。如果要斷開節(jié)點(diǎn)之間的連接，可以選擇連接線并按“Delete”鍵。（3）使用鼠標(biāo)中鍵操作。鼠標(biāo)中鍵在Hypershade窗口中非常有用。57三、凹凸貼圖1.?bump2d節(jié)點(diǎn)的概念在Maya軟件中，bump2d節(jié)點(diǎn)是一種用于將2D紋理轉(zhuǎn)化為凹凸貼圖的材質(zhì)節(jié)點(diǎn)，使用該節(jié)點(diǎn)可將2D紋理轉(zhuǎn)化為凹凸貼圖，從而在平滑物體表面產(chǎn)生凹凸感，模擬出如巖石、木頭等材質(zhì)的表面質(zhì)感。2.?bump2d節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建在對(duì)象的Hypershade窗口的工作區(qū)中，在2D紋理節(jié)點(diǎn)上長(zhǎng)按鼠標(biāo)中鍵，將該節(jié)點(diǎn)拖動(dòng)到對(duì)象屬性編輯器中的“凹凸貼圖”參數(shù)上，即可創(chuàng)建bump2d節(jié)點(diǎn)。5804

學(xué)習(xí)任務(wù)4蘋果制作59◆

掌握三點(diǎn)布光法的使用方法，能使用經(jīng)典的三點(diǎn)布光技術(shù)設(shè)置光源（主光源、輔光源和背光源）。◆

掌握程序紋理分形節(jié)點(diǎn)的使用方法以及技巧。任務(wù)目標(biāo)60使用材質(zhì)編輯、燈光渲染等技術(shù)制作圖所示的蘋果。TITLEDIRECTORCAMERADATESCENETAKE任務(wù)引入61蘋果渲染效果圖一、三點(diǎn)布光法三點(diǎn)布光法作為一種經(jīng)典的照明技術(shù)，在影視制作、攝影藝術(shù)及舞臺(tái)呈現(xiàn)中得到了廣泛應(yīng)用，其核心目的在于營(yíng)造出均衡且富有層次感的畫面效果。具體而言，“三點(diǎn)布光”并非簡(jiǎn)單地布置三盞燈光，而是指精心配置主光源、輔光源以及背光源。相關(guān)知識(shí)62主光源作為照明體系的核心，負(fù)責(zé)為場(chǎng)景或物體提供主要的光照，奠定畫面整體的光影基調(diào)。輔光源則起到補(bǔ)充光照和柔化主光效果的作用，通過調(diào)整其位置與強(qiáng)度，可以細(xì)膩地勾勒出物體的輪廓，增強(qiáng)畫面的立體感。背光源則置于物體背后，用以分離物體與背景，突出物體的輪廓，進(jìn)一步增加畫面的空間深度。在實(shí)際操作中，通過精準(zhǔn)布局這三種光源，并細(xì)致調(diào)整它們的光照強(qiáng)度（Intensity），可以巧妙地塑造出物體的立體形態(tài)，營(yíng)造豐富多變的光影效果，從而大幅提升畫面的視覺表現(xiàn)力與感染力。63種光源的位置、功能以及效果見下表。64三種光源的位置、功能以及效果二、分形節(jié)點(diǎn)1.?分形節(jié)點(diǎn)的概念和作用在Maya軟件中，分形節(jié)點(diǎn)是一種用于生成復(fù)雜紋理的節(jié)點(diǎn)，它基于數(shù)學(xué)上的分形理論。分形節(jié)點(diǎn)通過對(duì)簡(jiǎn)單的形狀不斷重復(fù)縮放和旋轉(zhuǎn)來生成復(fù)雜的紋理。使用分形節(jié)點(diǎn)，可以生成各種形狀和紋理，如山脈、云彩、水波等。2.?分形節(jié)點(diǎn)的使用方法創(chuàng)建對(duì)象后，打開Hypershade窗口，在“創(chuàng)建”選項(xiàng)卡中選擇“2D紋理>分形”，即可在工作區(qū)中創(chuàng)建分形節(jié)點(diǎn)。連接分形節(jié)點(diǎn)和材質(zhì)節(jié)點(diǎn)，即可在材質(zhì)上應(yīng)用該節(jié)點(diǎn)。6505

學(xué)習(xí)任務(wù)5香煙盒貼圖制作66◆

了解UV坐標(biāo)與紋理圖像之間的關(guān)系。◆

學(xué)習(xí)和掌握UV編輯的相關(guān)技巧。◆

學(xué)習(xí)通過UV編輯器對(duì)UV進(jìn)行剪切、縫合、展開和排布的方法。任務(wù)目標(biāo)67使用給定素材，通過UV編輯制作如圖所示的煙盒。TITLEDIRECTORCAMERADATESCENETAKE任務(wù)引入68

