《教學三維動畫設計》課程教學大綱

一、課程基本信息

課程編號:08193070

課程的英文名稱:Three-dimensional Animation for Education

授課對象:教育技術學本科

課程類型:任選課

建議學時:總學時數 48學時，其中講授 32學時，實訓 16學時

學分:2.5分

先修課程:多媒體藝術基礎、多媒體技術基礎

考核方式:考試+三維動畫期末作品

二、教學目標和要求

《教學三維動畫設計》一門講解如何利用三維動畫制作軟件Maya，依照三維動畫制作流程，制作出較為精美的三維動畫的課程。與動畫類專業“能夠基本勝任電視廣告動畫、建筑漫游動畫以及影視欄目包裝等工作”的要求不同，本課程更加側重于三維動畫在教育領域中的應用。

通過本課程的學習，學生應當掌握三維動畫的制作流程、三維動畫的基本知識及Maya軟件的基本的操作，能夠根據教學需要利用Maya等相關軟件制作出符合要求的教學三維動畫。

三、教學內容、教學方式與課時分配

第1章 走進Maya2013【2學時】

教學內容:

1．三維動畫介紹。

2．三維動畫制作軟件Maya介紹。

3．Maya的界面元素。

a) 【菜單欄】

b) 【狀態欄】

c) 【工具架】

d) 【工具盒】

e) 【工作區】

f) 【通道盒】

g) 【動畫控制區】

4．Maya的基本操作。

a) 打開Maya場景文件（Ctrl + O）

b) 坐標系統與工作區導航（ALT + 鼠標鍵）

c) 工具盒常用四大命令（QWER）

d) 通道盒中對象的基本屬性（平移、旋轉、縮放）

教學目標:掌握Maya的界面元素與基本操作

教學方式:課堂講授，課堂演示，上機實訓（實驗一 Maya軟件的基本操作）

第3章 多邊形建模技術【6學時】

教學內容:

1．Maya世界中的多邊形（點、線、面、體）。

2．多邊形建?；静僮鳌?/span>

a) 創建多邊形基本體

b) 利用右鍵菜單編輯多邊形基本體的頂點、邊及面

c) 靈活運用工具盒中的【選擇工具】、【索套工具】及【繪制選擇工具】

d) 利用【軟選擇】工具實現軟性選擇

3．多邊形建模進階操作。

a) 多邊形基本體的【結合】、【分離】和【提取】

b) 多邊形基本體的【布爾】運算

c) 【擠出】與【保持面的連接性】

d) 【倒角】命令構建平滑的邊緣

e) 【平滑】多邊形基本體

4．多邊形建模高階操作。

a) 利用【滑動邊工具】在保持角色的完整性的同時進行修整

b) 利用【插入循環邊】與【偏移循環邊】添加更多細節

c) 利用【特殊復制】、【合并頂點工具】與【橋接】簡化多邊形建模

d) 利用【刺破面】與【楔形面】工具構造特殊效果

教學目標:理解Maya中的多邊形，掌握最基本的多邊形建模操作，掌握常用的多邊形網格編輯操作，掌握多邊形建模的綜合運用

教學方式:課堂講授，課堂演示，上機實訓（實驗二 綜合實例——制作手雷）

第2章 NURBS建模技術【8學時】

教學內容:

1．NURBS的理論知識。

a) NURBS為何物

b) 相比于多邊形建模方式的優勢與不足

2．NURBS基本體。

a) 創建NURBS基本體

b) NURBS基本體與多邊形基本體的異同

c) NURBS基本體的【控制頂點】、【等參線】及【殼線】

3．NURBS中的曲線。

a) 靈活運用【CV曲線工具】、【EP曲線工具】、【Bezier曲線工具】及【鉛筆曲線工具】繪制曲線

b) 利用【附加曲線】、【分離曲線】、【對齊曲線】、【開放\閉合曲線】、【反轉曲線方向】、【添加點工具】及【曲線編輯工具】編輯曲線

c) 利用【偏移】工具快速復制曲線以構建曲面

4．NURBS中的曲面。

a) 利用【曲面編輯】工具編輯NURBS曲面

b) 利用【附加曲面】、【分離曲面】及【插入等參線】為NURBS曲面添加更多細節

c) 利用【旋轉】、【放樣】、【擠出】及【平面】命令構建較為復雜的NURBS曲面

d) 利用【縫合】命令完善NURBS曲面

e) 利用【復制曲面曲線】工具復制曲面上的曲線

f) 利用狀態欄中的【激活選定對象】在曲面上繪制曲線

g) 利用【在曲面上投影曲線】構建曲面上的散熱孔

h) 利用【修建工具】與【放樣】工具構建引擎罩排氣孔

i) 利用【曲面圓角】構建自然的車燈連接部

5．高效地選擇Maya場景中的對象。

a) 利用【選擇模式】與【選擇遮罩】精確地選擇對象

b) 利用【捕捉開關】精確地創建對象

6．NURBS中的雙軌成形。

a) 一條輪廓 + 兩條軌道

b) 兩條輪廓 + 兩條軌道

c) 利用【雙軌成形】工具構建前叉

7．管理復雜的Maya場景。

a) 窗口菜單中的【大綱視圖】、【Hypergraph層次】及【Hypergraph連接】

b) 編輯菜單中的【分組】

c) 友好的對象名很重要

8．Maya中的定位器。

教學目標:理解NURBS的理論知識，掌握基本的NURBS建模技術，掌握NURBS對象的創建與編輯，掌握旋轉、放樣與擠出等NURBS建模技巧，掌握NURBS模型的精細編輯技巧，掌握復制曲面曲線、修剪工具、曲面圓角等工具，掌握NURBS與多邊形之間的轉換，掌握雙軌成形工具的用法，掌握如何管理較為復雜的Maya場景

