謝　誌

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1 德 明 技 術 學 院 - 資 訊 管 理 系 德 明 技 術 學 院 資 訊 管 理 系 ( 9 1 ) 專 題 文 件 (91) 五 專 部 畢 業 專 題 3D 動 畫 電 玩 技 術 製 作 成 員 : 沈 勇 嘉 (876027) 宋 曉 怡 (876022) 林 佳 葳 (876019) 陳 曉 芃 (876035) 戴 紫 琳 (876036) 指 導 老 師 : 邱 錦 清 老 師 中 華 民 國 九 十 二 年 一 月 二 十 日 3D 動 畫 電 玩 技 術

2 德 明 技 術 學 院 - 資 訊 管 理 系 ( 9 1 ) 專 題 文 件 謝 誌 在 此 畢 業 專 題 最 感 謝 邱 錦 清 主 任, 由 於 主 任 的 細 心 教 導 和 指 引 栽 培, 在 我 們 遇 到 挫 折 時 不 斷 的 激 勵 與 督 促, 我 們 才 能 順 利 完 成 此 作 品 不 但 為 我 們 添 購 器 材 設 備, 也 讓 我 們 參 加 大 專 院 校 的 畢 業 專 題 競 賽, 本 小 組 謹 此 致 上 最 誠 摯 最 崇 高 的 謝 意 另 外 也 感 謝 詹 俊 鴻 林 信 祐 黃 柏 堅 三 位 同 學, 在 他 們 進 行 畢 業 專 題 的 百 忙 之 中, 抽 空 並 且 非 常 熱 心 的 幫 助 我 們 進 行 配 音 的 工 作 本 小 組 在 此 也 致 上 最 真 摯 的 謝 意 2 3D 動 畫 電 玩 技 術

3 德 明 技 術 學 院 - 資 訊 管 理 系 ( 9 1 ) 專 題 文 件 摘 要 3D 動 畫 - 動 畫 系 統 介 紹 - 動 畫 系 統 特 色 使 用 的 軟 體 (3ds max) 及 硬 體 限 制 的 介 紹 3D 動 畫 短 篇 故 事 描 述 - 故 事 敘 述 為 從 浩 瀚 的 銀 河 系 搭 乘 穿 梭 機 來 到 地 球 上 所 看 到 的 不 同 景 致, 令 觀 眾 們 有 如 真 實 上 山 下 海 四 處 遊 玩 的 視 覺 感 受, 當 中 並 及 穿 插 兩 齣 有 趣 的 主 題 3D 動 畫 3D 動 畫 製 作 過 程 - 將 製 作 3D 動 畫 的 過 程 以 步 驟 式 圖 解 詳 細 介 紹, 且 文 字 表 達 簡 單 易 懂, 使 初 學 者 容 易 上 手 輕 鬆 了 解 3D 電 玩 - 電 玩 系 統 介 紹 - 從 電 腦 遊 戲 的 誕 生 和 發 展 過 程 到 現 今 的 發 展 和 遊 戲 種 類, 都 有 完 整 的 介 紹 3D 電 玩 的 技 術 領 域 - 在 設 計 3D 電 玩 必 需 擁 有 的 一 身 專 業 的 技 術, 在 此 為 你 詳 細 地 介 紹 所 必 需 要 了 解 的 程 式 語 言 和 熟 悉 的 平 台 與 經 歷 DirectX- DirectX 為 Microsoft 的 多 媟 體 函 式 庫, 我 們 為 你 詳 細 介 紹 從 它 的 誕 生 到 發 展 過 程 到 現 今 成 為 完 整 的 開 發 工 具 的 深 入 研 究 3D 動 畫 電 玩 技 術

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5 目 錄 第 一 章 前 言... 4 第 二 章 研 究 動 機... 4 第 三 章 3D 動 畫 動 畫 系 統 介 紹 動 畫 系 統 功 能 動 畫 系 統 特 色 動 畫 系 統 內 容 描 述 動 畫 系 統 使 用 軟 體 (3ds max) 簡 介 動 畫 系 統 硬 體 限 制 其 它 動 畫 軟 體 介 紹 動 畫 作 品 製 作 過 程 山 谷 與 小 湖 建 立 天 空 景 色 加 入 大 氣 塑 造 地 形 建 構 地 形 質 地 建 立 水 面 老 虎 [ 建 模 ] 老 虎 [ 貼 圖 ] 老 虎 的 斑 紋 奶 奶 牛 [ 建 模 ] 奶 奶 牛 [ 貼 圖 ] 奶 奶 牛 的 斑 紋 草 原 天 空 玫 瑰 花 瓣 [ 建 模 ] 草 原 [ 貼 圖 ] 草 的 貼 圖 製 作 [ 環 境 貼 圖 ] 天 空 [ 建 模 貼 圖 ] 花 瓣 製 作 D 動 畫 電 玩 技 術 I

6 II [ 動 畫 ] 玫 瑰 花 飄 的 製 作 城 市 [ 建 模 ] 建 築 物 模 組 [ 貼 圖 ] 城 市 貼 圖 技 巧 [ 光 源 ] 城 市 的 陽 光 [ 攝 影 機 ] 城 市 鳥 瞰 動 畫 古 廟 [ 建 模 ] 古 廟 模 組 [ 貼 圖 ] 古 廟 的 材 質 [ 環 境 貼 圖 ] 古 廟 的 天 空 [ 攝 影 機 ] 拍 攝 古 廟 海 景 海 景 的 天 空 貼 圖 設 定 水 體 超 新 星 爆 炸 設 置 分 子 系 統 建 立 材 質 設 定 光 線 影 帶 後 製 作 小 河 流 [ 模 組 1] 建 模 篇 [ 模 組 2] 變 形 篇 [ 模 組 3] 材 質 篇 [ 模 組 4] 材 質 篇 [ 模 組 5] 動 畫 篇 瀑 布 製 作 大 海 製 作 流 星 製 作 潛 水 艇 氣 泡 摩 天 輪 阿 拉 伯 小 胖 人 頭 部 製 作 身 體 製 作 D 動 畫 電 玩 技 術

7 第 四 章 3D 電 玩 Computer Game 電 腦 遊 戲 發 展 史 誕 生 發 展 階 段 電 腦 遊 戲 的 種 類 角 色 扮 演 類 (Role Playing Game-RPG) 戰 爭 戰 略 類 (War Game) 策 略 遊 戲 (Strategy Game) 模 擬 遊 戲 (Simulation Game) 動 作 ( 射 擊 ) 遊 戲 (Action Game) D 遊 戲 的 應 用 發 展 角 色 扮 演 類 (Role Playing Game-RPG) 戰 爭 戰 略 類 (War Game) 策 略 遊 戲 (Strategy Game) 模 擬 遊 戲 (Simulation Game) 動 作 ( 射 擊 ) 遊 戲 (Action Game) 線 上 遊 戲 -Online Games 線 上 遊 戲 蔚 為 風 潮 線 上 遊 戲 的 背 景 與 成 長 階 段 線 上 遊 戲 未 來 的 3D 發 展 線 上 遊 戲 LineageⅡ 的 圖 片 D Game 開 發 Windows 程 式 設 計 簡 介 DirectX DirectX 誕 生 DirectX 簡 介 Windows 遊 戲 設 計 所 必 備 技 術 深 入 DirectX DirectInput DirectInput 架 構 緩 衝 資 料 與 即 刻 資 料 D 動 畫 電 玩 技 術 III

8 IV 動 作 對 應 動 力 回 饋 Direct Audio 數 位 聲 音 如 何 運 作 Direct Audio 架 構 音 效 與 音 樂 的 檔 案 使 用 Direct Audio 特 效 濾 器 更 改 聲 音 DirectShow DirectShow 架 構 DirectPlay 點 對 點 (Peer-to-Peer) 或 主 從 (Client Server) 模 式 多 執 行 緒 與 DirectPlay 回 呼 DirectPlay 的 語 音 功 能 D 資 料 結 構 進 入 3D 世 界 左 手 或 右 手 座 標 系 統 從 點 到 幾 何 圖 形 (Primitives) D 轉 換 (Transformation) 本 地 與 全 域 座 標 向 量 (Vector) 什 麼 是 向 量 加 與 減 向 量 向 量 的 純 量 乘 法 正 規 化 向 量 ( 單 位 向 量 ) 兩 個 向 量 的 純 量 積 兩 個 向 量 的 向 量 積 D3DX 向 量 輔 助 函 式 矩 陣 (Matrices) 何 謂 矩 陣 為 何 要 使 用 矩 陣 矩 陣 乘 法 D 轉 換 快 速 而 簡 單 的 方 法 D 動 畫 電 玩 技 術

9 等 矩 陣 矩 陣 連 鎖 ( 一 次 做 超 過 一 件 以 上 的 事 ) 在 3D 程 式 中 使 用 矩 陣 D3DX 矩 陣 輔 助 函 式 四 元 素 (Quaternions) 什 麼 是 四 元 素 四 元 數 的 基 礎 知 識 使 用 四 元 數 D 世 界 概 念 D 模 型 什 麼 是 模 型 頂 點 構 成 三 角 形 的 三 種 方 法 頂 點 緩 衝 區 索 引 緩 衝 區 D 模 型 技 術 進 階 階 層 模 型 與 矩 陣 堆 疊 攝 影 機 與 視 埠 視 埠 (Viewport) 攝 影 機 (Camera) 投 射 模 式 D 幾 何 傳 輸 管 道 檢 視 轉 換 投 射 轉 換 修 剪 與 視 埠 縮 放 幾 何 傳 輸 管 道 歸 納 深 度 緩 衝 區 (Depth Buffer) 什 麼 是 深 度 緩 衝 區 Z 緩 衝 區 與 W 緩 衝 區 使 用 深 度 緩 衝 區 在 其 他 物 件 上 繪 製 物 件 Direct Graphics Direct Graphics 基 礎 Direct Graphics 架 構 D 動 畫 電 玩 技 術 V

10 裝 置 類 型 建 立 裝 置 ( 設 定 影 像 模 式 ) 電 腦 顯 示 遺 失 裝 置 在 裝 置 間 切 換 ( 全 螢 幕 到 視 窗 ) D 程 式 頂 點 的 運 用 頂 點 緩 衝 區 設 定 矩 陣 打 光 自 然 界 中 的 光 線 Direct3D 打 光 概 念 環 繞 及 直 接 打 光 陰 影 模 式 材 料 Direct3D 光 屬 性 光 源 類 型 Direct3D 材 料 屬 性 第 五 章 結 論 及 未 來 發 展 建 議 事 項 與 應 該 改 進 的 地 方 第 六 章 參 考 書 藉 及 網 址 參 考 書 籍 D 動 畫 D 電 玩 參 考 網 址 附 錄 A 開 會 記 錄 B 專 題 心 得 C 程 式 碼 VI 3D 動 畫 電 玩 技 術

11 第 一 章 前 言 許 多 常 常 上 網 或 有 注 意 各 種 媒 體 的 朋 友, 可 能 都 會 察 覺 這 些 年 來, 許 多 電 腦 美 工 設 計, 電 影, 海 報, 電 視 廣 告, 遊 戲 或 各 種 媒 體 製 作 等 其 設 計 手 法 及 特 效, 均 較 以 往 單 板 的 平 面 設 計, 有 著 明 顯 的 突 破, 尤 其 電 影 及 電 視 廣 告 的 意 境 表 達, 以 及 電 腦 遊 戲 那 身 入 奇 境 般 的 感 覺, 已 可 用 匪 夷 所 思, 歎 為 觀 止 來 形 容, 而 在 背 後 推 波 助 瀾 的 功 臣, 就 是 電 腦 軟 體 設 計 新 寵 -3D 特 效 3D 動 畫 的 威 力, 隨 舉 一 二 例 即 可 了 解 為 什 麼 會 成 為 設 計 家 及 導 演 等 帶 動 潮 流 者 的 新 寵 兒, 例 如 電 影 Titanic 中 的 鐵 達 尼 號, 海 水 均 是 3D 繪 製 而 成, 導 演 及 演 員 不 必 為 了 尋 求 冰 天 雪 地 甚 至 危 及 生 命 的 傳 統 拍 攝 方 法 而 達 到 更 具 說 服 力 的 結 果 Terminator II 中 的 變 形 水 銀 人, 在 如 今 的 3D 軟 體 中 已 是 輕 易 達 到 的 特 效, 試 著 想 想 沒 有 3D 技 術 的 應 用, 導 演 可 能 要 傷 透 腦 筋 還 不 一 定 達 到 隨 心 所 欲 的 水 銀 特 效 結 果, 而 在 福 特 車 型 的 新 系 列 廣 告 中, 你 所 看 到 在 各 種 環 境 下 風 馳 電 掣, 光 可 鑑 人 的 新 車 型, 都 是 虛 擬 的! 完 全 是 在 3D 軟 體 中 打 造 出 的 模 擬 車 型, 推 翻 了 傳 統 的 廣 告 製 作 方 式, 須 大 成 本 的 先 製 作 出 一 些 真 實 的 車 型 以 供 拍 攝, 然 後 導 演 領 著 大 隊 人 馬, 同 時 祈 求 天 公 作 美 配 合 天 候 狀 況 才 能 達 成 目 的, 難 怪 福 特 車 廠 在 實 驗 完 3D 模 擬 效 果 後, 已 發 覺 製 作 成 本 只 有 傳 統 的 五 分 之 一, 一 口 氣 打 下 5 年 製 作 合 約 同 樣 的 情 況, 不 僅 在 服 務 業 界 龍 頭 電 影, 電 視 廣 告 已 是 仰 賴 3D 的 威 力, 一 般 的 實 體 產 業 如 模 擬 模 具 開 模, 飛 機 風 洞, 國 防 訓 練, 醫 療 如 與 超 音 波 檢 查 胎 兒 3D 成 形, 將 來 的 世 界 如 果 解 釋 成 3D 的 虛 擬 世 界, 也 不 誇 張 3D 動 畫 電 玩 技 術 1