煙盒渲染效果圖一、UV紋理映射概念在Maya軟件中，每個(gè)頂點(diǎn)不僅擁有其在三維空間中的位置信息（即X、Y、Z坐標(biāo)），還被賦予了相應(yīng)的UV坐標(biāo)。與描述空間位置的三維XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)不同，UV坐標(biāo)系統(tǒng)是一個(gè)二維坐標(biāo)系統(tǒng)，它專門用于確定紋理在三維模型表面的精確位置?，F(xiàn)實(shí)世界的物體表面豐富多樣，而UV坐標(biāo)正是實(shí)現(xiàn)將二維紋理準(zhǔn)確無誤地“貼合”到三維模型表面的關(guān)鍵。在三維建模的語境下，UV紋理映射可以理解為將二維紋理“包裹”并“固定”在三維模型表面的過程。相關(guān)知識(shí)69二、UV編輯1.?UV編輯器的啟動(dòng)Maya軟件中的UV編輯器有一個(gè)專門的界面，用于展開、編輯和查看模型的UV坐標(biāo)。用戶只需在菜單欄“UV”菜單中選擇第一個(gè)命令，即可輕松啟動(dòng)UV編輯器。702.?UV空間在UV編輯器中能夠看到，棋盤格紋理被加載到了如圖所示紅色區(qū)域內(nèi)。71UV空間及其大小此區(qū)域也稱UV空間，是指模型表面展開后的二維空間，UV空間采用0到1的坐標(biāo)系進(jìn)行度量，這意味著所有的UV坐標(biāo)值都將落在這個(gè)范圍內(nèi)，唯有在UV空間內(nèi)，模型的UV坐標(biāo)才是有效且可被正確解析的。簡(jiǎn)而言之，UV空間是模型紋理映射與編輯的核心區(qū)域。723.?UV展開在模型處理中的必要性在紋理映射過程中，一個(gè)關(guān)鍵的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是紋理在模型表面的表現(xiàn)。當(dāng)棋盤格紋理在模型上均勻展開、黑白相間、無變形現(xiàn)象時(shí)，這表明UV展開是恰當(dāng)?shù)?，如圖所示。73

紋理均勻展開然而，當(dāng)對(duì)模型進(jìn)行一定程度的變形操作時(shí)，如果UV空間內(nèi)的UV展開方式未做相應(yīng)調(diào)整，那么棋盤格紋理在模型表面就會(huì)出現(xiàn)變形現(xiàn)象，如圖所示。74紋理變形4.?UV的編輯方法及注意事項(xiàng)UV的編輯是對(duì)邊進(jìn)行剪切和縫合。打開UV編輯器后，先右擊，選擇“邊”，然后長(zhǎng)按“Shift”鍵并右擊快速訪問剪切、縫合等工具，如圖所示。75UV的編輯方法UV編輯注意事項(xiàng)如下：（1）為處理紋理接縫，應(yīng)選取物理世界中較為隱蔽的位置進(jìn)行UV切割與拼接，以確保最終視覺效果不受影響，即切割位置的選擇需避免引起視覺上的不連續(xù)性。（2）在展開UV之前，必須刪除模型的歷史操作記錄，否則會(huì)導(dǎo)致UV比例失調(diào)。765.?UV殼的編輯UV殼，也稱為UV片（UV?Patch），代表模型表面上的一個(gè)單獨(dú)區(qū)域或部分展開區(qū)域。模型經(jīng)過剪切處理后，會(huì)根據(jù)剪切線被拆分成多個(gè)部分，每個(gè)部分即對(duì)應(yīng)一個(gè)UV殼。在Maya軟件中，可以對(duì)這些UV殼進(jìn)行移動(dòng)、縮放和旋轉(zhuǎn)等操作，操作方式與在場(chǎng)景中操作的方式相同。77在UV編輯器中右擊，選擇“UV殼”，即可對(duì)其進(jìn)行下一步的操作和編輯，如圖所示。78UV殼三、“凍結(jié)變換”命令在Maya軟件中，“凍結(jié)變換”是一個(gè)極為實(shí)用的命令，它能將對(duì)象的當(dāng)前變換屬性（包括位移、旋轉(zhuǎn)和縮放）重置，同時(shí)確保對(duì)象在場(chǎng)景中的視覺位置、方向和大小保持不變。79如圖所示，圓柱體在經(jīng)過多次編輯后，其變換屬性調(diào)整次數(shù)較多，這會(huì)給后續(xù)操作帶來不便。此時(shí)，在菜單欄選擇“修改>凍結(jié)變換”，即可將圓柱體的所有變換屬性數(shù)值重置。80執(zhí)行“凍結(jié)變換”命令06

