計算機三維設計中的圖形圖像設計

計算機三維設計中的圖形圖像設計

在中國，計算機的圖形圖像已經發(fā)展了10多年，并在我們的社會生活中顯示出越來越強大的生命力。它具有無法想象的科技設計的優(yōu)勢，在環(huán)境、廣告、游戲開發(fā)、電影、插圖、動畫和工業(yè)設計中發(fā)揮著不可替代的作用。工欲善其事，必先利其器，擁有適合的圖形圖像的設計軟件對于從事專業(yè)設計的人至關重要，這在很大程度上決定了制作人員的制作水平和作品效果，這點對于從事三維制作的人員尤其明顯。當前圖形圖像的設計軟件很多，并且新軟件層出不窮，但概括地說來，每一種軟件都有優(yōu)勢和劣勢，一個軟件只能完成一部分或大部分工作，因此要想制作高水準的作品，僅僅會使用一兩種軟件是不現實的，往往需要結合多個軟件進行，發(fā)揮多個軟件的優(yōu)勢。雖然每個軟件都在不斷升級和改進，但任何一個軟件都不是完美的，只要能夠利用它完成自己創(chuàng)意構思，那么這個軟件應該就是好的，它只不過是設計師的工具，和我們手中的畫筆性質是一樣的。圖形圖像軟件根據用途可以分成以下幾類：1、圖像處理軟件：AdobePhotoshop2、平面設計軟件：CorelDRAW、AdobeIllustrator、FreeHand3、三維設計軟件：3dsmax、Maya、Softimage/XSI、3dsviz、Lightwave3D、Rhino、Poser4、影視后期合成軟件：AdobePremiere、AdobeAfterEffects、Combustion5、渲染軟件：Lightscape6、工程圖制作軟件：AutoCAD、天正建筑7、排版軟件：AdobePageMaker8、室內外裝飾設計軟件：圓方室內設計系統(tǒng)、德賽室內設計系統(tǒng)9、插圖繪制軟件：Painter10、網頁動畫軟件：Flash這些軟件是當前國內進行圖形圖像設計領域的主流的使用軟件，在國內有眾多的使用人員，并且市面上有豐富的配套書籍和培訓基地。其它一些圖形圖像設計軟件也不乏優(yōu)秀的，但在國內的普及程度相對較低。下面談一下國內圖形圖像設計軟件的應用現狀。在這里，由于篇幅原因，我只對幾個重要軟件進行評述。AdobePhotoshop這是一個著名的圖像處理軟件，它是在Macintosh(簡稱MAC蘋果機)和基于Windows的計算機（PC機）上運行的最為流行的圖像編輯應用程序。最新版本CS，它最擅長的是圖像處理和特殊字效，功能異常強大，又加入矢量圖繪制和網頁動畫制作功能，并且擁有眾多濾鏡（如KPT等等）和快捷鍵，操作簡易，可以創(chuàng)造出許多意想不到效果，通過自學可學會。Adobe公司成立于1982年，Photoshop軟件在1990年首次推出，1994年以后，隨著Adobe公司的發(fā)展，Photoshop的功能不斷完善，其優(yōu)越的性能更是令其它產品望塵莫及。由于進入我國的時間較早，普及程度高，在國內也積累起一批造詣頗深的使用群體，牢牢占據圖像處理軟件的霸主地位，無任何一個圖像處理軟件可以和它媲美。AdobePhotoshop是一個位圖軟件，位圖就是由彩色小點組成的圖形，這種小點稱為像素或像素點，它的原理是任何圖形都可以看成由很小的點構成，由于精確度固定，當圖像放大超過圖像的實際比例時，像素點也放大，圖像精確度降低，會出現馬賽克和鋸齒現象，改動不方便；而且位圖占用的存儲空間可以達到很大，對于大的位圖來說，計算機運算處理它們的時間相對較長，優(yōu)點是它可以表示的顏色數量巨大。另外它的矢量圖繪制功能和文字排版功能還比較欠缺等。但不可否認的是它是一個優(yōu)秀的設計軟件，是一個從事藝術設計必須掌握的軟件，無論是平面設計和三維設計都離不開它的參與，沒有它的潤色，不會制造出專業(yè)水準的作品。AdobeIllustrator、CorelDRAW、FreeHand也是常用的平面設計軟件，它們主要用于插圖、CI標志、文字排版的設計，都是矢量圖軟件。矢量圖是用數字的方式來描述圖形，而不是用像素來記錄，因此圖形無論放大多少倍，它的精確度都不會發(fā)生改變。例如一個圓弧，我們將它的邊線放大一千倍，出現在我們面前的仍然是一段細圓弧。