1、计算机高级图形学浅谈 Maya 的建模中的坐标变换浅谈 Maya 的建模中的坐标变换摘要Maya 是世界上目前最为优秀的三维软件制作软件之一，所谓三维，就是3D，3D 中的 D 就是 Dimensional 的缩写，三维模型中点的位置由三个坐标决定，客观存在的现实空间就是三维空间，具有长、宽、高三种度量。三维其实是相对于二维来说的，因其采用了立体空间的概念，所以显得更加真实，而且对空间操作的随意性也增强了，看起来更丰富！在动画制作过程中，模型起着至关重要的作用，一个好的模型不一定会有好的作品，但是一个好的作品一定有一个好的模型。只有开始的模型建的好，才能让后续的工作更加顺利和轻松的完成。本文涉
2、及的内容有三种建模方式，分别是多边形建模，曲面建模和细分建模。三维模型的制作不单单是要求模型的外形要美观、合理，更要求模型的布线、结构要准确。而坐标变换让我们的建模更加精确、快捷。关键词：Maya；功能；渲染；建模；变换Brief discussion the modeling of Maya on transformation of coordinatesAbstract Maya is currently the worlds most outstanding one of the three dimensional animation production. Three dimensio
3、n is 3D, D of the 3D is the abbreviation of dimension, the position of point is determined by three coordinates in 3D modeling. Objective reality space is three-dimensional space, has the length, width, three kinds of measure. Three-dimensional is relative to two-dimensional, because its adopted the
4、 concept of stereo space, so more real, but also to the arbitrary spatial operation, looks more colorful. In the process of animation, model is participate in a critical role. A good model doesnt mean a good work, but a good work there must be a good model. Only the beginning model is created meticu
5、lous, can the follow-up work finished smoothly and easily. What this text refers to is polygon modeling, surface modeling and subdivision modeling. What the production of 3D modeling requires not only beautiful and reasonable appearance of model, more requirements of the wiring, the structure model
6、is accurate. Whats more, transforming of coordinates make our modeling more accurately and rapidly.Key words: Maya; function; rendering; modeling; transforming目录一 关于 Maya.51.1 Maya 的简介与特征 .51.2 Maya 的应用领域 .61.3 Maya 和 3dmax 的区别 7二 场景的三维表现 92.1 场景建模 .92.2 模型的材质 .122.3 灯光的渲染 .15三 模型的坐标变换 183.1 二维变换 .1
7、83.2 三维变换 23学习心得体会 26参考文献 27一 关于 Maya1.1 Maya 的简介与特征Maya 是 Alias|Wavefront(2003 年 7 月更名为 Alias)公司的产品，作为三维动画软件的后起之秀，深受业界欢迎和钟爱。Maya 集成了 Alias|Wavefront最先进的动画及数字效果技术，它不仅包括一般三维和视觉效果制作的功能，而且还结合了最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染和运动匹配技术。MAYA 因其强大的功能在 3D 动画界造成巨大的影响，已经渗入到电影、广播电视、公司演示、游戏可视化等各个领域，且成为三维动画软件中的佼佼者。 星球大战前传 、 透明
8、人 、 黑客帝国 、 角斗士 、 完美风暴 、 恐龙等到很多大片中的电脑特技镜头都是应用 MAYA 完成的。逼真的角色动画、丰富的画笔，接近完美的毛发、衣服效果，不仅是影视广告公司对 MAYA 情有独钟，许多喜爱三维动画制作，并有志向影视电脑特技方向发展的朋友也为 MAYA 的强大功能所吸引。2005 年 1 月 31 日，Alias 宣布推出 Maya6.5 最新版本。Maya6.5 为性能驱动型版本，可满足寻求大幅度性能提升而同时又处理海量数据集的游戏、电影、广播和数字出版专业人士的需要。Alias 对软件进行了重新架构设计，大幅提升了软件性能，因此，Maya 拥有处理最复杂模型、场景和动
9、画数据的能力和可靠性。Maya 集成了 Alias/Wavefront 最先进的动画及数字效果技术。她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。Maya 可在 WindowsNI 与 SGIIRIX 操作系统上运行。在市场上用来进行数字和三维制作的工具中。Maya 是首选解决方案。Maya 包括以下模块 MayaComplete 所包含的模块 Modeling 业界技术领域的NURBS 和 POLYGON 工具。Artisan 高度直觉化、用于数字雕塑的画笔，可以对NURBS 和 POLYGON 进行操作。AnimationTra
10、x 非线性动画编辑器，逆向动力学(IK)，强大的角色皮肤连接功能，高级的变形工具。PaintEffects 独一无二的技术，让您非常容易产生最复杂、细致、真实的场景。Dynamics 完整的粒子系统加上快速的刚体、柔体动力学。Rendering 具有胶片质量效果的交互式渲染，提供一流视觉效果。Mel 个性化以及脚本化 Maya 的开放式界面。MayaUnlimited 所包含模块 Cloth 最快、最精确地模拟多种衣服和其他布料。AdvanceModeling 附加的 NURBS 和细分建模工具加工建造精确、真实的模型。MatchMoving 用 Maya 制作的三维元素准确地匹配原始拍摄素材
11、。Fur 可用画笔超乎想象地完成短发及皮毛的写实造型及渲染。Maya 还免费包括以下小插件 InvigratorLEZaxweksInvigator 软件的特殊版本，导入 AdobeIIIustrator 文件进入 Maya 以快速产生三维中英文文字和标志。MayaFusionLEWindowsNT 的合成系统，具有 MayaFusion 的许多特性和运行速度。MayaFusionLE 用于图形格式的转换，支持 VTR 和帧缓冲，可以从录像带上读取内容，也可以将文件输出到录像带。MayaComposerLE 运行在 SGIIRIX 工作站上的版本，是 MayaComposer 的离线合成系统。
12、模块技术特征一、建模二、一般动画三、角色动画四、PaintEffects 五、动力学六、渲染七、Cloth(MayaUnlimited 专有)八、高级建模(MayaUnlimited 专有)九、运动匹配(MayaUnlimited 专有)十、Fur(MayaUnlimited 专有)十一、集成性与输入/输出。1.2 Maya 的应用领域很多三维设计人应用 Maya 软件，因为它可以提供完美的 3d 建模、动画、特效和高效的渲染功能。另外 Maya 也被广泛的应用到了平面设计（二维设计）领域。Maya 软件的强大功能正是那些设计师、广告主、影视制片人、游戏开发者、视觉艺术设计专家、网站开发人员们