12 在 電 玩 遊 戲 方 面 的 應 用 更 是 無 可 限 量, 早 期 遊 戲 不 管 是 TV 或 PC 都 只 能 以 2D 平 面 的 捲 軸 方 式 進 行, 如 今 從 TV PC 到 大 型 電 玩 主 機 ( 跳 舞 機 ) 都 可 以 看 到 3D 的 技 術 應 用, 使 玩 家 都 能 感 受 到 那 身 入 奇 境 的 真 實 感,3D 以 成 為 遊 戲 製 作 的 主 流, 在 一 些 TV 遊 戲 幾 乎 以 經 看 不 到 2D 的 遊 戲 了 面 對 如 此 廣 大 的 3D 應 用 市 場, 以 及 其 帶 來 的 革 命 商 機, 在 市 場 上 的 人 才 確 是 少 的 可 憐, 造 成 這 種 結 果 的 原 因 在 於 3D 軟 體 的 人 才 培 養 門 檻 較 高, 而 更 須 較 長 時 間 的 耐 心 學 習 才 能 游 刃 應 用 而 電 玩 遊 戲 席 捲 全 球 娛 樂 世 界, 除 了 營 造 一 幕 幕 栩 栩 如 生 的 虛 擬 世 界, 提 供 玩 家 在 其 中 找 尋 異 想 天 開 的 夢 想 又 目 前 最 HOT 的 電 玩 遊 戲 多 採 用 3D 的 方 式 來 呈 現, 使 玩 家 更 能 在 虛 擬 世 界 遨 遊 自 在, 且 3D 電 玩 能 使 玩 家 有 更 真 實 的 空 間 感, 使 電 玩 更 具 有 刺 激 豐 富 的 遊 戲 內 容, 使 電 玩 遊 戲 不 再 是 單 調 的 電 玩 遊 戲 了 2 3D 動 畫 電 玩 技 術

13 第 二 章 研 究 動 機 當 初 在 選 擇 畢 業 專 題 的 題 目 時, 我 們 曾 考 慮 過 要 做 什 麼 方 面 的 主 題, 從 簡 單 的 網 頁 到 困 難 的 程 式, 但 基 於 我 們 這 組 裡 面 大 部 份 都 是 以 美 工 為 專 長, 在 加 上 對 3D 的 新 鮮 感 與 多 媒 體 的 興 趣, 而 且 我 們 希 望 能 夠 真 正 的 靠 自 已 學 習 到 學 校 所 沒 教 的 技 術, 因 此 選 擇 了 製 作 3D 電 玩 動 畫 我 們 這 一 組 共 有 5 個 人, 都 喜 歡 打 電 動 及 看 動 畫 影 片, 覺 得 自 己 能 參 與 製 作 炫 麗 的 影 音 畫 面, 成 為 3D 電 玩 動 畫 的 製 作 人 員, 都 感 到 十 分 的 興 奮 首 先 我 們 先 從 尋 找 3D 技 術 相 關 書 籍 與 資 料 開 始 研 讀 摸 索, 我 們 也 請 教 了 之 前 對 這 方 面 有 研 究 的 學 長 們, 在 3D 動 畫 製 作 的 方 面 得 到 了 很 多 幫 助, 但 在 電 玩 技 術 上 卻 不 多 據 了 解, 在 國 內 學 3D 技 術 的 資 源 不 比 國 外 來 得 多, 台 灣 在 這 方 面 的 技 術 也 才 剛 起 步, 所 以 目 前 台 灣 研 究 3D 技 術 的 資 源 和 人 材 並 不 多 在 製 作 電 玩 部 份 的 模 型 大 多 以 3ds max 為 主 流 等, 而 電 影 中 的 3D 動 畫 則 以 新 一 代 的 軟 體 MAYA 為 主, 而 3ds max 是 目 前 全 球 銷 售 量 最 大 的 3D 模 型 體 動 畫 製 作 及 遊 戲 製 作 的 軟 體,3ds max 廣 泛 應 用 於 視 覺 效 果, 角 色 動 畫 及 下 一 代 的 遊 戲, 而 與 MAYA 的 高 價 格 軟 體 簡 直 是 天 攘 之 別, 不 過 使 用 3dx max 時, 由 於 它 功 能 強 大, 但 介 面 複 雜, 如 果 沒 有 使 用 過 其 他 3D 製 作 軟 體 的 底 子, 可 能 在 上 手 時 需 要 花 一 段 時 間 最 終, 我 們 覺 得 3ds max 較 適 用 於 在 電 玩 製 作 上, 且 資 源 比 較 豐 富 的 情 況 下 選 用 了 3ds max 此 軟 體 電 玩 技 術 則 在 參 考 了 許 多 網 路 論 壇 的 資 訊, 決 定 使 用 Microsoft Visual C for DirectX 8.1 SDK, 這 是 微 軟 的 多 媒 體 函 式 庫, 也 是 現 今 在 製 作 Windows 遊 戲 最 常 使 用 的 工 具, 雖 然 在 這 方 面 的 資 訊 及 書 籍 並 不 多, 但 還 是 決 定 朝 這 個 方 向 研 究 3D 動 畫 電 玩 技 術 3

14 第 三 章 3D 動 畫 3.1 動 畫 系 統 介 紹 動 畫 系 統 功 能 這 套 3D 動 畫 的 用 意 是 希 望 帶 給 大 家 在 忙 碌 之 餘 能 夠 有 歡 愉 快 樂 的 心 情, 動 畫 中 可 愛 有 趣 的 角 色, 以 詼 諧 有 趣 的 動 作, 來 取 悦 大 眾, 希 望 在 虛 擬 的 3D 世 界 中 能 為 真 實 的 世 界 帶 來 歡 樂 的 娛 樂 效 果 動 畫 系 統 特 色 我 們 所 作 的 動 畫, 從 外 太 空 進 複 擬 真 的 世 界 包 括 海 洋 海 底 世 界 流 水 瀑 布, 小 河 等 自 然 的 地 型 景 觀, 然 後 再 加 上 我 們 精 心 策 劃 的 搞 笑 的 小 短 片, 有 阿 拉 伯 人 搭 車 記 和 奶 奶 牛 俱 樂 部 因 為 它 是 屬 於 戲 劇 搞 笑 的 性 質, 所 以 它 的 作 法 就 不 同 於 擬 真 的 世 界, 較 沒 有 那 麼 在 乎 模 組 的 精 緻 程 度, 在 乎 的 是 整 個 劇 情 的 組 織 和 整 個 的 結 構, 和 帶 動 觀 眾 整 埸 的 歡 笑 歡 樂 氣 氛 整 個 動 畫 的 重 點, 我 們 所 要 表 達 的 是 我 們 所 作 的 擬 真 的 部 分 從 剛 開 始 的 學 習 基 本 物 件 編 輯, 到 材 質 的 貼 圖 技 巧 到 動 畫 骨 骼 動 畫 應 用, 到 使 用 高 級 的 套 件 來 完 成 較 龐 大 的 動 畫, 如 我 們 所 作 的 太 空 爆 炸, 小 湖 山 谷 那 些 都 是 有 用 到 一 些 高 級 的 專 業 人 員 所 寫 的 套 件 軟 體, 才 能 完 成 的 所 以 動 畫 的 程 度 有 些 參 差 不 齊, 但 是 這 一 路 走 來, 從 無 到 有 這 些 都 是 我 們 看 過 了 市 面 上 幾 乎 所 有 的 中 文 書, 所 學 習 而 來 的 4 3D 動 畫 電 玩 技 術

15 3.1.3 動 畫 系 統 內 容 描 述 備 註 : 請 從 左 上 角 開 始, 並 由 上 往 下 觀 看, 至 右 下 角 結 束 在 寬 廣 無 盡 浩 瀚 的 銀 河 穿 過 一 圈 一 圈 的 光 環, 我 哇 我 們 離 地 球 愈 來 愈 系 中, 我 們 即 將 搭 上 穿 梭 們 似 乎 離 我 們 要 前 往 的 近 了, 已 能 看 見 它 的 面 機 進 入 虛 擬 真 實 的 3D 世 目 的 地 愈 來 愈 近 了 貌 了 界 我 們 稱 這 個 3D 世 界 為 Fantasy Cloud 炙 熱 的 陽 光, 彷 彿 是 在 用 它 的 熱 情, 歡 送 我 們 飛 碟 從 我 們 身 旁 呼 嘯 而 過 映 入 眼 簾 的 是 耀 眼 光 芒 外 太 空 銀 河 系 的 絢 麗 迷 繫 好 安 全 帶 了 嗎? 下 一 的 流 星 快 速 地 劃 過 天 人 的 美 景, 深 深 地 吸 引 著 秒 我 們 即 將 進 入 美 麗 的 際, 它 似 乎 是 在 和 我 們 賽 你 我 地 球 了 跑 圖 3.1 3D 動 畫 電 玩 技 術 5

16 看 見 寬 廣 無 盡 的 海 洋 了 離 開 神 秘 但 又 令 人 讚 嘆 猶 如 大 峽 谷 那 磅 礡 的 氣 嗎? 它 能 令 心 情 平 靜 舒 的 海 底 景 觀 後, 我 們 又 回 勢, 景 致 壯 觀 憾 動 人 心 坦 到 了 寬 廣 無 盡 的 海 上 才 剛 進 入 神 秘 的 海 底 世 海 浪 波 打 在 岸 邊 的 岩 石 涓 涓 細 水 猶 如 優 美 的 歌 界, 我 們 即 遇 到 海 軍 潛 水 上, 彷 彿 是 在 演 奏 一 曲 激 曲, 一 首 接 著 一 首 艇 的 演 習, 軍 隊 的 英 勇 表 烈 澎 湃 的 交 響 樂 現 和 那 聲 勢 浩 大 的 氣 勢, 令 人 敬 佩 離 開 剛 才 的 緊 張 氣 氛 之 後, 我 們 到 了 深 海 底 下 的 另 一 個 世 界, 隨 處 可 見 色 彩 縯 紛 的 海 草 及 各 式 各 樣 五 顏 六 色 的 魚 兒, 悠 遊 自 在 的 游 來 游 去 看 這 層 巒 疊 嶂 的 森 林 山 谷, 又 帶 著 一 絲 絲 白 茫 茫 的 霧 氣, 有 如 神 仙 所 居 住 的 神 仙 窩 一 般 虛 幻 飄 渺 逍 遙 自 在 圖 3.2 美 麗 的 紅 花 瓣 一 片 一 片 的 飄 落, 是 要 提 醒 我 們 放 鬆 心 情, 即 將 有 一 齣 有 趣 逗 人 的 短 篇 動 畫 奶 奶 牛 俱 樂 部 要 開 演 了 6 3D 動 畫 電 玩 技 術

17 奶 奶 牛 俱 樂 部,Action! 老 虎 兄 心 裡 已 盤 算 好 了 牠 的 計 謀 於 是, 牠 們 抽 籤 決 定 看 是 要 派 誰 上 場 和 老 虎 兄 決 一 死 戰 有 許 多 隻 奶 奶 牛 在 農 場 上 悠 閒 愜 意 的 吃 著 新 鮮 翠 綠 的 嫩 草 老 虎 兄 想 要 和 奶 奶 牛 爭 這 片 肥 沃 的 大 草 地, 於 是 牠 向 奶 奶 牛 做 出 挑 釁 的 動 作 沒 想 到 既 然 是 奶 奶 牛 裡 的 Hero 牛 抽 到 了 上 場 籤, 而 牠 也 胸 有 成 竹 很 開 心 地 要 為 奶 奶 牛 們 趕 走 侵 略 者 - 老 虎 兄 有 一 隻 不 懷 好 意 的 老 虎 兄, 正 悄 悄 地 一 步 一 步 靠 近 牠 們 此 時, 奶 奶 牛 也 發 現 老 虎 兄 心 懷 不 軌 帶 有 殺 氣 的 向 牠 們 挑 釁, 是 想 要 侵 犯 牠 們 的 地 盤 老 虎 兄 在 一 旁 很 疑 惑 地 看 著 奶 奶 牛 們 倒 底 在 興 奮 什 麼, 難 道 牠 們 真 得 一 點 都 沒 有 因 為 要 和 我 決 鬥 而 感 到 恐 懼 嗎? 圖 3.3 3D 動 畫 電 玩 技 術 7