其它的好處很多，如占用的存儲空間小，運算速度快，可以通過調節(jié)關鍵點線輕易改變圖形的形狀，所有的操作都是比較簡潔而直觀的，很難遇到類似于通道、蒙版那樣難理解又難掌握的工具，這三個軟件可以通過自學來學習。FreeHand較前二者難度小、功能少，更易自學。AdobeIllustrator軟件的結構方式與AdobePhotoshop相似，會使用AdobePhotoshop再學它會省很多力氣，并且這個軟件在北京使用者眾多，而CroelDRAW的使用者集中在南方。3dsmax進入我國具有悠久的歷史，它的前身是Dos版本的3DS，現最新版本為7.0，可以說是目前國內最普及的三維動畫軟件，在建筑效果圖、建筑動畫、游戲開發(fā)、影視廣告方面牢牢居于統(tǒng)治地位。它是一個正統(tǒng)型的軟件，數據化的味道較濃，類似于AutoCAD，工程師可能更喜歡它，在建筑、機械造型上比較方便。和MaYa和Softimage/XSI相比，3dsmax更容易掌握，因為它的功能相對少一些，用起來也傻瓜一些，比其它三維軟件更容易上手。它的造型功能異常強大，而且按鈕眾多，初學者往往眼花繚亂，單靠自己摸索學習較難學習，最好參加專業(yè)學習班，在老師指引下，可以起到事半功倍的效果。3dsmax作為一個三維動畫軟件，它最大的特色是擁有眾多的插件支持，尤其在渲染器方面，Brazil、Vray、Finalrender、Mentalray等等，渲染品質很優(yōu)秀，速度也很快，彌補3dsmax自身渲染器的不佳狀態(tài)，3dsmax6.0版本在渲染上有質的提升，尤其是在最新版本7.0中，渲染質量大幅提高，據說比Lightscape渲染得還要好，3dsmax軟件包已經具有了真正最前緣的渲染技術；另一個特色是它的所屬公司Discreet公司堅定的合成基礎，它與Combustion合成軟件可以非常緊密地結合，可以最大程度地提高成片生產效率，降低修改時間。它的缺點就是它NURBS的工具不好用，雖然工具比較齊全，但計算較慢，工作流程不明朗，不易學。但這個缺點可以彌補，你可以使用一些更專業(yè)的軟件，如用Rhino、Solidthinking等建立模型，然后通過IGES格式將完成的模型導入3dsmax中。Maya、Softimage/XSI和Lightwave3D這些三維軟件，也非常優(yōu)秀，功能強大，在很多方面都優(yōu)于3dsmax，例如Maya擁有強大的粒子系統(tǒng)和動力學、角色動畫系統(tǒng)；Softimage/XSI擁有強大的非線性動畫系統(tǒng)和Mentalray超級渲染器；Lightwave3D擁有強大的多邊形建模能力和優(yōu)秀的渲染器。Maya、Softimage/XSI是兩個包含了許多內容的巨大的軟件程序。對于一個沒有任何使用三維軟件程序經驗的新用戶來說，可能會因為它們的內容廣泛、復雜而受到打擊。對于有一些擁有三維制作經驗的用戶來說，則可以毫無問題地搞定一切。Maya是當今在電影和視覺特效方面最領先的軟件，而3dsMax則更偏重于游戲開發(fā)，但是Maya在游戲制作方面同樣也顯示出了強勁的勢頭。Maya是一款極其強大的全能軟件，可以勝任任何你想要完成的工作，而且可以用很多種不同的方法來完成。但是，要想完全精通Maya，也許需要幾年的時間，我看到了許多使用Maya制作出來的令人吃驚的作品。對于那些對Maya感興趣的用戶，我建議大家一定要多花一些時間仔細研究MayaPLE版本。Maya的強大、無窮的變化，還有豐富的網上資源，使得它成為了進入三維領域的最好選擇。并且它在國內已積累一批用戶，主要集中在三維應用的高端領域，如角色開發(fā)、影視特技等等。Softimage/XSI是一款巨型軟件。它的目標是那些企業(yè)用戶，也就是說，它更適合那些團隊合作式的制作環(huán)境，而不是那些個人藝術家。Softimage/XSI的動畫工具可被認為是它的最亮點，幾乎可以為任何所需的東西設置動畫，如果僅使用缺省的工具還不夠的話，還可以很方便地使用自定義工具來達到目的。XSI的毛發(fā)系統(tǒng)既快速又強大，建模工具也非常方便，且工作流程非常合理快速。XSI非常穩(wěn)定，且極少有缺陷，網絡渲染和貼圖工作流程非常強大、快速。