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《角色运动捕捉实训》报告

系别：计算机与人工***

专业：数字媒体技术

班级：数媒172

姓名：袁某某

学号：***4236

指导老师：邱某某

完成日期：2020年12月31日

目 录

1.设计任务与要求 1

1.1课设目的 1

1.2课设内容 1

角色步迹动画 1

1.3具体要求 2

1.4设计环境 2

2.进度计划表 2

3.制作步骤 3

3.1 史努比模型创建 3

3.11史努比头部创建 3

3.12史努比身体创建 3

3.13史努比手部创建 6

3.14史努比腿部创建 8

3.15史努比脚部创建 8

3.16史努比鼻子耳朵创建 11

3.17史努比眉毛嘴巴创建 12

3.17史努比眉毛嘴巴创建 13

3.2大嘴猴建模 14

3.21大嘴猴头部建模 14

3.23猴子眼睛鼻子制作 16

3.24猴子眼睛和鼻子 17

3.25猴子耳朵 18

3.26猴子嘴巴 19

3.27猴子发际线 20

3.28猴子手臂 22

3.29鞋子制作 24

3.2 材质与贴图 26

3.3 灯光 28

4.总结 29

5.参考资料 29

6. 附录 30

1.设计任务与要求

1.1课设目的

结合本课程中所学的理论知识，按要求独立设计方案，培养学生独立分析与解决问题的能力；

学会查阅相关手册和资料，通过查阅手册和资料，进一步熟悉常用方法的用途和技巧，并掌握这些方法的具体含义和如何使用这些方法解决实际问题；

掌握3D角色模型及动画制作的方法；

认真撰写总结报告，培养严谨的作风和科学的态度。

1.2课设内容

角色步迹动画

（1）前期设计：Q版、卡通类、写实类题材。所设计内容除风格外，要考虑到制作周期、技术能力，难易度合理适中；根据剧本、游戏、原画或其他内容（鼓励原创），绘制角色、道具、场景的草图及正、侧、背面参考图各一张；角色、配饰、道具、场景的颜色图各一张；所有图片绘制在A4纸之上，并扫描至电脑备份(命名格式为“'班级'_'姓名'_'作品名称'”.jpg文件)。

标准：线条清新，画面整洁；三张参考图比例统一、协调；彩色稿颜色风格统一，用色合理，能反映出角色性格、质感、符合氛围。

（2）角色建模：按照前期设计稿、分镜、制作角色、道具、场景模型，有粗模和细模；注意模型的布线规律，总结角色建模的步骤。

标准：模型布线合理、比例协调；无废面、无多余面。

（3）材质表现：展开模型UV，保留原始UV文件，格式为“.PNG”“.jpg”,图片像素为512*512；绘制贴图，包括“颜色”、“凹凸”、“高光”三张贴图；材质质感表现到位。布置场景灯光，灯光命名规范。

标准：贴图绘制准确到位。贴图接缝处处理得当。

（4）动画制作：为模型设定骨骼；绑定模型；根据剧本摆pose；反复推敲角色动作，姿势，并设计动作；调节角色动画。

标准：骨骼绑定规范；pose能表现人物性格特点；角色动画流畅、自然。

（5）渲染输出：渲染角色三视图（正、侧、透视）白模并合并成一幅白模效果图；分别渲染场景和角色添加材质后效果图；场景角色合并后，渲染出最终效果图（要求角色具备简单Pose）；提交场景和角色所有源文件；渲染效果图要求大小要求为720*576。

标准：渲染图片，无噪点，无光斑；画面有层次感；工程文件规范。

（6）动画输出：渲染一段不少于200帧的角色步迹动画短片，画面尺寸不少于720*576，格式为流媒体格式，文件不大于100M。

1.3具体要求

作品要求：

（1）作品要求自己独立完成，严禁下载、复制、抄袭他人作品，一经发现，本课设成绩记0分！

（2）以班级为单位将最终三维动画作品，包括源文件、效果图和动画文件，统一刻盘。

报告册要求：

（1）统一《课程设计》封面；

（2）按毕业设计格式要求书写。

1.4设计环境

Windows XP以上操作系统，3ds max 8以上版本。

2.进度计划表

序号

起止日期

设计内容



1

11.23——12.05

前期策划



2

12.07——12.11

史努比角色建模



3

12.14——12.19

大嘴猴角色建模



4

12.21——12.27

完善报告书



5

12.28——12.31

修改并完善报告书，整理所有工程文件



3.制作步骤

3.1 史努比模型创建

3.11史努比头部创建

新建场景，在标准基本体中选择球体，先创建一个分段数为16的球体,并在试图中将三个坐标的绝对位置都调整为0。在编辑器列表中选择编辑多边形,选择当中的顶点，选择顶点，将球体一半的点选中对球体进行调节，使球体一端大一端小。

