Maya历史简介

1.1    Maya历史简介 Maya是目前世界上最为优秀的三维动画的制作软件之一，它最早是由美国的Alias|Wavefront公司在1998年推出的三维制作软件。虽然在此之前已经出现了很多三维制作软件，但Maya凭借其强大的功能、友好的用户界面和丰富的视觉效果，一经推出就引起了动画和影视界的广泛关注，成为顶级的三维动画制作软件。 Maya的应用对象是专业的影视广告、角色动画、电影特技等。Maya功能完善，工作灵活，易学易用，制作效率极高，渲染真实感极强，是电影级别的高端制作软件。其售价高昂，声名显赫，是制作者梦寐以求的制作工具，掌握了Maya，会极大地提高制作效率和品质，调节出仿真的角色动画，渲染出电影般的真实效果。所以Maya自从其诞生起就参与了多部国际大片的制作。如早期的《玩具总动员》、《精灵鼠小弟》、《金刚》到前段时间热映的《汽车总动员》等众多知名影视作品的动画和特效都由Maya参与制作完成。 Maya由于其优异的三维制作功能而大受欢迎，短短几年中就不断推出新的版本。在2005年10月4日，著名的Autodesk公司宣布花费1.82亿美元现金收购Alias公司。而本书所讲述的Maya 8.5正是该软件被收购后推出的最新版本，其最新的启动界面更改为如图1.1.1所示。 Maya在影视工业中应用极为广泛，如图1.1.2～图1.1.6所示是采用Maya制作的一些著名影视作品图集。 1.2    Maya 8.0及8.5新功能汇总 首先需要声明一点，即从Maya 8.0到Maya 8.5的版本发布时间非常短，以致大部分用户甚至还没有接触过上一个版本Maya 8.0。所以为了让一些读者顺利地从旧版本直接过渡到Maya 8.5，本书在介绍软件新特性时会根据和老版本之间的操作差异，附带同时讲解Maya 8.0的一些重要更新。 1.2.1  建模 1.重组建模菜单 在新版本中，单独将多边形建模设置为一个功能模块，同时还允许自定义设置功能模块菜单，如图1.2.1所示。 此外，对于多边形建模命令，也进行了较大的调整改动，让命令的归类和使用更加科学有效。 2.桥接建模 在多边形建模中，新增了桥接建模。即在两个断开的边面上，可以使用该命令直接进行连接，如图1.2.2所示。 3.细分边面 在新版本中，加强了细分柔化边面这个功能。它允许输入任意正值，对物体的任意单个或者多个线面执行细分柔化命令，如图1.2.3所示。 4.柔化变形 新的“柔化变形”工具得到了改进，可以通过颜色来显示柔化变形的范围，使得工具更加直观易用，如图1.2.4所示。 5.雕刻笔刷 在新版本中，“雕刻笔刷”工具也得到了改进。凡是在笔刷影响范围内的模型顶点，都自动变为红色显示，以便于精确编辑，如图1.2.5所示。 6.传递多边形物体UV、点色彩、点坐标 在新版本中，甚至两个拓扑结构不同的多边形物体，互相之间也可以传递UV、点色彩和点坐标，如图1.2.6所示。 7.新的几何体创建方式 在新版本中，默认的几何体创建方式被更改为和3d max软件一样的互动式创建，如图1.2.7所示。 8.新的“线插入”和“分割面”工具 新的Insert Edge Loop Tool允许用不同的方式插入连续的结构线。而Split Polygon Tool则可以跨越多根边线进行分割面操作，如图1.2.8所示。 9.镜像建模 现在可以将镜像建模功能应用到多边形建模的缩放、旋转操作上，只需要在工具编辑器中开启“旋转”和“缩放”工具的镜像设置即可，在之前的版本中此功能只能应用在“平移”工具上。如图1.2.9所示。 10.“多边形插线”工具加入曲线外轮廓属性 现在该工具中加入了外轮廓曲线属性，即能够让插入边线部分的模型部位凹陷或者凸起。当执行完“插线”命令后，可以在“插线”命令节点的属性中调节参数以控制该部位外轮廓的外形。如图1.2.10所示。 11.执行“插线”命令时保持四边形拓扑结构 在执行“插线”命令时，当遇到原有多边形中的三边形或者五边形结构时，能够自动将其修正为四边形拓扑结构。如图1.2.11所示。 12.支持日文及中文字体创建 在Maya 8.5中，由于在内核中提供了对日文的支持。所以可以很轻松地创建出日文字体，也可以创建出常用的中文字体。如图1.2.12所示。 1.2.2  UV贴图 1.UV窗口重组 在Maya 8.5中，原有的UV编辑器被拆分成了两类菜单，如图1.2.13所示。 此外，UV材质编辑器中的一些工具也被重新安排整理，使得更加合理。 2.显示重叠UV 在UV材质编辑器中，对于重叠部分的UV分别赋予半透明颜色标识，而重叠部分的透明度较低，这样就可以清晰地辨别出UV的重叠部分，如图1.2.14所示。 3.UV传递 在新版的Maya中，甚至不同拓扑结构的多边形之间也可以互相传递UV值，这是一个重要的改进，可以大大提高展开模型UV的效率，如图1.2.15所示。 1.2.3  动画 1.几何体缓存 在动画模块中，新加入了几何体缓存功能。