使用XSI可以進行多通道渲染，再結合使用FXTREE，甚至可以只在此軟件中就能夠完成后期編輯、輸出的工作，既方便又快速。對于一個三維領域的新手來說，Lightwave3D非常容易掌握，因為它所提供的功能更容易使人認為它主要是一個建模軟件。對于一個從其它軟件轉來的初學者，在工具的組織形式上和命名機制上會有一些問題。在Lightwave3D中，建模工作就像雕刻一樣，只需要幾天的適應時間，初學者就會對這些工具感到非常的舒服。Lightwave3D有些特別，它將建模(Modeling：負責建模和貼圖)和布局(Layout：動畫和特效）分成兩大模塊來組織，也正是因為這點，丟掉了許多用戶。像3dsmax一樣，Lightwave3D試圖涉足的領域包括：平面打印、CG廣播與電影，網絡動畫與游戲等。但是這個軟件要想沖擊廣播和電影行業(yè)，目前還很困難。Lightwave3D的建模工具非常之棒，如果說這個軟件中有哪些功能是達到了極致的話，建模工具就是其中之一。同時它們在使用方法上的變化也非常多，這可以大大提高學習效率。一旦熟悉了Lightwave3D的建模工具，你會發(fā)現沒有它不能做的事情。AdobePremierePro、AdobeAfterEffects、Combustion：視頻后期處理軟件。在影視廣告、電視及電影節(jié)目片頭特效、動畫背景制作領域有著廣泛的應用，也可以把效果圖、建筑動畫、影視動畫素材整合在一起，完成演示錄像帶。AdobePremiere曾經是國內最流行的后期合成軟件，隨著功能強大的AdobeAfterEffects的推出，它逐漸被取代，但仍然有許多用戶繼續(xù)使用它。Combustion是Discreet公司推出的功能強大的后期軟件，和3dsmax有著緊密的結合，國內已出現不少相關的教材，但普及程度不高，由于它功能強大，相信以后會有著更為廣闊的發(fā)展前景。AutoCAD是目前國內使用最廣泛的工程設計軟件，它在二維繪圖方面有著強大的功能，牢牢占據著這個領域的霸主地位，是最早進入我國的軟件之一，在國內積累起來一批造詣頗深的使用者，它已成為建筑、裝飾領域必備軟件之一，廣泛地用于電子、機械、建筑、裝飾等行業(yè)。對硬件的要求也不高，缺點是三維建模的功能較弱，渲染質量較差，一般用AutoCAD進行二維圖形的繪制，用3dsmax或3dsviz進行三維模型的建立。國內不少單位在AutoCAD的平臺上二次開發(fā)了建筑裝飾軟件，比較著名的有天正、圓方室內外設計系統(tǒng)、德賽室內外設計系統(tǒng)等等。它們的優(yōu)點是全中文界面，集成化比較好，制作速度快，對用戶的文化層次要求不高，這是它較受歡迎的一方面。不過在創(chuàng)造性、建模功能方面給用戶所留空間較少，易形成千篇一律的設計風格。Lightscape是一個渲染軟件，最新版本2004，它是目前世界上惟一擁有光能傳遞技術、光影跟蹤技術和全息渲染技術的渲染軟件，在建筑室內效果領域享有盛譽。它本身沒有建模功能，只能輸入其它軟件產生的模型，能進行燈光、材質的指定，采用光影跟蹤和光能傳遞算法。光能傳遞，通俗地說，一個物體反射的光可以照亮其它物體，該效果就是光能傳遞效果。Lightscape能夠自動完成光線的漫反射運算，使得在掃描線渲染器中很有難度的布光變得異常簡單，而且完全按照實際的光能量進行照明衰減和分布，并且支持物理屬性的材質表面和燈光屬性。但是Lightscape對模型的要求比較苛刻，靈活性較差，材質的手段也較少；另外因為加入了光能傳遞的運算，渲染時間也增加了，對于大空間和模型復雜、點面數多的場景而言，在渲染速度方面很難勝任，因此Lightscape目前主要用于不是很復雜的空間的表現，尤其是家裝效果圖的表現。再者Lightscape修改起來也非常麻煩，不利于對效果進行修改。這個軟件進入我國的時間較早，在國內有巨大市場，多用它渲染建筑效果圖。因為3dsmax以前的版本，渲染功能不佳，設計者用3dsmax建模，用Lightscape渲染，能產生仿真照片的效果。用于進行圖形圖像設計的計算機最好使用Window2000專業(yè)版系統(tǒng)平臺，這個系統(tǒng)吸收Window98兼容性好和WindowNT的安全性穩(wěn)定的特點，比較適合用于圖形圖像設計，尤其是3dsmax6以上版本更要求必須在Window20