學(xué)習(xí)任務(wù)6靜物組合模型渲染81◆

掌握Maya軟件中實(shí)時(shí)區(qū)域渲染功能的使用方法。◆

學(xué)會(huì)無縫貼圖的制作技術(shù)?！?/p>

熟悉Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)預(yù)設(shè)的使用方法。任務(wù)目標(biāo)82使用Arnold渲染器為如圖中三維靜物組合模型賦予材質(zhì)并渲染。TITLEDIRECTORCAMERADATESCENETAKE任務(wù)引入83三維靜物組合模型及最終渲染效果一、實(shí)時(shí)區(qū)域渲染在Maya軟件中，實(shí)時(shí)區(qū)域渲染是一項(xiàng)極為強(qiáng)大的功能，它使得用戶能夠即時(shí)查看并渲染場(chǎng)景中的特定區(qū)域，無須等待整個(gè)場(chǎng)景渲染完畢，極大地提升了用戶工作效率。在復(fù)雜的綜合場(chǎng)景中，由于物體眾多，全面渲染往往耗時(shí)頗長(zhǎng)。為了顯著提升工作效率并有效節(jié)約時(shí)間，可以采用局部渲染的方法。相關(guān)知識(shí)84二、Arnold節(jié)點(diǎn)1.?節(jié)點(diǎn)的功能和特點(diǎn)（1）aiBump2d節(jié)點(diǎn)。aiBump2d節(jié)點(diǎn)是一個(gè)用于模擬表面細(xì)微不平（如凹痕、劃痕）的二維凹凸節(jié)點(diǎn)，它在不改變幾何體實(shí)際結(jié)構(gòu)的情況下，通過2D貼圖創(chuàng)造視覺上的凹凸感。（2）aiNoise節(jié)點(diǎn)。aiNoise節(jié)點(diǎn)專用于生成噪波紋理，能夠產(chǎn)生無序的噪點(diǎn)，模擬自然和隨機(jī)的紋理效果。此節(jié)點(diǎn)不僅可用于創(chuàng)建紋理，還能作為凹凸貼圖的控制源，調(diào)整凹凸效果的分布與強(qiáng)度。85（3）aiUserDataFloat節(jié)點(diǎn)。aiUserDataFloat節(jié)點(diǎn)是一個(gè)用戶自定義的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，它允許用戶存儲(chǔ)并在渲染過程中使用浮點(diǎn)值。這些數(shù)據(jù)可被傳遞至材質(zhì)或幾何體上，用于動(dòng)態(tài)控制顏色值、偏移量等。（4）aiRange節(jié)點(diǎn)。aiRange節(jié)點(diǎn)用于調(diào)整輸入值的范圍，通過設(shè)定最小值和最大值，它能夠精確控制材質(zhì)或紋理的最終效果。862.?節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系（1）aiNoise節(jié)點(diǎn)與aiBump2d節(jié)點(diǎn)。aiNoise節(jié)點(diǎn)連接aiBump2d節(jié)點(diǎn)，通過噪波紋理控制凹凸效果的分布與強(qiáng)度，從而模擬出更加真實(shí)的表面質(zhì)感。（2）aiRange節(jié)點(diǎn)與aiNoise節(jié)點(diǎn)。aiRange節(jié)點(diǎn)可置于aiNoise節(jié)點(diǎn)與BaseColor（或Roughness）之間，用于調(diào)整噪點(diǎn)的分布范圍與對(duì)比度，實(shí)現(xiàn)更為細(xì)膩的紋理控制。87（3）aiUserDataFloat節(jié)點(diǎn)與材質(zhì)屬性?？赏ㄟ^連接aiUserDataFloat節(jié)點(diǎn)和aiStandardSurface節(jié)點(diǎn)的顏色等屬性，實(shí)現(xiàn)材質(zhì)顏色值的動(dòng)態(tài)控制，增強(qiáng)渲染靈活性與個(gè)性。（4）aiRange節(jié)點(diǎn)與aiNoise節(jié)點(diǎn)的高級(jí)連接。在某些特定情況下，aiRange節(jié)點(diǎn)的輸出端也可連接aiNoise節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步微調(diào)噪點(diǎn)的對(duì)比度和分布，滿足更為復(fù)雜的紋理制作需求。通過結(jié)合使用這些節(jié)點(diǎn)，可以創(chuàng)建出豐富多樣的材質(zhì)和紋理效果。88三、Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)預(yù)設(shè)Arnold標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)是一種極為通用的材質(zhì)類型，能夠模擬出日常生活中幾乎所有可見的材質(zhì)效果。在Maya軟件中，該材質(zhì)不僅功能強(qiáng)大，還提供了一系列預(yù)設(shè)材質(zhì)，便于用戶在進(jìn)行材質(zhì)調(diào)整時(shí)直接參考，從而有效節(jié)省工作時(shí)間。如圖所示，單擊“預(yù)設(shè)”按鈕，系統(tǒng)會(huì)彈出各類不同的材質(zhì)選項(xiàng)。89預(yù)設(shè)材質(zhì)

項(xiàng)目四動(dòng)畫制作9001小球彈跳動(dòng)畫制作02魚游動(dòng)動(dòng)畫制作03推拉門開關(guān)動(dòng)畫制作9101