18 Hero 牛 在 一 旁 做 熱 身 暖 身 操 Hero 牛 已 做 好 萬 全 的 準 老 虎 兄 往 Hero 牛 頭 上 備 了, 準 備 好 好 修 理 老 虎 跳, 想 來 個 泰 山 壓 頂 兄 一 番 老 虎 兄 在 旁 等 待 開 打, 心 老 虎 兄 心 想, 哈 哈 準 備 不 料, 被 機 智 的 Hero 牛 想 呵 呵 別 在 做 無 謂 接 招 受 死 吧!! 發 現 了 牠 的 計 謀,Hero 的 掙 扎 了 牛 馬 上 將 老 虎 兄 來 個 無 敵 過 肩 摔 Hero 牛 不 慌 不 忙 的 持 續 做 牠 的 暖 身 操 老 虎 兄 從 Hero 牛 背 後 偷 襲 狠 狠 地 將 老 虎 兄 摔 倒 在 地 上 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

19 Hero 牛 踩 在 老 虎 兄 的 身 Hero 牛 還 是 不 放 過 老 虎 滾 蛋 吧!! 離 開 我 們 的 地 上, 替 牠 來 個 千 腳 牛 蹄 兄, 讓 老 虎 再 次 嚐 嚐 千 盤 吧!! 踏 腳 牛 蹄 踏 的 滋 味 在 旁 觀 看 加 油 的 奶 奶 牛 在 旁 觀 看 的 奶 奶 牛 們 更 從 此 之 後, 奶 奶 牛 們 過 們 都 興 奮 不 已, 歡 呼 聲 不 是 歡 喜 鼓 舞, 熱 情 加 油 聲 著 平 靜 安 樂 的 日 子 斷 不 斷 Hero 牛 將 老 虎 兄 舉 上 舉 最 後,Hero 牛 用 牠 的 強 緊 跟 著 蝴 蝶 的 帶 領 下, 下, 讓 老 虎 兄 被 晃 得 暈 頭 而 有 力 的 腳, 將 老 虎 兄 踢 繼 續 觀 賞 下 一 段 有 趣 的 轉 向 的 向 遙 遠 的 那 一 方 阿 拉 伯 人 搭 車 記 圖 3.5 3D 動 畫 電 玩 技 術 9

20 有 一 輛 奔 馳 在 沙 漠 公 路 上 的 紅 色 小 車 車 因 為 外 頭 的 天 氣 太 過 於 炎 熱 了, 阿 拉 伯 人 向 外 國 人 請 求 讓 他 搭 個 便 車 離 去 而 外 國 人 也 很 好 心 的 讓 阿 拉 伯 人 搭 便 車 外 國 人 : 你 的 老 虎 在 後 面 沒 問 題 吧!? 阿 拉 伯 人 : 沒 問 題 的! 我 的 老 虎 是 全 亞 洲 跑 最 快 的 阿 拉 伯 人 和 他 的 老 虎 在 外 國 人 踩 下 油 門, 往 前 行 外 國 人 : 哼! 這 麼 有 自 公 路 上 想 搭 個 順 風 車, 希 駛 信! 我 就 來 試 試 吧! 望 有 好 心 人 能 載 他 們 一 程 此 時, 外 國 人 看 見 阿 拉 伯 人 在 招 車, 於 是 將 車 開 過 去 外 國 人 將 車 開 至 阿 拉 伯 人 的 旁 邊 阿 拉 伯 人 的 老 虎 就 跟 在 車 子 的 後 方 外 國 人 想 要 測 試 老 虎 是 否 真 得 跑 得 很 快, 於 是 他 採 下 油 門 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

21 他 將 油 們 狠 狠 地 往 下 一 踩 外 國 人 開 始 吃 驚 懷 疑 的 於 是 他 不 甘 心 的 大 力 踩 說 : 嗯?? 怎 麼 可 能 追 得 上 下 油 門, 想 要 再 次 測 試 來 呢!? 老 虎 的 速 度 時 速 表 已 從 30 上 升 到 60 阿 拉 伯 人 很 神 氣 臭 屁 地 車 速 已 加 速 到 80 了 向 外 國 人 說, 他 的 老 虎 是 全 亞 洲 跑 最 快 的!! 外 國 人 將 車 開 至 阿 拉 伯 人 的 旁 邊 阿 拉 伯 人 的 老 虎 就 跟 在 車 子 的 後 方 外 國 人 想 要 測 試 老 虎 是 否 真 得 跑 得 很 快, 於 是 他 採 下 油 門 圖 3.7 3D 動 畫 電 玩 技 術 11

22 此 時, 車 速 已 飆 到 100 了 看 到 自 己 老 虎 整 隻 變 為 紅 色 的 阿 拉 伯 人 也 無 法 再 臭 屁 炫 耀 了, 因 為 他 的 老 虎 又 發 作 了 獨 自 一 人 的 可 愛 小 瓢 蟲, 似 乎 跟 牠 的 同 伴 走 失 了 雖 然 如 此, 老 虎 還 是 能 緊 發 作 的 老 虎 跑 得 更 快 欣 賞 完 大 自 然 的 景 致 跟 著 車 屁 股, 快 得 完 全 跟 了, 已 超 過 外 國 人 的 車, 後, 整 理 一 下 心 情, 我 得 上 車 子 的 速 度 而 外 國 人 再 如 何 踩 足 油 們 將 給 你 們 另 一 種 不 同 門 還 是 無 法 追 得 上 牠 超 的 景 致 快 速 度 但 此 時, 外 國 人 發 現 了 哇 看 完 詼 諧 有 趣 的 動 我 們 進 入 喧 嘩 熱 鬧 的 都 另 一 件 令 他 更 驚 訝 的 畫 後, 我 們 再 次 來 欣 賞 大 會 城 市 中 當 個 忙 碌 的 現 事, 那 就 是 阿 拉 伯 人 的 老 自 然 的 美 景 吧!! 代 人 吧!! 虎 的 顏 色 已 完 全 被 為 紅 色 了 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

23 城 市 中 具 有 科 技 現 代 感 日 式 莊 嚴 寧 靜 的 廟 宇, 能 城 堡 內 的 慶 典, 少 不 了 的 大 樓 一 棟 接 著 一 棟, 每 給 人 們 心 靈 上 的 寄 託 與 絢 麗 動 人 的 煙 火 表 演 一 棟 大 樓 都 有 其 具 有 的 慰 藉 特 色 來 看 看 具 有 現 代 感 的 室 內 設 計 吧!! 人 生 末 貪 求 末 強 求, 隨 遇 而 安 之 接 下 來 我 們 再 來 欣 賞 另 一 種 風 味 的 歐 式 建 築 吧!! 穿 著 西 裝 筆 挺 很 紳 士 的 兔 子 公 爵 也 在 地 球 的 另 一 端 抬 頭 仰 望 炫 耀 迷 人 的 煙 火 享 受 擁 有 義 式 超 現 代 風 格 的 精 緻 品 質 生 活 歐 式 古 堡 帶 有 濃 濃 的 神 摩 天 輪 緩 緩 的 轉 動, 轉 秘 色 彩 及 貴 族 高 雅 氣 息 醒 我 們 年 少 青 澀 的 回 的 華 麗 浪 漫 憶 圖 3.9 3D 動 畫 電 玩 技 術 13

24 現 在 請 動 感 的 機 器 人 為 接 下 來 請 收 看 爆 笑 有 趣 ㄟ 不 知 各 位 客 官 是 否 大 家 帶 來 節 奏 強 烈 的 舞 的 NG 片 段 吧! 有 發 現 異 常 呢!? 原 來 蹈 吧! 是 阿 拉 伯 人 的 鬍 子 竟 Come on everybody~ 然 跑 到 外 國 人 的 臉 上 了! 看 我 神 乎 這 奇 技 的 Dance Show 吧!! 阿 拉 伯 人 和 他 的 老 虎 在 外 國 人 將 海 苔 條 吃 到 臉 公 路 上 想 搭 個 順 風 車 此 上 去 了, 是 否 很 滑 稽 時, 外 國 人 看 見 阿 拉 伯 人 呢!? 在 招 車, 於 是 將 車 開 過 去 Come on ~yo yo yo!! Shake your body!! 外 國 人 要 叫 阿 拍 伯 人 上 Hero 牛 的 舌 頭 怎 麼 搞 得 車, 不 料 他 的 手 臂 竟 然 丫?! 斷 掉 了, 被 他 甩 到 車 外 了 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

25 3.1.4 動 畫 系 統 使 用 軟 體 (3DS Max) 簡 介 3ds max 是 目 前 全 球 銷 售 量 最 大 的 3D 模 型 動 畫 製 作 遊 戲 製 作 及 著 色 的 軟 體, 由 美 商 Autodesk 公 司 旗 下 的 娛 樂 部 門 子 公 司 Kinetix 所 發 展 出 來 的 3D Studio MAX 是 一 套 具 有 強 大 製 作 3D 電 腦 動 畫 功 能 的 軟 體,3D Studio MAX 是 以 Windows NT 為 工 作 平 台, 它 的 物 件 導 向 架 構 非 常 適 用 於 快 速 變 化 的 工 業 趨 勢,3D Studio MAX 能 夠 讓 開 發 者 和 Kinetix 創 造 出 驚 人 的 新 功 能 和 外 掛 程 式, 並 且 可 以 很 快 的 整 合 到 核 心 程 式 中 這 對 使 用 者 來 說 是 一 個 很 大 的 福 音, 因 為 藉 著 市 場 上 已 有 的 數 百 套 外 掛 程 式 和 隨 時 可 能 冒 出 的 新 外 掛 程 式, 提 供 了 使 用 者 更 強 大 和 更 簡 易 製 作 出 複 雜 動 畫 的 功 能, 使 得 使 用 者 能 夠 自 由 的 揮 灑 天 馬 行 空 的 想 像 力, 進 而 完 成 驚 人 的 影 像 製 作 任 務 3D Studio MAX 是 完 全 的 多 網 絡 架 構, 充 分 利 用 多 重 處 理 器 的 能 力, 且 又 毫 無 限 制 的 可 以 執 行 網 路 著 色 功 能 藉 由 網 路 連 線,3D Studio MAX 甚 至 可 以 同 時 連 接 10,000 台 工 作 站 來 進 行 著 色 的 工 作! 3D Studio MAX 內 建 有 為 栩 栩 如 生 的 動 畫 製 作 著 色 和 模 型 製 作 而 設 計 的 NURBS, 可 以 創 作 具 有 邊 緣 平 滑 不 同 密 度 的 視 景 及 完 美 著 色 特 點 之 曲 面, 以 滿 足 要 求 極 高 的 影 像 解 析 度 此 外, 它 還 內 建 複 雜 的 分 子 系 統, 以 及 專 為 製 作 兩 足 動 物 動 畫 而 設 計 的 Character Studio, 這 些 工 具 都 提 供 給 使 用 者 在 工 作 方 面 更 為 強 大 的 功 能 和 更 大 的 便 利 性! 3ds max 4 繼 承 了 以 往 的 成 功, 廣 泛 應 用 於 視 覺 效 果 並 加 入 應 用 於 角 色 動 畫 之 新 的 IK 體 系, 下 一 代 遊 戲 設 計 的 互 動 圖 形 介 面, 業 界 應 用 最 廣 的 模 型 製 作 平 台, 並 集 成 了 新 的 細 分 (Subdivision) 表 面 和 多 邊 形 幾 何 模 型, 集 成 了 新 的 動 態 著 色 veshade 及 著 色 元 件 (Render Elements) 功 能 的 著 色 能 力 3D 動 畫 電 玩 技 術 15