13、极为推崇的原因。Maya 将他们的标准提升到了更高的层次。Maya 主要应用的商业领域有：平面设计辅助、印刷出版、说明书 3d 图像设计技术已经进入了我们生活的重要部分。这些都让无论是广告主、广告商和那些房地产项目开发商都转向利用 3d技术来表现他们的产品。而使用 Maya 无疑是最好的选择。因为它是世界上被使用最广泛的一款三维制作软件。当设计师将自己的二维设计作品打印前他们比解决如何在传统的、众多竞争对手的设计作品中脱颖而出。Maya 的特效技术加入到设计中的元素，大大的增进了平面设计产品的视觉效果。同时 Maya 的强大功能可以更好的开阔平面设计师的应用视野，让很多以前不可能实现的技术，能
14、够更好的、出人意料的、不受限制的表现出来。他们主要应用在平面设计领域的范围有:（1 ） 包装设计（2 ） 销售及市场营销领域（3 ） 印刷物广告（4 ） 培训及证书的设计（5 ） 产品可视化及动画（6 ） 在线发布信息和打印目录为什么把 3d 技术应用于 2d 平面设计中？1.在金钱成本和时间成本付出相同的情况下，可以用最好的形式来表达内容2.可以没有限制的附会设计师的创意直接可视化 CAD 数据3.用低廉的价格达到最真实的图像效果4.实现创造性地常规状态下无法完成的效果：利用各种镜头角度，达到最佳的效果5.改变项目的整体表现状态6.用现实主义的手法表达史无前例的逼真效果和完美的动感画面质量扩
15、展你创造性的潜力：为你的客户和市场产生净增值大量的节省时间电影特技目前 Maya 更多的应用于电影特效方面。从今年来众多好莱坞大片对 Maya 的特别眷顾，可以看出 Maya 技术在电影领域的应用越来越趋于成熟。以下为近年来 Maya 的代表作：102DALMATIANSA.I.ARTIFICIALINTELLIGENCEATLANTISBEHINDENEMYLINESBLACKHAWKDOWNTHECELLTHECHUBBCHUBBS!DIEANOTHERDAYDINOSAURENEMYATTHEGATESFINALFANTASY:THESPIRITSWITHINFORTHEBIRDSHAR
16、RYPOTTER软件是世界上最强大的整合 3D 建模、动画、效果和渲染解决方案。Maya 还增强了二维图像的画质和表现力。正因为此，电影和视频艺术家、游戏开发人员、可视化专业人员、Web 和印刷设计人员在其工作中采用 Maya，以满足其下一代制作需要。Maya 的终极版是正追求使他们的三维项目杰出的数码艺术家的选择。Maya Unlimited 包含 Maya Complete 中的所有功能，另外，它还为艺术家和动画创作人员创建优质的数码动画提供附加的行业领先的新功能，例如：Maya Fluid Effects。快创建优质的数码动画吧！Maya Complete,Maya 将世界最先进的建模、
17、动画、视觉效果和高级渲染技术整合为一个完整工作流解决方案。它是最全面的 3D 软件，可处理海量数据集和在桌面 PC 或图形工作站生成专业品质的图形。Maya 7.0 新功能介绍： Maya 7继承和延续了 Alias 三维创新的传统。以 Maya 6.5 中的体系结构和性能开发为基础，该具有各种功能和特色的版本让你使用 Maya 取得更大的成功。 新的和增强的角色动画工具 集成的 Alias MotionBuilder技术以及对变形器和剥皮工具的增强使制作动画角色更快、更容易和更准确。用于建模和映射的新工具 利用为数众多的多边形建模和映射工具，Maya 7 提供行业的最全面、最综合的建模工具集
18、。 功能强大的可视效果工具 Maya 7 继续对用于专业的可视效果的独创工具进行革新。 与必不可少的制作工具的集成 使 Maya 和AdobeFlash以及流行的 CAD 应用程序之间的工作过程简化并更有效率。更多的提高生产率的功能 Maya 7 提供了大量提高生产率的增强功能，例如：用于代理的共享编辑、Artisan 工作过程改进、以及重要的 API 类的补充。Maya 的工业应用：各行各业的艺术家们都使用 Maya 软件，因为它是世界上最强大的整合 3D 建模、动画、效果和渲染解龇桨浮。Maya 还增强了 2D 图像的画质和表现力，这就是为什么电影电视艺术家、游戏开发人员、可视化行业专业人
