3DMAX应用于动画制作的实际含义和运用思路

李琴

摘要：随着高科技的不断推广和运用，3DMAX在建筑、影视、航空和计算机等很多领域中得到了广泛应用，大大推进了我国高科技的现代化发展。该文就3DMAX应用于动画制作的实际含义进行阐述，提出3DMAX应用于动画制作的运用思路，以为动画制作水平不断提高提供可参考依据。

关键词：3DMAX；动画制作；实际含义；运用思路

中图分类号：TP37 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）10-0185-02

随着计算机技术的广泛应用，人们对于图形、图像的处理变得越来越有敏捷，大量运用数值方法的研究显示出它们的优势，再次证实了计算机在图像处理中各影响因素的正确性，并且对其进行了相应的定量分析。近年来，3DMAX技术的蓬勃发展再一次推动了动画制作的进程，运用这些软件已经可以精确的模拟各种动画图像，由此可以更精确的掌握动画制作的机理。

1 计算机绘图技术研究现状

3DMAX技术是具有革命性意义的技术，对人类未来的发展有着重要的意义，通信技术和硬件技术的发展使得计算机动画制作技术能够不断升级，满足越来越苛刻的要求，但是对于绘图技术的研究依然是其核心问题之一。从过去的静态节点绘图的研究到现在更多的移动节点绘图的研究，3DMAX的发展对于绘图技术提出了更高的要求。下面就一种绘图技术的发展状况进行阐述。

1）静态绘图技术。静态绘图技术是最基本的绘图技术，也是目前发展最完善的绘图技术，根据绘图时是否需要图像距离，将其分为 range-based 绘图和 range-free 绘图。range-based 绘图主要通过各种各样的手段实现距离的图像，再通过绘图方法进行绘图，目前常用的range-based绘图主要有RSSI、AOA、TOA以及TDOA。而 range-free 绘图是通过网络连通性等信息实现节点的绘图，常用的方法有质心、APIT以及 DV-Hop 等。

2）移动信标绘图技术。这种绘图技术将静态绘图技术中的信标节点，从静态变成了动态，信标节点按照一定的规律规划的路径进行移动，周期性的发送信标信息，节点根据信标信息进行绘图。动态绘图比静态绘图的精确度高，研究的主要瓶颈是如何优化信标节点的移动路径，增强绘图的准确性。

3）3DMAX技术。这种绘图技术主要基于MCL方法进行实现，通过对样本信息的不断滤波预测，不断更新样本空间，对样本的分布形成一个近似分布，通过分布，可以利用中心估计对节点位置进行绘图，这种方法没有因为节点的移动而增大绘图误差，对硬件的要求以及成本要求都有大幅度降低，图像精度提高了 30%以上。随着这种绘图技术的发展，出现了许多改进的方法，如 Baggio A 等人提出了 MCB 方法，Rudafshani M 等人提出的 MSL 和 MSL*方法，都是 MCL 的改进方法。目前绘图方法主要还集中在二维空间中，随着应用的需要，如何将二维的绘图方法扩展成三维的绘图方法，是未来绘图技术的重要发展方向。

2 3DMAX动画的实际含义

运用 3DMAX动画技术，可以设计出矢量动画，保存格式.swf。其工作原理是将三维静态图片快速连续地播放，利用人眼的错觉，使画面动起来，产生动画。3DMAX有三种基本属性，分别是帧和时间轴、图层以及元件与实例，下面分别对上面三种属性的基本含义进行说明。

1）帧和时间轴的含义。帧指的就是指在 3DMAX中一个最小时间单位，在 3DMAX中一般有三种不同的帧类型，分别是普通帧、过渡帧以及关键帧；时间轴指的就是在某一段时间内 3DMAX所播放的帧的总数及其长度，通过时间轴来对 3DMAX内容进行组织和控制。在 3DMAX中，帧的播放可用通过代码的方式进行操作，这在一定程度上加强了 3DMAX的灵活性以及其功能性，同时可以通过在关键帧中加入一定的脚本语言来对 3DMAX中元素属性进行控制。