26 除 此 之 外,3ds max 4 還 提 供 了 與 高 級 著 色 程 式 的 連 接, 例 如 :mental ray 及 Renderman 等, 如 : 整 體 光 源 聚 焦 及 分 散 式 著 色 等 特 殊 的 著 色 能 力 3ds max 4 支 援 大 多 數 現 有 的 3D 軟 體, 並 擁 有 大 量 第 三 開 發 廠 商 的 插 入 程 式 (Plug-in) Discreet 所 擁 有 的 Character Studio 是 一 個 提 供 高 級 角 色 動 畫 及 群 組 動 畫 理 想 的 延 伸 解 決 方 案 3ds max 4 同 時 與 Discreet 的 3D 合 成 軟 體 Combustion 完 全 整 合, 從 而 提 供 了 PC 平 台 理 想 的 視 覺 效 果 動 畫 及 3D 合 成 方 案 如 果 您 想 進 入 3D 的 世 界, 學 習 3DS MAX 是 您 最 佳 選 擇 3ds max 4.0 新 增 功 能 介 紹 1. 一 個 所 見 即 所 得 (WYSIWYG) 的 視 窗 環 境, 提 供 了 即 時 的 表 面 多 重 紋 理 貼 圖, 使 用 透 明 貼 圖 的 混 合 真 透 明,Phong 反 光, 程 序 式 及 即 時 的 圖 素 和 頂 點 的 上 色 效 果, 如 : 反 射 貼 圖 及 凹 凸 貼 圖 等 2. 階 層 式 的 細 分 (Sub-Division) 提 供 了 區 域 細 分 面, 區 域 平 滑 化, 紋 狀 近 似 表 面, 完 全 的 修 飾 特 性, 切 割 及 層 級 方 法, 這 些 都 集 成 在 模 型 製 作 的 環 境 中 3. 新 的 多 邊 形 (Polygon) 模 型 製 作 工 具, 包 括 : 平 滑 群 組 貼 圖 頻 道 頂 點 顏 色 新 的 自 定 義 面 資 料 和 多 邊 形 檢 驗 工 具 和 多 邊 形 最 佳 化 4. 增 強 的 MeshSmooth NURMS 功 能, 提 供 直 覺 的 細 分 表 面 模 型 製 作, 並 可 修 改 點 頂 點 及 邊 的 權 重 (Weight), 並 通 過 交 互 的 網 格 體 控 制 工 具, 提 供 了 對 面 的 無 限 制 修 改 控 制 5. 新 的 進 階 以 雲 形 線 為 基 礎 之 Patch 模 型 製 作, 可 以 對 Patch 進 行 擠 出, 導 角, 邊 線 及 頂 點 熔 接 等, 允 許 複 雜 的 角 色 創 建, 或 將 模 型 轉 換 成 Patch 進 行 直 接 的 控 制 6. 對 Patch 和 雲 形 線 的 柔 和 選 擇 (Soft Selection) 7. 支 援 Bezier 曲 線 結 點 控 制 的 頂 點 顏 色, 光 源 及 Alpha 效 果, 從 而 下 一 代 的 遊 戲 開 發 做 好 了 準 備 8. 針 對 Patch 的 新 增 功 能 有, 如 :Relex UVWUnwarp UVWMap Material 等 表 面 編 輯 器, 及 次 物 體 選 取 為 表 面 性 質 提 供 更 加 的 控 制 9. 增 強 的 角 度 變 形 器, 包 括 Join( 節 點 ),Morph 變 形 和 Bulge( 隆 起 ) 等, 完 成 動 畫 中 複 雜 的 形 態 彎 曲 16 3D 動 畫 電 玩 技 術

27 10. 增 強 的 Flex( 柔 體 ) 支 援 軟 性 物 體 的 動 態 物 理 性 質, 如 真 實 的 碰 撞 檢 測 等 11. 新 的 以 插 入 程 式 為 基 礎 的 IK 結 構, 具 有 可 互 換 的 解 算 器 (Solver), 您 所 需 要 的 效 果, 選 擇 合 適 的 解 算 器 12. 歷 史 無 關 的 和 歷 史 相 關 的 及 肢 體 解 算 器 都 可 以 通 過 插 入 程 式 來 增 強 功 能 13. 開 放 的 雙 骨 骼 IK 解 算 器, 可 以 在 3ds max 或 遊 戲 引 擎 中 進 行 修 改 14. 透 過 正 向 逆 向 關 節 運 動, 提 供 了 動 畫 的 靈 活 控 制, 並 在 刻 畫 角 色 運 動 時, 提 供 了 完 全 的 自 由 度 15. 新 的 可 上 彩 的 骨 骼, 透 過 壓 扁 和 拉 長 能 力 提 供 了 對 您 的 角 色 形 體 及 大 小 更 好 的 定 義 16. 新 的 動 畫 控 制 器, 包 括 了 :Position( 位 置 ),( 方 位 ),Look-At Path( 路 徑 ) 及 Spring( 彈 簧 ) 等, 提 供 了 高 效 製 作 動 畫 的 靈 活 性 17. 軌 跡 棒 (Track Bar) 可 顯 示 物 體 敏 感 的 關 鍵 點, 以 方 便 修 改 18. 新 的 動 態 上 彩 (Active Shade) 著 色 器, 在 著 色 的 同 時 允 許 使 用 者 以 互 動 的 方 式 調 節 材 質, 定 義 和 貼 圖 的 參 數 19. 互 動 式 的 動 態 模 糊 效 果 (Motion Blur), 可 以 在 不 用 著 色 的 情 況 下 很 快 地 編 輯 並 觀 看 20. 多 個 元 件 (Element) 可 分 開 單 獨 著 色, 然 後 提 供 給 特 殊 的 效 果 或 合 成 使 用 21. 新 的 MaxScript 編 寫 的 視 覺 化 語 言 界 面, 可 以 快 速 創 建 UI 元 件 及 界 面 22. 可 為 任 何 物 體 編 輯 器 或 材 質, 增 加 自 訂 的 界 面 元 件, 如 : 滑 棒 (Slider) 下 拉 式 功 能 表 核 選 方 塊 按 鍵 色 彩 選 擇 等, 並 用 參 數 聯 接 (Parameter Wiring) 功 能, 進 行 參 數 的 連 接 23. 參 數 聯 接 可 以 跟 任 何 物 體 的 任 何 可 製 作 動 畫 的 參 數, 方 便 地 連 接 到 另 外 一 個 上, 並 可 以 從 中 定 義 複 雜 的 數 學 運 算 式 24. 可 定 義 界 面 包 括 了 : 界 面 元 件 顏 色 自 訂 工 具 列 按 鍵 工 具 提 示 巨 集 及 腳 本 等 3ds max 4.0 結 構 1. 完 全 多 線 程 (Multi-threaded), 提 供 了 更 高 的 性 能 和 可 伸 縮 性 3D 動 畫 電 玩 技 術 17

28 2. 核 心 層 級 的 完 全 控 制 3. 互 動 式 的 視 窗 顯 示 完 全 支 援 OpenGL,Direct3D 硬 體 加 速, 及 快 速 的 Heidi 體 加 速 4. 靈 活 的 模 型 製 作 存 貯 過 程, 你 可 以 根 據 你 的 需 要 隨 時 存 貯 您 所 做 的 決 定 5. 獨 立 的 編 輯 器 材 質 貼 圖 及 動 畫 控 制 器 都 可 以 實 例 複 製 (Instance), 以 盡 力 同 步 關 係 3ds max 4.0 視 埠 的 互 動 1. 先 進 的 雙 平 面 (Dual Plane) 技 術, 提 供 了 更 快 的 互 動 性 能 2. 可 以 選 擇 使 用 View Screen World Local Pick Grid 或 Parent 等, 多 種 座 標 系 統 3. 互 動 式 的 座 標 軸 限 制, 及 支 援 非 模 組 式 (Modeless) 的 鍵 盤 輸 入 對 話 方 塊 4. 智 慧 的 互 動 3D 鎖 點 系 統, 提 供 了 超 過 20 種 以 上 的 鎖 點 方 式 5. 對 齊 (Align) 系 統 可 以 放 置 所 選 擇 物 體 的 位 置 6. 選 擇 方 式 可 以 是 點 選 多 邊 形 矩 形 及 圓 形 範 圍 選 取, 同 時 可 以 進 行 物 體 類 別 過 濾 依 名 稱 選 取 具 名 選 取 集 幾 何 體 擴 展 背 面 排 除 多 邊 形 邊 界 平 滑 化 材 質 及 面 法 線 角 度 等 7. 使 用 圖 形 顯 示 視 窗 (Schematic View) 控 制 場 景 物 體 模 型 製 作 及 材 質 的 階 層 與 關 係 3ds max 4.0 材 質 及 貼 圖 1. 無 限 數 量 貼 圖 混 合, 給 與 材 質 超 強 的 能 力 2. 材 質 / 貼 圖 瀏 覽 器 使 用 圖 像 階 層 結 構, 並 採 用 拖 放 方 式 設 定 材 質 3. 上 彩 效 果 (Shader) 包 括 了 :Anisotropic Blinn Oren-Nayar-Binn Phong Metal Multi-layer 及 Strauss 等, 並 且 都 有 單 獨 的 選 項 4. 提 供 了 超 過 30 種 以 上 2D 和 3D 的 貼 圖 類 型 5. 多 重 的 UVW 貼 圖, 最 多 可 達 到 100 個 貼 圖 頻 道 6. 可 以 使 用 繪 圖 染 色 取 自 於 場 景 中 光 源 的 方 式, 設 定 頂 點 的 顏 色 7. 貼 圖 投 影 方 式 包 括 : 程 序 式 平 面 圓 柱 球 形 方 塊 面 收 縮 於 一 點 世 界 -XYZ 攝 影 機 及 螢 幕 等 18 3D 動 畫 電 玩 技 術

29 8. 使 用 UVW Unwrap 工 具, 直 接 調 整 貼 圖 的 頂 點 9. 3ds max 4.0 物 體 製 作 及 模 型 製 作 10. 豐 富 的 2D 及 3D 基 本 物 體, 您 可 以 保 留 其 製 作 參 數, 或 者 轉 變 成 成 其 他 基 本 幾 何 體 11. 完 整 的 工 具 直 接 或 程 序 式 完 成 製 作 曲 線, 多 邊 形, 多 邊 形 網 面 物 體, Bezier 曲 線 Patch 或 關 連 式 NURBS 表 面 12. 快 速 的 網 面 模 型 製 作, 可 直 接 或 程 序 式 過 製 作 模 型, 包 括 剪 切, 斜 切, 導 角, 分 割, 切 片, 平 整, 互 動 式 法 線 翻 轉 和 區 域 網 格 化 13. 關 連 式 NURBS 模 型 製 作, 製 作 曲 線 和 表 面 並 通 過 調 節 和 動 畫 點, CV 曲 線 及 表 面 達 到 設 計 的 意 圖 14. NURBS 表 面 包 括 點 和 CV U-Loft UV-Loft 混 合 多 面 混 合 位 移 擠 出 導 圓 角 迴 旋 Ruled 加 蓋 單 軌 雙 軌 裁 切 及 多 曲 線 裁 切 等 15. NURBS 曲 線 包 括 點 CV 匹 配 位 移 導 角 導 圓 角, 及 面 與 面 的 交 集 表 面 邊 界 ISO 面 上 的 曲 線 和 投 影 曲 線 等 16. 帶 有 行 星 控 制 的 分 子 系 統, 包 括 分 子 間 碰 撞 檢 測 變 形 球 分 子 雪 花 噴 射 氣 泡 爆 炸 Spawn 及 拖 尾 等, 分 子 支 援 與 力 場 或 碰 撞 物 體 的 動 態 反 應 3ds max 4.0 動 畫 1. 動 畫 控 制 器 可 分 層 混 合 腳 本 化 參 考 或 實 例 2. 進 階 的 動 畫 控 制 器, 包 括 : 反 應 器 (Rreactor) 提 供 了 事 件 驅 動 的 動 畫, 區 塊 控 制 可 以 以 非 線 性 方 式 重 復 使 用 動 畫, 腳 本 可 以 用 來 計 算 參 數 間 動 態 的 關 係 3. 自 訂 關 係 和 運 動 捕 捉 來 控 制 動 畫 4. 軌 跡 視 窗 (Track View) 可 以 使 用 一 些 篩 檢 程 式 來 分 離, 控 制 每 一 個 動 畫 參 數 5. 在 軌 跡 棒 (Track Bar) 中, 直 接 顯 示 音 頻 波 形 6. 關 鍵 點 的 管 理 包 括 了 :Bezier 函 數 曲 線 控 制 可 分 層 的 鬆 弛 及 延 長 曲 線 超 出 範 圍 外 的 迴 圈 減 少 關 鍵 點 聲 音 對 齊 定 速 文 字 注 釋 時 間 標 示, 基 於 時 間 的 編 輯, 隨 機 關 鍵 點, 和 關 鍵 點 的 縮 放 及 滑 動 7. 角 色 工 具 包 括 使 用 階 層 或 雲 形 線 進 行 體 積 覆 皮 基 於 彈 性 的 次 級 動 畫 3D 動 畫 電 玩 技 術 19

30 權 重 變 形 FFD 晶 格 修 改 器 軟 性 選 擇 及 基 於 點 的 簇 控 制 器 8. IK 的 結 果 可 以 由 終 端 效 果 器 (End Effecter), 或 旋 轉 角 度 操 作 器 (Swivel Angle Manipulator) 來 計 算 或 互 動 9. 剛 性 物 體 的 動 態 物 理 性 質, 可 以 計 算 物 體 的 碰 撞 和 滑 動 10. 圖 形 顯 示 視 窗 可 以 顯 示 複 雜 的 階 層 關 係 3ds max 4.0 著 色 1. 品 質, 與 物 理 提 供 高 速 具 電 影 品 質 每 一 頻 道 為 16-bit 顏 色 的 A 緩 衝 掃 描 線, 並 具 有 完 全 Gamma 控 制 的 著 色, 最 高 每 格 或 場 可 著 色 32K 條 線 2. 更 高 可 伸 縮 性 的 多 線 程, 及 自 由 自 訂 的 網 路 著 色 3. 選 擇 性 的 光 機 追 蹤 提 供 更 快 更 準 確 的 反 射 與 折 射, 並 可 達 到 非 常 高 的 遞 迴 級 別 4. 高 級 著 色 選 項 包 括 擬 真 的 景 深 所 有 幾 何 物 體 優 質 化 的 位 移 2D/3D 動 態 模 糊 3D 質 量 光 火 爆 炸 煙 及 霧 效 5. 使 用 豐 富 的 背 景 平 面 工 具 來 和 實 拍 場 景 結 合, 包 括 攝 影 機 投 影 貼 圖 攝 影 機 比 對 及 3D 運 動 追 蹤 6. 著 色 效 果 可 即 時 得 到 特 殊 效 果 計 算 照 片 品 質 的 結 果, 包 括 模 糊 景 深 光 暈 電 影 顆 粒 鏡 頭 光 斑 及 顏 色 校 正 等 7. 可 從 環 境 中 將 物 體 排 除, 但 物 體 仍 然 影 響 環 境 8. 與 mental ray 的 連 接 可 以 得 到 超 乎 想 象 的 影 像 情 況 一 樣 真 實 的 光 機 追 蹤, 整 體 照 亮 及 聚 焦 的 效 果 9. 具 有 多 種 反 鋸 齒 過 濾 效 果, 可 以 選 擇 以 得 到 不 同 得 影 像 結 果, 包 括 Area Blackman Catmull-Rom 及 Soften 等 10. 提 供 給 插 入 程 式 對 關 鍵 著 色 過 程 的 控 制, 包 括 : 反 鋸 齒 上 色 效 果 取 樣 及 陰 影 等 3ds max 4.0 燈 光 1. 燈 光 類 型 包 括 點 光 源 無 目 標 物 及 具 目 標 物 的 投 射 燈 無 目 標 物 及 具 目 標 物 的 平 行 燈 光 等, 支 援 陰 影 陰 影? 色 密 度 投 影 影 像 對 比 邊 界 柔 化 衰 退 及 衰 減 等 插 入 程 式 2. 獨 立 的 Ambient/Diffuse/Specular, 太 陽 位 置 的 質 量 光 20 3D 動 畫 電 玩 技 術

