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三维动画又称3D动画，是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一种新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其他动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。当这一切工作完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。
3D Studio Max，常简称为3d Max或3ds MAX，是Discreet公司开发的（后被Autodesk公司合并）基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，其前身是基于DOS操作系统的3D Studio系列软件。如图1-1所示为Autodesk 3ds Max 2018启动界面。在Windows NT出现以前，工业级的CG制作被SGI图形工作站所垄断。3D Studio Max + Windows NT组合的出现降低了CG制作的门槛，开始只用于制作电脑游戏中的动画，后来开始参与影视片的特效制作，例如《X战警II》《最后的武士》等影片中的特效。
图1-1 Autodesk 3ds Max 2018启动界面
3ds Max的前身是运行在DOS系统下的3DS，在1996年正式转型为Windows操作系统下的桌面程序后，被命名为3d Studio Max。1999年，Autodesk公司将收购的Discreet Logic公司和旗下的Kinetix公司合并，收编了3D Studio Max的设计人员，并成立了Discreet多媒体分公司，专业提供视觉效果，如3D动画、特效编辑、广播图形和电影特技的制作软件。2005年3月24日，Autodesk公司宣布将其下属分公司Discreet正式更名为Autodesk媒体与娱乐部，而软件的名称也由原来的Discreet 3ds Max更名为Autodesk 3ds Max。
下面通过一些影片的花絮和文字叙述，学习和掌握三维动画的概念。
从目前的一些电影中，可以看到三维动画早就伴随在人们身边，并早已跻身于影视制作行业。
在1991年拍摄的《魔鬼终结者》第二集，第一次使用三维动画和动态捕捉技术后，电影制作中便开始大量使用数字特技技术。
在1993年《侏罗纪公园》影片中，大量使用了计算机三维图形生成恐龙角色，并且该影片获得奥斯卡最佳视觉效果奖。之后又有很多像《后天》《2012》《变形金刚》等令观众所津津乐道的好作品均使用了三维动画技术，如图1-2、图1-3所示。
图1-2 《后天》剧照
图1-3 《变形金刚》剧照
而1995年制作完成的第一部全电脑制作的三维动画片《玩具总动员》，则开辟了计算机电影制作技术的新篇章，如《怪物史瑞克》《大圣归来》都是全电脑制作的三维动画片，如图1-4、图1-5所示。
图1-4 《怪物史瑞克》剧照
图1-5 《大圣归来》剧照
随着电脑技术以及硬件的发展，三维动画技术在电影中的使用也越来越广泛了，例如《钢铁侠》《阿凡达》等都是电脑三维技术与传统影视结合的产物，同时也使电脑角色动画技术又向前迈进了一大步，如图1-6、图1-7所示。
图1-6 《钢铁侠》剧照
图1-7 《阿凡达》剧照
三维动画是随着时代和科技的发展进步，以及计算机硬件的不断更新、功能的不断完善而新兴的一门可以形象地描绘虚拟及超现实实物或空间的动画制作技术。
三维动画的制作采用了复杂的光照模拟技术，在X、Y和Z三度空间中制作出真假难辨的动画影像，较二维卡通片更加形象生动和吸引人，如图1-8～图1-11所示。
图1-8 使用三维软件制作的老鼠
图1-9 使用三维软件制作的章鱼
图1-10 使用三维软件制作的摩托车
图1-11 使用三维软件制作的坦克
而同样使用三维技术制作的其他领域的模型也足以以假乱真，如图1-12所示的汽车模型效果。
图1-12 汽车模型效果
如果将二维定义为一张纸的话，那么三维就是一个盒子。而三维中所涉及的透视则是一门几何学，它可以将一个空间或物体准确地表现在一个二维平面上。
一个手臂抬起的动作如果使用三维技术进行制作，只需要几个简单的步骤：首先在软件中创建手的模型，然后进行材质调整并赋予当前手模型，再打上灯光和摄像机，最后设置手的运动路径并进行渲染就可以制作完成。
在日常的生活和工作环境空间中，如显示器、键盘、书桌以及喝水的杯子、手中拿着的书等都可以使用三维软件表现出来；同时在电视、电影中都可以发现三维动画已经充斥整个视频影视媒体。我们存在于一个三维的空间里，同样也可以生动形象地用计算机技术将三维空间里一切模拟出来。如图1-13所示，这是三维动画技术中常见的室内外效果图，通过计算机三维技术不但可以逼真地模拟出其外观，同时还可以加上制作者的创意，使其艺术化。
图1-13 使用3ds Max制作完成的室内外效果图
使用三维动画软件所制作的作品立体感强，写实能力和表现力大，使一些结构复杂的形体，如机器产品内部结构、工作原理以及人们平时不能看见的部分也能轻而易举地呈现出来。
另外，三维动画的清晰度高，色彩饱和度好。一个优秀的三维动画作品具有非常强的视觉冲击力；同时三维动画的使用有利于提高画面的视觉效果，而且制作时可利用的素材也非常多。