19、员、网页和印刷设计人员选择 Maya 来提升他们的作品进入更高的境界。选择你自己的专业类别，看看为什么 Maya 也适合你。3D Studio Max，常简称为3ds Max 或 MAX，是 Discreet 公司开发的（后被 Autodesk 公司合并）基于 PC系统的三维动画渲染和制作软件。其前身是基于 DOS 操作系统的 3D Studio 系列软件，最新版本是 9.0。在 Windows NT 出现以前，工业级的 CG 制作被 SGI图形工作站所垄断。3D Studio Max + Windows NT 组合的出现一下子降低了 CG制作的门槛，首选开始运用在电脑游戏中的动画制作，后更进
20、一步开始参与影视片的特效制作，例如 X 战警 II，最后的武士等。在应用范围方面，广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域。拥有强大功能的 3DS MAX 被广泛地应用于电视及娱乐业中，比如片头动画和视频游戏的制作，深深扎根于玩家心中的劳拉角色形象就是3DS MAX 的杰作。在影视特效方面也有一定的应用。而在国内发展的相对比较成熟的建筑效果图和建筑动画制作中，3DS MAX 的使用率更是占据了绝对的优势。根据不同行业的应用特点对 3DS MAX 的掌握程度也有不同的要求，建筑方面的应用相对来说要局限性大一些，它只要求单帧的渲染效果和环境效果，只涉
21、及到比较简单的动画；片头动画和视频游戏应用中动画占的比例很大，特别是视频游戏对角色动画的要求要高一些；影视特效方面的应用则把 3DS MAX 的功能发挥到了极至.历史 DOS 版本的 3D Studio 诞生在 80 年代末，那时只要有一台 386 DX 以上的微机就可以圆一个电脑设计师的梦。但是进入 90 年代后，PC 业及 Windows 9x 操作系统的进步，使 DOS 下的设计软件在颜色深度、内存、渲染和速度上存在严重不足，同时，基于工作站的大型三维设计软件Softimage、Lightwave、Wavefront 等在电影特技行业的成功使 3D Studio 的设计者决心迎头赶上。与
22、前述软件不同，3D Studio 从 DOS 向 Windows 的移植要困难得多，而 3D Studio MAX 的开发则几乎从零开始。3D Studio MAX 1.01996 年 4 月，3D Studio MAX 1.0 诞生了，这是 3D Studio系列的第一个 windows 版本。3D Studio MAX R21997 年 8 月 4 日在加利福尼亚洛杉矶 Siggraph 97 上正式发布。新的软件不仅具有超过以往 3D Studio MAX几倍的性能,而且还支持各种三维图形应用程序开发接口,包括 OpenGL 和Direct3D。3D Studio MAX 针对 Inte
23、l Pentium Pro 和 Pentium处理器进行了优化,特别适合 Intel Pentium 多处理器系统。3D Studio MAX R3 在 1999 年 4月加利福尼亚圣何塞游戏开发者会议上正式发布。这是带有 Kinetix 标志的最后版本。Discreet 3ds max 4 新奥尔良 Siggraph 2000 上发布。从 4.0 版开始，软件名称改写为小写的 3ds max。3ds max 4 主要在角色动画制作方面有了较大提高。Discreet 3ds max 52002 年 6 月 26，27 日分别在波兰，西雅图，华盛顿等地举办的 3dsmax5 演示会上发布。这是第