31 3. 互 動 式 的 光 暈 鏡 頭 光 斑 條 紋 及 反 光 點 3ds max 4.0 攝 影 機 1. 數 量 繁 多 採 用 業 界 標 準 的 攝 像 機 類 型, 並 可 自 訂 關 係 2. 互 動 式 的 剪 切 平 面 移 動 視 野 旋 轉 視 景 縮 放 及 安 全 框 的 顯 示 3. 絕 佳 的 的 水 平, 垂 直 對 齊 或 者 對 角 線 測 量, 並 支 援 等 角 透 視 3ds max 4.0 擴 展 性 1. 插 入 式 體 系 結 構, 提 供 了 近 乎 對 任 何 系 統 的 支 援 2. 插 入 式 程 式 與 核 心 程 式 的 行 為 幾 乎 一 樣, 也 就 支 援 新 研 發 的 功 能 3. 免 費 提 供 的 軟 體 發 展 工 具 (SDK), 使 開 發 者 可 以 定 制 任 何 圖 形 程 式 並 提 供 了 50% 的 核 心 程 式 碼 3ds max 4.0 插 入 式 程 式 的 類 別 1. 物 體 類 : 基 於 3D 和 2D 的 幾 何 類 型 參 數 式 物 體 分 子 系 統 動 畫 系 統 空 間 作 用 力 場 輔 助 物 體 等 2. 模 型 製 作 的 操 作 : 編 輯 器 可 以 參 數 化 或 直 接 進 行, 同 時 可 作 用 於 物 體 或 世 界 空 間 中 3. 動 畫 功 能 : 動 畫 控 制 器 ( 參 數, 矩 陣 或 系 統 ) 運 動 捕 捉 設 備 工 具 程 式 聲 音 關 鍵 點 / 時 間 的 操 控 4. 影 像 特 效 : 圖 層 合 成 轉 場 影 像 的 輸 入 / 輸 出 及 互 動 式 的 特 效 5. 場 景 的 互 動 : 物 體 鎖 點 顏 色 選 擇 工 具 程 式 使 用 者 界 面 DCOM 應 用 控 制 6. 著 色 : 完 全 的 著 色 器, 包 括 : 反 鋸 齒 上 彩 器 取 樣 環 境 陰 影 燈 光 攝 影 機 材 質 2D 或 3D 的 程 序 式 合 成 及 直 接 的 紋 理 貼 圖 7. 檔 案 的 輸 入 / 輸 出 : 幾 何 物 體 場 景 點 陣 圖 圖 像 設 備 字 型 瀏 覽 器 3ds max 4.0 腳 本 程 式 1. MaxScript 採 用 物 件 導 向 的 腳 本 程 式 語 言, 映 射 SDK 提 供 了 對 插 入 程 式 參 數 的 存 取 2. 腳 本 完 全 整 合 的 界 面, 可 在 隨 時 載 入 在 進 入 軟 體 時 動 或 存 在 於 檔 案 中 3D 動 畫 電 玩 技 術 21

32 3. 動 態 巨 集 錄 製, 相 對 或 直 接 地 創 造 製 作 MaxScript 簡 便 的 方 法 4. 插 入 式 程 式 的 腳 本 可 以 擴 展 到 插 入 程 式, 將 插 入 式 程 式 抽 取 至 另 一 種 界 面, 或 將 多 插 入 程 式 放 入 同 一 個 界 面 中 3ds max 4.0 工 作 流 程 1. 場 景 本 身 就 包 括 了 物 體 的 動 畫 設 定, 及 著 色 選 項 的 資 料 2. 外 部 參 考 的 功 能, 讓 您 可 以 參 考 場 景 中 的 某 些 物 體 或 參 考 整 個 場 景 3. 可 以 現 地 編 輯 或 改 變 代 理 物 體 並 層 次 放 置, 簡 化 合 作 工 作 流 程, 及 管 理 大 量 動 畫 資 料 4. 可 以 針 對 場 景 及 視 埠, 分 別 設 定 Undo/Redo 的 次 數 5. 全 自 動 的 功 能 表, 加 快 了 工 作 流 程 的 工 作 效 率 3ds max 4.0 支 援 的 文 件 格 式 1. 影 像 檔 案 支 援 AVI BMP CIN EPS FLC GIF* JPG PNG RGB RLA RPF TGA TIF YUV* Photoshop PSD* QuickTime MOV 等 (* = 僅 支 援 匯 入 ) 2. 幾 何 模 型 檔 案 支 援 IGES* PRJ SHP STL VRML 3DS 3D ASCII Scene Adobe Illustrator AI AutoCAD DWG 及 DXF Adobe Type1* 及 TrueType* 字 型 (* = 僅 支 援 匯 入 ) 動 畫 系 統 硬 體 限 制 中 央 處 理 器 (CPU) Intel 相 容 處 理 器, 至 少 300MHz 建 議 使 用 雙 PⅢ 以 上 ( 完 全 支 援 Windows NT) 記 憶 體 (RAM) 128MB RAM 以 上 ( 較 複 雜 的 建 議 採 用 更 大 容 量 ) 硬 碟 (Hard DISK) 2GB 以 上 硬 碟 交 換 空 間 ( 建 議 採 用 更 大 容 量 ) 備 註 :3ds max 4.0 完 全 安 裝 :581MB 螢 幕 (Monitor) 17 以 上 主 機 板 (Mainboard) 可 安 裝 Windows 2000 為 佳 或 Windows 98 英 文 版 影 像 卡 (VGA) 在 Windows NT 支 援 800*600*256 色 之 圖 形 卡 建 議 採 用 AGP 匯 流 排 1024*768*16BIT 圖 形 卡 1280*1024*24BIT 雙 緩 衝 器 之 3D 加 速 卡 更 理 想 平 台 系 統 (OS) 其 它 配 備 Windows NT Workstation4.0 或 Windows2000 MOUSE,Sound Card,CD-ROM,CDRW, 視 訊 輸 22 3D 動 畫 電 玩 技 術

33 出 入 設 備 其 它 動 畫 軟 體 介 紹 目 前 市 面 上 有 許 多 3D 動 畫 相 關 之 軟 體, 每 種 3D 動 畫 軟 體 皆 有 其 不 同 的 特 殊 效 果 以 下 為 各 家 軟 體 之 分 析 介 紹 : Maya Alias/Wavefront 是 世 界 第 一 品 牌 的 軟 體 公 司, 提 供 給 藝 術 工 作 者, 動 畫 師, 最 優 秀 的 製 作 工 具 來 表 達 無 比 的 創 意, 它 強 大 的 圖 形 化 操 作 介 面 及 自 由 的 模 型 建 構 工 具, 讓 使 用 者 能 隨 意 建 構 出 任 何 傳 神 的 造 型 及 震 撼 性 的 視 覺 效 果, 深 受 全 世 界 客 戶 熱 烈 的 喜 愛 也 是 美 國 好 萊 塢 電 影 工 業 的 強 力 支 柱 Maya, 國 內 的 3D 動 畫 界 的 神 話 傳 奇, 為 最 高 階 最 昂 貴 的 動 畫 軟 體 Maya 被 廣 泛 的 使 用 在 電 影 特 效 上, 如 蟲 蟲 危 機 MIB 星 際 戰 警 楚 門 的 世 界 鐵 達 尼 號 等, 都 是 使 用 Maya 超 強 的 功 能 來 完 成 動 畫 製 作 的 部 分 Softimage 3D 自 1985 年 加 拿 大 人 研 發 出 Softimage 之 後, 就 複 許 多 國 外 的 後 製 公 司 以 及 個 人 工 作 室 使 用, 瞬 時 成 了 最 熱 門 的 動 畫 製 作 軟 體 因 為 它 的 介 面 設 計 是 採 用 直 覺 式 的 操 作 介 面, 而 不 是 像 其 它 的 3D 動 畫 軟 體, 總 是 要 打 開 一 個 視 窗 再 去 找 另 一 個 視 窗, 使 用 上 非 常 不 便, 所 以 當 Softimage 這 樣 的 介 面 出 現 後, 自 然 是 大 受 歡 迎 Bryce 是 一 套 製 作 大 自 然 的 著 名 3D 軟 體, 可 以 製 作 模 仿 大 自 然 的 山 水 雲 霧 創 造 出 虛 擬 仙 境 Lightwave Lightwave 3D 是 一 個 近 年 來 常 當 流 行 的 專 業 級 立 體 圖 像 及 動 畫 軟 件 廣 泛 應 用 於 ; 插 圖 設 計 電 子 遊 戲 片 頭 動 畫 電 影 特 技 等 Lightwave 能 運 行 於 多 種 不 同 電 腦 平 台 上, 包 括 PC Macintosh SGI DEC/Alpha Sun 及 Amiga 等 等, 各 平 台 上 之 版 本 操 作 介 面 皆 相 當 一 致 3D 動 畫 電 玩 技 術 23

34 Poster 是 一 套 常 用 的 人 物 3D 軟 體, 擁 有 相 當 多 的 人 物 造 型 物 件 Shade 是 一 套 3D 插 畫 軟 體,Shade 的 光 影 質 感, 材 質 效 果, 更 是 達 到 了 室 內 設 計 師, 景 觀 設 計 師 們 一 直 夢 寐 以 求 的 逼 真 程 度 3.2 動 畫 作 品 製 作 過 程 山 谷 與 小 湖 位 移 貼 圖 (Dislpacement Mapping) 是 本 專 案 的 必 要 工 具 藉 由 使 用 精 確 的 位 移 來 設 定 地 形 的 拓 樸 也 可 以 在 場 影 中 增 加 以 Combustion( 爆 炸 ) 效 果 產 生 的 小 体 積 水 面 及 充 滿 雲 彩 的 天 空 來 加 強 效 果 建 立 天 空 景 色 Step1. 開 啟 Material Editor( 材 質 編 輯 器 ), 選 取 一 項 新 的 材 質 並 將 它 命 名 為 Sky 到 Diffuse 色 板, 選 取 Composite( 合 成 ) 做 為 型 態 貼 圖, 並 將 它 命 名 圖 3.11 Step2. Map1 會 表 現 山 天 空 的 背 景 漸 層 色 彩 選 取 Map1, 並 選 擇 漸 層 Gradient 為 貼 圖 型 態, 並 命 名 為 Sky Color Step3. Map1 會 表 現 天 空 的 背 景 漸 層 色 彩 選 取 Map1, 並 選 擇 Gradient ( 漸 層 ) 做 為 貼 圖 型 態, 並 命 名 為 SkyGradient 設 定 此 貼 圖 的 以 下 數 值 : Coordinates Type:Environ Mapping: SphericalEnvironment Gradient Parameters 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

35 Color: #1(R=65, G=110, B=125) Color: #2(R=125, G=170, B=185) Color: #3(R=190, G=230, B=230) Noise Type: Fractal Amount: 0.2 Size: 0.5 圖 3.13 Step4. 向 上 一 層 到 Diffuse 色 板 繼 續 下 一 步 驟 Step5. Map2 會 表 現 出 天 空 中 的 雲 彩 層 選 取 Map, 選 擇 Mask( 遮 片 ) 為 貼 圖 型 態, 將 它 命 名 Cloud Color 圖 3.14 Step6. 選 取 Map, 選 擇 Noise( 雜 訊 ) 貼 圖 型 態, 並 將 貼 圖 命 名 為 Cloud 將 貼 圖 設 定 為 一 列 數 值 : Noise Parameters Noise Type: Regular Size: 5 Noise Threshold Hight: 65 Low: 0.15 Step7. 向 上 一 層 到 CloudLayer 貼 圖 中 繼 續 下 一 步 驟 圖 3.15 Step8. 選 取 Mask, 選 擇 Noise 貼 圖 型 態, 並 將 它 命 名 CloudMask 且 為 此 \ 貼 圖 定 以 下 數 值 : Noise Parameters Threshold Noise Type:Fractal High: 0.85 Size: 7.5 Low: 0.45 Step9. 向 上 進 入 Sky 材 質 要 將 這 個 材 質 套 用 為 背 景, 請 開 啟 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 25

