黃修獻(xiàn)

摘 要：在Maya動畫制作過程中，矩陣節(jié)點是尤為重要的內(nèi)容，不僅是動畫制作過程中的設(shè)計核心，還是最基礎(chǔ)的構(gòu)建。因為Maya軟件中節(jié)點的概念及參數(shù)都較多，所以在動畫制作過程中不容易被理解。所以本文就通過矩陣節(jié)點，分析Maya動畫制作過程中的難點內(nèi)容，并且通過群集物體矩陣變換及著色的實例，對其進(jìn)行分析，從而使從事美術(shù)專業(yè)及影視制作專業(yè)人員提供意見。

關(guān)鍵詞：Maya動畫制作；難點；實例研究

對于從事三維動畫的工作人員來說，動畫的主要目的就是實現(xiàn)物體在下時刻旋轉(zhuǎn)、坐標(biāo)及其他因素的屬性，在Maya動畫設(shè)計過程中的屬性一般都是在物體變換節(jié)點過程中，如果物體的數(shù)量超過限制，那么就能夠通過手動關(guān)鍵幀，完成動畫的實際效果。如果動畫制作較為復(fù)雜的時候，比如多物體群集動畫，其在制作過程中涉及了較多的物體坐標(biāo)之間的相互轉(zhuǎn)換，并且還與變換矩陣具有密切的聯(lián)系。以此可以看出，在Maya動畫制作過程中，如何使用矩陣節(jié)點變換是尤為重要的內(nèi)容。基于此，本文就結(jié)合實例，研究Maya動畫制作過程中的矩陣節(jié)點變換。

一、矩陣節(jié)點變換

在動畫制作過程中，包括各種縮放、移動及位移等操作，如果使用普通幾何坐標(biāo)的公式進(jìn)行變化的話，那么此過程就尤為復(fù)雜，并且計算量也較大。如果坐標(biāo)系不同，那么在轉(zhuǎn)換過程中還要疊加矩陣運算，此稱之為矩陣乘法。在Maya動畫制作過程中所有物體三維的顯示是由軟件自動計算實現(xiàn)，在實際動畫制作過程中并不通過投影轉(zhuǎn)換，所在制作過程中只要控制錯切、轉(zhuǎn)動及縮放進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而優(yōu)化矩陣[1]。

二、“離散布料”實例研究

在Maya動畫制作過程中具有多種物體的運動，對其進(jìn)行控制一般實用群集插件及粒子實現(xiàn) 。但是群集插件和粒子的核心都被封裝，在實際制作過程中受到了軟件的約束及限制。掌握物體坐標(biāo)在變換過程中的原理之后，通過Maya軟件本身的節(jié)點控制，能夠?qū)崿F(xiàn)“離散布料”的動畫制作。圖1為通過離散物體構(gòu)成的布料效果。

（一）離散布料的制作技術(shù)

首先，在Maya軟件中創(chuàng)建附著在平面中的離散物體，根據(jù)布料的平面尺寸計算布料物體數(shù)量及直徑。通過Linstep函數(shù)計算出離散布料在平面分布的UV信息，之后通過point獲得離散布料制作的歸一化坐標(biāo)信息，使用矩陣轉(zhuǎn)換將信息輸入到軟件節(jié)點中，從而優(yōu)化復(fù)雜矩陣，方便了旋轉(zhuǎn)及位移等參數(shù)的理解，之后將這些參數(shù)與群集物體相互連接。得到坐標(biāo)的變化，離散物體就會在表面中徹底附著，這個時候如果表面出現(xiàn)運動，那么離散物體也會運動，以此得到離散布料動畫的效果。材質(zhì)方面的制作通過UV值的計算，將離散物體RGB值輸入到Point節(jié)點中，從而設(shè)定離散物體材質(zhì)[2]。

（二）離散物體坐標(biāo)的變換

首先，創(chuàng)建Planel平面，使平面和世界坐標(biāo)的中心一致。假設(shè)平面的寬帶及高度分別為W和H，如果離散物體的數(shù)量通過M*N表示，離散物體的坐標(biāo)就為Cmx和Cny。通過MEL命令創(chuàng)建坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中使用的節(jié)點，使世界坐標(biāo)屬性輸入到point中的surface中，使離散物體的UV值能偶和ponit中的V和U值相同，這個時候離散物體在平面UV坐標(biāo)中的U和V延伸的方向中。之后將輸出參數(shù)炸UN哈UN為標(biāo)準(zhǔn)4*4矩陣，這個時候也不需要考慮位移變化，其中的NT只是矩形變換的工具，其具有重要的作用，能夠使4*4變換矩陣轉(zhuǎn)換到變換節(jié)點縮放、位移、斜切及旋轉(zhuǎn)中。這個時候的Matrix插件在Maya軟件中并是不是默認(rèn)啟動，將插件管理打開，在Maya軟件中載入Matrix插件，之后才能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點的創(chuàng)建。最后輸出output，從而與Matrix連接，以此實現(xiàn)群集離散物體和表面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的附著。這個時候的Matrix得到的參數(shù)會轉(zhuǎn)化成為離散物旋轉(zhuǎn)及位移信息，從而在平面表面附著物體。之后就是實現(xiàn)平面動畫的變形，并且隱藏平面，此種離散物體實現(xiàn)離散布料能夠在表面中附著，并且成為動畫進(jìn)行顯示。

（三）離散物體RGB值

通過平面高度及寬度值計算其中物體所對應(yīng)的UV值，從而實現(xiàn)離散物體分布，通過Maya軟件中的color命令實現(xiàn)物體表面貼圖材料屬性的計算，能夠提供作用所對應(yīng)的rgb值、alpha通道及rgba值，并且包括兩個或者兩個以上的UV坐標(biāo)值的材質(zhì)信息和網(wǎng)格參數(shù)，避免多位置坐標(biāo)不必要的輸入。

一般離散物體RGB值獲得的方法主要有兩種，分別為通過color得到MXN數(shù)列，通過序號在數(shù)列中得到RGB參數(shù)；另外就是通過MEL循環(huán)從離散物體的UV信息得到RGB信息，之后將這些信息輸入到color三點中，從而實現(xiàn)離散物體材質(zhì)的設(shè)置[3]。

三、結(jié)束語

三維動畫自身性質(zhì)較為特殊，并且涉及了多種行業(yè)，并且從事三維動畫設(shè)計的工作人員還要在物理、數(shù)學(xué)、攝影及美學(xué)方面都進(jìn)行嘗試及實踐，所以就要不斷的充實自身知識，提高自身綜合能力，以此能夠熟練使用Maya軟件。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳青青."Maya人物角色服飾建模"教學(xué)實例研究——以"阿羅哈"餅干廣告角色為例[J].才智，2016（25）.

[2]王波.數(shù)碼設(shè)計在當(dāng)代動畫設(shè)計中的應(yīng)用——淺談Maya設(shè)計的優(yōu)勢[J].江蘇理工學(xué)院學(xué)報，2009（1）：84-87.

[3]王麗莎，萬璞，孔浩.Maya動畫制作中幾個疑難節(jié)點運用實踐[J].常州工學(xué)院學(xué)報，2012，25（2）：48-50.