24、一版本支持早先版本的插件格式，3dsmax 4 的插件可以用在 5 上，不用从新编写。3DS Max 5.0 在动画制作、纹理、场景管理工具、建模、灯光等方面都有所提高，加入了骨头工具(Bone Tools)和重新设计的 UV 工具(UV Tools)。Discreet 3ds max 62003 年7 月，Discreet 发布了著名的 3D 软件 3ds max 的新版本 3ds max 6 。主要是集成了 mental ray 渲染器。Discreet 3ds max 7Discreet 公司于 2004 年 8 月3 日发布。这个版本是基于 3ds max 6 的核心上进化的。3ds
25、max 7 为了满足业内对威力强大而且使用方便的非线性动画工具的需求，集成了获奖的高级人物动作工具套件 character studio。并且这个版本开始 3dsmax 正式支持法线贴图技术。Autodesk 3ds Max 8 2005 年 10 月 11 日，Autodesk 宣布其 3ds Max 软件的最新版本 3ds Max 8 正式发售。 Autodesk 3ds Max 9Autodesk在 Siggraph 2006 User Group 大会上正式公布 3ds Max 2008.2007 年 10 月 17号在加利福尼亚圣地亚哥 Siggraph 2007 上发布，该版本正式
26、支持Windows Vista 操作系统。Vista 32 位和 64 位操作系统以及 Microsoft DirectX® 10 平台正式兼容的第一个完整版本。二 场景的三维表现2.1 场景建模对于初次接触 Maya 的人而言，一看界面，也许会大吃一惊，但你只要曾经触过三维软件都应该知道界面上的那个图标按钮什么的大致的意思了。不过Maya 的属性菜单的确很吓人的，有人戏称随便拉出个属性菜单都有一公里长，尤其是 maya 动力学这部分更是这样。即便如此一旦你掌握了 Maya 的框架也就不以为然了。复杂的界面体现出了 Maya 设计极具科学性、严谨性和艺术性。初学时，在徐老师的教导下认识了
27、标题栏，菜单栏，状态栏，工具架，工具箱，视图区，通道栏，时间滑块，命令栏，帮助栏等的相关内容，之后的学习中了解了三维建模思想、方法、内容，不仅如此，徐老师的问题引伸更让我们对于人生有了更深的认识。 经过四个星期的三维模型制作选修课学习，收获很多。这段时间集中的练习 Maya，我感觉自己制作模型的水平有了一定的提高，但还存在着许多的不足。比如说，建模的速度比较慢，有些命令不会用，导致制作模型时个别细节达不到满意的效果。后来经过不断地努力，也能做出来了。开始选择制作模型时，我就想既然时间充足，我就要下功夫做好，所以许多地方我都尽自己最大努力，把细节做到位。为了做出最好的效果，我也上网找了一些图片，
28、仔细观察各个部位的结构、大小，争取做的更真实、更贴近图片。 在做模型的过程中也有一些心得体会，比如说，做一些复杂的模型时要注意隔段时间保存一下，最好是分开保存，不然有时电脑会死机或是突然重启，我就经历过这种情况，又要重新开始做。还有就是在调节一些细小的部分时，要注意从三视图中调，不能只局限于某个视图，有些地方可能从正视图中看位置可以但换个视图就不对了。有的模型零件较多，这就更需要不断转换各个视图来调节位置。做模型时要适当的增加环线，但不是说环线越多越好，过多会对后期的调试造成不利影响，过少会使后期圆滑时模型看起来缺乏真实感。有时候为了把细节做到位，加了许多环线，到后来个别地方需要调节时就不好调
29、了，所以在确定形状之前不要加太多环线，并且线太多还容易卡。在做模型时有的地方不需要加环线，只需要在某个面上加线，老师告诉我如果劈线也可以，但有可能出现非法面，简单的模型无所谓，但在人物等一些复杂的建模过程中，要避免劈线所造成的非法面，这让我又学到了新知识，不会就要问老师，有了老师帮助我们的疑问就会迎刃而解。对于角色模型，毋需多说，结构胜过一切！而如果是建筑或者道具，你只需要保证型，然后线顺就可以了！现在很多人都有一个误区，他们只考虑布线，不管结构，他们甚至去死记布线图，结果所有做出的模型布线千篇一律，而模型也毫无特色！这样制作的模型没有别人做出的有存在感，要尝试根据结构去做模型，不要去考虑布线
