三维设计毕业论文.docx
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三维设计毕业论文
XXXXXXXXXXXX学校
毕业设计（论文）
XXXXX室内设计
系别：
计算机科学系
专业：
计算机XXX技术
班级：
XXXXXXXXX
姓名：
XXXXXXX
指导教师：
XXXXXXX
2012年2月10日
声明
本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全了解昭通师范高等专科学校有关保留、使用论文资料的规定，即：
学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文资料和论文电子版；允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文；授权学校将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。
学生签名：
导师签名：
日期：
摘要
3DStudioMAX是PC机上最流行的三维建模、渲染、动画制作软件，计算机辅助设计软件中最成功的一个，同时也是全球使用人数最多的三维设计软件之一。
主要用于影视、游戏、建筑效果图制作及广告制作。
不过与国外的技术相比，国内三维行业还有待提高。
因此本人根据室内设计的要求，对3DStudioMAX在建模、材质、灯光上的应用进行了较为深入的学习，主要完成对实体的建模、材质特性的分析、灯光的特性和分布，并由此设计了一套室内设计图。
运行结果表明：
本文所设计的室内设计图和室内漫游动画可以满足客户需要。
室内效果图和室内漫游动画主要应用于室内装潢。
它突破了以往用平面图纸设计的局限，取而代之的是三维带来的多角度的真实视觉效果，空间的分配，家具的摆设和整体的风格都一目了然。
而其部件的明确性，易改性给装潢带来了简便从而节约了资源。
关键词：
3DSMAX，建模，材质，灯光，动画
ABSTRACT
3DStudioMAXisaPC,themostpopular3Dmodeling,rendering,animationsoftware,computer-aideddesignsoftware,themostsuccessfulone,butalsotheworld'slargestnumberofusers,oneofthehreedimensionaldesignsoftware.Ismainlyusedforfilmandtelevision,games,architecturalrenderingsandadvertisingproduction.,However,whencomparedwiththeforeigntechnology,thedomesticindustryalsohastobeenhancedthreedimensional.
Therefore,Ibasedinteriordesignrequirements,3DStudioMAXinthemodeling,materials,lightingontheapplicationofamoreindepthstudy,mainlytocompletethephysicalmodeling,materialpropertiesanalysisofthecharacteristicsanddistributionoflightbytheThisdesignasetofinteriordesign.Runningresultsshowthat:
Inthispaperdesignedtheinteriordesignandinteriorroaminganimationstomeetcustomerneeds.
Interiordesignlandscapedesignvisualeffectsconstructionplansandindoorroaminganimationismainlyusedininteriordecoration.Ithastranscendedtheoldlimitationsofusinggraphicdrawingthedesign,replacedbythreedimensionalmultianglebroughtabouttherealvisualeffects,spaceallocation,furniture,furnishingsandoverallstyleareclear.Theclarityofitscomponents,easytobringasimplemodificationtotheinteriorsoastosaveresources.
Keywords:
3DSMAX,Modeling,Material,Lighting,Animation
第一章绪论
1.1课题背景
随着我国综合国力的提高，大众对生活空间质量的要求步入了一个以满足物质生活水平为基础、追求相对高层次精神意识空间的阶段。
从广义的角度看，室内效果设计既可以说是建筑学的深化和延续，也可以说是建筑学和美学派生出的边缘学科，同时也是人文环境设计的重要组成部分。
自从人类有了建筑活动，室内就是人们生活的主要场所，并开始对室内环境有所要求。
随着社会的进步和发展，室内环境的要求也在不断更新发展与不断丰富多彩。
室内设计的任务就是综合运用技术手段，考虑周围环境因素的作用，充分利用有利条件，积极发挥创作思维，创造一个既符合生产和生活物质功能要求，又符合人们生理、心理要求的室内环境。
本论文论述了用室内设计的一些基础知识。
以及如何运用3DSMAX和Vray设计一个房间的室内效果图。
我们现在使用的专业装修设计软件主要还是依靠国外的产品，如AutoCAD、3DS MAX、Vray、Photoshop等。
其中AutoCAD用来完成建筑方案图，施工图平立剖面的设计工作。
当在AutoCAD完成原始的设计后，我们会在3DS MAX中或者利用Vray渲染，最后是在Photoshop做一些后期的效果处理。
1.2本文的主要工作
本文以室内效果图的设计和室内漫游动画的设计为切入点，系统地分析了室内效果图设计和室内漫游动画设计所要用到的软件，并给出了实现具体步骤，以及在设计过程中需要注意的细节问题。
1.3论文组织
本文共分为五章：
第一章是本文的绪论。
这一章节对课题研究的背景、现状以及主要研究内容进行了阐述。
第二章是本文的相关技术基础。
这一章对3D软件的发展和应用以及3D建模、材质及灯光、摄像机、创建动画等进行了简单的介绍。
同时还介绍了效果图的后期处理用到的一些工具软件，如：
Vray,PhotoShop,AdobePremiere.
