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根據前期設計，在計算機中通過相關制作軟件制作出動畫片段，制作流程為建模、材質、燈光、動畫、攝影機控制、渲染等，這是三維動畫的制作特色。主要分為幾個步驟:
一、建模，是動畫師根據前期的造型設計，通過三維建模軟件在計算機中繪制出角色模型。這是三維動畫中很繁重的一項工作，需要出場的角色和場景中出現的物體都要建模。建模的靈魂是創意，核心是構思，源泉是美術素養。通常使用的軟件有3DSMax、AutoCAD、Maya等。建模常見方式有：多邊形建模——把復雜的模型用一個個小三角面或四邊形組接在一起表示（放大后不光滑）；樣條曲線建模——用幾條樣條曲線共同定義一個光滑的曲面，特性是平滑過渡性，不會產生陡邊或皺紋。因此非常適合有機物體或角色的建模和動畫。細分建?！Y合多邊形建模與樣條曲線建模的優點面開發的建模方式。建模不在于精確性，而在于藝術性，如《侏羅紀公園》中的恐龍模型。
二、材質貼圖，材質即材料的質地，就是把模型賦予生動的表面特性，具體體現在物體的顏色、透明度、反光度、反光強度、自發光及粗糙程度等特性上。貼圖是指把二維圖片通過軟件的計算貼到三維模型上，形成表面細節和結構。對具體的圖片要貼到特定的位置，三維軟件使用了貼圖坐標的概念。一般有平面、柱體和球體等貼圖方式，分別對應于不同的需求。模型的材質與貼圖要與現實生活中的對象屬性相一致。
三、燈光，目的是最大限度地模擬自然界的光線類型和人工光線類型。三維軟件中的燈光一般有泛光燈（如太陽、蠟燭等四面發射光線的光源）和方向燈（如探照燈、電筒等有照明方向的光源）。燈光起著照明場景、投射陰影及增添氛圍的作用。通常采用三光源設置法：一個主燈，一個補燈和一個背燈。主燈是基本光源，其亮度最高，主燈決定光線的方向，角色的陰影主要由主燈產生，通常放在正面的3/4處即角色正面左邊或右面45度處。補燈的作用是柔和主燈產生的陰影，特別是面部區域，常放置在靠近攝影機的位置。背燈的作用是加強主體角色及顯現其輪廓，使主體角色從背景中突顯出來，背景燈通常放置在背面的3/4處。攝影機控制，依照攝影原理在三維動畫軟件中使用攝影機工具，實現分鏡頭劇本設計的鏡頭效果。畫面的穩定、流暢是使用攝影機的第一要素。攝影機功能只有情節需要才使用，不是任何時候都使用。攝像機的位置變化也能使畫面產生動態效果。
四、動畫，根據分鏡頭劇本與動作設計，運用已設計的造型在三維動畫制作軟件中制作出一個個動畫片段。動作與畫面的變化通過關鍵幀來實現，設定動畫的主要畫面為關鍵幀，關鍵幀之間的過渡由計算機來完成。三維軟件大都將動畫信息以動畫曲線來表示。動畫曲線的橫軸是時間（幀），豎軸是動畫值，可以從動畫曲線上看出動畫設置的快慢急緩、上下跳躍。如3DSMax的動畫曲線編輯器。三維動畫的動是一門技術，其中人物說話的口型變化、喜怒哀樂的表情、走路動作等，都要符合自然規律，制作要盡可能細膩、逼真，因此動畫師要專門研究各種事物的運動規律。如果需要，可參考聲音的變化來制作動畫，如根據講話的聲音制作講話的口型變化，使動作與聲音協調。對于人的動作變化，系統提供了骨骼工具，通過蒙皮技術，將模型與骨骼綁定，易產生合乎人的運動規律的動作。
五、渲染，是指根據場景的設置、賦予物體的材質和貼圖、燈光等，由程序繪出一幅完整的畫面或一段動畫。三維動畫必須渲染才能輸出，造型的最終目的是得到靜態或動畫效果圖，而這些都需要渲染才能完成。渲染是由渲染器完成，渲染器有線掃描方式（Line－scan如3dsMAX內建的）、光線跟蹤方式（Ray－tracing)以及輻射度渲染方式（Radiosity如Lightscape渲染軟件）等，其渲染質量依次遞增，但所需時間也相應增加。較好的渲染器有Softimage公司的MetalRay和皮克斯公司的RenderMan(Maya軟件也支持RenderMan渲染輸出）。通常輸出為AVI類的視頻。
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