图3-1 头部雏形

3.12史努比身体创建

从中间选中球体的右半顶点，删除，只留左半部分。然后在头部下边构建一个长方体，长度宽度高度的参数分别为46，80，51分段分别设置为3，6，4，先把长方体的绝对位置都归0后，再移动到合适的位置。视图选择边某某，增加长方体的分段。调整位置，添加编辑多边形修改器。同理删除右半部分的点，只保留左半部分。

图3-2 身体雏形

选择顶点，对长方体的顶点移动和缩放，使得长方体呈中间臃肿，上下两端较小得形状。以此来制作史努比的身体初步的形状。

图3-3 身体雏形

同样的，在侧视图中进行同样的操作，将棱角分明的长方体调节成圆润的形状。然后切换不同的视图场景，选择顶点移动调节。 在这个多边形的上方选择其中的两个网格面，删除覆盖面并将这个面挤压为高度5.2的挤压面，相对应的也要删除背面的覆盖面使得身体得上下左右试图逐步圆润。

图3-4 身体制作

调节好身体的弧度之后，在右边工具栏中选择多边形。在头部与身体得交界处，选择身体顶部中间得两个面，设置为倒角轮廓量为-4.2，然后在三个视图中使用顶点调整该多边形的形状。 并且删除和下面多边形连接的网格面，附加一个Box，然后切换回顶点模式，调节顶点得位置，使基础的形体有一定得弧度。然后选择边模式，工具栏中找到目标焊接，对头部与身体进行焊接。

图3-5 头部与身体焊接

选择身体得侧边上部得两个面，工具栏中选择挤出，挤出的高度为5.63也要相对应的调整这两个网格面的细节部分。然后再次多次的选择挤出，挤出高度分为设置为3.6，18，切换到点模式调节挤出得几个点得位置，呈向中心汇集状。然后继续挤出，调节挤出的长度和分段。调节挤出的形体的顶点位置，让挤出的形状均匀一致。结果如图所示。

图3-6 手臂雏形

3.13史努比手部创建

新建一个长方体，长度和宽度的分段数为3，高度分段数为1。长度的参数为23，宽度的参数为32，高度参数为16。厚度与手臂厚度相当。添加编辑多边形修改器，进入顶点模式，对新建的长方体四周顶点进行调节，使其呈现一定的弧度，呈两边薄中间厚的形状。

图3-7 手雏形

然后进入多边形模式，在新建长方体的前视图中选择一个面进行挤出，设置挤出的高度为6倒角的高度为10.4，轮廓量为-0.12之后调节挤出的顶点，向右侧倾斜，之后继续挤出，调节顶点弧度，制作出大拇指的形状。

图3-8 大拇指

同理，选中右侧的三个面，选择编辑多边形—多边形，设置倒角类型为按多边形，高度为3，轮廓量为0.04，点击应用，然后再修改高度为6.5，轮廓量为0，接着继续修改参数，使之可以呈现出手指的关节形状，调节顶点位置及弧度，在挤出的过程中，进行分段，之后调节顶点位置，调节出手指的弯曲弧度。

图3-9 手指制作

接下来，选中手臂末尾的面和手的两个面删除，选择边模式，将手与手臂进行目标焊接，选择编辑多边形—多边形，勾选忽略背面。在手的对应处的两个长方体选择删除，调节顶点位置，和手腕的弧度，将手附加到手臂上，是两者成为一个整体。

图3-10 手指和手臂焊接

3.14史努比腿部创建

进入多边形模式，旋转到身体的底部，选中身体底部的两个面，选择编辑多边形—多边形，勾选忽略背面。选择底部中间的两个长方形，选择挤出，高度为6。挤出一段后将倒角的高度设置为26，轮廓量为-0.005点击应用。再次修改高度为6点击应用。后面的操作也是如此，使之可以呈现树脚关节和膝关节，调节挤出的顶点的位置，设置出一个大腿根部的渐小的截面。然后继续挤出，调节挤出的长度和轮廓量，制作出一个腿部的雏形。