36 [Environment( 環 境 )] 對 話 方 塊, 並 從 DiffuseColor 方 塊 旁 的 小 m 按 鈕 或 Maps 選 單 中 的 Map 欄 位 將 Diffuse 貼 圖 拖 至 Environment 對 話 方 塊 Back Ground 區 域 中 的 Environment Map 按 鈕 選 取 Instance 做 為 方 法 現 在 使 用 Fog( 霧 ) 及 Combustion ( 爆 炸 ) 來 加 入 大 氣 狀 況 加 入 大 氣 狀 況 Step10. 進 入 Environment 對 話 方 塊 中 Atmosphere 選 單, 按 一 下 Add 按 鈕, 並 自 清 單 中 選 擇 Fog 請 在 FogParameters 選 單 中 設 定 下 列 數 值 : Fog Color:(R=240,G=245,B=200) Standard Near%: 5 Far%: 35 圖 3.17 Step11. 建 立 一 個 Radius( 半 徑 ) 為 40 的 球 型 氣 体 裝 置, 將 它 移 動 至 X=-60,Y=100,Z=100 的 位 置 這 個 裝 置 會 包 含 不 相 連 的 雲 朵 Step12. 選 取 Non-UniformScale( 不 一 致 大 小 ), 並 將 此 裝 置 的 大 小 在 ViewZ-Axis( 檢 視 Z 軸 ) 上 調 整 成 50% 圖 3.18 Step13. 進 入 該 置 編 輯 器 面 板 的 Atmo-sphere 選 單, 按 一 下 Add 按 鈕 並 加 入 一 項 Combustion ( 爆 炸 ) 效 果 Step14. 選 取 新 的 Combustion( 爆 炸 ) 效 果, 並 按 一 下 Setup 按 鈕 接 進 入 此 效 果 在 Environment 對 話 胡 塊 中 的 設 定 面 板 在 Combustion Parameters 選 單 中 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

37 設 定 以 下 數 值 Color InnerColor: (R=215,G=230,B=235) Outercolor: (R=120,G=150,B=145) Shape Regularity: 0.9 Characteristics Flame Size: 60 Flame Size: 60 Flame Detail: 6 Density: 7 Samples: 30 Step15. 要 在 這 個 雲 朵 加 入 緩 慢 翻 攪 的 動 畫, 開 啟 Animate 按 鈕, 影 格 100 並 設 定 Phase=20 圖 3.20 圖 3.21 Step16. 關 閉 Animate 按 鈕, 到 影 0 繼 續 Step17. 現 在 您 要 對 這 個 雲 朵 建 立 數 個 複 本 使 用 Copy 方 式 複 製 SphereGizmo01 裝 置, 並 將 其 移 至 X=-36,Y=18,Z=95 的 位 置 為 了 避 免 這 項 物 件 產 生 與 原 物 相 同 的 結 果, 可 以 按 一 下 編 輯 器 面 板 上 的 NewSeed 按 鈕 請 在 所 建 立 的 每 個 複 本 上 使 用 這 按 鈕 Step18. 建 立 另 一 個 複 本, 並 移 至 X=-110,Y=0,Z=90 的 位 置 Step19. 建 立 另 一 個 複 本, 並 移 至 X=-130,Y=75,Z=90 的 位 置 Step20. 為 了 在 攝 影 機 影 格 間 產 生 緩 慢 的 運 動, 請 選 取 這 四 個 球 形 物 件 並 開 啟 Animate 按 鈕 移 至 影 格 100 並 將 所 選 取 的 物 綿 在 ViewX 軸 上 移 動 約 25 單 位, 而 在 ViewY 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 27

38 軸 上 移 動 約 20 個 單 位 Step21. 關 閉 Animate 按 鈕, 並 到 影 格 0 繼 續 下 一 步 驟 請 注 意, 著 色 時 每 個 Combi ustion ( 爆 炸 ) 效 果 都 增 加 明 顯 的 負 擔, 所 以 可 以 在 enderscence 對 話 方 塊 的 Option 設 定, 或 在 Environment 對 話 方 塊 中 個 別 設 定 塑 造 地 形 您 將 使 用 Displacement( 位 移 ) 編 輯 來 建 構 地 面 的 主 体 部 份 Step22. 到 上 視 圖, 在 X=0,Y=0,Z=0 位 置 上 建 立 一 個 Plane, 同 時 對 於 物 件 的 設 定 以 下 數 值 : Length: 300 LengthSegs: 35 Width: 300 WidthSegs: 35 將 它 命 名 為 grounf_plane 圖 3.23 圖 3.24 Step23. 套 Displace 編 輯 器,Strenght 設 為 95 Step24. 要 建 立 會 提 供 位 移 值 的 貼 圖, 請 開 啟 MaterialEditor 選 取 一 項 新 材 質, 並 將 該 材 質 命 名 為 GroundDisplace 到 Diffuse 色 板 選 取 Mix 為 貼 圖 型 態, 並 將 貼 圖 命 名 為 Displacement Step25. Color#1 將 會 表 現 出 山 脈 的 位 移 選 取 Noise 做 為 Color#1 的 貼 圖 型 態, 並 將 這 個 貼 圖 命 名 為 Mountains 為 此 貼 圖 設 定 以 下 數 值 : Coordinates Source:ExplocitMapChannel NoiseParameters NoiseThreshold NoiseType:Fractal 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

39 High: 0.9 Size: 0.2 Low: 0.1 Step26. 向 上 一 層 至 DiffuseColor 貼 圖 中 繼 續 Step27. Color#1 將 會 表 現 出 山 脈 的 位 移 選 取 Noise 做 為 Color#1 的 貼 圖 型 態, 並 將 此 貼 圖 命 名 為 Mountains 為 此 貼 圖 設 定 為 以 下 數 值 : Coordinates Source:ExplictMapChannel NoiseParameters NoiseType:Fractal Hight: 0.9 Size: 2 Low: 0.1 Step28. 向 上 層 至 DiffuseColor 貼 圖 中 繼 續 Step29. Color#2 會 表 現 出 山 谷 區 域 的 位 移 請 選 取 Noise 做 為 Color#2 的 貼 圖 型 態, 並 將 這 個 貼 圖 命 名 為 Valley, 並 為 些 貼 圖 設 定 以 下 參 數 : Coordinates Source:ExplicitMapChannel NoiseParameters Noise Type:Regular Heigh: 0.8 Size: 3.0 Low: 0.45 圖 3.26 圖 3.27 圖 3.28 Step30. 向 上 一 層 至 DiffuseColor 貼 圖 中 繼 續 下 一 步 驟 Step31. 這 二 個 貼 圖 會 根 據 圓 形 漸 層 的 方 式 混 合, 而 在 周 陡 峭 的 山 脈 中 央 產 生 緩 降 的 山 谷 選 取 Gradient 做 MixAmount 的 貼 圖 型 態, 將 這 個 圖 命 名 為 Mtn/ValleyMix, 並 為 此 類 店 圖 3D 動 畫 電 玩 技 術 29

40 設 定 以 下 數 值 : Coordinates Mapping:ExplicitMapChannel Tiling Tile U:1.5 U:Off V:2.0 V:Off Gradient Parameters Color 2Position: 0.2 Gradient Type: Radial Step32. 將 材 質 套 用 Displacement 貼 圖, 請 向 上 至 GroundDisplace 材 質, 從 DiffuseColor 方 塊 旁 的 小 m 按 鈕 或 是 Maps 選 的 Map 欄 位, 將 Diffuse 貼 圖 曳 Image(Displacement( 位 程 ) 編 輯 器 中 的 Map) 下 標 示 為 None 的 按 鈕 選 Instance 做 為 方 法 進 入 攝 影 機 視 圖, 看 看 這 個 被 位 移 建 立 圍 繞 小 山 谷 的 粗 略 山 脈 地 形 的 地 形 平 面 圖 3.29 圖 3.30 圖 3.31 Step33. 塑 造 這 片 地 形 後 的 步 驟 是 修 飾 位 移 的 部 份 Ground_plane 物 件 套 用 MeshSmooth 編 輯 器 建 構 地 形 質 地 建 立 這 個 地 形 的 材 質 貼 圖 前, 必 須 要 提 供 額 外 的 UVW 貼 圖 套 用 於 位 移 後 的 架 構 上 這 是 一 項 重 要 的 功 能, 因 為 它 可 以 讓 我 們 存 取 地 形 的 高 度 值 和 套 用 適 當 材 質 Step34. 選 取 ground_plane 物 件, 並 套 用 UVMMapping 編 輯 器 設 定 Alignment( 對 齊 ) 等 於 Y 並 按 一 下 Fit 按 鈕, 使 UVW 物 件 與 該 物 件 的 Y 軸 長 度 相 稱 Step35. 要 開 始 建 立 此 物 件 的 材 質, 請 至 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

41 MaterialEditor( 材 質 編 輯 器 ), 選 取 一 個 新 的 材 質 並 命 名 為 Gro-und 將 這 個 材 質 套 用 groun-d_plane 物 件 Step36. 進 入 DffuseColor 板 中, 選 取 Mix 做 為 貼 圖 型 態, 並 將 這 個 貼 圖 命 名 為 GroundColor 將 在 這 個 貼 圖 中, 依 照 地 形 的 高 度 而 套 用 草 地 的 地 形 材 質 與 岩 石 表 面 Step37. Color#1 代 表 岩 石 區 域 選 取 Noise 做 為 Color#1 的 貼 圖 型 態, 並 將 此 貼 圖 命 名 為 Rock 為 此 貼 圖 設 定 以 下 數 值 : Noise Parameters NoiseType:Fractal Heigh: 0.65 Size: Low: 0.18 Color#1:(R=155,G=90,B=50) Color#2:(R=50,G=95,B=125) Step38. 向 上 一 層 繼 續 下 一 步 驟 Color#2 代 表 草 皮 區 域 選 取 Noise 做 為 Color#2 的 貼 圖 型 態, 並 將 這 個 貼 圖 命 名 為 Grass 此 貼 圖 設 定 以 下 數 值 : NoiseParameters Noise Type:Regular Heigh: 0.8 Size: 15 Low: 0.0 Color#1:(R=175,G=100,B=45) Color#2:(R=45,G=135,B=45) 圖 3.33 圖 3.34 Step39. 向 上 一 層 繼 續 下 一 步 驟 這 二 個 貼 圖 將 會 延 著 地 形 平 面 垂 直 軸, 依 據 你 所 提 供 的 UVW 色 板 而 混 合 選 取 Gradient 做 為 MixAmount 的 貼 圖 型 態, 並 將 貼 圖 設 定 以 下 數 值 : Coordinates 3D 動 畫 電 玩 技 術 31

42 Source:ExplicitMapChannel NoiseParameters NoiseTpye:Fractal Amount: 0.5 Size: 0.7 NoiseThreshold High: 0.8 Low: 0.45 Step40. 進 入 Specular 色 板 中, 選 取 Gra-Dient 做 為 貼 圖 型 態, 並 將 此 貼 圖 命 名 為 GroundShine 我 們 將 在 此 貼 圖 中, 使 岩 石 區 域 比 覆 蓋 草 皮 的 區 域 更 有 光 澤, 將 此 貼 圖 設 定 以 下 的 數 值 : Coordinates Source:ExplicitMapChannel Gradient Parameters Color#1:(R=55,G=55,B==55) Color#2:(R=23,G=23,B==23) Color#3:(R=18,G=18,B==18) Noise Noise Type:Fractal Amount: 0.5 Size: 0.35 圖 3.35 圖 3.36 圖 3.37 Step41. 進 入 Bump 色 板 中, 設 定 Amout =50, 選 取 Mask 做 為 貼 圖 型 態, 並 將 貼 圖 命 名 GroundBump 在 此 貼 圖 中, 我 們 將 依 地 形 高 度 套 用 程 序 ; 碰 撞 的 組 合 Step42. 選 取 Map 色 板, 選 取 Mask 做 貼 圖 型 態, 並 將 此 貼 圖 命 名 為 BumpMix Step43. 選 取 Color#1 色 板, 選 取 Gra-Dient 做 為 貼 圖 型 態, 將 它 命 名 為 GroundBump#1 將 貼 圖 設 為 以 下 的 數 值 : Goordinates-Noise NoiseType:Fractal Amount: 0.05 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