學(xué)習(xí)任務(wù)1小球彈跳動(dòng)畫制作92◆

認(rèn)識(shí)動(dòng)畫模塊及時(shí)間軸。◆

掌握曲線編輯器的使用方法。◆

學(xué)會(huì)制作小球彈跳的小動(dòng)畫。◆

通過制作小球彈跳動(dòng)畫掌握使用Maya軟件制作動(dòng)畫的基本方法。任務(wù)目標(biāo)93如圖所示是小球彈跳動(dòng)畫中的一個(gè)畫面，請(qǐng)應(yīng)用Maya軟件動(dòng)畫模塊相關(guān)命令制作小球彈跳動(dòng)畫。TITLEDIRECTORCAMERADATESCENETAKE任務(wù)引入94小球彈跳動(dòng)畫畫面一、時(shí)間軸時(shí)間軸位于界面的底部，是控制動(dòng)畫、顯示動(dòng)畫的關(guān)鍵幀和時(shí)間范圍的關(guān)鍵部分。它是創(chuàng)建與編輯動(dòng)畫的關(guān)鍵所在，并且允許用戶執(zhí)行多項(xiàng)重要操作：創(chuàng)建和編輯關(guān)鍵幀、設(shè)定動(dòng)畫的起始幀與結(jié)束幀以及播放和預(yù)覽動(dòng)畫效果，如圖所示。相關(guān)知識(shí)95時(shí)間軸二、幀的概念在Maya軟件中，幀是用于衡量和控制動(dòng)畫時(shí)長(zhǎng)和變化的基本單位，例如，關(guān)鍵幀是用戶設(shè)定的具有特定屬性的幀，用于定義動(dòng)畫中的關(guān)鍵動(dòng)作或狀態(tài)的變化。幀速率是每秒內(nèi)播放的幀數(shù)，常用的幀速率有24幀/秒（fps）、25幀/秒、30幀/秒等。幀速率越高，動(dòng)畫看起來越流暢。創(chuàng)作動(dòng)畫時(shí)，單擊界面右下角的“動(dòng)畫首選項(xiàng)”標(biāo)簽，在彈出的窗口“類別”列表中選擇“時(shí)間滑塊”，即可設(shè)定“幀速率”，電影一般設(shè)定為“24fps”，如圖所示。9697設(shè)置幀速率三、創(chuàng)建關(guān)鍵幀的方法在Maya軟件中，創(chuàng)建關(guān)鍵幀的方法主要有三種：第一種方法是使用快捷鍵創(chuàng)建關(guān)鍵幀。操作時(shí)，先調(diào)整好指定對(duì)象的狀態(tài)，然后在時(shí)間軸上找到要設(shè)置關(guān)鍵幀的位置，按快捷鍵“S”，此時(shí)時(shí)間軸上出現(xiàn)一條紅色豎線，這代表關(guān)鍵幀已成功創(chuàng)建。9899使用快捷鍵創(chuàng)建關(guān)鍵幀如圖所示，當(dāng)調(diào)整好小球的位置和大小后，在時(shí)間軸的第5幀位置上按快捷鍵“S”，即可在第5幀處創(chuàng)建一個(gè)關(guān)鍵幀。第二種方法是使用自動(dòng)關(guān)鍵幀功能創(chuàng)建關(guān)鍵幀?！白詣?dòng)關(guān)鍵幀”的圖標(biāo)位于界面右下角“動(dòng)畫首選項(xiàng)”標(biāo)簽旁邊，如圖所示。單擊此圖標(biāo)，當(dāng)其變?yōu)榧t色時(shí)，即表示自動(dòng)關(guān)鍵幀功能已被激活。此后，在動(dòng)畫制作過程中，對(duì)界面上的指定對(duì)象進(jìn)行任何操作，Maya軟件都會(huì)自動(dòng)在時(shí)間軸上創(chuàng)建一個(gè)關(guān)鍵幀。但需要注意的是，第一個(gè)關(guān)鍵幀通常需要手動(dòng)創(chuàng)建以激活自動(dòng)關(guān)鍵幀功能。100激活自動(dòng)關(guān)鍵幀功能第三種方法是通過通道盒來創(chuàng)建關(guān)鍵幀。首先，在通道盒中選擇需要設(shè)置關(guān)鍵幀的屬性，然后右擊該屬性值，在彈出的菜單中選擇“為選定項(xiàng)設(shè)置關(guān)鍵幀”，如圖所示。這樣，Maya軟件便會(huì)為指定的屬性創(chuàng)建一個(gè)關(guān)鍵幀。此方法允許用戶對(duì)指定對(duì)象的某個(gè)或某些屬性（甚至所有屬性）進(jìn)行精細(xì)的關(guān)鍵幀創(chuàng)建。101使用通道盒創(chuàng)建關(guān)鍵幀四、曲線圖編輯器1.?曲線圖編輯器的打開方式曲線圖編輯器是用于編輯動(dòng)畫曲線的強(qiáng)大工具。在菜單欄選擇“窗口>動(dòng)畫編輯器>曲線圖編輯器”，即可打開曲線圖編輯器。在曲線圖編輯器中，每一條曲線都代表了一個(gè)對(duì)象屬性隨時(shí)間發(fā)展的變化軌跡?？梢酝ㄟ^拖動(dòng)曲線上的控制點(diǎn)或調(diào)整曲線的形狀，來精細(xì)地控制對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡和變化速度，如圖所示。102103曲線圖編輯器2.?曲線圖編輯器的功能（1）編輯關(guān)鍵幀。在曲線圖編輯器中，用戶可以輕松選擇、移動(dòng)或刪除關(guān)鍵幀，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)畫節(jié)奏變化的精確把控。（2）調(diào)整曲線弧度。用戶可以通過調(diào)整關(guān)鍵幀上的手柄來改變曲線的弧度，進(jìn)而調(diào)整對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)，用戶還可以將手柄打斷，單獨(dú)調(diào)整一側(cè)的曲線，以實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)的運(yùn)動(dòng)控制。此外，通過選擇線性、平滑或階躍等不同的曲線類型，用戶可以進(jìn)一步豐富對(duì)象的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。104如圖所示，通過選中關(guān)鍵幀并使用手柄進(jìn)行調(diào)整，用戶可以輕松改變曲線的弧度，進(jìn)而調(diào)整對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和速度。105調(diào)整曲線弧度（3）選擇特定時(shí)間范圍。這一特性使得用戶能夠聚焦于動(dòng)畫的某個(gè)特定部分進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。同時(shí)，用戶還能夠同時(shí)查看和編輯多個(gè)相關(guān)屬性的曲線，如位置、旋轉(zhuǎn)、縮放等，這一功能極大地提升了動(dòng)畫制作的效率與便捷性。如圖所示，用戶可以在同一界面中清晰地看到對(duì)象所有屬性的曲線，從而更加直觀地調(diào)整動(dòng)畫效果。106對(duì)象相關(guān)屬性曲線02