图3-11 腿部制作

3.15史努比脚部创建

新建一个球体，分段数设置为8，调节切片从90度到-90度，只保留出一半的球体。添加一个编辑多边形修改器。选择半球两边的顶点，使用等比缩放工具使两边的顶点向中间聚合。

图3-12 脚部雏形

选择脚部前方两个弧边进行挤出，向内部挤出，勾勒出两个装饰。然后删除掉脚部上面的两个面，和腿部的两个面，使用焊接工具进行焊接，调节顶点位置及弧度，制作出完整的脚。

图3-13 脚部制作

选中创建好的史努比的模型，才修改器列表中添加对称，属性框中勾选翻转，制作出史努比角色的另一半部分。效果如图所示。

图3-14 角色另一半制作

添加涡轮平滑效果，迭代次数调节为2，使史努比角色的表面光滑起来。就这样，制作好了史努比的四肢及身体、头部。

图3-15 角色整体雏形

3.16史努比鼻子耳朵创建

新建标准基本体球体并在左视图中史努比鼻子上添加，修改器修改参数半径为8.3分段为26，新建标准基本体球体添加修改器FFD3×3×3。

图3-16 角色耳朵雏形

前视图中选择新建球体的左右两部分至中间位置缩小，左视图中选择新建球体的左右两部分至中间位置缩小中间部分向右移动，前视图中方选中边在控制点上方三个点移动至头部第二条线位置，下三个点移动中跟脖子相同的横坐标。选中旋转工具在立体图形中向左旋转耳朵，选择修改器中的编辑多边形，选择附加将Sphere02和Sphere03选中后点击附加。

图3-17 角色耳朵制作

选中模型选择修改器中的编辑多边形的面，将忽略背面打上对勾，后面点击倒角多边形，倒角类型为组高度-0.43轮廓量-3.85。添加标准基本体球体参数修改为半径为4.25，分段数为26，移动到眼部位置。

图3-18 角色眼睛制作

3.17史努比眉毛嘴巴创建

选择图形中的线并在眼球上部份画一个弯曲的线条，添加修改器列表中的挤出，并在Line中选中样条线修改轮廓，挤出参数数量1分段1，移动到眼睛上部，移动完成后附加在一起。

图3-19 角色眉毛制作

选中编辑多边形中的边，忽略背面打上对勾随后选择环形然后选择连接，选中嘴巴所在边然后挤出边挤出高度为-2.7挤出基面宽度为1.78。

图3-20 角色嘴巴制作

3.17史努比眉毛嘴巴创建

选择标准基本体圆柱体半径为4cm高度为50cm高度分段为5并转换为可编辑多边形添加网格平滑选择顶点在左视图和顶视图中将顶点汇集在同一位置，选择移动工具将五部分的顶点向上移动使其具有平滑。选择史努比模型选择附加添加上尾巴模型。

图3-21 史努比尾巴制作

3.2大嘴猴建模

3.21大嘴猴头部建模

新建标准基本体长方体长度为120高度120宽度120长度分段3宽度分段4高度分段3，并在修改命令中添加网格平滑、编辑网格、球形化。在前视图上选择编辑多边形的顶点调整上下顶点使其符合图片大嘴猴头部形象。

图3-22大嘴猴头部简某某

选择编辑多变形中的面然后选择左视图中下半部分进行旋转，随后选择倒角操作倒角量为-8cm挤出为16cm，在编辑网格中选择顶点在前视图中选择中间所有的点向上微移，嘴巴细节处调整。渲染迭代设置为3，选择编辑多边形的顶点将突出部分中间的顶点选中然后向上调整。将猴子位置归0然后选中大嘴猴左半部分delete删除然后添加对称修改器。

图3-23大嘴猴下巴建模1

在编辑网格中选择多边形在前视图上删除半面添加对称命令后，选择显示居中。在编辑网格中选中边并缩放然后选择中间的边挤出数值为-9所有的边并挤出，并向上移动。对称中的焊接阈值设置为1.5。

图3-24大嘴猴下巴建模2

3.23猴子眼睛鼻子制作

接下来需要添加一些面，作为鼻子，眼睛。如图3-24区域划分所示。

图 3-24区域划分

接下来尝试对中间添加一道边，选择“编辑网格——边”选择中间所有的边，点击Alt减选掉多余的边，将这条边向两侧移动，效果如图3-25隔开边所示。点击缩放工具，对边进行调整，显得更圆润，如图3-26圆滑调整所示。

