MAYA技术在当代动画领域的优势

杨赤婧

（合肥师范学院 艺术传媒学院，安徽 合肥 230601）

MAYA技术在当代动画领域的优势

杨赤婧

（合肥师范学院 艺术传媒学院，安徽 合肥 230601）

随着多媒体技术的不断发展，相关技术产品不断衍生，视觉传递信息的方式成为人们接收信息的主要方式.为了在众多影视作品中异军突起，获得更好的收视率，就必须要寻求新技术的支持.随着电脑技术的崛起，美国人开发了一款应用于特效制作的软件—MAYA.该软件从技术上完全颠覆了以往的画面制作效果.它集成了AliseWavefront最先进的动画及数字效果技术，不仅包括一般三维和视觉效果制作的功能，而且还与最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染、运动匹配技术相结合.[1]这些功能使得工作效率和工作流程得到很大的提升和优化.本文从MAYA带来的造型上的转变和MAYA的特效制作工具粒子与动力学的应用、MEL语言工具、制作流程、个性化操作几个方面进行研究，论述其在当代动画领域的优势.

MAYA；动画领域；设计工具；工作流程

在电影、电视问世以来的一百年里，传统的实拍、停格动画、二维动画是主要动画影片的制作方式.随着新媒体时代的来临，这些技术制作出来的画面效果已经满足不了当前画面效果对故事剧情的支持，以及观众对画面效果的期待.为了迎合观众不断挑剔的审美需求，随着技术的进步，上世纪美国数字特技公司WAVEFRONT开发的ALIAS，将我们从传统的二维动画时代引入到了新的三维动画时代，此技术拥有更加强大的制作平台，具有二维和实拍、停格动画无法比拟的技术优势，当前无论是影视剧，还是广告、游戏等无一不应用到此款软件，正在渐渐成为不可替代的技术，改变着我们的动画视觉领域.

1 造型突破

MAYA是一款三维软件，从技术上就与二维技术有着天壤之别，二维技术较为局限，制作效果相对单一.MAYA软件在技术上相比二维软件要复杂很多，造型能力不受任何范围的限制，可以说是只有想不到，没有做不到的效果.三维造型的制作，首先根据剧本对造型的设计要求，绘制出二维造型的正面和正侧面，将这两张图片导入到MAYA中，依据这两个角度的图片，建立出360度的立体模型.再绘制模型的皮肤，设置模型的肌理，架设灯光，调整渲染数据，最后渲染输出.观众最后看到的效果相比二维动画的造型效果在风格上要更加的厚重和真实，这都依赖于技术的强大.1986年苹果公司创始人乔布斯就看到了三维技术的发展前景，成立了皮克斯动画工作室.1995年推出了世界上第一部三维动画片《玩具总动员》，该片放映之后获得了巨大的成功.从那之后，运用MAYA制作的影视剧和动画片基本替代了二维和纯实拍的影片，成为制作电影的主要方式.近年来为观众所熟知的代表作品有《怪物公司》、《功夫熊猫》、《海底总动员》、《冰雪奇缘》等等，在观看这些影片之后，可以确定MAYA软件的强大，对细节处理更加丰富，表情和动作的刻画更加逼真.

2 动力学粒子的应用

2013年迪斯尼三维动画片《冰雪奇缘》用三维技术为观众展示了一个唯美绚丽的冰雪童话世界.该片包揽了全球各大长篇动画奖，片中无处不存在粒子的身影，长公主ELSA拥有控制冰雪的能力，每次她手中挥舞的冰雪效果就是运用粒子特效制作的.另外，粒子还可以制作抽象的视频效果，常见的有各大电视台栏目组的片头特效视频，众多形状统一或各异的元素，沿着一定的轨迹飞舞.

MAYA动力学模块中的粒子系统是制作三维动画特效的主要工具，也是三维软件的领先技术.一些虚幻的抽象效果，MAYA建模模块针对这些效果的制作功能又相对薄弱，就要通过粒子技术来完成.粒子不仅可以快速生产出大量制作者需要的形状，更重要的是它们具有动力，在动画师的调整下，粒子可以按照设定的动画完成动作.粒子工具可以模拟制作真实世界的雨、水、火焰、烟雾、闪电、飞雪等.

粒子在创建之初，先建立一个粒子发射器，所有粒子的发射方向、发射范围、粒子间距、飞舞的速度都是由这个发射器统一控制.粒子刚发射出来的时候，都是统一形状的小点，MAYA考虑到创作者的无限需求，提供了针对粒子大小、色彩、形状、方向、属性的全方位调整替换功能.好比，你要创建一个落叶飞舞的效果，那么只需运用MAYA建模模块建立一片或者不同形状的几片树叶即可，将初始的圆形粒子形状替换成这些树叶，设置每片树叶的位置和方向在随机状态，之后发射出来的树叶间距与形状太小都不会雷同.动力学工具下还包含一个影响粒子运动轨迹的工具——场，“场”是一种力量，类似于现实世界的风，风怎么吹叶子就怎么飞，这样画面看起来更加真实.粒子是设置形态的工具，最后视频效果中粒子的质感、色彩方面的特殊肌理效果和普通模型一样，依赖渲染模块下的材质球和灯光工具.

3 开创性的工具

三维软件有很多，但是使用最多的还是MAYA和3DMAX，MAYA在功能上侧重于影视动画的制作，3DMAX侧重于建筑动画的制作.MAYA之所以能成为使用最多的三维软件，在于它具有很多独立的动画设计工具，这些工具功能强大，制作出来的效果逼真.以《冰雪奇缘》为例，该片的一大亮点就是长公主ELSA的美丽，一身华丽的冰雪长裙.如图2.长裙的材质是布料，布料从材质的表现形态上看，是轻盈垂顺，可以随风舞动的，在制作动画的时候单纯的运用KEY帧动画是无法达到布料自然的动画效果，就要依赖MAYA中专业的CLOTH工具.

