本教材主要講解使用Maya軟件作為計算機動畫制作工具的基礎知識，包括基本概念、創作理念、軟件操作以及應用技巧等。
在制作三維動畫流程上使用前后貫穿、左右聯系的方法，避免了常規教學方法中由于獨立拆分導致在創作思維方式上各模塊之間缺乏聯系的弊端，形成了完整的知識重點模塊。模型、材質、動畫、渲染、合成等一系列三維計算機動畫的重點內容與知識點無縫鏈接的全流程教學體系，讓學生直觀地理解和掌握計算機動畫各個模塊制作之間的邏輯關系，通過這個過程使學生擁有自我提高、擴展自學和獨立解決問題的能力。在教學案例的選擇上總結多年的動畫制作經驗和教學經驗并進行精心挑選，循序漸進的案例貫穿眾多重點、知識點和軟件核心功能，同時也能夠起到穿針引線的作用，把所需要掌握的軟件功能命令進行橫向和縱向的聯系，與建筑、機械、人物、動物以及生物解剖等內容產生關聯，以擴展知識。
本教材作為高等院校數字藝術設計系列教材之一，是本專業的重點教材建設內容，可作為相關課程的指定使用教材。
伴隨著三維計算機動畫帶領著中國乃至全世界創意文化產業領域崛起的現狀，各高等院校迫切感受到培養動畫專業人才對創意文化產業發展的重要性。為應對市場急需良好創意思路和能實現創意思路的動畫專業人才的現狀，本教材總結出更符合目前文化產業領域情況的三維計算機動畫教學內容，作為高等院校三維計算機動畫基礎課程的指定使用教材，本著只需掌握本教材的思路與知識點就能實現創作三維計算機動畫的理念，結合了編者多年的教學經驗、大量的課堂實踐、豐富的創作經驗、嚴謹的邏輯思維、靈活且實用的教學方法與貫穿知識點的原創范例，形成集實踐性、典型性、前沿性、豐富性、邏輯性、實用性與靈活性為一體的教學體系。本教材的內容在掌握Maya軟件為核心的同時，還涉及Unfold3D、Photoshop等多個軟件的綜合運用與銜接，通過本教材的系統學習不僅可以掌握三維計算機動畫的制作方法，還可以了解三維計算機動畫與傳統逐格動畫、二維動畫相結合的動畫創作方法。本教材講解Maya軟件以及周邊軟件的方法和以往常規的教學方法有所不同，更針對實現創意思路而創作三維計算機動畫的需要，實現三維計算機動畫創意思路的手段和工具是為創作的需要而學習，并不是因為學習Maya軟件本身而去學習軟件的功能命令。本教材教學理念的最大特點在于把軟件命令分為核心功能與輔助功能兩類。在內容上并不以單純講解軟件命令如何使用為唯一目的，而是針對動畫創作的特點把握三維軟件學習的核心與重點，通過舉一反三的案例制作和深入淺出的理論講解，使讀者對造型具有正確的分析能力和深入的觀察能力。本教材的亮點主要是在教學過程中分析虛擬造型與現實造型相互作用的關系。利用兩者的區別和特點進行無縫銜接的同步制作，深入剖析虛擬造型中每個部分與每個步驟是如何實現與現實造型在具體結構上的相互匹配，虛擬造型結合正確思路的制作才能充分體現現實造型的結構、質感等特點，同時虛擬造型也能彌補現實造型制作時的角度限制、操作不靈活和隨意性不強等不足。本教材采取一種開拓思維的對比式與教材亮點相結合的教學方法，在增強讀者虛擬造型思維能力的同時加強其對現實造型的理解能力，進而獲得虛擬造型的思維能力和現實造型的造型基礎能力并能使這兩種能力螺旋式地逐步升華。在具體的制作中，虛擬造型結合現實造型進行同時、同步、同比例的制作，激發讀者興趣的同時還能直觀感受到條理清晰的制作步驟。以虛擬造型帶入現實造型和現實造型分析虛擬造型互相滲透的教學方式，相互比較的同時還能夠明確剖析虛擬造型與現實造型的不同特質，幫助讀者運用虛擬造型結合現實造型進行對比、分析和理解，使讀者進一步明確認識虛擬造型與現實造型之間的特殊關聯，并且能夠更直觀地體現出兩者之間的利弊與特點。本教材共7章內容，分別如下。第1章 概述，通過數字虛擬空間與現實空間的相互對照，使初學者直觀地了解Maya軟件和應用領域的一些基礎知識。第2章 Maya初識，介紹了關于Maya軟件界面、系統設置、基本操作的知識，以及常用工具的使用方法。第3章 Maya多邊形建模技術，由淺入深地講解了Maya多邊形建模技術，并通過對自行車的建模，使讀者更為深入地理解更多工具的使用方法。第4章 NURBS建模技術，介紹了Maya強大的NURBS建模技術，通過車輪建模講解了NURBS曲線和曲面的創建等基礎知識。第5章 Maya材質與貼圖，講解了UV與造型原理，以及材質和貼圖原理。第6章 Maya燈光、鏡頭及渲染，講解了Maya燈光和攝影機的運用，以及渲染設置和批量渲染等知識。第7章 Maya動畫，介紹了動畫原理、骨骼綁定、繪制權重和二足四足動物的運動規律。在教材內容上針對動畫創作的特點把握三維軟件學習的核心與重點，通過舉一反三的案例制作和深入淺出的理論講解幫助讀者學習三維軟件的主要內容，夯實造型基礎，讀者只需跟著案例進行練習，便可掌握Maya這款大型的三維軟件。本教材由余春娜編寫，在成書的過程中，李興、劉曉宇、高思、王寧、楊寶容、楊諾、白潔、張樂鑒、張茫茫、趙晨、趙更生、馬勝、陳薇等人也參與了部分編寫工作。由于作者編寫水平有限，書中難免有錯誤和疏漏之處，懇請廣大讀者批評、指正。 編 者
第1章 概述
1.1 數字虛擬空間原理.....................................02
1.2 虛擬造型與色彩.........................................03
1.3 三維軟件應用范圍.....................................03
1.4 如何學習應用三維軟件.............................04
第2章 Maya初識
2.1 選擇Maya..................................................06
2.2
Maya界面結構..........................................06
2.3
Maya界面操作和布局.............................11
2.3.1
視圖的操作方法..........................................11
2.3.2
視圖的布局..................................................12
2.3.3
攝像機視圖..................................................12
2.3.4
光照和紋理顯示..........................................13
2.4
Maya項目文件的創建和管理.................14
第3章 Maya多邊形建模技術
3.1
Polygons（多邊形）的基礎知識...........16
3.1.1
Polygons的概念........................................16
3.1.2
Polygons的常用命令...............................16
3.2 應用案例雪人建模............................20
3.3 應用案例自行車建模........................22
3.3.1
創建參考圖..................................................22
3.3.2
制作前車架..................................................23
3.3.3
制作車架.......................................................24
3.3.4
制作軸輪.......................................................27
3.3.5
制作曲柄.......................................................31
3.3.6
制作腳蹬.......................................................32
3.3.7
制作后叉.......................................................35
3.3.8
制作支架鏈接..............................................36
3.3.9
制作支架.......................................................37
3.3.10
制作輻條與輪胎、輪輞、飛輪...............40
3.3.11
制作前叉、前叉合件、前輪胎與前輻條........................................................42
3.3.12
制作車把....................................................43
3.3.13
制作鞍座....................................................44
3.3.14
制作車閘....................................................44
3.3.15
制作前后擋泥板、車架鏈接、鏈條等零件................................................46
3.4 軟件功能與造型能力.................................48
3.5 非生物模型拆分與規律.............................49
3.6 生物模型布線與規律.................................50
3.7 應用案例巨蜥建模............................51
3.7.1
創建參考圖..................................................51
3.7.2
創建主體.......................................................51
3.8 應用案例古代小女孩建模................55
3.8.1
創建參考圖..................................................55
3.8.2
制作頭部.......................................................55
3.8.3
制作衣服.......................................................58
3.8.4
制作手部.......................................................60
3.8.5
制作鞋子.......................................................61
課后練習..............................................................62
第4章 NURBS建模技術
4.1
NURBS基礎知識......................................64
4.1.1
NURBS曲線基礎.......................................64
4.1.2
NURBS曲面基礎.......................................64
4.1.3
NURBS曲面精度控制...............................65
4.1.4
NURBS的建模流程...................................65
4.1.5
創建NURBS幾何體..................................65
4.1.6
創建NURBS曲線......................................65
4.1.7
Edit NURBS（編輯NURBS曲面）命令菜單......................................................66
4.1.8
創建NURBS曲面......................................67
4.2 應用案例繪制吉祥圖案....................69
4.3 應用案例制作咖啡杯........................71
4.4 應用案例制作電動車車輪...............73
4.4.1
創建參考圖..................................................73
4.4.2
制作輪盤.......................................................73
4.4.3
制作輪輞.......................................................79
4.4.4
制作輪胎.......................................................80
課后練習..............................................................82
第5章 Maya材質與貼圖
5.1
UV與造型原理..........................................84
5.2 編輯多邊形UV..........................................85
5.2.1
Planar Mapping（平面UV映射）.......85
5.2.2
Cylindrical Mapping（圓柱形UV映射）..........................................................86
5.2.3
Spherical Mapping（球形UV映射）..........................................................87
5.2.4
Automatic Mapping（自動映射）..........................................................87
5.3 應用案例制作骰子紋理貼圖............88
5.4
Unfold 3D角色UV展開........................89
5.4.1
將Maya中創建完成的模型先導出為obj格式.....................................90
5.4.2
設置Unfold 3D鍵盤和鼠標映射...........91
5.4.3
導入并展開UV............................................93
5.4.4
在Maya中調整..........................................96
5.4.5
多邊形著色..................................................98
5.5 材質原理....................................................100
5.6 材質球基本屬性.......................................102
5.6.1
常用類型的材質.......................................103
5.6.2
材質練習....................................................107
5.7 材質的觀察方法.......................................110
5.8 應用案例制作擬真木門貼圖..........111
5.9 材質與貼圖關系.......................................118
課后練習............................................................121
第6章 Maya燈光、鏡頭及渲染
6.1 燈光............................................................123
6.1.1
光與造型之間的關系與原理..................123
6.1.2
光與色彩之間的關系與原理..................124
6.1.3
Maya燈光講解及運用...........................125
6.1.4
人物光........................................................130
6.1.5
場景光........................................................138
6.2 鏡頭............................................................145
6.2.1
鏡頭原理....................................................145
6.2.2
Maya攝影機講解及運用.......................146
6.2.3
靜態影像與動態影像構圖.......................149
6.3 渲染............................................................150
6.3.1
渲染原理....................................................150
6.3.2
Maya渲染講解及運用...........................152
6.3.3
渲染的常用格式.......................................153
6.3.4
管理渲染及批量渲染...............................153
6.3.5
渲染錯誤的檢查方法...............................154
課后練習............................................................154
第7章 Maya動畫
7.1 動畫的物理性原理...................................156
7.2
Maya動畫原理........................................156
7.2.1
動畫技術的基本分類...............................156
7.2.2
動畫基本界面與命令...............................157
7.2.3
小球關鍵幀動畫.......................................160
7.2.4
編輯關鍵幀...............................................162
7.2.5
Graph Editor（曲線圖編輯器）..........163
7.2.6
模擬小球下落...........................................165
7.2.7
模擬摩天輪運動.......................................168
7.2.8
動畫曲線的循環.......................................170
7.2.9
路徑動畫....................................................174
7.3 骨骼、綁定與權重...................................176
7.3.1
變形器........................................................176
7.3.2
小球跳躍....................................................182
7.3.3
骨骼 ...........................................................188
7.3.4
人物骨骼綁定及權重...............................191
7.3.5
AdvancedSkeleton...............................201
7.4 角色動畫....................................................205
7.4.1
錯幀............................................................205
7.4.2
小球動畫....................................................207
7.4.3
人物動畫....................................................209
7.4.4
四足動物動畫...........................................219
課后練習............................................................230
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