图 3-25隔开边 图3-26圆滑调整

选择挤出边的操作，让边向中间挤出，还原回来，对参数进行调整，挤出参数设置为-10，调整顶视图的中间边，尝试向下移动，在前视图向上移动位置，回到网格平滑级别，看到多出的一道边，如图3-27多余的边所示。

图 3-27多余的边

3.24猴子眼睛和鼻子

首先修改平滑效果，回到“对称——镜像”，修改镜像——焊接缝的阔值为1.5cm，平滑效果正常显示，如图3-28平滑效果所示。

图 3-28平滑效果

选择鼻子点的区域，对鼻子的点进行一个提升，选择多边形鼻子的面，进行倒角操作，不让它有太高的高度，向中间有一个伸缩，选择多边形，将多余的面进行删除，***间靠拢，使两个鼻子变成单独的面，在侧视图中，将面向下移动，让它显得更加稳定，在透视视图中对鼻子进行挤出操作，得到小的高某某，如图3-29鼻梁渲染所示。

图 3-29鼻梁渲染

在左视图，对顶点进行一个美观的控制，调整猴子的嘴巴，让它更突出一些。 选择鼻梁中间的点，将多余的点进行减选，将他们向上移动。

接下来对眼睛进行操作，选择“网格编辑——边”，选择全包围的方式，如图3-30全包围按钮所示，将框住的边被选中，点击F4，看到被选中的边，将最终结果显示取消掉，点击F4查看效果，接下来对这条边进行“切角”工具的操作，让一道的边变成两道，看到出现了四边形的面，可以用来制作眼睛。

图 3-30全包围按钮

在透视图中，对这个面进行挤出操作，挤出之后，适当进行缩小的方法，适当的调整，继续进行“倒角”的处理，如图3-31眼睛倒角所示。并在左视图中，对它进行X轴正方向的移动，并进行放大处理。

图 3-31眼睛倒角

在左视图继续对眼睛区域进行挤出操作，让它向外突出一些，并进行进一步的缩放处理，控制好大小，并在前视图向左移动，

回到网格平滑级别，如图3-32眼睛渲染效果所示。

图 3-32眼睛渲染效果

3.25猴子耳朵

点击网格平滑级别，查看到不规范的地方，回到“网格编辑——顶点”，选中两个点，利用缩放工具将两个点缩放在一起，并点击“焊接——选定项”，将两个点合并为一个点，如图3-33焊接点所示。

图 3-33焊接点

点击“编辑网格——顶点”，并点击F4，对点进行调整，让线的区域变得更均匀。

找到耳朵得边线，适当调整，找到小猴子挤出的面，利用“编辑网格——多边形”找到到这条面，进行倒角操作，向中间汇聚，向外拉出，突出一点点，继续进行挤出操作，利用缩放工具，做一个Y轴垂直方向的放大，移动方位，继续进行挤出操作，进行缩小操作，并向前移动，让耳朵有一个弯曲操作，回到网格平滑器，查看效果，最后，开启查看最终显示效果，调整耳朵的点，并放大耳朵中间的点，看起来更规范。让耳朵向内侧有一个凹陷，关闭最终显示效果，选择“编辑网格——多边形”，选择耳朵的两个面，进行倒角操作，向内凹陷，通过左视图向Y轴移动，有一个小的轻微的内侧凹陷。查看耳朵效果，如图3-34耳朵制作所示。

图 3-34耳朵制作

3.26猴子嘴巴

猴子的嘴巴应该是一条小细缝，选择“编辑网格——面”，找到嘴巴的区域，进行“挤出”操作，之后调整点，选择做好的嘴巴区域，左一个挤出操作，嘴巴区域向里凹陷，看到有一些混乱的点，对点进行调整，发现点之间靠的太近，将点进行分离，调整好点，注意点的方向和方位。进而对点进行圆滑的处理，查看猴子嘴巴，如图3-35嘴巴的制作所示。

图 3-35嘴巴的制作

3.27猴子发际线

对猴子后脑勺的位置进行操作，选择面，进行倒角操作，继而进行单纯的挤出操作，挤出的数值设置为1cm，倒角的数值设置为-1cm，进入多边形级别中，尝试将多余的面进行删除操作，选中倒角的面，向中间有一个靠拢，选择顶点，对存钱口进行调整，发现出现点之间的混乱，将顶点进行圆滑处理，有一个小的控制，最后进行挤出操作，向内侧凹陷，发现顶点有汇聚的情况，对点进行处理，再次进行挤出操作，向内侧有更多的凹陷，将最里面的多边形进行删除操作，因为里面是一个开放的空间，作为储存罐的口。如图3-36储存罐所示。