CLOTH工具是MAYA中专门模仿布料效果的制作工具，它的工作原理和粒子非常的相似，自身具有动力和重力，通过设置阻力和调整场的影响方向来控制布料的动画形态.但是布料和粒子不同，不是通过发射器创建出来的，需要先建模，再将需要制作布料效果的模型赋予CLOTH效果，不同的布料效果有不同的质感，结合场工具，调整CLOTH的重力，既是调整布料的垂顺感和动态，结合渲染制作布料的肌理，布料的质感这样表现出来了.

MAYA中制作角色毛发效果有渲染模块下的FUR工具和动力学模块下的头发工具两种选项.FUR工具是MAYA中的一个组件，主要作用是制作不需要运动的毛发. FUR工具不仅提供了一种可以无限设置的毛发选项，还提供了很多种已经设置好的动物毛发.如果你要制作一个毛绒玩具，先运用建模工具，制作出玩偶的模型，再将FUR的毛发赋予在模型的表面，FUR属性下可以设置毛发的长度、毛发根部和尖部的颜色、毛发的卷曲程度、毛发的束状程度、毛发的倾斜方向等等，最后，架设灯光，渲染输出，一个逼真的毛绒玩具就出现了.动力学下的头发工具和FUR工具有一些区别，头发工具创建出来得毛发具有动力，适合运用在一些运动的角色身上，能够随着身体的运动而运用.头发的创建是建立在有模型的基础上，模仿真实的毛发原理，以毛囊的数量来计算头发的多少和具体的位置，头发自身具有动力和重力，当点击播放按钮，头发会自然下垂，调整动力参数，设置运动轨迹，让头发按照设计的动画需要进行运动.在头发的属性中还可以设置头发的颜色、卷曲形态，以及是披散着还是扎起来，甚至可以编出各种花样的麻花辫子.如《冰雪奇缘》中长公主ELSA的发辫，就是这样制作出来的.

4 MAYA的工作流程

MAYA软件的三维性质决定了它的工作流程和二维动画软件工作流程有很大的差别.MAYA的工作理念仿照的是真实世界的状态，工作区视图可以360度的旋转观看，在立体空间里创建立体的模型，画上皮肤、建立骨骼，设置控制器牵引模型做动作、最后用摄像机拍摄记录下来，每一个组件相互配合而又相对独立.整个制作过程分三个大阶段，首先是动画前期制作阶段，导演确定好角色造型、场景造型、分镜脚本.接下来是动画中期制作阶段，主要由MAYA软件承担.根据所制作影片对画面效果的要求选择建模的类型，MAYA中有两个完备的造型工具：Polygon和NURBS,并提供NURBS造型向Ploygon造型转换的工具.[2]模型建好之后是全灰色的，没有色彩和肌理，展开模型上的UV，导入至PS之类的绘图软件中绘制贴图，贴图的质量直接关系到模型的精美程度，越是制作精良的模型，贴图画的越细致入微，甚至将最细小的毛孔细节都制作出来.这个时候模型的外观工作就完成了，但是模型没有动力，无法做动作，需要给模型架设骨骼，骨骼在MAYA中不是起到支撑模型的作用，而是牵引模型运动的动力，模型的举手投足完全依靠设置骨骼的位置来完成.MAYA有一套完整的人体动画功能，允许通过用集成的正反向运动完全控制骨骼，动画师能通过直接操纵一个用户定义的骨骼，赋予静态模型以生命.[3]在渲染输出前，需要在视图区针对要拍摄的角色和场景架设灯光与摄像机.在MAYA中进行材质编辑和灯光设置，首先对整个场景的灯光设置有一个明确合理的布局，获得较好的动画对象的材质效果.[4]摄像机是设定视角录制动画过程.二者同样需要设置运动轨迹，完全模拟实拍电影现场的灯光架设与摄影方式.最后是动画后期制作阶段，主要是将MAYA中渲染输出的视频片段在后期剪辑软件如AE、PROMIERE、FUSION等中排序渲染输出成最后的成片.这个制作流程，有几个方面的优势，首先，三维动画的拍摄类似与实拍，在角色表演的同时进行摄制，这样的摄制可以找到更好的视角和构图，而不同于二维动画的视角是导演在脑海中想像的.其次，在拍摄过程中发现有任何的问题，都可以将有问题的组件单独拆分下来修改.

5 结语

MAYA作为动画业的主要软件工具之一，凭借其强大的动画创作功能，正在改变动画的历史面目.[5]MAYA在制作技术上远远复杂于二维动画制作技术，但是它的功能完善、使用灵活，能极大的提高制作效率和影片质量，在制作效果种类上几乎没有限制，可以制作超写实效果、二维卡通效果、水墨画效果等.还可以与相关软件连接使用，协助制作各种交互式小动画，它的这一系列优势，已经使它成为了动画制作领域不可或缺的软件，是支撑全球动画制作爱好者的有力平台.

〔1〕郭奇青，张璐.浅谈MAYA在三维动画方面的优势[J].知识经济，2010（22）：101.

〔2〕陈璇.摄影知识在三维动画教学中的应用[J].攀枝花学院学报，2012（29）：92-96.

〔3〕郭伟，兰景婷.三维动画及其运动捕捉技术[J].四川文理学院学报，2011（21）：97—99.

〔4〕邓永坚.MAYA光与材质的视觉艺术[M].北京：人民邮电出版社，2006.

〔5〕路盛章.中国动画发展现状及其文化品位[J].美术观察，2011：89-90.

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2017-01-25