30、，这个时候做出的模型，虽然线很乱，但是至少比之前做的模型好了 10 倍，然后在尝试根据结构的走向，把线理顺，虽然称不上很完美，但是也算是做出了漂亮的模型，而现在建模，基本上顺着结构走，最后完成后，布线也很完美。而至于软件上面，经常有人会说，什么什么软件建模很好很快，软件在好，命令在多，操作在方便，你不懂基本的原理性东西，也只是浪费软件浪费了这么多命令而已！高手就用那么几个常用命令，就可以做出很完美的模型！关于 NURBS 建模，曲面建模也称为 NURBS 建模，NURBS 是 Non-Uniform Rational B-Splines 的缩写，是“非统一有理 B 样条”的意思。具体解释是：N
31、on-Uniform(非统一）是指一个控制顶点的影响力的范围能够改变。当创建一个不规则曲面的时候这一点非常有用。同样，统一的曲线和曲面在透视投影下也不是无变化的，对于交互的 3D 建模来说这是一个严重的缺陷；Rational(有理）是指每个 NURBS 物体都可以用数学表达式来定义；B-Spline(B 样条）是指用路线来构建一条曲线，在一个或更多的点之间以内插值替换的。简单地说，NURBS 就是专门做曲面物体的一种造型方法。NURBS 造型总是由曲线和曲面来定义的，所以要在 NURBS 表面里生成一条有棱角的边是很困难的。就是因为这一特点，我们可以用它做出各种复杂的曲面造型和表现特殊的效果，
32、如人的皮肤，面貌或流线型的跑车等。曲面建模既 NURBS 建模，是由曲线组成曲面，再有曲面组成立体模型，曲线有控制点可以控制曲线曲率、方向、长短。属于目前两大流行建模方式之一，另一种是多边形建模。曲面建模不同于实体建模，其不是完全参数化的特征。在曲面建模时，需要注意以下几个基本原则： 1、 创建曲面的边界曲线尽可能简单。一般情况下，曲线阶次不大于 3。当需要曲率连续时，可以考虑使用五阶曲线。 2、 用于创建曲面的边界曲线要保持光滑连续，避免产生尖角、交叉和重叠。另外在进行创建曲面时，需要对所利用的曲线进行曲率分析，曲率半径尽可能大，否则会造成加工困难和形状复杂。 3、 避免创建非参数化曲面特征
33、。 4、 曲面要尽量简洁，面尽量做大。对不需要的部分要进行裁剪。曲面的张数要尽量少。 5、 根据不同部件的形状特点，合理使用各种曲面特征创建方法。尽量采用实体修剪，再采用挖空方法创建薄壳零件。 6、曲面特征之间的圆角过渡尽可能在实体上进行操作。 7、 曲面的曲率半径和内圆角半径不能太小，要略大于标准刀具的半径，否则容易造成加工困难。 一般来说，创建曲面都是从曲线开始的。可以通过点创建曲线来创建曲面，也可以通过抽取或使用视图区已有的特征边缘线创建曲面。其一般的创建过程如下所示。 1、 首先创建曲线。可以用测量得到的云点创建曲线，也可以从光栅图像中勾勒出用户所需曲线。 2、 根据创建的曲线，利用过
34、曲线、直纹、过曲线网格、扫掠等选项，创建产品的主要或者大面积的曲面。 3、 利用桥接面、二次截面、软倒圆、N-边曲面选项，对前面创建的曲面进行过渡接连、编辑或者光顺处理。最终得到完整的产品模型。 Nurbs 建模技术在设计与动画行业中占有举足轻重的地位，一直以来是国外大型三维制作公司的标准建模方式，如 pixar，PDI，工业光魔等，国内部分公司也在使用 Nurbs 建模。他的优势是用较少的点控制较大面积的平滑曲面，以建造工业曲面和有组织的流线曲面见长。而且 Maya 在特效，贴图方面对 nurbs的支持比较充分，使用 nurbs 模型在后续工作中会很方便。不过 nurbs 对拓扑结构要求严格
35、，在建立复杂模型时会比较麻烦，这需要我们耐心的学习。关于灯光问题，三点照明法是 3d 用光的一种基本方法，它简便易行，并且可以适用于很多类型的场景中，特别是静帧场景。事实上该种方法被广泛使用于各个领域，例如摄影、电影电视等等。下面我们将会比较系统和精确地了解3 点照明法的具体内容。 三点照明法顾名思义就是一种使用 3 个灯光的方法。这三个灯光分别是：关键光 key light、填充光 fill light 和背光 back light。正是这三种灯光构成了经典的 3 点照明法。在 3d 场景中，我们仍旧可以使用这种方法为物体打光。三点照明法在电影拍摄、动画制作领域中有着广泛的运用，它是用光勾勒
