三维建模技术毕业论文

三维影视动画中3D建模技术的探讨[摘要]3D建模技术是三维影视动画中的关键部分，也是影视动画成功与否的基础，3D中的物体基本上有两种:规则物体和不规则物体。建模的过程开始于结构分析，当我们面对一个复合对象时，可以利用软件所提供的现有的几何体来摆出它的大致形状，细节部分可进行进一步加工，这种思路与绘画前期的打稿画出画面构成是差不多的。三维影视动画中的3D建模方法主要有多边形建模、非均匀有理B样条曲线建模，细分曲面技术建模。[关键词]影视动画3D建模技术1、引言谈3D建模之前，我们先来放眼一下我们时代生活的大环境，如同生活在电影黑客帝国中一样，没有什么东西不沾上数字化的痕迹，我们生活的周围事物，如:报纸杂志、影视光盘、电子游戏、甚至每一个电视广告，每一张海报招贴都是通过电脑图像处理加工出来的。虽然计算机图形经历了很长时间的发展，但看到大量三维视角的东西还是近十年的事情。在如今的电影中，3D也扮演着越来越重要的地位，国内的IDMT用了4年时间打造的纯三维电影《莫比斯环》就是一个成功的例子。影视动画方面更是如此，越来越多的电影或电影特技都采用三维动画技术完成，从《星球大战》和《指环王》中数千个镜头的特效制作，到《玩具总动员》《、鼠国流浪记》和《怪物史莱克》纯三维电影的诞生，3D的应用已经成为整个影视产业的票房利器，国产电影《英雄》就凭借其优秀的三维特效技术连续两周北美票房排名第一，这里可以罗列的大片数不胜数。建模(modeling)在3D中的位置无疑是重要的。模型是材质的载体，是灯光和渲染的对象，是3D世界的主人。但是，建模远远不是3D的全部，特别是在电影特技中，某些镜头画面根本看不到模型的痕迹，这对于电影是成功的，说明特效过了观众的眼睛，作为建模师也没有必要因此而感到失落，因为它的特效也是建立在正确模型的基础上的。[1]2、三维影视动画中的物体分类3D中的物体基本上有两种:规则物体和不规则物体。在3D软件中，物体的形态可以通过某种形态规则加以描述，在外观上有明显特征并能够精确再现的物体属于规则物体。比如:建筑、车船、家用电器等等，这些物体在规格上有明确的指标，因此可以批量生产，在3D中称之为克隆复制。从常理上说，两个模型一模一样的规则物体放在一起不会令人奇怪。不规则物体在细节上甚至大形上都具有任意性，山峦地貌、植物动物以及天象的变化，没有绝对一样的可能，在作为三维对象制作的时候，通过人为的修改使其有如自然天成的原则是不可能的。这样分类有什么实际意义呢？因为二者在动画模型的制作上差异很大。规则的物体可以按照标准制作，不同的人完全可以做出相同的结果，制作水平的差异完全在于作者制作时间的长短。不规则的物体没有唯一的标准，如何做到生动自然依赖于作者对三维物体的理解，依赖制作者的经验和悟性。所以这个类型的模型的制作特别考验人的能力。就拿生物建模中最典型的人物建模来说，最基本的要求是解剖学知识，不能在肌肉和骨骼上范基本原则性的错误。还要有美学基础，在人物形态上要比例合适，各部分要有整体感。这些要求本身又是不能量化的，因为它不是规则的物体，所以学习起来就更加困难了。植物比起我们熟悉的人类就更陌生，其规律看似有迹可寻，实则充满混沌。制作这类题材，还要把大量的观察研究计算到里面去，这已经不是简单的3D范畴的工作了。3、绘画结构分析与3D建模的联系建模的过程开始于结构分析，当我们面对一个复合对象时，可以先设想它是有哪些基本几何体构成的，也许我们可以利用软件所提供的现有的几何体来摆出它的大致形状，细节部分可进行进一步加工。这种思路与绘画前期的打稿画出画面构成是差不多的。素描结构线的走向是我们制作3D模型早期最应该注意的东西。然而对于一个经验丰富的建模师，他不必总是从头到脚按照这种方法去分析对象，而会根据自己的习惯以最快的速度涉入细节，但是，除了速度的优势外，这种做法可能很难保证网格布局的合理与整体结构的准确。这样，有时候会返工，有时候会停留在某一个棘手的环节，反而影响了速度。对于陌生的对象，不得不重新进行结构分析。所以，对于一个成功的建模师来说，具备过人的分析能力和总结归纳能力是十分关键的。