图 3-36储存罐

将头部的点有一个向下的控制，并向外移动，选择左视图外侧的点，向外侧移动，在最终显示中会看到头部有一个尖点出现，可以让两边的点向中间有一个小的汇聚。将头部脸上的边进行圆滑的处理，有一个圆的弧度，选择边，进行发际线的边，涵盖颈部的部位，进行切角操作，让边之间的距离更小，或者对数值进行控制，调整在2.00cm左右。

选择刚切角操作的斜边，依次选择，向前突出一点，最后调整出现问题的点，原因可能是顶点之间离得太近。如图3-37发际线所示。

图 3-37发际线

修改头部造型：

现在感觉小猴子的头部有点扁，首先选择所有的点，进行一个缩小操作，按柱Alt键，将中间的点进行减选，将点向中间有一个汇聚，将耳朵的点向外放大，显得更大更可爱一点，调整头部的点，让头部更圆滑一些。如图3-38头部造型所示。

图 3-38头部造型

制作身体：

选择一些面，回到“编辑网格——多边形”，选择猴子的头部低端的面，挤出操作，用缩放工具缩小一些，并向内侧移动，删除内侧的面，调整出现错误的点，避免点和点之间离得太近。将点和点向中间靠拢，形成圆形。继续进行挤出，回到编辑网格——面，将里面的面进行删除，回到网格平滑，发现有点断开了，选择断开的点，进行缝合汇聚，继续进行挤出操作，将点进行调整，如图3-39身体制作所示。

图 3-39身体制作

3.28猴子手臂

选择手臂的区域，进行挤出操作和倒角参数修改，看到前视图有两个顶点向内侧的凹陷，向外侧移动，将点调整之后，进行挤出操作，向下移动，将它进行一个旋转，选择肩部的点，将它向上移动，继续对手臂中手腕的部位进行挤出，继续对手腕进行挤出，放大一点，发现身体有些粗，手臂有些细，将手臂进行放大，显得粗一些。选择多边形的面，进行缩小一点，向上提升，再次挤出作为第三关节，旋转方位，进行缩小，手指的方位就出现了，继续对一个多边形进行挤出，作为大拇指。如图3-40手臂所示。

图 3-40手臂

对身体进行向下移动，适当对身体进行缩小，将后背向前移动一些。

选择身体部分底部的面，进行挤出，将内侧多出的面进行删除，将中间的两个点进行向下移动，选择腿部区域的面，进行挤出操作，对于中间的点进行移动，在左视图看到小腿有些粗，调整点，选择身体中的点，进行缩小操作，调整好点的区域，适当控制好方位。如图3-41腿部所示。

图 3-41腿部

猴子颜色：

选择“编辑网格——多边形”，找到材质中的设置ID，根据不同的部位进行设置。

首先，设置鼻子的材质，看到鼻子的材质为5，不同的面有不同的ID，很难设置，全部选中面，ID设置为1，

接下来选中面部、耳朵和手部，ID设置为2，进行ID选择为2，选择眼睛和嘴巴ID设置为3，选择身体，减选不需要的面，ID设置为4，在进行ID的查看时，在选择ID中进行回车查看，将裤子 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 养，多注意观察实际生活中的效果，加强色彩方面的知识等。

这是最基本的要掌握的内容，如果掌握不好，下面的所有内容都会受到影响。有了设计基础和空间能力的朋友，掌握起来其实很简单；没有基础的朋友，只要有科学的学习和锻炼方法，也可以很快地掌握。 基本的几个操作命令：选择、移动、旋转、缩放、镜像、对齐、阵列、视图工具，这些命令是最常用也是最基本的，几乎所有制作都用到。几个常用的三维和二维几何体的创建及参数，熟悉了之后，就掌握了3DSAMX的基本操作习惯。 二维图案的编辑，这是非常重要的一部分内容，很多三维物体的生成和效果都是取决于二维图案。掌握常用的材质参数、贴图的原理和应用。

5.参考资料

[1]刘某某?,熊某某?,曹某某.西部探矿工程[J] .基于3Dmax的虚拟现实的建立过程的探讨,2009年第2期.

[2] 尾泽直志?,赵某某.? 3D人物面部表情研究[ J] .艺术与设计．数码设计,2003年,第2期? .

附录

课设作品效果图

图 6-1正面

图 6-2右侧面

图 6-3背面

图 6-4左侧面

图 6-5 史努比

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