第三章是室内设计的方法和步骤。
本章对对室内设计的方法和程序步骤进行了一定阐述，为下一步室内效果图和漫游动画设计奠定了基础。
第四章是室内效果图和漫游动画设计。
基于前两章的内容对室内效果图和漫游动画进行设计。
第五章是本文的结论部分。
本章对论文的研究成果进行了自我总结和评价，提出了将来的工作展望。
最后，列出本论文撰写过程中所参阅的参考文献。
第二章相关技术基础
2.13D软件的发展及应用
目前常用三维软件很多，不同行业有不同的软件，各种三维软件各有所长可根据工作需要选择。
比较流行的三维软件如：
Rhino（Rhinoceros犀牛）、Maya、3dsMax、Softimage/XSI、Lightwave3D、Cinema4D、PRO-E等。
1、3dsMax
3DStudioMax，常简称为3dsMax或MAX，是Autodesk公司开发的基于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3DStudio系列软件，最新版本是2009。
在WindowsNT出现以前，工业级的CG制作被SGI图形工作站所垄断。
3DStudioMax+WindowsNT组合的出现一下子降低了CG制作的门槛，首选开始运用在电脑游戏中的动画制作，后更进一步开始参与影视片的特效制作。
2、Maya
Maya是一个包含了许多各种内容的巨大的软件程序。
对于一个没有任何使用三维软件程序经验的新用户来说，可能会因为它的内容广泛、复杂而受到打击。
对于有一些三维制作经验的用户来说，则可以毫无问题地搞定一切。
Maya的工作流程非常得直截了当，与其它的三维程序也没有太大的区别。
只需要熟悉一至两个星期，你就会适应Maya的工作环境，因而可以更深一步的探究Maya的各种高级功能，比如节点结构和Mel脚本等。
3、Softimage/XSI
Softimage/XSI是一款巨型软件。
它的目标是那些企业用户，也就是说，它更适合那些团队合作式的制作环境，而不是那些个人艺术家。
籍此原因，我个人认为，这个软件并不特别适合初学者。
XSI将电脑的三维动画虚拟能力推向了极至。
是最佳的动画工具，除了新的非线性动画功能之外，比之前更容易设定Keyframe的传统动画。
是制作电影，广告，3D，建筑表现等方面的强力工具。
4、Lightwave
对于一个三维领域的新手来说，Lightwave非常容易掌握。
因为它所提供的功能更容易使人认为它主要是一个建模软件。
对于一个从其它软件转来的初学者，在工具的组织形式上和命名机制上会有一些问题。
在Lightwave中，建模工作就像雕刻一样，只需要几天的适应时间，初学者就会对这些工具感到非常地舒服。
Lightwave有些特别，它将建模（Modeling：
负责建模和贴图）和布局（Layout：
动画和特效）分成两大模块来组织，也正是因为这点，丢掉了许多用户。
广泛应用在电影、电视、游戏、网页、广告、印刷、动画等各领域。
它的操作简便，易学易用，在生物建模和角色动画方面功能异常强大；基于光线跟踪、光能传递等技术的渲染模块，令它的渲染品质几尽完美。
它以其优异性能倍受影视特效制作公司和游戏开发商的青睐。
火爆一时的好莱坞大片《TITANIC》中细致逼真的船体模型、《REDPLANET》中的电影特效以及《恐龙危机2》、《生化危机-代号维洛尼卡》等许多经典游戏均由LightWave3D开发制作完成。
5、Rhinoceros（Rhino）
Rhino是一套专为工业产品及场景设计师所发展的概念设计与模型建构工具，它是第一套将AGLibNURBS模型建构技术之强大且完整的能力引进Windows操作系统的软件，不管您要建构的是汽机车、消费性产品的外型设计或是船壳、机械外装或齿轮、甚至是生物或怪物的外形，Rhino稳固的技术所提供给使用者的是容易学习与使用、极具弹性及高精确度的模型建构工具。
从设计稿、手绘到实际产品，或是只是一个简单的构思，Rhino所提供的曲面工具可以精确地制作所有用来作为彩现、动画、工程图、分析评估以及生产用的模型。