教學方式:課堂講授，課堂演示，上機實訓（實驗三 綜合實例——制作啞鈴、實驗四 綜合實例——構建自己的Scooter）

第6章 材質和紋理技術【6學時】

教學內容:

1．Maya中的材質。

a) 材質是什么

b) Maya中的5種默認材質

c) Maya中為對象指定材質的方法

d) 特殊的材質需要使用渲染器進行渲染

2．在Maya中創建材質。

a) 利用屬性編輯器創建材質

b) Maya中的貼圖

c) 利用【凹凸貼圖】與【置換材質】構建立體效果

d) 利用【Hypershade】高效管理材質

e) 將貼圖創建為投影以避免貼圖變形

3．Maya中的多邊形紋理。

a) 多邊形在賦予材質與紋理時更加靈活

b) 利用【創建UV】控制多邊形貼圖

教學目標:掌握Maya中的5種基本材質，掌握Maya中材質的創建與使用方法，掌握Maya中的渲染技巧，掌握Maya中材質的創建，掌握Maya中紋理的應用

教學方式:課堂講授，課堂演示，上機實訓（實驗五 綜合實例——制作金屬陀螺）

第8章 動畫技術【8學時】

教學內容:

1．Maya動畫的構建流程。

2．Maya中的骨骼系統。

a) 角色動畫中的兩個要素

b) 利用【關節工具】構建骨骼

c) 骨骼系統中的關節有層次之分

3．Maya中的角色蒙皮。

a) 角色蒙皮的工作原理

b) 利用【平滑綁定】快速綁定蒙皮

c) 利用【交互式蒙皮綁定】精確綁定蒙皮

d) 利用【IK控制柄工具】為角色的骨架賦予約束

4．Maya中的變形器。

a) 變形器是制作動畫必備工具之一

b) 利用【混合變形】構建眨眼效果

c) 利用【非線性】構建耳朵彎曲效果

5．Maya動畫基礎知識。

6．Maya中的時間軸。

7．Maya中的關鍵幀動畫。

a) 什么是關鍵幀

b) 添加關鍵幀的方法

c) 利用【曲線編輯器】與【攝影表】精確地編輯關鍵幀

d) 利用【設置受控關鍵點】添加受控關鍵點

8．Maya中的路徑動畫。

a) 移動物體生成運動路徑

b) 指定運動路徑

9．Maya中的約束。

a) 約束的概念

b) 約束的典型應用

c) 利用【約束】菜單為對象添加約束

10． Maya中的受驅動關鍵幀。

a) 受驅動關鍵幀的作用

b) 設置受驅動關鍵幀的步驟

11． Maya中的動畫循環。

a) 為什么需要動畫循環

b) 利用【曲線編輯器】創建動畫循環

12． 在Maya中添加聲音。

13． Maya中的播放預覽。

教學目標:了解Maya中的骨架系統與角色蒙皮，掌握骨架系統中的關節工具與IK控制柄，掌握角色蒙皮中的平滑綁定與交互式蒙皮綁定，掌握變形器中的混合變形與非線性變形，理解Maya中的時間軸，掌握Maya中的關鍵幀動畫，掌握Maya中的運動路徑動畫，掌握Maya中的約束與受驅動關鍵幀，掌握Maya中的動畫循環，掌握如何在Maya中插入聲音，掌握Maya中的播放預覽

教學方式:課堂講授，課堂演示，上機實訓（實驗六 綜合實例——構建完整的Doggy動畫場景）

第5章 燈光和攝影機技術【2學時】

教學內容:

1．Maya中的燈光。

a) 燈光是什么

b) 6種不同燈光各自的特點

c) 在Maya場景中添加燈光

2．Maya中的陰影。

a) 深度貼圖陰影

b) 光線跟蹤陰影

3．Maya中的攝影機。

a) 攝影機的作用

b) 攝影機的基本屬性

c) 景深的決定因素

d) 利用【圖像平面】搭建天空背景

4．Maya中的批渲染。

a) 批渲染的作用

b) 批渲染前的必要渲染設置

5．三維動畫制作之后期合成。

a) 后期合成的主要任務

b) 利用非編軟件導入素材

教學目標:掌握三維動畫制作的基本流程，掌握Maya中的燈光與攝影機，了解Maya中的陰影、景深與動態模糊，掌握Maya中的批渲染與后期合成

教學方式:課堂講授，課堂演示，上機實訓（實驗六 綜合實例——批渲染Doggy動畫場景）

四、實訓環節

五、教材

上列教材各有優缺點，需要綜合考慮教學目標、學時及教學對象來選擇。

六、參考書目

版別:2013

制訂（修訂）:袁旭

審核:袁旭