本书采用案例的形式，循序渐进地对三维软件Maya进行了详细介绍，同时也剖析了Maya使用者在实践过程中遇到的及关心的问题。本书从Maya的基本操作入手，结合大量的可操作性实例，全面而深入地阐述了Maya在建模、灯光、材质、动画、角色绑定、表情控制、渲染等方面的技术。本书还向读者展示了如何运用Maya结合Arnold（阿诺德）渲染器进行角色、游戏、影视、动画和特效等渲染。本书配备了视频教程，读者可以登录腾讯课堂学习、观看，还可以扫描书中的二维码，在移动设备中浏览。本书提供了教学大纲、PPT、完整的案例素材和源文件，读者可登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）注册后免费下载。本书可作为高等院校、高等职业院校动画设计、影视制作、游戏设计、图形图像设计等专业的教材及培训用书，也可作为动画爱好者，以及从事电影特技、影视广告、游戏制作等工作的专业人员的参考书。

前言随着数字技术的兴起，三维动画也成为热点，《大圣归来》《白蛇》《哪吒之魔童降世》等三维动画电影的热映，也使国内形成了三维动画学习的热潮。目前，在国内绝大多数高校的三维动画专业课程设置中，Maya 几乎是必须学习的三维动画制作软件之一，可以说，Maya 极大地促进了动画的发展。我们一直在探索三维动画制作这门课程的教学方法，直到2020 年年初，由于疫情的影响，开始了线上视频教学，忽然发现，视频教学的形式效率极高。传统意义上的教学，老师上课讲，学生课下练，学生遇到课上没听明白的或不会的内容只能自己探索。而线上的视频教学，老师已经把整个案例的制作过程以视频的形式录制好，并发布在网络上，学生可以随时随地反复观看，极大地提高了学习效率。于是我们精心录制了全套视频教学内容，绝大多数案例都展示了完整的制作过程，在大型创作案例中，还特意加入了创作的思路、流程等内容，更有利于学生全方位地掌握三维动画的制作。本书中的实例都是在实践和教学过程中使用过的，适合Maya 动画制作人员学习、掌握。在理论的讲解过程中，由于Maya 中的命令极为庞大，所以我们放弃了大部分在实战中应用不到或应用较少的命令，只对常用命令进行集中讲解，这样可以使学生把精力集中在重要命令上，利用它们可快速掌握Maya 的操作流程。本书的实例均配备了视频教程，读者可以登录腾讯课堂和中国大学慕课平台学习、观看，还可以扫描书中的二维码，在移动设备中浏览。本书提供了教学大纲、PPT、完整的案例素材和源文件，读者可登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）注册后免费下载。在本书的编写过程中，得到了郑州轻工业大学的领导和老师们的支持，也得到了老同学和学生们的帮助，特别感谢郑州轻工业大学动画系18 级李欣蔚同学帮忙整理了全书大多数图片。希望本书能够让更多的人实现自己的动画梦。由于作者水平有限，书中难免有不妥之处，恳请广大读者批评指正。王威