36、出物体造型的一种可靠方法。 三点照明中的“三点” ，实际上是指光在场景中所处的“角色” ，每个角色都实现其特定的功能：主光：这种光生成物体的主要光亮部分，并确定光照的主要角度。主光通常比照明物体的其他光要亮些，而且往往在场景中投射出最深、最清晰的阴影。辅助光：这种光使主光形成的光亮部分变柔并延伸开，使物体的更多部分可见。辅助光可以模拟场景中反射光源或次要光源的效果。背光：这种光可以生成“明暗的边界” ，帮助人们从视觉上将物体与背景区分开。背光能够使头发生成反光效果（正因为如此，背光又被称为“hairlight” ）并且添加一个明确的边界来显示物体结束而阴影开始的地方。 Maya 是一个强大的三
37、维动画图形图像软件，她几乎提供了三维创作中要用到的所有工具，能使您创作出任何可以想象到的造型、特技效果、任何现实中无法完成的工程，小到显微镜才能看到的细胞，大到整个宇宙空间、超时空环境，换句话说您能想到的，她是完全可以办到的。正确理解 Maya 软件基本知识、基本理论，了解 Maya 在动画中的重要作用及优势；掌握三维动画的前期制作部分，学会运用所学知识并与结构学相联系，做出出色的模型。2.2 模型的材质maya 中给模型赋予材质的方法：打开 maya 状态栏中的 Window 下的 Rendering Editors 命令，点开 Rendering Editors 命令下面的 Hypersh
38、ade 材质控制面板，如下图所示：点击 Hypershade 材质控制面板左边的材质球图标，创建一个新的材质球，如下图所示：选择你要赋予材质的模型，然后右击材质球，执行 Assign Material to Selection 命令，或者是直接用鼠标中键拖给模型，材质球就赋予了模型物体，如下图所示：双击材质球，就会在 maya 软件的右侧出现材质球的属性编辑器，点击 Color 参数后面的灰色条框，就能改变 color 的颜色，从而改变模型的颜色。如下图所示：如果要给模型添加一个贴图的纹理，只要点击 Color 参数后面的黑白方格，就能打开贴图纹理几点面板，选择 File 文件节点，如下图所示
39、：点开 File 节点以后，选择生成的 file 节点双击，在 maya 软件右侧，展开file 节点编辑面板，点击 Image Name 参数后面的文件夹图标，然后选择贴图所在的路径和贴图文件，执行 Open 命令就可以给模型赋予材质纹理了，如下图所示：2.3 灯光的渲染随着计算机硬件配置迅速地发展，CPU、显卡、内存等不断升级，场景中的效果实时显示已经成为可能，但显示效果仍旧有很大缺陷，这种显示仅是通过硬件着色（Shade）使物体有了基本的属性及纹理，而渲染（Render）表现了更丰富细腻的效果。图 1-1 便是实时显示与渲染效果的对比。a)渲染前的场景 b)渲染后的场景图 1-1 渲染前
40、后效果对比从图中可以看出，未经渲染的场景显然不能与渲染后的效果相比。Shade和 Render 在三维软件中是两个完全不同的概念。Shade 仅是一种显示方案，只是简单地将指定好纹理贴图的模型和灯光效果实时地显示出来。在 Maya 中，还可以用 Shade 表现出简单的灯光、阴影和表面纹理效果，这对硬件的性能也绝对是一种考验，但硬件设备无论如何强悍，都无法将显示出来的三维图形变成高质量的图像，这是因为 Shade 采用的是一种实时显示技术，硬件的速度条件限制它无法实时地反馈出场景中的反射或折射等光线追踪效果，以及光能的传递和透明物体的透光效果。而现实工作中我们往往要把模型或者场景输出成图像文件
41、、视频信号或者电影胶片，这就必须经过 Render 渲染器。 几乎所有的三维软件都有内置渲染器，也有很多专门作为渲染器单独发行的独立软件，大都为大型三维软件提供接口，这些插件有的可以独立使用，也有的可以加载到三维软件内部以内置插件的形式使用。在 Maya 的制作流程中，渲染是最后的一个环节。在 Maya 的工作窗口中看到的效果是硬件显示。硬件显示对于光影、反射等效果的变现很差，只是通过渲染的图像才表现出物体真实的质感在 Maya 中，物体表面是通过灯光发射出来的光线被照亮的，如果没有灯光，故、赋予物体的材质就不会很好地表现出来。因此掌握好灯光的应用，对于一个好的作品是非常重要而且是必须的。除了