學(xué)習(xí)任務(wù)2魚游動(dòng)動(dòng)畫制作107◆

認(rèn)識(shí)路徑動(dòng)畫?！?/p>

能夠制作魚游動(dòng)的小動(dòng)畫?！?/p>

通過制作魚游動(dòng)動(dòng)畫掌握使用Maya軟件制作路徑動(dòng)畫的基本方法。任務(wù)目標(biāo)108如圖所示是魚游動(dòng)動(dòng)畫的畫面，請(qǐng)應(yīng)用Maya軟件中的路徑動(dòng)畫制作技術(shù)制作該動(dòng)畫。TITLEDIRECTORCAMERADATESCENETAKE任務(wù)引入109魚游動(dòng)動(dòng)畫的畫面一、路徑動(dòng)畫及其創(chuàng)建方法1.?路徑動(dòng)畫的概念路徑動(dòng)畫是一種動(dòng)畫技術(shù)，它主要用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)對(duì)象（如角色、攝像機(jī)、圖形元素等）沿一個(gè)預(yù)先定義的路徑進(jìn)行移動(dòng)的效果，這種技術(shù)能夠生動(dòng)地模擬如交通工具沿特定路徑運(yùn)動(dòng)、樹葉自然飄落、魚類在水中自由游動(dòng)等自然現(xiàn)象和動(dòng)態(tài)場(chǎng)景。相關(guān)知識(shí)110在動(dòng)畫制作過程中，路徑動(dòng)畫的應(yīng)用非常廣泛。它不僅可用于創(chuàng)建角色的移動(dòng)軌跡，還可以用于控制攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)路徑，從而拍攝出更富有動(dòng)感和視覺沖擊力的畫面。2.?路徑動(dòng)畫的創(chuàng)建方法在動(dòng)畫制作時(shí)，選中對(duì)象和運(yùn)動(dòng)路徑，在菜單欄選擇“約束>運(yùn)動(dòng)路徑>連接到運(yùn)動(dòng)路徑”，即可使對(duì)象沿路徑運(yùn)動(dòng)。1113.?運(yùn)動(dòng)路徑主要屬性調(diào)整方法在下圖中，長(zhǎng)方體雖然運(yùn)動(dòng)起來了，但目前仍然在做橫向運(yùn)動(dòng)，如果想讓長(zhǎng)方體沿其長(zhǎng)度方向與預(yù)設(shè)路徑相切地移動(dòng)，則需要調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)。112長(zhǎng)方體沿曲線運(yùn)動(dòng)效果二、流動(dòng)路徑對(duì)象創(chuàng)建在實(shí)際生活中，如果運(yùn)動(dòng)對(duì)象是有生命的，那么它在運(yùn)動(dòng)過程中必然會(huì)產(chǎn)生一定程度的形變。為了更真實(shí)地模擬這種形變效果，我們可以使用Maya軟件的流動(dòng)路徑對(duì)象功能。這一功能使用戶能夠沿當(dāng)前運(yùn)動(dòng)路徑或圍繞當(dāng)前對(duì)象的位置創(chuàng)建流動(dòng)路徑，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過程中的平滑變形效果。選中運(yùn)動(dòng)對(duì)象后，在菜單欄選擇“約束>運(yùn)動(dòng)路徑>流動(dòng)路徑對(duì)象”并勾選命令后復(fù)選框，即可打開屬性設(shè)置窗口，如圖所示。該窗口中有兩個(gè)重要參數(shù)——“分段”和“晶格圍繞”。113114“流動(dòng)路徑對(duì)象”屬性設(shè)置窗口分段：包括“前”“上”和“側(cè)”三個(gè)方向的分段數(shù)。這些值代表將在相應(yīng)方向上創(chuàng)建的晶格段數(shù)，數(shù)值越大，生成的晶格段數(shù)就越多，運(yùn)動(dòng)路徑就越圓滑。晶格圍繞：選擇“對(duì)象”或“曲線”作為晶格圍繞的中心。如果選擇“對(duì)象”，晶格將圍繞對(duì)象生成；如果選擇“曲線”，晶格將沿曲線生成。11503

學(xué)習(xí)任務(wù)3推拉門開關(guān)動(dòng)畫制作116◆

了解驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵幀動(dòng)畫的概念及原理?！?/p>

能夠制作推拉門開關(guān)動(dòng)畫。◆

通過制作推拉門開關(guān)動(dòng)畫掌握使用Maya軟件制作驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵幀動(dòng)畫的基本方法。任務(wù)目標(biāo)117如圖所示是推拉門開關(guān)動(dòng)畫中的一個(gè)畫面，請(qǐng)應(yīng)用Maya軟件中的動(dòng)畫模塊相關(guān)命令制作該動(dòng)畫。TITLEDIRECTORCAMERADATESCENETAKE任務(wù)引入118推拉門開關(guān)動(dòng)畫的畫面一、驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵幀1.?驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵幀的概念驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵幀是Maya軟件中的一種關(guān)鍵幀技術(shù)，它允許用戶將一個(gè)對(duì)象的屬性與另一個(gè)對(duì)象的屬性連接起來，通過改變一個(gè)對(duì)象的屬性來驅(qū)動(dòng)另一個(gè)對(duì)象的屬性發(fā)生相應(yīng)的變化。在創(chuàng)建復(fù)雜的動(dòng)畫時(shí)，使用驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵幀可以減少需要手動(dòng)設(shè)置的關(guān)鍵幀數(shù)量，從而提高動(dòng)畫制作的效率。相關(guān)知識(shí)1192.?驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵幀的設(shè)置方法具體操作時(shí)，在“菜單集”菜單選擇“動(dòng)畫”，然后在菜單欄選擇“關(guān)鍵幀>設(shè)置受驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵幀>?設(shè)置”即可執(zhí)行該命令，如勾選命令后復(fù)選框，就可以打開設(shè)置受驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵幀的窗口，窗口的上半部分為驅(qū)動(dòng)者窗口，下半部分為受驅(qū)動(dòng)窗口，最下面是加載按鈕，如圖所示。120121設(shè)置受驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵幀二、定位器Maya軟件中的定位器是一種輔助工具，主要用于精確標(biāo)記位置、輔助調(diào)整對(duì)象和設(shè)置關(guān)鍵幀。定位器可以作為虛擬的參考點(diǎn)，幫助用戶精確地確定模型、骨骼或其他元素的位置。通過設(shè)置定位器，可以更方便地對(duì)物體的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放進(jìn)行約束和控制，它可為動(dòng)畫制作和模型布局提供明確的指引。具體操作時(shí)，可以給定位器設(shè)置關(guān)鍵幀，然后選中要控制的模型，再選中定位器，按“P”鍵將模型作為定位器的子對(duì)象進(jìn)行連接。此外，定位器還常用于創(chuàng)建層級(jí)關(guān)系、組織和管理復(fù)雜的場(chǎng)景元素，以及用作關(guān)鍵幀動(dòng)畫中的關(guān)鍵控制點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)精確而靈活的動(dòng)畫效果。122

