第1章 初識3ds Max及文件操作

3ds Max 2016擁有強(qiáng)大的功能，它的操作界面也非常復(fù)雜。本章將主要圍繞3ds Max 2016的應(yīng)用領(lǐng)域、屏幕布局和定制界面進(jìn)行介紹，使讀者首先對3ds Max 2016的用途、界面有所了解。

本章首先對三維動(dòng)畫、三維動(dòng)畫的就業(yè)范圍及應(yīng)用范圍進(jìn)行介紹，然后介紹3ds Max 2016的安裝與啟動(dòng)，最后對屏幕的布局和界面設(shè)置做統(tǒng)一的講解，使讀者盡快熟悉3ds Max 2016的操作界面。

1.1 什么是三維動(dòng)畫

三維動(dòng)畫又稱3D動(dòng)畫，是隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種新興技術(shù)。

1.1.1 認(rèn)識三維動(dòng)畫

三維動(dòng)畫軟件在計(jì)算機(jī)中首先建立一個(gè)虛擬的世界，設(shè)計(jì)師在這個(gè)虛擬的三維世界中按照要表現(xiàn)的對象建立模型及場景，再根據(jù)要求設(shè)定模型的運(yùn)動(dòng)軌跡、虛擬攝影機(jī)的運(yùn)動(dòng)和其他動(dòng)畫參數(shù)，最后按要求為模型賦上特定的材質(zhì)，并打上燈光。當(dāng)這一切完成后就可以讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)運(yùn)算，生成最后的畫面了。

下面通過一些影片的花絮和文字?jǐn)⑹觯瑢W(xué)習(xí)和掌握三維動(dòng)畫的概念。

從目前的一些電影中，可以看到其實(shí)三維動(dòng)畫早就伴隨在人們身邊，并躋身于影視制作領(lǐng)域。在1991年拍攝的《魔鬼終結(jié)者》第二集，發(fā)明并第一次使用三維動(dòng)畫和動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)后，電影制作中便開始大量使用數(shù)字特技技術(shù)。在1993年的《侏羅紀(jì)公園》影片中，恐龍的再現(xiàn)大量使用了計(jì)算機(jī)三維圖形生成恐龍角色，并且獲得奧斯卡最佳視覺效果獎(jiǎng)。之后又有很多像《變形金剛》《明日邊緣》《環(huán)太平洋》等令觀眾津津樂道的好作品，如圖1.1和圖1.2所示。

而1995年制作完成的第一部全計(jì)算機(jī)制作的三維動(dòng)畫片《玩具總動(dòng)員》，則開辟了計(jì)算機(jī)電影制作技術(shù)的新篇章，《馴龍高手》、《怪物史萊克》都是全計(jì)算機(jī)制作的三維動(dòng)畫片，如圖1.3～圖1.5所示。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，三維動(dòng)畫技術(shù)在電影中的使用也越來越廣泛，例如《鋼鐵俠》《阿凡達(dá)》等都是采用計(jì)算機(jī)三維技術(shù)與傳統(tǒng)影視結(jié)合的產(chǎn)物，同時(shí)也使計(jì)算機(jī)角色動(dòng)畫技術(shù)又向前邁進(jìn)了一大步，如圖1.6和圖1.7所示。

三維動(dòng)畫是隨著時(shí)代和科技技術(shù)的發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)硬件的不斷更新、功能的不斷完善而新興的一門可以形象地描繪虛擬及超現(xiàn)實(shí)實(shí)物或空間的動(dòng)畫制作技術(shù)。三維動(dòng)畫的制作采用了復(fù)雜的光照模擬技術(shù)，在X、Y和Z三度空間中制作出真假難辨的動(dòng)畫影像，較二維卡通片更加形象、生動(dòng)、吸引人，如圖1.8～圖1.11所示。而同樣使用三維技術(shù)制作的其他領(lǐng)域的模型也足以以假亂真。

如果將二維定義為一張紙，三維就是一個(gè)盒子。而三維中所涉及到的透視則是一門幾何學(xué)，它可以將一個(gè)空間或物體準(zhǔn)確地表現(xiàn)在一個(gè)二維平面上。一個(gè)手臂抬起的動(dòng)作如果使用三維技術(shù)制作，只需要幾個(gè)簡單的步驟：首先在軟件中創(chuàng)建手的模型，然后進(jìn)行材質(zhì)調(diào)整并賦予當(dāng)前的手模型，再打上燈光、架設(shè)攝像機(jī)，最后設(shè)置手的運(yùn)動(dòng)路徑并進(jìn)行渲染即可制作完成。