Rhino可以在Windows的环境下创造、编排或是转译NURBS曲线、表面与实体。
在复杂度与尺寸上并没有限制。
此外，Rhino并可支持多边网格的制作。
6、Vue5Infinite
它是e-onsoftware公司出品。
作为一款为专业艺术家设计的自然景观创作软件，Vue5Infinite提供了强大的性能，整合了所有Vue4Pro的技术，并新增了超过110项的新功能，尤其是EcoSystem技术更为创造精细的3D环境提供了无限的可能。
Vue5Infinite是几个版本中最有效率,也是在建模、动画、渲染等3D自然环境设计中最高级的解决方案.目前国际界内很多大型电影公司,游戏公司或与景观设计相关的行业都用此软件进行3D自然景观开发。
7、Bryce
Bryce是由DAZ推出的一款超强3D自然场景和动画创作软件，它包合了大量自然纹理和物质材质，通过设计与制作能产生极其独特的自然景观。
这个革命性的软件在强大和易用中间取得了最优化的平衡，是一个理想的将三维技术融合进您的创作程序的方法，流畅的网络渲染、新的光源效果和树木造型库为您开拓创意的新天堂。
全新的网络渲染-在网络中渲染一系列动画图像或是单张图片，大大节省时间和金钱。
2.23DSMAX概述
3DSMAX是世界上应用最广泛的三维建模、动画、渲染软件，完全满足制作高质量动画、最新游戏、设计效果等领域的需要。
3DSMAX是Autodesk公司出品的最流行的三维动画制作软件，它提供了强大的基于Windows平台的实时三维建模、渲染和动画设计等功能，被广泛应用于广告、影视、工业设计、多媒体制作及工程可视化领域。
基于3DSMAX的图像处理技术极大地简化了图像处理的复杂过程，在三维动画制作方面发挥着巨大的作用。
3dsMax能让设计可视化专业人员、游戏开发人员、电影与视频艺术家、多媒体设计师（平面和网络）以及3D爱好者在更短的时间内制作出令人难以置信的作品。
2.2.13DSMAX建模
建模的概念：
3DMAX建的主要是三维动画，3D建模就是制作一个三维的实体模型，它不是一个面而是一个仿真的体，可以用来辅助设计、分析或加工。
常用的3D建模软件有UG、PRO/E、MASTERCAM、SOLIDWORKS等等。
常用的建模方法有：
3DSMAX的几何建模方法主要有多边形（Polygon）建模、非均匀有理B样条曲线建模（NURBS）、细分曲面技术建模（SubdivisionSurface）。
通常建立一个模型可以分别通过几种方法得到，但有优劣、繁简之分。
⑴、多边形建模。
⑵、NURBS建模。
⑶、细分曲面技术。
还有另外几种建模方法：
⑴、单面建模和曲面建模。
⑵、建筑用单面建模。
⑶、曲面建模用于CG人物与游戏角色。
在3dmax建模中布线的重要性，它一般是在建立比较复杂的模型时需要注意的地方，比如：
“动物”、“汽车”、“飞机”、“人物”等等，之所以要布线，是因为模型的线条是根据真实物体的“肌肉走向”或者“实体的结构”需求，“布线”也就是模型的“段”，这些“分段”的线条是建立高质量模型的重点。
2.2.23DSMAX的材质和灯光
材质可以看成是材料和质感的结合。
在渲染程式中，它是表面各可视属性的结合，这些可视属性是指表面的色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率、发光度等。
正是有了这些属性，才能让我们识别三维中的模型是什么做成的，也正是有了这些属性，我们电脑三维的虚拟世界才会和真实世界一样缤纷多彩。
3D里面的灯光和现实中我们常见的灯光差不多，都是用于照明，3D自带了丰富的灯光，其中有默认灯光、标准灯光、光学度等，为设计带来了很大方便。
“材质/贴图浏览器”用于选择材质、贴图或mentalray明暗器。
其中的部分参数如图所示：
布光又称照明或采光。
单用自然光的摄影系1灯布光，2灯以上组配时，使主光线和辅助光有效地配合应用，叫做布光。
布光有很多，如三点照明。
所谓“三点照明”，指的是在场景主体周围三个位置上布置灯光，从而获得良好光影效果的方法。