項(xiàng)目五動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用12301飄動(dòng)的旗幟動(dòng)畫制作02多米諾骨牌動(dòng)畫制作03小球擺動(dòng)撞擊墻體動(dòng)畫制作04雪花飄落動(dòng)畫制作12401

學(xué)習(xí)任務(wù)1飄動(dòng)的旗幟動(dòng)畫制作125◆

了解Maya軟件動(dòng)力系統(tǒng)的組成。◆

熟悉nCloth節(jié)點(diǎn)與nucleus節(jié)點(diǎn)屬性調(diào)整方法。◆

掌握使用“多切割工具”制作旗幟破碎效果的方法。◆

掌握導(dǎo)出和導(dǎo)入動(dòng)力學(xué)緩存的方法。任務(wù)目標(biāo)126使用動(dòng)力學(xué)中的布料（nCloth）屬性制作如圖所示破碎的、飄動(dòng)的旗幟的動(dòng)畫。TITLEDIRECTORCAMERADATESCENETAKE任務(wù)引入127破碎的、飄動(dòng)的旗幟一、Maya軟件的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)1.?柔體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)柔體在受到力的作用時(shí)會(huì)發(fā)生形變。柔體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)通常用于模擬布料、頭發(fā)、肌肉等軟質(zhì)物體的動(dòng)態(tài)行為。Maya軟件柔體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)提供了柔體模擬工具（如nCloth、nHair），使用戶能夠創(chuàng)建柔體對(duì)象并設(shè)置其物理屬性（如拖拽、彈跳等）。通過模擬柔體在風(fēng)、重力等外力作用下的形變過程，可以制作出逼真的布料飄動(dòng)、頭發(fā)飛舞等動(dòng)畫效果。相關(guān)知識(shí)1282.?剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)剛體是指形狀和大小在模擬過程中保持不變的物體，它們受到力的作用時(shí)不會(huì)發(fā)生形變。Maya軟件剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)允許用戶創(chuàng)建剛體對(duì)象，并設(shè)置其物理屬性，以模擬真實(shí)世界中的剛體行為，包括物體之間的碰撞、滾動(dòng)、彈跳等。1293.?粒子系統(tǒng)粒子系統(tǒng)用于模擬大量小物體運(yùn)動(dòng)。每個(gè)粒子都代表一個(gè)獨(dú)立的小物體，具有自己的屬性和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。Maya軟件配置了強(qiáng)大的粒子系統(tǒng)，允許用戶創(chuàng)建和管理粒子對(duì)象。用戶可以設(shè)置粒子的屬性，并應(yīng)用各種力場(chǎng)和約束來控制粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和交互效果。通過粒子系統(tǒng)，可以制作出逼真的煙霧、火焰、爆炸場(chǎng)景等。1304.?流體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)流體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)是指對(duì)液體和氣體等流體行為進(jìn)行模擬的技術(shù)。流體模擬在影視特效制作、游戲開發(fā)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。Maya軟件流體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)提供了Bifrost等流體模擬引擎，支持用戶創(chuàng)建和管理流體對(duì)象。用戶可以設(shè)置流體的屬性，并應(yīng)用各種力場(chǎng)和約束來控制流體的運(yùn)動(dòng)軌跡和交互效果。通過流體模擬，可以制作出逼真的水流、煙霧、火焰等。1315.?動(dòng)力學(xué)解算器動(dòng)力學(xué)解算器負(fù)責(zé)計(jì)算和處理動(dòng)力學(xué)模擬中的物理交互和運(yùn)動(dòng)。Maya軟件提供了多種動(dòng)力學(xué)解算器，如nDynamics解算器、Bullet解算器等，用戶可以根據(jù)需要選擇合適的解算器。6.?動(dòng)力學(xué)約束動(dòng)力學(xué)約束用于模擬物體之間的連接關(guān)系和運(yùn)動(dòng)限制，有鉸鏈約束、滑動(dòng)約束等。通過添加動(dòng)力學(xué)約束，用戶可以創(chuàng)建出更加復(fù)雜和真實(shí)的物理模擬效果，如機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)、車輛行駛等。132二、柔體模擬工具——nClothnCloth是Maya軟件動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中用于模擬布料、軟質(zhì)物體等的動(dòng)態(tài)行為的工具。通過nCloth，用戶可以創(chuàng)建出逼真的布料飄動(dòng)、折疊、撕裂等效果。