再看一下你所生活和工作的環(huán)境空間，你眼前的顯示器、鍵盤、書桌，以及喝水的杯子、手中拿著的書等。再回想一下近來在電視中所看的電影，你會發(fā)現(xiàn)三維動(dòng)畫已經(jīng)充斥著整個(gè)視頻影視媒體。我們都存在于一個(gè)三維的空間里，而我們同樣也可以生動(dòng)、形象地使用計(jì)算機(jī)將它們描述出來。如圖1.12所示，這是三維動(dòng)畫技術(shù)中最為常見的效果圖，在這里通過計(jì)算機(jī)三維技術(shù)不但可以逼真地模擬出其外觀，同時(shí)還可以加上制作者的創(chuàng)意，使其藝術(shù)化。

使用三維動(dòng)畫所制作的作品有著立體感，不再是平面表現(xiàn)的動(dòng)畫形式。其寫實(shí)能力很強(qiáng)，表現(xiàn)力大，使一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的形體，如機(jī)器產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理，以及人們平時(shí)不能看見的部分，也能輕而易舉地表現(xiàn)出來。另外，三維動(dòng)畫的清晰度高、色彩飽和度好。一個(gè)優(yōu)秀的三維動(dòng)畫作品具有非常強(qiáng)的視覺沖擊力，同時(shí)三維動(dòng)畫的使用有利于提高畫面的視覺效果，而且制作時(shí)可利用的素材也非常多。

1.1.2 三維動(dòng)畫專業(yè)的就業(yè)范圍

三維動(dòng)畫技術(shù)模擬真實(shí)物體的方式使其成為非常有用的工具。由于其精確性、真實(shí)性和無限的可操作性，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、教育、軍事、娛樂等諸多領(lǐng)域。在影視廣告制作方面，這項(xiàng)新技術(shù)能夠給人耳目一新的感覺，因此受到了眾多客戶的歡迎。三維動(dòng)畫可以用于廣告和電影電視劇的特效制作（如爆炸、煙霧、下雨、光效等）、特技制作（撞車、變形、虛幻場景或虛幻角色等）、廣告產(chǎn)品展示、片頭飛字等。三維動(dòng)畫專業(yè)的就業(yè)范圍比較廣泛，三維動(dòng)畫屬于比較熱門的專業(yè)，下面列舉出了三維動(dòng)畫專業(yè)的就業(yè)范圍。

（1）廣告公司、影視公司、電視臺、影視后期公司，以及各類制造業(yè)、服務(wù)業(yè)等各類從事影視制作工作的企業(yè)。

（2）電視臺欄目制作人員。

（3）建筑咨詢類公司從事建筑效果圖、建筑動(dòng)畫的制作。

（4）制片廠、電視劇制作中心等各類事業(yè)單位，從事影片特效、影片剪輯等工作。

（5）影視公司、電視臺、動(dòng)畫制作公司從事二維動(dòng)畫、三維動(dòng)畫制作等工作。

1.2 三維動(dòng)畫的應(yīng)用范圍

隨著計(jì)算機(jī)三維影像技術(shù)的不斷發(fā)展，三維圖形技術(shù)越來越被人們所看重。三維動(dòng)畫因?yàn)槠浔绕矫鎴D更直觀，更能給觀賞者身臨其境的感覺，尤其適用于那些尚未實(shí)現(xiàn)或準(zhǔn)備實(shí)施的項(xiàng)目，可提前領(lǐng)略實(shí)施后的效果。

三維動(dòng)畫，從簡單的幾何體模型如一般產(chǎn)品展示、藝術(shù)品展示，到復(fù)雜的人物模型；三維動(dòng)畫從靜態(tài)、單個(gè)的模型展示，到動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的場景，如房產(chǎn)酒店三維動(dòng)畫、三維漫游、三維虛擬城市、角色動(dòng)畫等。所有這一切，三維動(dòng)畫都能依靠其強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力為你實(shí)現(xiàn)。

1.2.1 廣告動(dòng)畫

動(dòng)畫廣告是廣告普遍采用的一種表現(xiàn)方式，動(dòng)畫廣告中一些畫面有的是純動(dòng)畫，也有實(shí)拍和動(dòng)畫相結(jié)合的。在表現(xiàn)一些實(shí)拍無法完成的畫面效果時(shí)，就要用到動(dòng)畫來完成或兩者結(jié)合。如廣告用的一些動(dòng)態(tài)特效就是采用3D動(dòng)畫完成的，我們所看到的廣告，從制作的角度看，幾乎都或多或少地用到了動(dòng)畫。致力于三維數(shù)字技術(shù)在廣告動(dòng)畫領(lǐng)域的應(yīng)用和延伸，將最新的技術(shù)和最好的創(chuàng)意在廣告中得到應(yīng)用，各行各業(yè)廣告?zhèn)鞑?chuàng)造更多的價(jià)值，數(shù)字時(shí)代的到來，將深遠(yuǎn)地影響著廣告的制作模式和廣告的發(fā)展趨勢。