这三个位置上的灯光分别称为“主光源”、“辅光源”和“背光源”。
视场景需要，有时还可以增加补光、背景光等光源。
还有就是室内设计的话，主光源可以直接用天光或者太阳光，辅光源的话可以在室内打上一些针对性的灯光，比如：
筒灯、射灯等。
2.2.33DSMAX的摄像机
3D中自带的摄像机有目标摄像机和自由摄像机。
其参数如下图所示：
2.2.4利用3DSMAX创建动画
3D动画包括参数动画、基本变换动画、材质动画、粒子特效动画、空间扭曲变形动画等。
2.3Vray渲染器概述
VRAY是一个世界著名的高级渲染器，它是现今装潢设计、建筑设计工作者们使用最普遍的渲染器。
在介绍它之前首先了解下以前曾经流行的Lightscape渲染器，Lightscape于1996年由德塞公司引进中国，它是一款资质很老的渲染器，1997年以后开始在国内逐渐流行，2000年以后Lightscape软件已经在全国大规模的商业普及。
俗话说：
逆水行舟，不进则退。
再好的软件如果没有升级进步，被落后淘汰也是迟早的问题！
2005年以后，Lightscape被Vray等渲染器软件逐渐取代的主要原因是：
Lightscape的生产商被美国AutoDesk公司收购以后，停止了对Lightscape软件的研究开发，AutoDesk公司将Lightscape3.2的技术融入到3DMAX软件之中，从此以后Lightscape3.2软件不在升级，这让所有使用Lightscape软件的应用者们，感到非常遗憾。
Lightscape3.2在无声无息中沉默了下来！
如果Lightscape3.2继续开发下去的话，一定能够弥补Lightscape3.2显而易见的很多缺点。
例如：
①、Lightscape对于室外场景的处理欠佳。
②、Lightscape不支持Caustic（焦散）、SubSurfaceScattering（次表面散射）、HDRI（高动态范围图像）。
③、导来导去的操作烦琐。
④、修改麻烦。
⑤、材质单一。
⑥、对3DMAX模型要求极高等。
导致使用Lightscape3.2渲染器很难获得高质量的效果图！
vray、Brazil、FinalRender等三大渲染软件的运用，已经到了群雄逐鹿，各领风骚的地步，成为当今世界渲染器的霸主。
三大霸主弥补了LS的所有缺陷，并且光的运用表现比LS更逼真，更细腻。
操作者如果具备很好的美术基础，可以细腻到照片级的地步了。
如今三大霸主软件非常红火已是不争的事实，已经在全国各行各业大规模的应用和商业普及。
Vray渲染器是著名的ChaosGroup公司新开发的产品。
主要用于室内外装潢设计建筑设计等的渲染。
并且它能产生一些特殊的效果，如次表面散射、光迹追踪、焦散、全局照明等。
Vray其真实的光线能创建出专业的照片级效果。
其特点是渲染速度快，目前很多制作公司使用它来制作建筑动画和效果图，就是看中了他速度快的优点。
Vray渲染器有“焦散之王”的称号，在焦散方面的效果是所有渲染器中最好的。
其天光和反射的效果也非常好，真实度几乎达到了相片的级别。
设置简单是Vray渲染器的另外一大特色，它的控制参数并不复杂，完全内嵌在材质编辑器和渲染设置中，这就为初学者快速入门提供了可能。
2.4PhotoShop概述
Photoshop是图形处理软件,主要处理位图图形，广泛用于对图片、照片进行效果制作及对在其他软件中制作的图片做后期效果加工。
随着近年来个人电脑的普及，使用Photoshop的家庭用户也多了起来。
到目前Photoshop已经发展成为家庭电脑的必装软件之一。
以下列出Photoshop的一些实用功能。
1.Photoshop拥有多种选择工具，极大地方便了用户的不同要求。
而且多种选择工具还可以结合起来选择较为复杂的图像。
2.制定多种文字效果，利用Photoshop不仅可以制作精美的文字造型，而且还可以对文字进行复杂的变换。
3.多姿多彩的滤镜，Photoshop不仅拥有多种内置滤镜可供用户选择使用，而且还支持第三方的滤镜。
这样，Photoshop就拥有了"取之不尽，用之不竭"的滤镜。
