三维动画技术PDF电子书下载

第一章　绪论　 1

1.1　三维动画的发展　 3

1.1.1　三维动画的起步与发展　 3

1.1.2　计算机动画中国之路　 8

1.1.3　动画未来　 10

1.1.4　三维动画的优势和劣势　 10

1.2　主要应用领域　 11

1.2.1　影视与广告制作　 11

1.2.2　游戏开发与角色设计　 12

1.2.3　建筑规划与房地产领域　 13

1.2.4　虚拟现实和3D web　 13

1.2.5　工业设计与产品展示　 14

1.2.6　模拟、教育和娱乐　 14

1.3　主流设计软件介绍　 16

1.3.1　小型三维动画设计软件　 16

1.3.2　大型三维动画设计软件　 17

1.3.3　三维动画软件的发展情况　 18

1.3.4　动画软件的选择与学习 18

1.4　硬件环境与配置　 19

1.5　三维动画的制作流程　 21

思考与实践　 25

第2章　理解和认识三维世界　 26

2.1　三维世界与空间坐标　 27

2.1.1　什么是数字空间？ 27

2.1.2　视图窗口 28

2.1.3　计算机图像生成方式　 28

2.1.4　在三维空问中移动　 29

2.2　对象的操控　 30

2.2.1　虚拟工具　 30

2.2.2　空间移动　 31

2.2.3　世界／对象坐标系　 31

2.2.4　旋转功能　 31

2.2.5　缩放操作和相对尺寸　 32

2.3　对象复制与阵列　 33

2.3.1　对象的复制方法　 33

2.3.2　复制模式　 33

2.3.3　阵列复制　 34

2.3.4　镜像复制　 35

2.3.5　快照复制　 35

2.3.6　间隔复制　 35

2.4　组与集合　 36

2.4.1　组　 36

2.4.2　集合　 36

2.4.3　群组　 37

思考与实践　 37

第3章　三维建模基础　 38

3.1　建模基础概念　 39

3.1.1　空间、对象和结构　 39

3.1.2　点、线、边、面　 40

3.1.3　法线和平滑组　 40

3.1.4　模型种类　 41

3.1.5　模型的文件格式　 42

3.1.6　三维建模的原则　 42

3.2　二维曲线的绘制与编辑　 43

3.2.1　样条线的点、段、线　 43

3.2.2　NURBS曲线　 44

3.3　挤压、旋转与放样　 46

3.3.1　旋转造型　 46

3.3.2　挤压造型　 46

3.3.3　三维放样　 46

3.4　基本几何体与组合造型　 49

3.4.1　基本几何体的结构与参数　 49

3.4.2　基本几何体的创建步骤　 50

3.4.3　组合造型　 50

思考与实践　 51

第4章　高级建模技术　 52

4.1　多边形模型构建　 53

4.1.1　几何理论及多边形　 54

4.1.2　多边形网格的构建　 55

4.1.3　文件格式　 59

4.1.4　优缺点　 59

4.2　NURBS模型构建　 60

4.2.1　NURBS主要应用　 60

4.2.2　NURBS模型构建方法　 60

4.3　面片模型构建　 63

4.3.1　面片建模的基本概念　 63

4.3.2　构建方法　 65

4.4　数字雕塑　 66

4.4.1　数字雕塑的软件工具　 66

4.4.2　数字雕塑原理介绍　 66

4.4.3　雕塑的基本过程　 68

4.4.4　数字雕塑的输出　 69

思考与实践　 69

第5章　材质与纹理贴图　 70

5.1　材质概述　 71

5.1.1　什么是材质？　 71

5.1.2　理解Shade　 73

5.1.3　材质的设计过程　 74

5.2　程序贴图和纹理位图　 75

5.2.1　程序贴图　 75

5.2.2　纹理位图　 75

5.3　贴图坐标　 76

5.3.1　球形投影　 76

5.3.2　圆柱投影　 76

5.3.3　平面投影　 77

5.3.4　立方体投影　 77

5.3.5　UV投影或UVW投影　 77

5.4　贴图通道　 78

5.4.1　纹理贴图通道　 78

5.4.2　贴图通道范例　 78

5.5　无缝纹理　 82

5.5.1　纹理贴图制作方法　 82

5.5.2　扩展贴图　 83

思考与实践　 84

第6章　三维摄像机　 85

6.1　动画中的摄像机　 86

6.1.1　使用摄像机的必要性　 86

6.1.2　摄像机的主要参数　 87

6.1.3　镜头的作用　 89

6.2　操纵摄像机　 91

6.2.1　镜头推拉技巧　 91

6.2.2　摇镜头技巧　 92

6.2.3　移镜头技巧　 93

6.2.4　跟镜头技巧　 93

6.2.5　旋转镜头技巧　 94

6.2.6　晃动镜头技巧　 94

6.3　摄像机的匹配与跟踪　 94

6.3.1　实际拍摄图像的评估　 95

6.3.2　获得的信息　 95

6.3.3　定义摄像机的参数　 96

6.3.4　设定匹配关系　 96

6.3.5　运动匹配的测试　 96

6.3.6　传送场景　 97

6.3.7　动画制作流程中的运动匹配　 97

思考与实践　 97

第7章　动画灯光系统　 98

7.1　灯光的基本原理　 99

7.1.1　光源的种类　 99

7.1.2　有关光线的理论　 101

7.1.3　光线的投影　 104

7.1.4　三维动画灯光与真实影视灯光的比较 105

7.2　灯光的主要功能　 107

7.2.1　灯光的功能　 107

7.2.2　实现光的功能　 107

7.3　布光的基本流程　 109

7.3.1　三维动画用光的一般原则 109

7.3.2　三维动画中灯光设计的步骤 110

思考与实践　 111

第8章　图像渲染　 112

8.1　渲染算法与渲染器　 113

8.1.1　渲染的基本概念　 113

8.1.2　渲染的基本过程　 113

8.1.3　主要的渲染算法　 114

8.1.4　智能光　 118

8.1.5　主流渲染器介绍　 119

8.2　渲染与输出　 124

8.2.1　渲染设置　 124

8.2.2　图像精度　 126

8.2.3　输出方式　 126

8.2.4　输出尺寸　 127

8.2.5　压缩方式　 128

8.2.6　NLDV 128

8.2.7　渲染时间 129

8.3　后渲染效果　 129

8.3.1　景深效果 129

8.3.2　运动模糊效果　 130

8.3.3　镜头光晕效果　 131

8.3.4　大气效果　 131

8.4　网络分布式渲染　 132

8.4.1　网络渲染　 132

8.4.2　网络分区渲染　 134

8.4.3　渲染农场　 135

思考与实践　 137

第9章　动画设计　 138

9.1　动画基础　 139

9.1.1　动画元素　 139

9.1.2　动画过程　 140

9.1.3　动画轨迹　 142

9.2　层次与运动学　 143

9.2.1　层次　 143

9.2.2　运动层次 146

9.3　真实可信的运动　 147

9.3.1　弧度　 147

9.3.2　重量　 148

思考与实践　 149

第10章　合成与特效　 150

10.1　视频合成　 151

10.2　特效制作1　 52

10.2.1　特效的类型　 152

10.2.2　视频合成　 153

10.2.3　特效元素　 153

思考与实践　 156

主要参考文献　 157