1.2.2 媒體影視動(dòng)畫

影視三維動(dòng)畫涉及影視特效創(chuàng)意、前期拍攝、影視3D動(dòng)畫、特效后期合成、影視劇特效動(dòng)畫等。隨著計(jì)算機(jī)在影視領(lǐng)域的延伸和制作軟件的增加，三維數(shù)字影像技術(shù)擴(kuò)展了影視拍攝的局限性，在視覺效果上彌補(bǔ)了拍攝的不足，在一定程度上計(jì)算機(jī)制作的費(fèi)用遠(yuǎn)比實(shí)拍所產(chǎn)生的費(fèi)用要低得多，同時(shí)為劇組因預(yù)算費(fèi)用、外景地天氣、季節(jié)變化節(jié)省了大量的時(shí)間。在這里不得不提的是中國第一家影視動(dòng)畫公司“環(huán)球數(shù)碼”，2000年開始投巨資發(fā)展中國影視動(dòng)畫事業(yè)，從影視動(dòng)畫人才培訓(xùn)、影片制作、院線播放硬件和發(fā)行三大方面發(fā)展，由環(huán)球數(shù)碼投資的《魔比斯環(huán)》是一部國產(chǎn)全三維數(shù)字魔幻電影，也是目前中國三維電影史上投資最大、最重量級的史詩巨片，耗資超過1.3億元人民幣。是400多名動(dòng)畫師，歷經(jīng)5年精心打造而成的三維影視電影驚世之作。制作影視特效動(dòng)畫的計(jì)算機(jī)設(shè)備硬件均為3D制作人員專業(yè)有計(jì)算機(jī)。影視三維動(dòng)畫從簡單的影視特效到復(fù)雜的影視三維場景都能表現(xiàn)得淋漓盡致。

1.2.3 建筑領(lǐng)域

3D技術(shù)在我國的建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。早期的建筑動(dòng)畫由于3D技術(shù)上的限制和創(chuàng)意制作上的單一，制作出的建筑動(dòng)畫只是簡單的攝影及運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫。隨著現(xiàn)在3D技術(shù)的提升與創(chuàng)作手法的多樣化，建筑動(dòng)畫從腳本創(chuàng)作到精良的模型制作、后期的電影剪輯手法，以及原創(chuàng)音樂音效、情感式的表現(xiàn)方法，使建筑動(dòng)畫的制作綜合水準(zhǔn)越來越高，建筑動(dòng)畫費(fèi)用也比以前更低，如圖1.13和圖1.14所示。

建筑漫游動(dòng)畫包括房地產(chǎn)漫游動(dòng)畫、小區(qū)瀏覽動(dòng)畫、樓盤漫游動(dòng)畫、三維虛擬樣板房、樓盤3D動(dòng)畫宣傳片、地產(chǎn)工程投標(biāo)動(dòng)畫、建筑概念動(dòng)畫、房地產(chǎn)電子樓書、房地產(chǎn)虛擬現(xiàn)實(shí)等。

1.2.4 規(guī)劃領(lǐng)域

規(guī)劃領(lǐng)域包括道路、橋梁、隧道、立交橋、街景、夜景、景點(diǎn)、市政規(guī)劃、城市規(guī)劃、城市形象展示、數(shù)字化城市、虛擬城市、城市數(shù)字化工程、園區(qū)規(guī)劃、場館建設(shè)、機(jī)場、車站、公園、廣場、報(bào)亭、郵局、銀行、醫(yī)院、數(shù)字校園建設(shè)、學(xué)校等，如圖1.15和圖1.16所示分別為體育場館和學(xué)校規(guī)劃圖。

1.2.5 醫(yī)療衛(wèi)生

三維動(dòng)畫可以形象地演示人體內(nèi)部組織的細(xì)微結(jié)構(gòu)和變化，如圖1.17所示，給學(xué)術(shù)交流和教學(xué)演示帶來了極大的便利。可以將細(xì)微的手術(shù)放大到屏幕上，并進(jìn)行觀察學(xué)習(xí)，對醫(yī)療事業(yè)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1.2.6 軍事科技及教育

三維技術(shù)最早應(yīng)用于飛行員的飛行模擬訓(xùn)練，除了可以模擬現(xiàn)實(shí)中飛行員要遇到的惡劣環(huán)境，同時(shí)也可以模擬戰(zhàn)斗機(jī)飛行員在空戰(zhàn)中的格斗以及投彈等訓(xùn)練。