它可以将几何体的变形动画以缓存文件的形式导入导出。这样可以大大提高复杂变形动画的回放和渲染效率。此外，还可以对多个缓存文件进行综合编辑，从而达到混合变形的效果。在Maya 8.5中，这个功能被继续加强，如图1.2.16所示。 2.旋转动画摄像机 在建模过程中，常常需要360°旋转观察模型体。在Maya 8.0中新增了具有360°自动旋转动画的摄像机，如图1.2.17所示。 3.更改变形窗口分布 在Maya 8.5中，将原先的变形菜单，分为了创建变形和编辑变形两个独立的菜单，如图1.2.18所示。 1.2.4  渲染 1.新增Mental ray Scatter属性 在Mental ray中，对Anisotropic、Blinn、Lambert、OceanShader、Phong and PhongE这些表面材质节点新增了Scatter属性，使得表面漫反射更加光滑细腻，如图1.2.19所示。 2.实时预览Mental ray材质 在之前的版本中，要想观察赋给物体的Mental ray材质效果，必须进行渲染预览。而在新版本中，Maya已经可以实时预览场景中的Mental ray材质效果，如图1.2.20所示。 3.新的毛发渲染 在Mental ray中新增了新的毛发渲染方式，在保持高质量渲染效果的同时，有效地降低了内存和时间的使用，如图1.2.21所示。 4.增强了边框渲染 在Mental ray的边框渲染设置里，新增加了名为Around all poly faces的属性，使得边框渲染更加完善，如图1.2.22所示。 5.提高了分层渲染 Enhanced Renfer layers增强了render layer新功能，如复制现有的render layer，合并display layers，简化分配代理材质的工作流程，以及可以独立弹出ramp窗口等，如图1.2.23所示。 1.2.5  笔刷和Painteffect工具 1.增强了笔刷绘制到曲线功能 在Paint effect中，当笔刷绘制到曲线上后，还可以将曲线吸附到曲面或者多边形表面上，吸附过去后，曲线上的笔刷图形法线会自动和曲面或者多边形面保持一致，以获得更自然的笔刷效果，如图1.2.24所示。 2.无缝连续笔刷绘制 增强过后的笔刷工具，无论其绘制区域内模型表面是连续还是有断裂，笔刷都能够绘制出连续的数值，如图1.2.25所示。 3.笔刷切线外轮廓 新的笔刷工具允许开关切线外轮廓的显示，而不影响笔刷绘制的反馈信息，如图1.2.26所示。 1.2.6  动力学和特效 1.全新的布料系统 布料系统是Maya 8.5更新中最重要的模块，如图1.2.27所示。在新版本中完全用新的衣料模拟系统代替了之前的布料模拟方式，被称为Ncloth。新的布料系统运行更快、更稳定。Ncloth建立在新的模拟系统之上，该模拟系统能够和Maya的粒子动力学建立链接，以更快更好地实现交互式模拟效果。 新的布料系统包含以下几个元素：布料物体、被动碰撞物体、动力学约束以及新的模拟解算器。 2.创建布料的方式 与之前的创建方式相比，新的布料系统显得非常便捷。其可以直接将多边形物体转化为布料，并快速直观地得到模拟效果。还可以将模拟过程转化成缓存文件，并进行导入、导出和编辑，如图1.2.28所示。 3.布料碰撞 新的布料解算系统，提供了非常丰富且精确的布料碰撞方式。这些碰撞方式允许具有多层结构的织物产生褶皱碰撞，如具有多层面料的长裙或者夹克坠落在地面上产生碰撞，并生成褶皱，如图1.2.29所示。 衣料碰撞系统支持这些碰撞事件类型：衣料和衣料之间、衣料和被动物体之间、衣料自身的碰撞。 4.动力学约束 在Ncloth模拟系统中，提供了非常多的动力学来约束和影响控制衣料的模拟效果。我们可以将一件衣料或者衣料的子物体约束到另一件衣料或者该衣料的子物体上，也可以约束到一个被动物体上。无论如何，Ncloth的约束方式提供了非常自由的布料控制手段，如图1.2.30所示。 5.布料的撕裂和破损 Ncloth布料系统还提供支持布料的撕扯以及破损。当布料被添加“易损表面”约束后，布料与布料之间，布料与被动碰撞物体之间就会产生撕裂拉扯效果。这种约束能够实现类似衣服被钉子挂住并产生拉扯的效果，当拉扯程度达到一定限度时就会产生撕裂动画。甚至可以创建一个Ncloth属性的玻璃杯，摔在地板上破裂成碎片。 当易损表面产生撕裂或者破碎时，这些物体的面会被拆散，产生新的点和边面，并且会自动合并一些原有的点或边面，而所有的这些新生成的点边面，仍然受到约束的控制计算。 6.布料还原属性 具有布料属性的物体，其外观的弯曲、撕裂以及变形程度都有一个上限。一旦超过这个上限，就会产生持久变形。可以通过设置还原角度和还原力度两个属性来为柔体和刚体设置持久变形。 还原角度和还原力度这两个属性，允许对Ncloth刚体模型制作破碎或粉碎的效果，或者对Ncloth柔体模型制作挤压凹陷或者凸起的动画效果。利用这个特性，可以轻易制作出易拉罐被加压变形，汽车被彻底粉碎等动画特效。