創(chuàng)建對(duì)象后，在“菜單集”菜單中選擇“FX”，然后在菜單欄選擇“nCloth>創(chuàng)建nCloth”，即可為對(duì)象賦予布料屬性，如圖所示。133134為對(duì)象賦予布料屬性為對(duì)象賦予布料屬性后，大綱視圖中會(huì)出現(xiàn)nucleus節(jié)點(diǎn)和nCloth節(jié)點(diǎn)，對(duì)布料的屬性調(diào)整大多通過這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的屬性調(diào)整實(shí)現(xiàn)，如圖所示。135nucleus節(jié)點(diǎn)和nCloth節(jié)點(diǎn)1.?nCloth節(jié)點(diǎn)在Maya軟件中創(chuàng)建布料（nCloth）后，nCloth節(jié)點(diǎn)會(huì)隨之生成。這個(gè)節(jié)點(diǎn)屬性包含了控制布料行為的各種參數(shù)，用戶可以通過調(diào)整這些參數(shù)來精確模擬布料的物理特性。2.?nucleus節(jié)點(diǎn)nucleus節(jié)點(diǎn)提供了進(jìn)行物理模擬的統(tǒng)一框架。它允許用戶通過調(diào)整不同的物理屬性來模擬現(xiàn)實(shí)世界中的物理現(xiàn)象，如重力效應(yīng)、風(fēng)力效應(yīng)、碰撞等。136nucleus節(jié)點(diǎn)的功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）內(nèi)部力控制。nucleus節(jié)點(diǎn)可以控制內(nèi)部力，這些內(nèi)部力會(huì)影響屬于特定解算器系統(tǒng)的所有節(jié)點(diǎn)。（2）風(fēng)場(chǎng)模擬。除了重力模擬外，nucleus節(jié)點(diǎn)還支持風(fēng)場(chǎng)模擬。通過調(diào)整“風(fēng)速”和“風(fēng)向”等參數(shù)，可以模擬布料在風(fēng)中翻滾、做波浪運(yùn)動(dòng)或流動(dòng)等效果。137（3）空間比例調(diào)整。為了確保在模擬過程中適當(dāng)?shù)貙⒅亓?yīng)用在nucleus對(duì)象上，用戶需要設(shè)置“空間比例”。這是因?yàn)閚ucleus解算器將厘米解釋為米，所以可能需要調(diào)整對(duì)象的Maya?nucleus解算器的“空間比例”，以避免場(chǎng)景中的大型nCloth對(duì)象因比例問題而表現(xiàn)異常。138如圖所示，nucleus節(jié)點(diǎn)屬性編輯器的卷展欄中都是關(guān)于物理世界屬性的參數(shù)；nCloth節(jié)點(diǎn)屬性編輯器的卷展欄中都是關(guān)于布料屬性的參數(shù)。139nucleus節(jié)點(diǎn)和nCloth節(jié)點(diǎn)的卷展欄三、nCloth約束系統(tǒng)——nConstraintnConstraint是Maya軟件中用于控制nCloth對(duì)象動(dòng)態(tài)行為的約束系統(tǒng)。它允許用戶通過限制nCloth對(duì)象的某些屬性來創(chuàng)建復(fù)雜的布料模擬效果。nConstraint通常與nCloth對(duì)象一起使用，以實(shí)現(xiàn)更逼真、更可控的布料動(dòng)畫。在動(dòng)畫制作時(shí)，選中對(duì)象，在“nConstraint”菜單中選擇約束類型并調(diào)整相關(guān)參數(shù)即可應(yīng)用約束系統(tǒng)。1401.?點(diǎn)約束使用點(diǎn)約束可限制nCloth對(duì)象上某一點(diǎn)的位置，使對(duì)象跟隨另一個(gè)物體移動(dòng)。2.?方向約束使用方向約束可限制nCloth對(duì)象的旋轉(zhuǎn)方向，以與另一個(gè)物體的旋轉(zhuǎn)方向保持一致。3.?拉伸約束使用拉伸約束可限制nCloth對(duì)象上選定面或邊的拉伸阻力。1414.?彎曲約束使用彎曲約束可限制nCloth對(duì)象上選定面或邊的彎曲強(qiáng)度。5.?撕裂約束使用撕裂約束可定義nCloth對(duì)象上可撕裂的頂點(diǎn)或區(qū)域。6.?變換約束使用變換約束可鎖定nCloth對(duì)象的某些頂點(diǎn)或邊界點(diǎn)，使其在動(dòng)畫播放時(shí)保持固定位置。142四、動(dòng)力學(xué)緩存的導(dǎo)出和導(dǎo)入動(dòng)力學(xué)緩存的導(dǎo)出與導(dǎo)入是動(dòng)畫制作中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，使用該技術(shù)可以保存并重復(fù)使用動(dòng)力學(xué)模擬的復(fù)雜結(jié)果，如布料模擬等。這類模擬涉及諸多物理計(jì)算，涵蓋重力、風(fēng)力、碰撞等多重因素。將這些模擬結(jié)果導(dǎo)出為緩存文件，在后續(xù)的渲染過程中就無須再次進(jìn)行這些煩瑣的物理計(jì)算，從而顯著提升渲染速度和工作效率。143在動(dòng)畫制作時(shí)，完成動(dòng)力學(xué)模擬后，選擇要導(dǎo)出緩存的動(dòng)力學(xué)模擬對(duì)象，如布料、流體或粒子系統(tǒng)等，在菜單欄選擇“緩存>Alembic緩存>將所有內(nèi)容導(dǎo)出到?Alembic...”，即可導(dǎo)出緩存文件。如果需要導(dǎo)入動(dòng)力學(xué)模擬緩存文件，在菜單欄選擇“文件>導(dǎo)入”，選擇動(dòng)力學(xué)模擬緩存文件，即可導(dǎo)入緩存文件。14402