2）图层的含义。图层指的就是在 3DMAX中用于对元素进行合成和控制，可以用其来对 3DMAX中的元素的叠放顺序进行控制，在实际的 3DMAX中通常将图像分割成多个图层，进一步增强了 3DMAX的效果。

3）元件和实例的含义。在 3DMAX中，元件是指一个可以被重复调用的一帧图像、一个时间段动画或者一些控件。被使用的元件就形成了实例，用户可以对这些实例进行各种操作，以满足实际的需要。为了使 3DMAX动画具有更好的效果，用户可以通过程序对帧的播放进行控制。我们一般是在nash中利用Actionscript脚本语言来实现对程序的代码编写，Actionscript 脚本语言是 3DMAX中的一种编程语言，它和 JavaScript 有很多相似的地方，在 3DMAX中编写相应的代码就可以实现 3DMAX的交互特性，使动画能够与外部的程序进行一定的交互，这使得 3DMAX不能仅仅通过一般的绘画技术进行实现，并且通过 random 函数，可以使所制作的 3DMAX动画具有一定的随机性。

3 结合图形挖掘技术的3DMAX动画

3.1 与SPSS技术的结合

SPSS 原意是 Statistical Package for Social Science，译为社会科学统计软件包。SPSS 统计软件系统最早是由斯坦福大学的三位学生于 1968 年开发的，基于这一系统，1975 年，他们成立了 SPSS 公司总部，推出 SPSS 中小型机版 SPSSX。到了 1984 年，继而推出了微机版本 SPSS/PC。到了 20 世纪 90 年代，SPSS 又推出了，Windows 版本，从 SPSS5.0 开始，一直到现在的 SPSS14.0，它的功能一直在不断地增强、改进以满足不同客户的各种需求。SPSS for Windows 具有强大的图形整理、分析功能。包括图形管理、统计分析、图表分析等。同时，SPSS 还有专门的绘图系统，而且该系统功能非常强大，可以根据图形绘制各种图形，SPSS14.0 在绘图上还有很多新增功能，输出的图形美观、大方。作为一款已经发展成熟的软件，它在处理海量图形方面已经完全能够满足用户的需求。通过结合SPSS 软件使用，3DMAX动画可以实现来对三维图像大量初始图形进行预处理、以及回归模型分析等，提高后续的图像缺陷模式识别的识别精度。

3.2 与MATLAB技术的结合

MATLAB 是 Matrix Laboratory 的简称，它已经被广泛运用于各个分析领域。它主要有以下几大功能：1）数值计算和符号计算功能；2）强大的绘图功能；3）简单高效率的编程语言系统；4）各种专业性的 MATLAB 工具箱。应用 MATLAB对可以对3DMAX动画的平面图像模式识别方法进行编程仿真。

4 3DMAX应用于动画制作的运用思路

4.1 模型图形库设计

模型图形库具有图形结构化、冗余度低、程序与图形独立性较高、能批量处理图形、易于扩充和索引、易于编制应用程序、同时可清晰表达3DMAX配置图形文件等优点，故选用关系图形库来完成3DMAX配置图形文件的图形建模，利用现有图形库的光影、备份、恢复、并发控制等技术可有效地对图形进行管理。借助图形库技术，根据DELPHI标准关于图形模型的描述，把3DMAX图形文件提供的配置信息进行关联、配置，导入图形库中，根据需要导出图形库相关的信息，映射转换成符合要求的配置图形文件，实现信息复用的目的。在图形库中，表是图形信息光影的基本结构，表的设计可以决定显示模块和其他功能模块从图形库中提取图形的方式。在采集编程描述信息SSD图形文件时，通过在图形库中设计了一系列的表，以实现图形存取、渲染、修改、备份和维护等基本功能。