現(xiàn)在三維技術(shù)的應(yīng)用范圍更廣泛，不單單可以使飛行學(xué)習(xí)更加安全，同時(shí)在軍事上，三維動(dòng)畫用于導(dǎo)彈的彈道的動(dòng)態(tài)研究，爆炸后的爆炸強(qiáng)度以及碎片軌跡研究等。此外，在軍事上還可以通過三維動(dòng)畫技術(shù)來模擬戰(zhàn)場，進(jìn)行軍事部署和演習(xí)、航空航天以及導(dǎo)彈變軌等技術(shù)上，效果如圖1.18所示。

1.2.7 生物化學(xué)工程

生物化學(xué)領(lǐng)域較早地就引入了三維技術(shù)，用于研究生物分子之間的結(jié)構(gòu)組成方式。復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)無法靠想象來研究，所以三維模型可以給出精確的分子構(gòu)成，相互組合方式可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，簡化了大量的研究工作，效果如圖1.19所示。遺傳工程利用三維技術(shù)對DNA分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組，產(chǎn)生新的化合物，給研究工作帶來了極大的幫助，如圖1.20所示。

1.2.8 三維動(dòng)畫制作

三維動(dòng)畫從簡單的幾何體模型到復(fù)雜的人物模型，單個(gè)的模型展示，到復(fù)雜的場景如道路、橋梁、隧道、市政、小區(qū)等線型工程和場地工程的景觀設(shè)計(jì)工作都表現(xiàn)得淋漓盡致。

三維動(dòng)畫技術(shù)在影視廣告制作方面，這項(xiàng)新技術(shù)能夠給人耳目一新的感覺，因此受到了眾多客戶的歡迎。三維動(dòng)畫可以用于廣告和電影電視劇的特效制作、特技、廣告產(chǎn)品展示、片頭飛字等，如圖1.21和圖1.22所示。

1.2.9 園林景觀領(lǐng)域

園林景觀動(dòng)畫涉及景區(qū)宣傳、旅游景點(diǎn)開發(fā)、地形地貌表現(xiàn)，國家公園、森林公園、自然文化遺產(chǎn)保護(hù)、歷史文化遺產(chǎn)記錄，園區(qū)景觀規(guī)劃、場館綠化、小區(qū)綠化、樓盤景觀等動(dòng)畫表現(xiàn)的制作。

園林景觀3D動(dòng)畫是將園林規(guī)劃建設(shè)方案，用3D動(dòng)畫表現(xiàn)的一種方案演示方式。其效果真實(shí)、立體、生動(dòng)，是傳統(tǒng)效果圖所無法比擬的，如圖1.23所示。園林景觀動(dòng)畫將傳統(tǒng)的規(guī)劃方案，從紙上或沙盤上演變到了電腦中，真實(shí)還原了一個(gè)虛擬的園林景觀。目前，動(dòng)畫在三維技術(shù)制作大量植物模型上有了一定的技術(shù)突破和制作方法，使得用3D軟件制作出的植物更加真實(shí)，動(dòng)畫在植物種類上也積累了大量的數(shù)據(jù)資料，使得園林景觀植物動(dòng)畫更生動(dòng)。

1.2.10 產(chǎn)品演示

三維動(dòng)畫的主要作用就是用來模擬，通過動(dòng)畫的方式展示想要達(dá)到的預(yù)期效果。例如在數(shù)字城市建設(shè)中，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用是不同的，那么如何形象地向參觀者介紹數(shù)字城市的成果呢？那就需要制作一個(gè)三維動(dòng)畫，通過動(dòng)畫的形式還原現(xiàn)實(shí)的情況，從而讓參觀者更加直觀地了解這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。

產(chǎn)品動(dòng)畫涉及：工業(yè)產(chǎn)品動(dòng)畫，如汽車動(dòng)畫、飛機(jī)動(dòng)畫、輪船動(dòng)畫、火車動(dòng)畫、艦艇動(dòng)畫、飛船動(dòng)畫等；電子產(chǎn)品動(dòng)畫，如手機(jī)動(dòng)畫、醫(yī)療器械動(dòng)畫、監(jiān)測儀器儀表動(dòng)畫、治安防盜設(shè)備動(dòng)畫等；機(jī)械產(chǎn)品動(dòng)畫，如機(jī)械零部件動(dòng)畫、油田開采設(shè)備動(dòng)畫、鉆井設(shè)備動(dòng)畫、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)畫等；產(chǎn)品生產(chǎn)過程動(dòng)畫，如產(chǎn)品生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝等三維動(dòng)畫制作，如圖1.24和圖1.25所示。