目录第1 章 三维动画概述 .................................................................................................. 1 1.1 关于CG ....................................................................................................................... 1 1.2 三维动画的制作流程 .................................................................................................. 4 1.2.1 动画前期设定 ................................................................................................... 4 1.2.2 三维动画制作 ................................................................................................... 6 1.3 关于Autodesk Maya .................................................................................................... 9 本章小结 ............................................................................................................................. 11 作业 ..................................................................................................................................... 11 第2 章 Maya 的基本操作 .......................................................................................... 12 2.1 Maya 的界面 .............................................................................................................. 12 2.2 Maya 的视图操作 ...................................................................................................... 14 2.3 示范实例——利用笔刷工具制作大自然场景 ......................................................... 16 2.3.1 创建模型 ......................................................................................................... 17 2.3.2 灯光和材质 ..................................................................................................... 22 2.3.3 渲染和后期合成 ............................................................................................. 26 本章小结 ............................................................................................................................. 28 作业 ..................................................................................................................................... 29 第3 章 Maya 的基础建模 .......................................................................................... 30 3.1 多边形模型概述 ........................................................................................................ 31 3.2 示范实例——皮克斯台灯的建模 ............................................................................. 35 3.2.1 灯头、灯泡和灯座的创建 ............................................................................. 36 3.2.2 灯臂的创建 ..................................................................................................... 37 3.2.3 细节的制作 ..................................................................................................... 41 3.3 示范实例——精细室外场景的建模 ......................................................................... 44 3.3.1 屋顶的创建 ..................................................................................................... 44 3.3.2 平台的创建 ..................................................................................................... 47 3.3.3 细节的制作 ..................................................................................................... 48 3.4 示范实例——室内房间的制作................................................................................. 51 3.4.1 室内房间建模 ................................................................................................. 52 3.4.2 给模型上色和渲染 ......................................................................................... 56 本章小结 ............................................................................................................................. 59 作业 ..................................................................................................................................... 60 第4 章 角色建模 ........................................................................................................ 61 4.1 三维角色的类型 ........................................................................................................ 61 4.2 示范实例——卡通人物角色的制作 ......................................................................... 63 4.2.1 角色整体造型的制作 ..................................................................................... 63 4.2.2 角色五官的制作 ............................................................................................. 66 4.3 示范实例——真实人物头部的制作 ......................................................................... 68 4.3.1 前期准备工作 ................................................................................................. 68 4.3.2 开始制作头部模型 ......................................................................................... 70 4.3.3 眼睛部分的制作 ............................................................................................. 74 4.3.4 嘴部的制作 ..................................................................................................... 75 4.3.5 鼻子的制作 ..................................................................................................... 77 4.3.6 耳朵的制作和最后调整 ................................................................................. 79 4.3.7 其他部分的介绍 ............................................................................................. 82 本章小结 ............................................................................................................................. 84 作业 ..................................................................................................................................... 84 第5 章 Maya 的材质系统 .......................................................................................... 85 5.1 Maya 基本材质类型 .................................................................................................. 85 5.1.1 各向异性、Blinn、Lambert、分层着色器 ................................................... 85 5.1.2 Phong、Phong E、渐变着色器、表面着色器 ............................................. 87 5.2 示范实例——使用海洋着色器制作海洋效果 ......................................................... 89 5.3 基础材质的基本属性 ................................................................................................ 92 5.4 示范实例——矿石材质效果的制作 ......................................................................... 98 5.5 示范实例——蛇皮材质效果的制作 ....................................................................... 104 5.6 Maya 贴图纹理类型 ................................................................................................ 114 5.6.1 2D 纹理 ......................................................................................................... 114 5.6.2 3D 纹理 ......................................................................................................... 120 本章小结 ........................................................................................................................... 124 作业 ................................................................................................................................... 125 第6 章 材质的实际应用案例 .................................................................................... 126 6.1 示范实例——逼真的树叶 ...................................................................................... 126 6.2 示范实例——破旧的锁 .......................................................................................... 130 6.3 示范实例——文字的华丽质感............................................................................... 136 6.3.1 文字模型的基本材质 ................................................................................... 136 6.3.2 底部发光材质 ............................................................................................... 139 本章小结 ........................................................................................................................... 140 作业 ................................................................................................................................... 140 第7 章 UV 编辑和卡通材质 ..................................................................................... 141 7.1 UV 编辑详述 ........................................................................................................... 141 7.2 示范实例——小奶牛的UV 编辑 ........................................................................... 144 7.2.1 编辑UV ........................................................................................................ 145 7.2.2 根据UV 绘制贴图 ....................................................................................... 150 7.3 卡通材质 .................................................................................................................. 153 本章小结 ........................................................................................................................... 157 作业 ................................................................................................................................... 157 第8 章 Maya 的灯光系统 ........................................................................................ 159 8.1 灯光的类型 .............................................................................................................. 159 8.2 灯光的基本属性 ...................................................................................................... 163 8.3 灯光的布置技巧 ...................................................................................................... 169 8.4 示范实例——布光模拟全局渲染 ........................................................................... 170 8.5 示范实例——室外回廊场景的布光 ....................................................................... 176 8.5.1 灯光设置 ....................................................................................................... 177 8.5.2 阴影设置 ....................................................................................................... 179 8.6 示范实例——魔法师的辉光特效 ........................................................................... 182 本章小结 ........................................................................................................................... 186 作业 ................................................................................................................................... 186 第9 章 Maya 的摄影机 ............................................................................................ 188 9.1 摄影机设置 .............................................................................................................. 188 9.2 示范实例——摄影机景深特效实例 ....................................................................... 189 9.3 摄影机运用技巧 ...................................................................................................... 193 9.3.1 镜头景别 ....................................................................................................... 193 9.3.2 镜头角度 ....................................................................................................... 196 本章小结 ........................................................................................................................... 198 作业 ................................................................................................................................... 198 第10 章 基础动画 .................................................................................................... 199 10.1 示范实例——使用关键帧制作小球弹跳动画 ..................................................... 200 10.2 示范实例——使用摄影机动画制作炮弹飞向敌营 ................................................ 205 10.3 示范实例——材质动画制作变脸 ......................................................................... 210 10.4 示范实例——场景逐次出现动画 ......................................................................... 215 10.5 示范实例——nCloth 动力学布料碰撞动画 ......................................................... 218 本章小结 ........................................................................................................................... 222 作业 ................................................................................................................................... 223 第11 章 面部表情系统 ............................................................................................. 224 11.1 示范实例——基础表情设定 ................................................................................. 225 11.2 示范实例——线控的使用 ..................................................................................... 228 11.3 示范实例——眼部细节的设定 ............................................................................. 230 11.4 示范实例——面部动画的制作 ............................................................................. 233 本章小结 ........................................................................................................................... 235 作业 ................................................................................................................................... 235 第12 章 骨骼系统 .................................................................................................... 236 12.1 示范实例——双节棍的骨骼设定 ......................................................................... 236 12.2 示范实例——角色骨骼搭建................................................................................. 238 12.3 示范实例——蒙皮和权重 .................................................................................... 245 12.4 示范实例——Human IK 角色系统 ....................................................................... 247 12.4.1 Human IK 的快速绑定工具 ....................................................................... 248 12.4.2 Human IK 的自定义骨架 ........................................................................... 251 12.5 示范实例——骨骼插件Advanced Skeleton ........................................................ 254 本章小结 ........................................................................................................................... 257 作业 ................................................................................................................................... 258 第13 章 Arnold 渲染器 ............................................................................................ 259 13.1 Arnold 渲染器简介 ................................................................................................ 259 13.1.1 Arnold 的发展历史和特点 ......................................................................... 259 13.1.2 Arnold 和Maya ........................................................................................... 261 13.2 示范实例——照片级产品照明 ............................................................................. 263 13.3 示范实例——建筑动画的HDR 照明和渲染 ...................................................... 267 13.3.1 HDR 照明 .................................................................................................... 267 13.3.2 运动模糊和动画渲染 ................................................................................. 269 13.4 示范实例——户外场景的夜景照明 ..................................................................... 270 13.4.1 基础照明的布置 ......................................................................................... 271 13.4.2 Arnold 的自发光照明 ................................................................................. 274 13.4.3 Arnold 的体积光和景深 ............................................................................. 277 本章小结 ........................................................................................................................... 280 作业 ................................................................................................................................... 280

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