學(xué)習(xí)任務(wù)2多米諾骨牌動(dòng)畫制作145◆

了解主動(dòng)剛體、被動(dòng)剛體的概念和區(qū)別?！?/p>

能使用Maya軟件中的剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)來模擬多米諾骨牌之間的剛體碰撞。任務(wù)目標(biāo)146使用Maya軟件剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)制作如圖所示的多米諾骨牌動(dòng)畫效果，可通過小球砸在骨牌上提供骨牌倒下的推動(dòng)力。TITLEDIRECTORCAMERADATESCENETAKE任務(wù)引入147

多米諾骨牌動(dòng)畫效果一、剛體動(dòng)力學(xué)分類在Maya軟件中，剛體分為主動(dòng)剛體和被動(dòng)剛體兩種類型，它們之間的差異見下表。相關(guān)知識(shí)148主動(dòng)剛體和被動(dòng)剛體之間的差異二、設(shè)置剛體類型的方法選中對(duì)象，在菜單欄單擊“場(chǎng)/解算器”，在菜單中選擇“創(chuàng)建主動(dòng)剛體”或“創(chuàng)建被動(dòng)剛體”，如圖所示。149主動(dòng)剛體和被動(dòng)剛體的創(chuàng)建三、剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例1.?創(chuàng)建物體碰撞效果使用剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，可模擬兩個(gè)或多個(gè)剛體之間的碰撞效果。通過調(diào)整剛體的質(zhì)量、摩擦力等屬性，可以創(chuàng)建出不同的碰撞效果。1502.?創(chuàng)建重力影響效果使用剛體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，可模擬剛體在重力作用下的下落和反彈效果。通過調(diào)整重力場(chǎng)的強(qiáng)度和方向，可以創(chuàng)建出逼真的重力影響效果。3.?模擬剛體之間的連接關(guān)系可使用動(dòng)力學(xué)約束來模擬剛體之間的連接關(guān)系，如鉸鏈約束、滑動(dòng)約束等。這些約束將影響剛體在模擬中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和位置關(guān)系。15103

學(xué)習(xí)任務(wù)3小球擺動(dòng)撞擊墻體動(dòng)畫制作152◆

學(xué)會(huì)使用Bullet插件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)模擬的方法?！?/p>

熟悉主動(dòng)剛體和被動(dòng)剛體的應(yīng)用方法。任務(wù)目標(biāo)153使用Bullet插件制作如圖所示的小球擺動(dòng)撞擊墻體動(dòng)畫。TITLEDIRECTORCAMERADATESCENETAKE任務(wù)引入154

小球擺動(dòng)撞擊墻體動(dòng)畫一、Bullet插件及其加載方式Bullet插件基于BulletPhysics庫構(gòu)建，使用它可以創(chuàng)建大規(guī)模、高真實(shí)性的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)模擬場(chǎng)景。該插件支持創(chuàng)建包含交互性柔體、剛體對(duì)象以及受精確約束的碰撞對(duì)象在內(nèi)的復(fù)雜環(huán)境。借助Bullet插件，用戶可以輕松實(shí)現(xiàn)物體間的動(dòng)態(tài)交互，無論是模擬柔軟的布料飄動(dòng)，還是模擬剛硬的物體碰撞，都能得到精準(zhǔn)而真實(shí)的模擬效果。相關(guān)知識(shí)155在“菜單集”菜單選擇“FX”，菜單欄中就會(huì)出現(xiàn)“Bullet”菜單，如果菜單欄中找不到“Bullet”菜單，可在菜單欄選擇“窗口>設(shè)置/首選項(xiàng)>插件管理器”，在彈出的窗口中勾選“bullet.mll”后“加載”“自動(dòng)加載”的復(fù)選框，“Bullet”菜單就會(huì)出現(xiàn)在菜單欄中，如圖所示。156

顯示“Bullet”菜單二、使用Bullet插件創(chuàng)建主動(dòng)剛體流程加載插件后，選中對(duì)象，在菜單欄選擇“Bullet>主動(dòng)剛體”并勾選命令后復(fù)選框，即可創(chuàng)建主動(dòng)剛體。1.?刪除對(duì)象歷史操作記錄在設(shè)置對(duì)象為主動(dòng)剛體時(shí)，務(wù)必刪除其歷史操作記錄。這是因?yàn)闅v史操作記錄中可能包含不必要的變換或操作數(shù)據(jù)，這些會(huì)影響物理模擬的準(zhǔn)確性。1572.?設(shè)置主動(dòng)剛體類型創(chuàng)建主動(dòng)剛體時(shí)，要先選擇適當(dāng)?shù)膭傮w類型?？紤]到現(xiàn)實(shí)世界中物體的復(fù)雜多樣性，為了提升計(jì)算效率并減輕硬件負(fù)擔(dān)，通常需要對(duì)碰撞物體的形狀進(jìn)行一定程度的簡(jiǎn)化和抽象處理。如圖所示為Bullet插件提供的主動(dòng)剛體的主要類型，在設(shè)置主動(dòng)剛體類型時(shí)，要根據(jù)對(duì)象的實(shí)際形狀選擇最接近的類型。158159不同類型的主動(dòng)剛體Bullet插件提供的主動(dòng)剛體類型3.?設(shè)置剛體屬性可在通道盒或?qū)傩跃庉嬈髦性O(shè)置剛體的質(zhì)量、初始位置、