当我们用绘画一样去审慎地观察对象并作出合理的判断，建模就变成一项简单而又有乐趣的工作了。4、三维影视动画中的3D建模方法三维影视动画中的3D建模方法主要有多边形(POLYGON)建模、非均匀有理B样条曲线建模(NURBS)，细分曲面技术建模(SubdivisionSurface)。通常建立一个模型可以分别通过几种方法得到，但有优劣、繁简之分。多边形(POLYGON)建模多边形(POLYGON)建模适于创建形状规则、无曲面的对象。使用多边形建模，可先创建基本的几何体，再根据要求使用编辑修改器调整物体形状，或通过布尔运算、放样、曲面片造型组合物体来构建对象，多边形建模主要优点是简单、方便快捷，但难以生成光滑的曲面。对于用POLYGON创建好的模型，还可通过调整建模参数以获得不同分辩率的模型，以适应虚拟场景实时显示的需要。建模NURBS是Non-Uniform RationalB-Splines(非均匀有理B样条曲线)的缩写，它纯粹是计算机图形学的一个数学概念。NURBS建模技术是最近几年来三维影视动画最主要的建模方法之一，特别适合于创建光滑的、复杂的模型，而且在应用的广泛性和模型的细节逼真性方面具有其它技术无可比拟的优势。但由于NURBS建模必须使用曲面片作为其基本的建模单元，所以它也有以下局限性:NURBS曲面只有有限的几种拓扑结构，导致它很难制作拓扑结构很复杂的物体(例如带空洞的物体)；NURBS曲面片的基本结构是网格状的，若模型比较复杂，会导致控制点急剧增加而难于控制，NURBS很难构造“带有分枝的”物体。细分曲面技术细分曲面技术是1998年才引入的三维建模方法，它解决了NURBS技术在建立曲面时面临的困难，它使用任意多面体作为控制网格，然后自动根据控制网格来生成平滑的曲面。细分曲面技术的网格可以是任意形状，因而可以很容易地构造出各种拓扑结构，并始终保持整个曲面的光滑性，细分曲面技术的另一个重要特点是“细分”，就是只在物体的局部增加细节，而不必增加整个物体的复杂程度，同时还能维持增加了细节物体的光滑性。[2]

我只能告诉你结构.毕竟我不懂这行 一、毕业论文（设计）撰写结构要求1、题目：应简洁、明确、有概括性，字数不宜超过20个字。2、文献综述：一般不少于1000字。3、摘要：要有高度的概括力，语言精练、明确。同时有中、英文对照，中文摘要约300—400汉字；英文摘要约200—300个实词。4、关键词：从论文标题或正文中挑选3～5个最能表达主要内容的词作为关键词，同时有中、英文对照，分别附于中、英文摘要后。5、目录：写出目录，标明页码。6、正文：（1）毕业论文正文：包括前言、本论、结论三个部分。前言（引言）是论文的开头部分，主要说明论文写作的目的、现实意义、对所研究问题的认识，并提出论文的中心论点等。前言要写得简明扼要，篇幅不要太长。本论是毕业论文的主体，包括研究内容与方法、实验材料、实验结果与分析（讨论）等。在本部分要运用各方面的研究方法和实验结果，分析问题，论证观点，尽量反映出自己的科研能力和学术水平。结论是毕业论文的收尾部分，是围绕本论所作的结束语。其基本的要点就是总结全文，加深题意。（2）毕业设计说明书正文包括前言、本论、结论三个部分。前言（引言）：说明本设计的目的、意义、范围及应达到的技术要求；简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题；本设计的指导思想；阐述本设计应解决的主要问题。本论：①设计方案论证：说明设计原理并进行方案选择。说明为什么要选择这个设计方案（包括各种方案的分析、比较）；阐述所采用方案的特点（如采用了何种新技术、新措施、提高了什么性能等）。②计算部分：这部分在设计说明书中应占有相当的比例。要列出各零部件的工作条件、给定的参数、计算公式以及各主要参数计算的详细步骤和计算结果；根据此计算应选用什么原器件或零部件；对应采用计算机的设计还应包括各种软件设计。③结构设计部分：包括机械结构设计、各种电气控制线路设计及功能电路设计、计算机控制的硬件装置设计等，以及以上各种设计所绘制的图纸。④样机或试件的各种实验及测试情况：包括实验方法、线路及数据处理等。