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介绍计算机图形管道

第一课 什么是Linux (六月 2025)

第一课 什么是Linux (六月 2025)
Anonim

几乎每个电影观众的生活都有一点,当他在电影中看到某些东西并想知道,“现在他们怎么做到了?”

为银幕制作的一些图像真的令人惊叹,因为它的翻天覆地的战斗 指环王 三部曲为迷人的数字环境而制作的 阿凡达 , 特隆:遗产 ,以及2010年的视觉效果冠军, 盗梦空间 .

当你深入了解时,现代计算机图形学中有大量复杂的数学和科学。但对于在幕后工作的每一位计算机科学家来说,都有三四位数字艺术家努力工作,将他们想象中的生物,人物和风景变为现实。

计算机图形管道

制作完全实现的3D电影角色或环境的过程被业界专业人士称为“计算机图形管道”。尽管从技术角度来看这个过程非常复杂,但实际上它很容易理解。 。

想想你最喜欢的3D电影角色。它可能是Wall-E或Buzz Lightyear,或者你可能是Po的粉丝 功夫熊猫 。尽管这三个字符看起来非常不同,但它们的基本生产顺序是相同的。

为了将一个动画电影角色从一个想法或故事板绘图带到一个完全抛光的3D渲染,该角色经历了六个主要阶段:

  1. 前期制作
  2. 三维建模
  3. 着色和纹理
  4. 灯光
  5. 动画
  6. 渲染和后期制作
01年01月

预生产

在前期制作中,构思了角色或环境的整体外观。在预生产结束时,最终设计表将发送给建模团队进行开发。

  • 每个想法都有: 导演,制片人和艺术主管每天都会创建和审查数十个甚至数百个绘画和绘画。
  • 调色板: 角色的配色方案或调色板是在此阶段开发的,但通常直到后续过程才会完成。
  • 概念艺术家 可以与数字雕塑家合作,为有前景的设计制作初步的数字模型。
  • 人物细节 最终确定,特殊挑战(如毛皮和布料)被送往研究和开发。
07年02月

三维建模

随着角色的外观最终确定,该项目现在传递给3D建模者。建模者的工作是采用二维概念艺术并将其转化为3D模型,可以在以后的漫画中提供给动画师。

在今天的生产流水线中,建模工具集中有两种主要技术: 多边形建模 & 数字雕刻。

  • 每个都有自己独特的优点和缺点,尽管差别很大,但这两种方法相辅相成。
  • 雕刻更适合有机(字符)模型,而多边形建模更适合机械/建筑模型。

3D建模的主题过于广泛,无法涵盖三个或四个要点,但我们将继续深入介绍Maya Training系列。

03年3月

着色和纹理

视觉效果管道的下一步称为着色和纹理。在此阶段,材质,纹理和颜色将添加到3D模型中。

  • 每个组件 模型接收不同的着色器材质以使其具有适当的外观。
  • 现实材料: 如果物体是由塑料制成的,它将被赋予反光的光泽着色器。如果它是由玻璃制成的,那么材料将是部分透明的,并且像现实世界的玻璃一样折射光。
  • 纹理和颜色 通过将二维图像投影到模型上或通过直接在模型的表面上绘画来添加,就好像它是画布一样。这是通过特殊软件(如ZBrush)和图形输入板完成的。
07年04月

灯光

为了让3D场景变得生动,必须将数字灯放置在场景中以照亮模型,就像电影机上的照明装置将照亮演员和女演员一样。这可能是生产流程中第二个最技术阶段(渲染后),但仍然涉及很多艺术性。

  • 适当的照明 必须足够现实,以便可信,但要足够戏剧性地传达导演的预期心情。
  • 心情很重要: 信不信由你,照明专家在拍摄的配色方案,情绪和整体氛围方面拥有与纹理画家一样多,甚至更多的控制权。
  • 来来回回: 照明和纹理艺术家之间有很多沟通。这两个部门紧密合作,确保材料和灯光恰当地贴合在一起,阴影和反射看起来尽可能令人信服。
05年05月

动画

正如大多数人所知,动画是艺术家为人物注入生命和动感的生产阶段。 3D电影的动画技术与传统的手绘动画完全不同,通过定格技术分享更常见的基础:

  • 为运动索具: 3D角色通过虚拟骨架或“装备”控制,允许动画师控制模型的手臂,腿部,面部表情和姿势。
  • 姿态到另一个姿势: 动画通常完成姿势到姿势。换句话说,动画师将为动作的开始和结束姿势设置“关键帧”,然后调整其间的所有内容,以使动作流畅且适当的定时。

跳转到我们的计算机动画配套网站,广泛了解该主题。

07年6月

渲染和后期制作

3D场景的最终制作阶段称为渲染,其实质上是指将3D场景转换为最终的二维图像。渲染是非常技术性的,所以我不会在这里花太多时间。在渲染阶段,必须执行计算机无法实时完成的所有计算。

这包括但不限于以下内容:

  • 完成照明:必须计算阴影和反射。
  • 特殊效果:这通常是在景深模糊,雾,烟雾和爆炸等效果集成到场景中时。
  • 后期处理: 如果需要调整亮度,颜色或对比度,这些更改将在渲染时间后在图像处理软件中完成。

我们在这里有一个关于渲染的深入解释:渲染:完成框架

07年07月

想了解更多?

尽管计算机图形管道在技术上很复杂,但基本步骤很容易让任何人理解。本文并不是一个详尽的资源,而只是介绍使3D计算机图形成为可能的工具和技能。

希望这里提供足够的信息来促进对工作和资源的更好理解,这些工作和资源产生了我们多年来爱上的一些视觉效果杰作。

请记住,这篇文章只是一个跳跃点 - 我们在其他文章中更详细地讨论了这里提出的所有主题。除了About.com之外,特定电影的艺术书籍可以让人大开眼界,3D Total和CG Society等地也有充满活力的在线社区。我敦促任何有兴趣的人查看它们,或者如果你有兴趣制作自己的艺术作品,请看看我们的教程系列: