三維動畫分層渲染在民間元素中的應(yīng)用

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近年來，隨著國際旅游島的建設(shè)和海南自貿(mào)區(qū)的成立，海南在經(jīng)濟文化方面有了飛躍的發(fā)展，在文化和創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)方面，政府給予大力的扶持，如椰雕、黎錦等代表海南文化傳承的技藝也得到市場的認(rèn)可和肯定，文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)在海南處于剛剛起步的階段，海南本土傳統(tǒng)文化元素需要更進(jìn)一步的得到挖掘和保護(hù)。在保護(hù)和挖掘傳統(tǒng)文化元素的過程中，我們更應(yīng)該結(jié)合和利用好新思路，新技術(shù)，將傳統(tǒng)文化元素和現(xiàn)代技藝結(jié)合，將海南文創(chuàng)的價值提升到一個新的高度。而國際上流行Maya軟件，制作了《金剛》、《指環(huán)王》等多部國際大片，在動畫業(yè)內(nèi)行業(yè)的普及度較高，隨著VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，更多的本土傳統(tǒng)文化元素將用動畫和虛擬現(xiàn)實等新技術(shù)呈現(xiàn)，而三維動畫的分層渲染技術(shù)，提高了Maya軟件制作的效率和效果。讓本土傳統(tǒng)文化元素立足本土，更進(jìn)一步的有利于海南傳統(tǒng)文化元素在文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更大的空間和價值。

1Maya軟件三維動畫分層渲染技術(shù)介紹

Maya分層渲染技術(shù)，是在動畫模型建模之后，給物體賦予材質(zhì)貼圖后，最后通過渲染計算將物體的圖像的多重信息分別提取出來，將物體的光學(xué)屬性進(jìn)行分類，比如物體的陰影，高光、occ以及物體的反射、折射，畫面的景深等。將物體的各類信息分別在不同的通道中渲染出來。最后得到高光貼圖、陰影貼圖、高光貼圖、景深貼圖等多通道信息。與Maya單層渲染不同的是，多層渲染形成多通道，每個節(jié)點和參數(shù)都可以單獨調(diào)整。比如單獨控制物體的高光、單獨調(diào)整景深的焦距等，多層渲染實現(xiàn)的很多效果是普通單層渲染無法企及的。在后期合成畫面的時候，更加容易控制畫面效果。

2海南傳統(tǒng)文化元素展研究載體以及研究技術(shù)手段

海南傳統(tǒng)文化主要以黎苗文化、南海海洋文化（海上絲綢之路）等為主，在文化元素的挖掘上，主要采用文字記載、查找文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)資料、照片及影音視頻等方式。在研究方式上多采用針對歷史傳說的邏輯分析，對歷史文獻(xiàn)的文字解讀，以及結(jié)合傳統(tǒng)文化傳說和記載資料等進(jìn)行比較等研究方法。

3Maya軟件三維動畫分層渲染技術(shù)在海南民間元素研究中的重要性

Maya三維分層技術(shù)能夠虛擬和再現(xiàn)傳統(tǒng)文化元素，形成更加直觀的視覺感受。Maya軟件利用三維動畫分層渲染技術(shù)，首先能夠把歷史上不可見的文字、理論等概念型的事物進(jìn)行三維虛擬和建模，而三維虛擬渲染技術(shù)，能夠較好的賦予物體材質(zhì)，高光，陰影等多種效果的疊加，甚至達(dá)到近似真實實拍的效果；Maya三維分層技術(shù)拓展了技術(shù)研究的載體，相對傳統(tǒng)的技術(shù)研究方式更加高效和嚴(yán)謹(jǐn)Maya三維分層渲染技術(shù)，可以單獨控制虛擬仿真?zhèn)鹘y(tǒng)文化物件的各個通道和屬性，比如在展示黎錦的制作過程，為了表現(xiàn)黎錦的制作質(zhì)感，在凹凸通道和高光通道屬性上，可以單獨調(diào)整，模擬織錦材質(zhì)特有的質(zhì)感，更再現(xiàn)的物體更真實。

4在海南民族元素研究中應(yīng)用Maya軟件三維動畫分層渲染技術(shù)

4.1三維動畫分層技術(shù)在海南傳統(tǒng)民間元素研究中的運用目標(biāo)和思路

在表現(xiàn)海南傳統(tǒng)文化的研究和再現(xiàn)過程中，我們關(guān)注的視覺效果通常有固有色、高光、材質(zhì)、光感、折射、反射等,通常制作思路為，首先在Renderlayer下面新建一層，為了清楚的分辨，我們命名為shadow，這時候需要把燈光、地面面板和產(chǎn)生陰影的物體都添加到這個層里面并將燈光的UseDepthmapShadows勾選，渲染的時候會產(chǎn)生深度陰影貼圖。這樣能夠更快的提高效率，針對傳統(tǒng)元素物件和場景的需求進(jìn)行細(xì)化和調(diào)整。

4.2三維動畫分層技術(shù)在海南民族元素研究中的關(guān)鍵技術(shù)研究

4.2.1使用Maya軟件中的mentalray渲染器渲染海南船型屋案例的occ層在海南傳統(tǒng)文化元素以海南船型屋結(jié)構(gòu)為例，為了表現(xiàn)場景在室外環(huán)境下的自然光線效果，我們常常在對船型屋建模和貼圖后，制作一個occ層,比如在船形屋渲染過程中，首先調(diào)整好模型的渲染角度，選中需要渲染的船形屋模型，在渲染層面板里面新建一個渲染層，按鼠標(biāo)右鍵點擊Attributes,這時候在渲染層的屬性通道里面，會彈出一個預(yù)設(shè)，在預(yù)設(shè)的下拉菜單里面就有一個occlusion命令。這時候在outcolor后面的三角符號進(jìn)行采樣率設(shè)置，通常我們將采樣率設(shè)置成64左右或者更大，然后將渲染器修改成mentalray就能渲染出海南船形屋模型的occ層了，其他的需要虛擬再現(xiàn)海南傳統(tǒng)文化元素模型出圖的occ層制作方法也如此。4.2.2Maya軟件中利用GI模擬真實環(huán)境的燈光的運用真實環(huán)境中，由于戶外的光線來自四面，雖然有主光源產(chǎn)生的投影，但是不自已表現(xiàn)自然光的所有因素。為了更真實的表現(xiàn)自然光環(huán)境，我們在做三維動畫分層渲染的時候，需要針對性的設(shè)計好光源，通常的做法是三點光照或者GI自然光模擬。合理的運用好GI自然光，能讓分層好的材質(zhì)在明暗上達(dá)到更好的表現(xiàn)度。

5面臨的問題和未來的趨勢

隨著科技的發(fā)展，未來越來越多的渲染器和渲染技術(shù)日新月異的發(fā)展，然而真正需要制作出好的作品，讓傳統(tǒng)民族元素的挖掘和表現(xiàn)形式的拓展，需要藝術(shù)和技術(shù)的結(jié)合。三維分層渲染技術(shù)無疑對三維復(fù)原展示提供可行性的表現(xiàn)形式，為深度挖掘海南民族文化元素具有深入的研究價值。

參考文獻(xiàn)

[1]王瑾.Maya場景解算系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].山東大學(xué),2018.

[2]馬力.渲染技術(shù)在Maya三維動畫中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場,2017,24(12):132-133.

作者：戴敏宏 單位：海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院