4.易学易用，用途广泛，对Photoshop不了解的人常常认为它是一种专业图形图像处理软件，其实这是一种误解，Photoshop虽然功能强大，但是也易学易用，适应于不同水平的用户。
2.5AdobePremiere概述
AdobePremiere是一款常用的视频编辑软件，由Adobe公司推出。
现在常用的有5.0、6.0、1.5等版本。
是一款编辑画面质量比较好的软件，有较好的兼容性，且可以与adobe公司推出的其他软件相互协作。
目前这款软件广泛应用于广告制作和电视节目制作中。
其最新版本为AdobePremiereProCS3。
AdobePremiereProCS3作为高效的视频生产全程解决方案,目前包括AdobeEncore®CS3和AdobeOnLocation™CS3软件*（仅用于Windows®）。
从开始捕捉直到输出,使用AdobeOnLocation都能节省您的时间。
通过与AdobeAfterEffects®CS3Professional和Photoshop®CS3软件的集成,可扩大您的创意选择空间。
您还可以将内容传输到DVD、蓝光光盘、Web和移动设备。
AdobePremiere在多媒体制作的领域扮演着举足轻重的脚色。
它能使用多轨的影像与声音来合成与剪辑avi、mov等动态影像格式，Premiere兼顾了广大视频用户的不同需求，提供了一个低成本的视频编辑方案，其最新版本AdobePremiereProCS3的特点包括下面内容：
（1）使用非线性编辑功能进行即时修改。
以幻灯片风格播放剪辑，具有可变的焦距和单帧播放能力。
（2）在项目管理中，使用具有文件夹的类似的寻找器界面来组织素材。
按名称、图标或注释对素材进行排序、查看或搜索。
多重注释文件可以进行精确控制。
（3）特殊效果的运用，使用运动控制使任何静止或移动的图像沿某个路径飞翔，并具有扭转、变焦、旋转和变形效果。
可从众多的过渡（包括溶解、涂抹、旋转等）中进行选择，也可自己创建过渡。
具有更加丰富的生产和创作选择，支持插件滤镜，包括那些与Photoshop兼容的插件滤镜。
（4）具有最流畅的动作，子像素的运动和可反映所有效果的选项，支持4个单独的声道。
（5）完美的节省时间能力使用预置（样式表）来简化对输出、压缩和其他任务的关键选项的设置。
在初始编辑之后，通过以高分辨率版本取代低分辨率版本，实现磁盘空间的高效使用。
接受利用可扩充体系结构添加功能的插接模块。
使用内建的和第三方声频处理滤镜强化和改变声频特点。
（6）随着多媒体技术在Internet领域的发展，在Web上出现了很多新的多媒体技术。
Premiere开发了一个插件RealNetworks，由于运用“流”技术，使用户可在网上即时观看由Premiere制作的Realvideo视频，Adobe还开发了制作Gif89a动画的Plug-in，使用Premiere可直接可生成Gif89a动画。
（7）可将在3DStudioMax中制作的原始动态影像导入Premiere，并在其中加以剪辑合成，让非线性的剪辑作业在PC平台上得以实现，弥补3DStudioMax动画合成能力的不足。
（8）支持多种音频格式，包括Mid、Wav、MP3等等，使得用户很容易找到自己需要的音乐素材，并将其应用到自己制作的电影里面去。
（9）比起以前的Premiere版本增加了很多过渡效果和滤镜功能。
第三章室内设计的方法和步骤
室内效果图是借助室内专业软件制作的设计表现图，是一种设计语言的表达方式。
室内效果图具有无可比拟的真实感和灵活性。
它可以精确地塑造对象，也可以达到不同的艺术效果。
室内效果图的制作，除了需要相应的建筑及室内设计等方面的知识外，更需要相关软件的熟练运用，并掌握相应的技巧，才能更好地表达设计师的创意思想。
效果图设计概念的内涵和外延都在发生变化，而正是在这种突破传统的变化中，效果图设计愈加显示出它的作用。
设计实际上不仅与产品融合为
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