42、局部渲染，Maya 还提供了更快捷的 IPR 渲染。IPR 渲染主要用于更新材质和灯光的修改效果，只要在渲染窗口单击按钮，就对场景进行 IPR 渲染。IPR 渲染的操作与局部渲染的操作基本上是一样的。不同的是，当更改了材质属性后，渲染窗口会自动进行更新，不像局部渲染需要手动更新。Maya 还提供了六种基本的灯光类型。每一种灯光类型都有相应的选项设置。通过设置灯光的这些属性，可以模拟出真实世界中的各种灯光效果和阴影效果。在真实的世界中，灯光是分类型的，比如居家的壁灯和落地灯和筒灯等。根据灯光的作用不同，Maya 中的灯光分成了六种基本灯光，分别是环境光、方向光、点光源、聚光灯、面积光和体积光。通
43、过工具架中的【Rendering】标签即可显示 Maya 的基本灯光类型，只要在工具架上单击这些图标就可以创建灯光。当在 Maya 中创建好灯光后，灯光的图标会显示在摄像机视图中。灯光的图标描述了灯光的类型、位置和方向。大部分情况下，仅仅创建一个灯光对场景进行照明是远远不够的。因为每个场景都有特定的照明需要。所以创建一个基本灯光类型后，再对它的灯光属性进行调整，以满足场景的照明需要。在表现三维场景或是角色的时候，只有灯光是不够的，只有将灯光和阴影结合在一起，才能将真实感、层次感完整的表现出来。在 Maya 中灯光可以通过两种方式投射阴影：一种是深度贴图阴影，另一种是光线跟踪阴影。总之，我们的目
44、标是生成如同照片般真实的图形，要想更加真实的生成图像，其基本步骤如下：建立几何模型，确定景物表面的光照属性进行取景变换，将物体投影到二维平面上采用消隐算法剔除当前视点处不可见的场景表面根据光照明模型，计算在可见场景表面的光亮度三 模型的坐标变换3.1 二维变换通过二维变换和裁剪，将定义在二维世界坐标系中的物体变换到以像素为单位的屏幕坐标系中，实现二维物体的光栅显示。其中二维图形中常见的变换有:1.齐次坐标表示用一个 n+1 维向量表示一个 n 维向量:二维点(x, y)，用(X, Y, w)表示,(2, 3)的齐次坐标表示可以是：(4, 6, 2)、(3, 4.5, 1.5)，w 可以任意选取
45、齐次坐标与笛卡尔坐标的关系：x=X/w y=Y/w2.基本变换：平移、旋转、放缩 二维平移: 点 P(x, y)移动(tx, ty)后，得到点 P(x, y)二维旋转：将点 P(x, y)绕坐标原点按逆时针旋转角 二维放缩：其中 sx 和 sy 分别为 x 和 y 分量的放缩比例2.其它变换：剪切、对称、复合剪切变换：变换过程中， y 坐标保持不变，x 坐标值发生线性变化平行于 X 轴的线段变换后仍平行于 X 轴，平行于 Y 轴的线段变换后错切成与Y 轴成固定角 的直线对称变换：关于 x 轴的对称变换关于坐标原点的对称变换关于 y 轴的坐标变换关于直线 y=x 的对称变换关于直线 y=-x 的
46、对称变换3.2 三维变换概念：三维变换可以看作是对照相过程的模拟，即如何将场景中的三维几何物体变换到二维屏幕上。三维变换流程图：三维变换中的各种坐标系:三维平移：点 P(x, y, z)移动(tx, ty, tz)后，得到点 P(x, y, z) 三维放缩：三维旋转：绕 x 轴逆时针旋转 角的旋转变换 Rx绕 y 轴逆时针旋转 角的旋转变换 Ry绕 z 轴逆时针旋转 角的旋转变换 Rz学习心得体会对于学习计算机软件编程的我来说学习 Maya 软件让我有更深层次的体会到软件的强大美妙之处，计算机软件可以帮我们实现很多我们觉得很难而且看起来不可思议的东西。编写软件很难，使用好软件也不容易。我觉得学
47、习是没有捷径可言的，唯一的捷径就是不断的学习和练习，只有这样才能学到真功夫。这些都是废话，大家都知道，重要的是能把这些话坚持下去。其实，学习和练习的过程非常枯燥,但是兴趣是一个十分重要的因素。例如建模，找到自己的兴趣点，做自己喜欢模型的东西这样易于投入更多的精力于其中，以不变的热情坚持做下去。参考文献【1 】 沈正中， Maya 模型制作与表现 ，西南师范大学出版社， 2015.06【2 】 谢晓丹， Maya 模型制作基础 ，辽宁美术出版社， 2014.04【3 】 郑超， Maya 模型制作 ，辽宁美术出版社， 2014.06【4 】 完美动力， Maya 材质 ，海洋出版社，2012.05
