计算机动画技术 第2版PDF电子书下载

第1章 传统动画与计算机动画 1

1．1 动画的基本原理 1

1．1．1 动画的由来 1

1．1．2 动画的定义 3

1．1．3 动画的原理 3

1．2 传统动画 4

1．2．1 动画片的生产过程 4

1．2．3 关键帧与中间画 5

1．2．2 格、幅 5

1．3 计算机动画 6

1．3．1 二维动画 6

1．3．2 三维动画 8

1．3．3 逐帧动画与实时动画 9

1．4 计算机动画的应用 10

1．4．1 电影业 10

1．4．2 电视片头和电视广告 12

1．4．3 科学计算和工业设计 12

1．4．4 模拟、教育和娱乐 13

1．4．5 虚拟现实和3D Web 14

1．5 小结 15

1．6 思考题 15

第2章 计算机动画系统 16

2．1 计算机动画系统的组成 16

2．2 计算机图形显示器 17

2．2．1 CRT图形显示器 17

2．2．2 光栅扫描显示器 19

2．2．3 图形卡 22

2．3 动画输入与输出设备 24

2．3．1 输入设备 24

2．3．2 硬拷贝设备 25

2．4 计算机动画系统的软件 26

2．4．1 计算机动画系统的软件 26

2．4．2 三维动画软件的选择 27

2．5 小结 28

2．6 思考题 28

3．1．1 图形与图像 29

第3章 计算机动画的图形基础 29

3．1 图形及其动态显示 29

3．1．2 点阵图与矢量图 30

3．1．3 动态图形显示 30

3．2 颜色模型 31

3．2．1 光与彩色 31

3．2．2 三基色原理 31

3．2．3 各种颜色模型 32

3．2．4 颜色管理技术 34

3．3．1 坐标系 35

3．3 图形变换 35

3．3．2 图形变换过程 37

3．3．3 正投影图与透视图 39

3．4 曲线和曲面 41

3．4．1 基本概念 41

3．4．2 Bezier曲线和曲面 43

3．4．3 B样条曲线和曲面 45

3．4．4 非均匀有理B样条曲线和曲面 46

3．5 小结 47

3．6 思考题 48

第4章 二维动画技术 49

4．1 二维动画制作系统 49

4．1．1 计算机在动画中的作用 49

4．1．2 二维动画制作系统的功能 49

4．2 关键帧技术 50

4．2．1 关键帧 50

4．2．2 画面的输入 50

4．2．3 中间画的生成 52

4．3 画面处理与效果 57

4．3．1 画面的上色 57

4．3．2 绘画系统 59

4．3．3 各种效果的生成 60

4．4 几个实际使用的二维动画系统 62

4．4．1 QUICK CEL二维动画系统 62

4．4．2 AXA 2D动画制作系统 62

4．4．3 Autodesk Animator Pro动画软件 64

4．5 小结 68

4．6 思考题 69

第5章 三维造型技术 70

5．1 物体的数字模型 70

5．1．1 各种形态的物体 70

5．1．2 物体的显示形式 70

5．1．3 动画软件中使用的造型 71

5．2 造型基本知识 73

5．2．1 几种定义物体的方法 73

5．2．2 有效实体和正则集合运算 74

5．2．3 描述物体的信息与欧拉公式 75

5．2．4 描述物体的CSG树 75

5．3 基本造型方法 76

5．3．1 从二维图形构造三维物体 76

5．3．2 三维体素的变换与变形 78

5．3．3 变形调整器 79

5．4．1 二次曲面造型 82

5．4．2 样条曲面造型 82

5．4 基于曲面的造型技术 82

5．4．3 曲面的局部变形 84

5．5 分形造型方法 84

5．5．1 基本概念 84

5．5．2 分形造型 85

5．6 其他造型方法 87

5．6．1 使用三维输入设备 87

5．6．2 三维重构技术 87

5．6．4 粒子系统 88

5．6．3 自由形状变形 88

5．7 小结 90

5．8 思考题 90

第6章 三维动画着色的原理和方法 92

6．1 消隐算法 92

6．1．1 表面及其法线 92

6．1．2 可见面和隐藏面 92

6．1．3 常见的消隐算法 93

6．2 材料及其属性 95

6．2．1 反射与折射 95

6．2．2 材料的表面属性 96

6．3．1 光源 99

6．3 照明和浓淡处理 99

6．3．2 普通浓淡处理模型 100

6．3．3 多边形浓淡处理方法 102

6．4 纹理和纹理帖图 103

6．4．1 纹理和纹理贴图的基本概念 103

6．4．2 各种纹理贴图 105

6．4．3 贴图坐标 106

6．5 阴影的生成 108

6．6 画面着色的方法 109

6．6．1 光线投射算法 109

6．6．2 光线跟踪算法 110

6．6．3 辐射度方法 111

6．7 小结 112

6．8 思考题 113

7．1 三维关键帧动画 114

7．1．1 形状插值与参数插值 114

第7章 三维动画中的运动控制 114

7．1．2 运动参数曲线 116

7．2 运动学系统与动力学系统 118

7．2．1 运动学系统 118

7．2．2 动力学系统 119

7．2．3 过程动画 120

7．3 变形动画、角色动画和脚本动画 121

7．3．1 变形动画 121

7．3．3 脚本动画 123

7．4 相机及其运动 125

7．4．1 相机基本参数 125

7．4．2 相机的运动 126

7．5 动作的交互控制 127

7．5．1 用户界面 127

7．5．2 动作的交互控制 128

7．6 小结 128

7．7 思考题 129

8．1．1 生成动画画面的几个参数 130

8．1 动画面面的最后生成 130

第8章 动画画面的生成和记录 130

8．1．2 特殊效果 132