⑤方案的校验：说明所设计的系统是否满足各项性能指标的要求，能否达到预期效果。校验的方法可以是理论验算（即反推算），包括系统分析；也可以是实验测试及计算机的上机运算等。结论：概括说明设计的情况和价值，分析其优点和特色、有何创新、性能达到何水平，并应指出其中存在的问题和今后改进的方向。7、谢辞：简述自己通过做毕业论文（设计）的体会，并应对指导教师和协助完成论文（设计）的有关人员表示谢意。8、参考文献：在毕业论文（设计说明书）末尾要列出在论文（设计）中参考过的专著、论文及其他资料，所列参考文献应按文中参考或引证的先后顺序排列。9、注释：在论文（设计说明书）写作过程中，有些问题需要在正文之外加以阐述和说明。10、附录：对于一些不宜放在正文中，但有参考价值的内容，可编入附录中。例如，公式的推演、编写的算法、语言程序等。二、毕业论文（设计）撰写格式要求1、毕业论文一律打印，采取A4纸张，页边距一律采取：上、下，左3cm,右，行间距取多倍行距（设置值为）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准），封面采用教学管理部统一规定的封面。2、字体要求论文所用字体要求为宋体。3、字号第一层次题序和标题用小三号黑体字；第二层次题序和标题用四号黑体字；第三层次及以下题序和标题与第二层次同；正文用小四号宋体。4、页眉及页码毕业论文各页均加页眉，采用宋体五号宋体居中，打印“河北大学工商学院XXXX届本科生毕业论文（设计）”。页码从正文开始在页脚按阿拉伯数字（宋体小五号）连续编排，居中书写。5、摘要及关键词中文摘要及关键词：“摘要”二字采用三号字黑体、居中书写，“摘”与“要”之间空两格，内容采用小四号宋体。“关键词”三字采用小四号字黑体，顶格书写，一般为3—5个。英文摘要应与中文摘要相对应，字体为小四号Times New Roman。6、目录“目录”二字采用三号字黑体、居中书写，“目”与“录”之间空两格，第一级层次采用小三号宋体字，其他级层次题目采用四号宋体字。7、正文正文的全部标题层次应整齐清晰，相同的层次应采用统一的字体表示。第一级为“一”、“二”、“三”、等，第二级为“”、“”、“”等，第三级为“”、“”等，具体格式要求详见模板（模板从教务处主页下载专区下载）。8、参考文献参考文献要另起一页，一律放在正文后，在文中要有引用标注，如××× [1]，具体格式要求详见模板（模板从教务处主页下载专区下载）。9、外文资料及译文外文资料可用A4纸复印，如果打印，采用小四号Times New Roman字体；译文采用小四号宋体打印，格式参照毕业论文（设计）文本格式要求，译文一般不少于2000字。10、图、表、公式图： a. 要精选、简明，切忌与表及文字表述重复。b. 图中术语、符号、单位等应同文字表述一致。c. 图序及图名居中置于图的下方，用五号字宋体。表： a. 表中参数应标明量和单位的符号。b. 表序及表名置于表的上方。c. 表序、表名和表内内容采用五号宋体字。公式：a.编号用括号括起写在右边行末，其间不加虚线。b.公式中的英文字母和数字可以采用默认的字体和字号。图、表与正文之间要有一行的间距，公式与正文之间不需空行；文中的图、表、附注、公式一律采用阿拉伯数字分章编号。如：图2-5，表3-2，公式（5-1）（“公式”两个字不要写上）等。若图或表中有附注，采用英文小写字母顺序编号。11、量和单位要严格执行GB3100—3102：93有关量和单位的规定（具体要求请参阅《常用量和单位》，计量出版社，1996）；物理量用斜体，单位用正体；单位名称的书写，可以采用国际通用符号，也可以用中文名称，但全文应统一，不要两种混用。12、标点符号注意中英文标点符号的区别，不能混用。三、毕业论文（设计）装订存档要求1、毕业论文（设计）资料应包括任务书、开题报告、毕业论文（设计）文本、外文资料及译文、毕业论文（设计）成绩评定表等。2、毕业论文（设计）按以下顺序侧面用铁质装订夹装订归档：封面→任务书→开题报告→文献综述→中、英文摘要（含关键词）→目录→正文→谢辞→参考文献→注释→附录→外文资料及译文→毕业论文（设计）成绩评定表。