4.2 3DMAX图形建模

3DMAX图形文件一般由厂商提供，供配置工具使用，由于3DMAX图形文件包含的信息量不小，在建模时，不可能将这些信息全都存放在图形库中，这样会影响图形库的运行，所以图形库的结构设计应尽量简洁，只需将必要的信息光影在图形库中，方便图形显示界面模块调用图形。3DMAX图形文件包含的信息可分为标记和图形两部分，其中标记部分的由DELPHI标准规定，属于静态部分，不需要建模光影在图形库中；而图形部分则需要根据实际情况而定，属于动态部分，也是图形库的关键内容，故需要建模光影在图形库中。

4.3 3DMAX与关系图形库

编程自动化系统一般采用关系图形库来管理编程中的相关图形，图形库中包含多张表，表中的图形都是以行和列的二维表形式组织在一起的，每行表达了一个唯一的图形记录，列也称为“字段”，表示图形的种类或属性。各表之间通过某种联系关联起来，组成我们需要的图形库。为了实现互操作性和可扩展性，DELPHI标准通过采用面向对象的方法建立编程设备的对象模型，定义了基于Client/Server的分层图形模型，图形对象描述方法以及面向对象的服务。

4.4 资源管理模块建立

资源管理模块主要是用来管理3DMAX动画制作系统所有的知识体系的，包括文字、图片、视频和动画。主要操作有插入、修改、删除等资源管理功能模块。文字信息管理模块，此模块面向系统管理员，主要用来管理系统的文字信息，文字信息包括地点名称等信息，文字对应相应的知识点，大多以理论知识和测试题的模式存在模块中。图片信息管理模块，此模块面向系统管理员，主要用来管理图片相关信息，包括图片名称，所属知识点信息。图片和文字一样，用来进行知识的展示。视频信息管理模块，此模块面向系统管理员，主要用来管理视频信息。采用流媒体技术。媒体技术指以流方式在网络中传送音频、视频和多媒体图形文件的媒体传输技术。与传统的下载观看的媒体播放形态比较，流媒体的典型技术特征，是把连续的音视频信息经过压缩后传输到网络服务器上，在客户端，用户可以在观看过程中同时下载。3DMAX 动画管理模块，此模块面向系统管理员，具有随机性质的3DMAX动画，可以进行驾驶模拟，针对不同的知识点，开发不同的 3DMAX。

4.5 3DMAX图形光影设定

目前，3DMAX图形的光影方式基本上可分为三类：图形文件系统、光影管理器和图形库管理系统。图形库管理系统方式中的基于关系图形库的3DMAX光影管理是一种应用比较广泛的方法。根据光影时是否使用3DMAX模式，基于关系图形库的光影方法又能分为结构映射和模型映射。不管采用哪种映射方法，都需要先对3DMAX图形文件进行编码。3DMAX编码是指对文档树的每个节点都按一定的方法进行惟一性编码，根据任两个节点的编码，能够直接判断这两个节点之间是否有祖先、后代等结构关系。目前已经提出了多种编码方案，如图形区域编码、前缀编码、素数编码等。

4.6 3DMAX图形渲染

渲染是3DMAX图形文件光影的逆操作，是指从关系表中提取光影在其中的图形和一些元图形，与相应元素或属性一起重新组成符合3DMAX规范的形式。换句话说，渲染3DMAX图形文件是将散落在多个模型中的图形重新整合，形成一个完整的3D动画图像。相对于3DMAX光影系统，3DMAX渲染系统的设计较简单。渲染系统需能够恢复原3DMAX图形文件片断的结构和内容，同时保证3DMAX图形的完整性和一致性。设计的主要思想是通过获取节点编号Num，在关系图形库中查找对应的关系模式的信息，再将渲染的图形重新组合成3DMAX文档片断。

5 结束语

随着自动化技术的飞速发展，现阶段动画制作技术均逐步向着高速高精度、智能化及多功能化的方向靠近，将3DMAX应用于动画制作，使动画制作的技术水平得到快速提高，是动画制作现代化发展的必然趋势，大大推动了我国动画行业不断创新与发展。在实践过程中，3DMAX需要与其它软件配合使用，才能更加快速的完成制作，才能让成果更加生动形象。

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