43 Size: 0.7 Step44. 向 上 一 層 至 BimpMix 貼 圖 中 繼 續 下 一 步 驟 Step45. 選 取 Color#2 色 板, 選 取 Dent( 凹 痕 跡 ) 做 為 貼 圖 類 型, 將 它 命 名 GroundBump#2 為 此 貼 圖 設 定 以 下 數 值 : Dent Parameters Size: 400 Strenght: 10 Iterations: 4 圖 3.39 Step46. 向 上 一 層 至 BumpMix 圖 形 中, 繼 續 下 一 步 驟 Step47. 選 取 MixAmount 色 板, 選 取 Noise 做 為 型 態 貼 圖, 並 將 此 圖 命 名 為 Bump#1/#2 設 定 貼 圖 以 下 數 值 : NoiseParameters NoiseThreshold Low:0.2 Step48. 向 上 一 層 Map 形 中, 中 繼 續 下 一 步 驟 取 選 Mask 色 板, 選 取 Gradient 做 為 貼 圖 型 態, 並 將 此 貼 圖 命 名 為 BumpMask 設 定 此 貼 圖 以 下 數 值 : Coordinates Source:ExplicitMapChannel GradientParameters Color#1:(R=255,G=255,B=255) Color#2:(R=191,G=191,B=191) Color#3:(R=82,G=82,B=82) 圖 3.40 圖 建 立 水 面 現 在 要 建 立 一 個 小 型 高 山 湖 泊, 並 將 其 置 入 Displacement( 位 移 ) 送 貼 圖 中 所 提 供 的 凹 陷 處 Step49. 進 入 上 視 圖, 並 於 X=0,Y=55, 3D 動 畫 電 玩 技 術 33

44 Z=30 的 位 置 上 建 立 一 個 Plane ( 平 面 ) 設 定 此 物 綿 以 下 的 數 值 :Length:165 且 將 此 物 件 命 名 為 Water Step50. 要 開 毀 建 立 物 件 的 材 質 請 至 MaterialEditor( 材 質 編 輯 器 ) 選 取 一 個 新 材 質, 並 將 其 命 名 為 Water 將 此 材 質 套 用 至 Water 物 件 上 為 此 貼 圖 設 定 以 下 數 值 : BlinnBasicParameters Ambient:(R=40,G=25,B=115) Diffuse:(R=60,G=90,B=200) Opacity: 40 SpecularLevel:40 Glossiness: 30 圖 3.42 Step51. 進 入 Bump 色 板, 設 定 Amount =30, 選 擇 Noise 為 貼 圖 型 態, 將 貼 圖 命 名 為 WaterBump 將 此 貼 圖 設 定 以 下 數 值 : NoiseParameters NoiseType:Turbulence Size:2.0 Step52. 為 了 使 此 材 質 產 生 動 畫 效 果, 開 啟 Animate 按 鈕, 並 至 Frame100, 設 定 Phase 為 5 Step53. 關 閉 Animate 按 鈕, 並 至 影 格 0 繼 續 下 一 個 步 驟 Step54. 進 入 Reflection 色 板 中, 設 定 Amout=20, 選 取 Bitmap( 點 陣 圖 ) 估 為 貼 圖 型 態, 並 將 此 貼 圖 命 名 為 WaterR-Flect 進 入 BitmapParameters( 點 陣 圖 參 數 ) 選 單, 並 指 定 Step55. 為 此 貼 圖 設 定 下 列 數 值 : Coordinates Type: Environ Mapping: Spherical 圖 3.43 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

45 LengthSegs: 5 Width: 100 Width Segs: 5 GenerateMappingCoords:On Sky_map.tga 為 點 陣 圖 大 致 上 山 谷 與 小 湖 已 經 完 成 了 喔! 若 想 要 使 得 場 景 更 加 寫 實 生 動, 可 以 加 入 樹 木, 岩 石 等, 會 看 起 來 更 加 細 緻 老 虎 [ 建 模 ] 老 虎 Step1. 啟 動 或 重 新 3DStudioMax 圖 3.45 Step2. 在 perspective 視 埠 中 建 立 一 個 球 體 (sphere), 將 radius 設 定 35 Step3. 按 下 F4 啟 動 EdgedFaces 模 式 Step4. 開 啟 Modify 指 令 板, 在 Parameters 捲 簾 中 Segments 設 定 成 11 Step5. 選 Clone 出 現 Clone Options 對 話 方 塊 複 製 一 個 球 體 圖 3.46 Step6. 將 兩 個 球 體 重 疊 在 一 起, 因 為 您 無 看 到 複 製 的 球 體, 將 複 製 的 球 體 Radius 參 數 設 定 成 55 Step7. 在 Modify 指 令 面 板 中, 敲 擊 More 按 鍵 圖 3.47 Step8. 在 MainToolbar 面 板 中, 從 Selectand Uniform Scale 中 選 Selectand Non-uniform Scale 按 鍵, 然 後 敲 擊 Y 軸 向 限 制 按 鍵 圖 3.48 Step9. 在 提 示 行 中, 按 下 Lock Selection Set 該 按 鍵 變 成 黃 色, 而 您 也 可 使 用 空 格 鍵 作 為 鎖 3D 動 畫 電 玩 技 術 35

46 護 選 取 集 的 切 換 開 關 Step10. 在 Front 視 埠 中 按 滑 鼠 右 鍵 然 後 向 下 拖 曳 使 球 體 變 扁, 直 到 Y 軸 的 數 值 成 為 33% 為 止 Step11. 在 變 扁 的 球 體 上 按 滑 鼠 右 鍵, 並 從 功 能 表 中 選 取 Move 選 項 在 Front 視 埠 中, 物 體 變 換 Gizmo 的 Y 軸 上 拖 曳 滑 鼠, 將 變 扁 的 球 體 直 線 向 下 移 動 如 右 圖 所 示 圖 3.49 Step12. 在 物 體 上 敲 擊 滑 鼠 右 鍵, 並 選 動, 開 始 產 生 笑 臉, 如 右 圖 所 示 Step13. 目 前 老 虎 頭 的 造 型 開 始 類 似 卡 通 角 色 的 造 型 了 使 用 調 整 FFD 時 請 一 次 選 取 一 排 控 制 點 進 行, 這 樣 對 會 比 較 順 手 喔 Step14. 在 Modifier Stack 中 敲 擊 MeshSmooth 按 鍵, 然 後 在 堆 疊 中 日 入 一 個 MeshSmooth 編 輯 器, 使 所 有 具 有 角 度 的 邊 緣 都 變 平 滑 了 現 在 Modify 指 令 面 板 顯 示 著 關 於 Mesh Smooth 的 參 數, 如 右 圖 所 示 圖 3.50 圖 3.51 Step15. 在 perspective 視 埠 中, 確 認 您 已 經 選 取 了 頭 部 物 體, 然 後 在 該 物 體 上 敲 擊 滑 鼠 右 鍵, 從 功 能 表 選 取 Edit Base Object 選 項 Step16. 再 次 在 該 物 上 敲 擊 滑 鼠 右 鍵 並 選 取 Sub-Object > Polygon 選 項 Step17. 在 捲 簾 中, 啟 動 Show end result on/off toggle 按 鍵 位 於 堆 疊 頂 部 之 MeshSmooth 編 輯 器 的 效 果, 現 在 使 物 體 平 滑 並 顯 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

47 示 控 制 框 Step18. 現 在 選 取 一 組 將 成 為 鼻 子 的 面 您 所 選 取 的 是 橘 色 的 框 線, 不 是 MeshSmooth 編 輯 器 所 產 生 的 白 色 表 面 Step19. 按 此 鍵, 將 Front 最 大 化, 在 Modify 面 板 EditGeometry 捲 簾 中, 敲 擊 Bevel 按 鍵 以 啟 動 該 按 鍵 Step20. 選 取 剛 才 要 組 成 鼻 子 的 面, 按 下 Extrude, 並 輸 入 數 值 及 倒 角 數 值 約 7 個 單 位, 倒 角 約 為 4 個 單 位 Step21. Front 視 埠 最 大 化,Selection 捲 簾 中, 選 IgnoreBackfacing 選 項 選 取 您 將 進 行 切 割 產 生 嘴 巴 的 三 個 控 制 框 ( 利 用 CTRL) 圖 3.53 圖 3.54 圖 3.55 Step22. 向 下 捲 動 至 EditGeometry 捲 簾 並 啟 動 Cut 鍵 一 個 Polygon 分 三 次 切 割 在 此 使 用 Cut 鍵 時, 請 由 右 至 右, 分 三 次 進 行, 才 能 製 成 嘴 唇 的 邊 緣 Step23. 接 下 來 是 眼 窩 眉 毛 的 部 份, 和 製 作 嘴 巴 利 用 同 樣 的 方 法 在 編 輯 器 堆 疊 中, 選 取 Editable Mesh, 進 入 Sub- Object>Vertex 的 選 取 模 式 圖 3.56 Step24. 將 Show end result on/off toggle 按 鍵 關 閉, 並 選 取 位 於 眉 毛 的 上 方 2 個 頂 點 往 上 移 動 如 此 可 使 得 老 虎 的 眉 毛 上 揚 Step25. 進 入 Editable Mesh > Sub Object > Polygon 選 取 模 式 在 Edit Geometry 捲 簾 中 啟 動 Cut 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 37

48 鍵 核 選 了 Ignore Backfacing 選 項 在 兩 邊 的 眉 毛 分 別 進 行 2 次 切 割, 當 您 完 成 時 再 次 敲 擊 Cut 鍵 Step26. 進 行 眼 睛 部 份 的 切 割, 對 2 隻 眼 睛 利 用 同 樣 的 方 式 Cut 切 割, 再 使 用 Extrude 輸 入 負 數 值, 眼 窩 自 然 會 往 內 凹, 形 成 眼 窩 圖 3.58 Step27. 在 Object 面 板 中 敲 擊 Sphere 鍵 調 整 好 適 當 的 半 徑, 將 Segments 設 定 成 18 將 滑 鼠 移 動 至 視 埠 中, 並 放 置 在 其 中 的 一 個 眼 窩 上 方 Step28. 再 複 製 另 一 個 球 體, 同 樣 製 做 的 方 法 分 別 將 2 顆 球 體 命 名 為 right eye left eye 圖 3.59 Step29. 選 取 右 眼 球 在 功 能 表 中 選 Edit > Clone 選 項 將 新 的 物 體 命 名 成 right eyelid, 然 後 敲 擊 ok 鍵 進 行 複 製 將 眼 瞼 半 徑 設 定 成 比 眼 球 大 1 個 單 位 (14 個 單 位 ) Step30. 將 Hemisphere 參 數 值 設 成 0.6, 眼 瞼 完 成 再 運 用 製 作 眼 球 相 同 的 技 巧 製 作 瞳 孔, 將 顏 色 改 成 黑 色 並 把 Modify 指 令 面 板 中 的 Parameter 捲 簾 中 Hemisphere 參 數 值 設 定 的 非 常 接 近 1 如 此 一 來 眼 睛 變 完 成 囉!! 圖 3.60 Step31. 選 取 一 個 Sphere, 半 徑 取 10 單 位, 使 用 Bend, 如 右 圖 所 示 將 兩 隻 已 彎 曲 過 的 耳 朵 放 在 老 虎 的 頭 上, 如 此 老 虎 的 頭 已 成 形 囉 Step32. 現 在 只 剩 下 老 虎 的 牙 齒 了, 利 用 38 3D 動 畫 電 玩 技 術

49 和 耳 朵 同 樣 Bend 的 作 法, 先 選 取 一 個 Cone Object 物 件, 然 後 使 用 Bend 讓 它 微 彎, 即 完 成 一 顆 老 虎 的 牙 齒 了 圖 3.61 Step33. 老 虎 頭 的 模 組 完 成 了 Step34. 開 始 製 作 身 體 的 部 份, 首 先 選 取 一 個 Oil Tank Object 物 件, 利 用 先 前 教 過 的 FFD 功 能 ( 如 右 圖 ) 使 他 變 形 圖 3.62 Step35. 接 下 來 使 用 Edit Mesh 做 細 部 的 移 動, 在 此, 老 虎 的 身 體 可 照 著 建 模 者 的 喜 好 自 行 做 調 整, 但 是 造 形 盡 量 卡 通 化, 這 樣 才 會 出 現 可 愛 的 效 果 Step36. 接 下 來 是 老 虎 的 腳, 先 選 取 一 正 方 體 Box Object, 其 設 定 值 如 下 : Length: 50cm Width: 32cm Higth: 25cm Length Seg: 3 Width Seg: 3 Higth Seg: 3 Step37. 在 面 板 用 Edit Mesh 編 輯 網 面, 選 取 Polygon 要 突 出 做 腳 指 的 面, 再 用 所 教 過 的 Extrude 突 出, 如 此 一 來 Box 就 變 成 右 圖 Step38. 最 後 再 使 用 面 板 中 的 Mesh Smooth 功 能, 將 整 個 腳 做 圓 弧 化 其 設 定 如 下 : Iterations: 1 Smoothness: 1.0 圖 3.63 圖 3.64 Step39. 最 後 複 製 四 隻 腳, 分 別 放 在 老 虎 身 體 的 下 方 適 當 位 置, 即 可 圖 如 下 頁 所 示 3D 動 畫 電 玩 技 術 39