7．3．2 角色动画 133

8．2 图像和动画文件 134

8．2．1 文件压缩 134

8．2．2 文件格式 135

8．3 动画系列的记录 136

8．3．1 胶片记录的方法 136

8．3．2 视频磁带记录的方法 136

8．4 小结 138

8．5 思考题 139

第9章 Maya软件的使用 140

9．1 Maya软件概述 140

9．1．1 简介 140

9．1．2 界面及操作窗口 141

9．2 造型 147

9．2．1 NURBS曲面造型 147

9．2．2 多边形造型 150

9．3．1 常规动画 151

9．3 动画 151

9．3．2 特征动画 159

9．3．3 变形动画 165

9．3．4 约束和运动捕捉 166

9．4 动力学系统 167

9．4．1 粒子系统 167

9．4．2 外力场 169

9．4．3 柔性体与弹性体 169

9．4．4 刚体与约束 170

9．4．5 动态关系编辑窗 171

9．5 着色 172

9．5．1 基本着色 172

9．5．2 批着色与部分着色 176

9．5．3 着色方法 176

9．5．4 纹理、材质和工具 177

9．5．5 分布式着色 177

9．6．1 Maya Artisan 178

9．6 其他模块 178

9．6．2 Composer 5.0 179

9．6．3 Zapit! 179

9．6．4 MayaLive 180

9．7 小结 180

第10章 PowerAnimator软件的使用 181

10．1 基本界面与操作方法 182

10．1．1 软件的界面 182

10．1．2 操作方法 183

10．2 造型功能 185

10．2．1 基本概念 185

10．2．2 基本构件及变换 186

10．2．3 曲线与曲面工具 192

10．2．4 曲面的修改与修剪 196

10．3 材质与纹理 198

10．3．1 光照模型 198

10．3．2 材质与纹理的应用 202

10．3．3 光源 205

10．4 动画设置 209

10．4．1 基本概念 209

10．4．2 关键帧动画与路径动画 210

第11章 Softimage软件的使用 215

11．1 造型模块 216

11．1．1 几何体元素 216

11．1．2 气泡系统 217

11．1．3 模型树 217

11．1．4 变形工具 218

11．2 运动模块 219

11．2．1 关键帧法 219

11．2．2 通道法 219

11．2．3 动力学法 220

11．3 演员系统 220

11．3．1 基本工具 220

11．3．2 操作方法 221

11．4．1 材质与贴图 224

11．4．2 赋予物体材质 224

11．4 材质模块 224

11．4．3 给物体贴图 226

11．4．4 着色 227

11．5工具箱模块 228

第12章 Wavefront软件的使用 229

12．1 造型模块 230

12．1．1 基本概念 230

12．1．2 Model模块的使用 231

12．2．1 基本概念 233

12．2 材质模块 233

12．2．2 Property模块的使用 234

12．3 运动模块 237

12．3．1 基本概念 237

12．3．2 Preview模块的使用 237

12．4 图像后期制作模块 240

第13章 3D Studio软件的使用 242

13．1 系统简介 242

13．1．1 系统模块 242

13．1．2 系统配置与安装 243

13．1．3 操作界面 244

13．2 基本概念 246

13．2．1 二维和三维造型 246

13．2．2 运动设置 248

13．2．3 着色 249

13．2．4 3DS中使用的文件格式 249

13．3 动画制作实例 250

13．3．1 动画制作基本步骤 250

13．3．2 制作一个旋转的星球 251

13．3．3 三维汉字造型 253

13．4 Keyscript语言的使用 253

第14章 3DS MAX软件的使用 255

14．1 简单介绍 255

14．1．1 3DS MAX的特点 255

14．1．2 运行环境 255

14．1．3 软件安装 256

14．1．4 界面 256

14．2．1 物体的选择和变换 258

14．2 基本操作 258

14．2．2 调整器堆栈与编辑网格物体 261

14．2．3 光源和雾 262

14．3 造型 264

14．3．1 二维形体 264

14．3．2 三维造型 266

14．3．3 三维放样中的变形 267

14．4 材质与贴图 270

14．4．1 材质 270

14．4．2 贴图 274

14．5 动画制作 279

14．5．1 轨迹窗 279

14．5．2 正/逆向运动 281

第15章 计算机动画的创意和设计 286

15．1 片头的设计和创意 286

15．1．1 设计和创意 286

15．1．3 电视台台标的设计 287

15．1．4 片头的设计 287

15．1．2 片头设计的长度 287

15．1．5 电视广告的设计 290

15．1．6 隔场画的设计 291

15．2 颜色的象征与效果 291

15．2．1 颜色的象征 291

15．2．2 颜色的情感效果 292

15．3 构成 293

15．3．1 形态构成 293

15．3．2 色彩构成 296

15．4 运动、色调和感觉 297

15．4．1 运动 297

15．4．2 色调 298

15．4．3 感觉 299

附录A 相关词汇 301

附录B 设计稿实例 317

B-1 栏目片头“荧屏采风”的设计稿 317

B-2 电视广告“华力牌电蚊香”的设计稿 320

参考文献 324