50 Step40. 接 下 來 是 最 後 的 老 虎 的 尾 巴, 首 先 在 Shape 選 取 一 條 Line Shape, 可 以 利 用 線 上 的 節 點 使 它 成 為 不 規 則 狀, 再 選 取 一 個 Circle Shape, 半 徑 的 大 小 自 行 調 整 至 適 當 大 小 Step41. 在 Front 視 埠 先 選 取 路 徑 Line 再 切 換 選 項 至 Creat panel > Geometry > Compund Object > Object Type > Loft 按 下 Get Shape 再 點 選 圓 的 邊 緣 Loft 的 使 用 非 常 廣 泛 也 相 當 的 方 便, 初 學 者 在 此 需 特 別 花 一 點 心 思 如 此 一 來 在 學 習 的 過 程 中 可 以 更 容 易 上 手 圖 3.65 Step42. 老 虎 的 模 組 已 全 部 完 成 了! 結 果 即 成 為 右 圖 接 下 來 就 只 剩 下 老 虎 斑 駁 的 部 份 了, 利 用 貼 圖 的 技 巧, 可 以 使 我 們 所 做 出 的 模 組 變 得 更 真 實 同 時 也 可 以 利 用 貼 圖 來 修 飾 一 些 小 瑕 疵, 所 以 接 下 來 開 始 介 紹 貼 圖 的 技 巧 圖 [ 貼 圖 ] 老 虎 的 斑 紋 Step1. PhotoImpac 畫 老 虎 斑 紋 的 圖 Step2. 選 取 Material Editor 鈕, 則 會 出 現 一 對 話 方 塊, 如 右 圖 所 示, 然 後 選 取 其 中 未 貼 圖 的 球 Step3. 按 下 Diffuse 旁 邊 的 黑 色 的 鈕, 則 會 出 現 另 一 個 對 話 方 塊, 選 取 Bitmap 按 下 OK 鍵, 接 著 出 現 另 一 個 對 話 方 塊 提 供 您 選 擇 您 剛 才 在 PhotoImpac 中 所 製 作 的 圖 片 是 選 擇 Bitmap 那 張 圖, 不 要 選 錯 哦! 因 為 不 同 的 圖 有 不 同 的 功 能, 所 以 這 裡 要 特 別 注 意 一 下 喔! 圖 3.67 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

51 Step4. 接 下 來 選 取 好 您 所 要 貼 圖 的 位 置, 現 在 我 們 要 貼 圖 的 地 方 是 老 虎 的 頭 身 體 腳 和 尾 巴 Step5. 按 下 中 工 具 列 的 Assign Material to Selection 鈕, 這 樣 便 完 成 了 貼 圖 接 下 來 我 們 來 看 看 此 時 貼 完 圖 的 老 虎 變 成 了 什 麼 樣 子 圖 3.69 Step6. 下 圖 即 是 老 虎 的 完 成 圖 圖 3.70 圖 奶 奶 牛 [ 建 模 ] 奶 奶 牛 Step1. 啟 動 或 重 新 3DStudioMax Step2. 利 用 先 前 做 好 的 老 虎 頭 的 模 組 來 改, 相 同 之 步 驟 便 不 再 贅 述 了, 從 右 圖 的 步 驟 製 作 開 始 Step3. 在 使 用 FFD 和 Edit Mesh 功 能 時, 將 整 個 臉 形 和 眼 窩 的 部 份 要 拉 成 較 長 的 形 狀, 嘴 巴 及 鼻 子 的 部 份 要 厚 一 點 做 起 來 比 較 像 牛 圖 3.71 圖 3.72 Step4. 同 樣 的, 在 面 板 中 利 用 Mesh Smooth 的 功 能 將 整 個 頭 變 得 圓 弧 如 右 圖 所 示 其 Mesh Smooth 的 設 定 如 下 : Iterations: 1 Smoothness: 1.0 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 41

52 Step5. 接 下 來 製 作 眼 球, 選 取 一 個 Sphere Object 物 體, 其 半 徑 取 11cm 使 用 FFD 功 能, 將 此 顆 眼 球 拉 成 長 的 橢 圓 形, 放 置 在 眼 窩 的 地 方 圖 3.74 Step6. 用 Mirror Selected Object 鍵, 複 製 一 個 X 軸 相 對 稱 的 眼 球, 放 在 另 一 個 眼 窩 上 適 當 的 位 置 如 右 圖 所 示 Step7. 製 作 牛 的 瞳 孔, 利 用 和 製 作 眼 球 (Sphere) 相 同 的 方 法 (FFD) 如 法 砲 製, 瞳 孔 製 作 完 成 後 放 置 於 適 當 的 位 置 上 即 可 如 此 一 來, 牛 的 眼 睛 也 完 成 了 圖 3.75 圖 3.76 Step8. 接 下 來 要 製 作 的 是 牛 的 鼻 環, 首 先 在 Object plane 選 取 一 個 Torus Object, 其 設 定 值 如 下 : Radius1: 9cm Radius2: 1cm Rotation: 0.0 Twist: 0.0 Segments: 24 Sides: 12 圖 3.77 Step9. 再 利 用 Slice 切 面 分 割 功 能, 進 一 步 製 作 牛 環 勾 選 Slice 在 Slice From 的 地 方 輸 入 切 面 自 的 角 度, 在 Slice To 的 地 方 輸 入 切 面 到 的 角 度 牛 環 就 變 成 半 圓 形 了 接 下 來 將 牛 的 牛 環 放 在 牛 的 鼻 子 的 地 方 圖 3.78 Step10. 製 做 耳 朵 的 方 式 和 老 虎 的 耳 朵 42 3D 動 畫 電 玩 技 術

53 樣, 先 在 Object 面 板 選 取 一 個 Sphere Object, 接 著 在 Modify 面 板 做 FFD 動 作 使 立 體 的 圓 球 體 變 成 扁 的 圓 形 Step11. 接 著 再 使 用 Bend 技 巧, 使 變 扁 的 圓 球 體 彎 曲 其 設 定 值 如 下 : Bend Angel: Direction: 20.0 Bend Axis 選 擇 Z 軸 圖 3.79 Step12. 接 下 來 要 製 作 的 是 奶 奶 牛 頭 上 的 角, 由 於 做 的 是 可 愛 卡 通 造 形 的 牛, 所 以 牛 角 只 需 使 用 簡 單 化 的 Cone Object 即 可 其 半 徑 1 為 5cm, 半 徑 2 為 1cm 放 在 奶 奶 牛 頭 上 適 當 的 位 置 圖 3.80 奶 奶 牛 頭 的 模 組 完 成 了! Step13. 接 下 來 開 始 製 作 牛 的 身 體 了, 首 先 在 Object 面 板 選 取 一 個 Box 物 件 其 設 定 值 如 下 : Length: 120.0cm Width: 100.0cm Height: 50.0cm Length Seg: 3 Width Seg: 3 Height Seg: 3 Step14. 再 利 用 Modify 面 板, 中 的 Edit Mesh 功 能, 選 取 要 變 長 做 為 肩 膀 的 面 Polygon 再 使 用 突 出 Exturde 約 20 個 單 位, 再 點 選 Scale 放 大 縮 小 鍵, 放 大 肩 寬 Step15. 兩 邊 的 肩 膀 都 使 用 同 樣 的 製 作 方 式, 結 果 如 右 圖 圖 3.81 圖 3.82 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 43

54 Step16. 在 Modify 面 板 中 點 選 牛 的 身 體, 並 且 利 用 Mesh Smooth 使 牛 的 整 個 身 體 變 得 圓 弧 形, 不 再 那 麼 僵 硬 由 於 我 們 要 做 的 奶 奶 牛 是 屬 於 可 愛 的 卡 通 的 造 型, 所 以 儘 量 在 牠 的 肚 子 的 地 方 加 重 使 用 MeshSmooth 及 Exturde 功 能, 使 得 整 體 的 感 覺 可 以 更 圓 融 飽 滿 圖 3.84 Step17. 製 作 牛 的 四 肢, 首 先 選 取 一 個 Box Object, 如 右 圖 所 示 Length: 45cm Width: 100cm Height: 30cm Length Seg: 2 Width Seg: 2 Height Seg: 2 Step18. 在 Modify 面 板 中 敲 擊 Edit Mesh 功 能, 選 取 Vertx, 出 現 藍 色 的 節 點 Step19. 利 用 這 些 小 節 點 和 Scale 鍵, 把 Box 移 動 成 所 想 要 的 形 狀, 如 右 圖 所 示 圖 3.85 圖 3.86 Step20. 在 來 只 要 把 牛 的 手 加 入 Mesh Smooth 使 之 變 圓 融 即 可 Step21. 再 利 用 Mirror Selected Objects 做 一 個 左 右 對 稱 的 複 製, 就 會 出 現 另 一 隻 和 右 手 完 全 一 樣 的 左 手 了! 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

55 接 下 來 是 牛 的 雙 腳, 牛 的 腳 製 作 方 法 和 手 一 模 一 樣, 只 是 在 使 用 Vertex 時, 細 部 的 移 動 有 所 不 同 罷 了, 大 致 上 都 是 相 同 的 圖 3.88 Step22. 同 樣 的, 從 左 腳 開 始, 在 牛 腳 的 上 方, 要 使 用 Scale 鍵 放 大, 讓 小 腿 的 地 方 變 得 飽 滿 一 點 在 移 動 Vertex 節 點 時, 要 記 得 適 時 的 運 用 Scale 鍵, 才 能 達 到 事 半 功 倍 的 效 果 圖 3.89 Step23. 接 下 來 一 樣 使 用 Mesh Smooth 功 能 使 牛 的 腳 圓 弧 一 點 如 右 圖 所 示 Step24. 現 在 只 要 把 做 好 的 的 雙 手 和 雙 腳 放 到 牛 的 身 上, 這 樣 牛 的 四 肢 就 完 成 了! 如 右 圖 所 示 圖 3.90 接 下 來 要 做 的 是, 奶 奶 牛 最 經 典 的 奶 奶, 這 個 部 份 是 奶 奶 牛 整 體 最 重 點 的 部 份 所 以 在 製 作 的 過 程 中 要 稍 微 仔 細 一 點 圖 3.91 Step25. 首 先 在 Object 面 板 選 取 一 個 Box 物 件, 其 設 定 值 如 右 圖 所 示 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 45

56 Step26. 在 Modify 面 板 中, 敲 擊 Edit Mesh 功 能, 選 取 Polygon 把 要 突 出 Extrude 的 一 面 利 用 Extrude 輸 入 值 2, 再 使 用 Scale 鍵 把 突 出 的 部 份 縮 小, 現 在 如 右 圖 所 示 圖 3.93 Step27. 接 下 來 再 把 剛 才 突 出 的 那 一 部 份, 選 取 最 外 部 的 Polygon 面, 再 使 用 一 次 Extrude 輸 入 值 5.0, 再 次 使 用 Scale 鍵 放 大, 這 一 次 的 放 大 要 比 原 先 的 面 更 大 約 20% 圖 3.94 Step28. 第 三 部 驟, 則 是 將 目 前 所 選 取 的 這 一 面 ( 最 外 部 的 面 ), 再 次 使 用 Extrude 輸 入 值 為 10 個 單 位, 形 成 一 個 突 出 的 立 方 體 再 次 使 用 Scale 鍵, 把 此 面 縮 小, 縮 小 約 為 原 本 面 大 小 第 三 步 驟 如 右 圖 所 示 圖 3.95 在 製 作 上 述 這 連 續 的 三 個 步 驟 比 較 麻 煩 一 點, 因 為 是 相 同 的 動 作 重 覆 使 用, 但 由 於 要 呈 現 出 似 胡 蘆 ( 側 面 看 ) 的 形 狀, 所 以 要 花 一 點 小 心 思, 要 特 別 注 意 哦!! 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

57 Step29. 接 下 來 就 是 把 其 他 要 突 出 的 面 重 覆 使 用 上 述 三 個 步 驟, 共 需 突 出 六 個 面, 其 突 出 的 單 位 可 由 建 模 者 視 情 況 而 定 右 圖 可 供 參 考 圖 3.97 Step30. 大 致 上 都 製 作 完 成 後, 開 始 使 用 MeshSmooth 功 能, 使 整 個 奶 奶 的 部 份 變 的 圓 融 可 參 考 右 圖 Step31. 將 製 作 好 的 奶 奶 放 置 在 牛 身 體 肚 子 的 地 方 圖 3.98 Step32. 牛 的 模 組 完 成 了! 圖 [ 貼 圖 ] 奶 奶 牛 的 斑 紋 Step1. 在 PhotoImpac 畫 一 張 乳 牛 斑 紋 的 圖 片 圖 Step2. 選 取 Material Editor 鈕, 則 會 出 現 一 對 話 方 塊, 如 右 圖 所 示, 然 後 選 取 其 中 一 顆 未 貼 圖 的 球 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 47

58 Step3. 使 用 外 部 貼 圖, 選 取 Diffuse 旁 邊 的 黑 色 的 鈕, 則 會 出 現 另 一 個 對 話 方 塊, 選 取 Bitmap 按 下 OK 鍵, 接 著 出 另 一 個 對 話 方 塊 提 供 您 選 擇 您 剛 才 在 PhotoImpac 中 所 製 作 的 圖 片 圖 Step4. 選 取 好 剛 才 在 PhotoImpac 製 作 的 圖 片 後, 則 圖 片 會 出 現 在 已 選 取 的 球 體 上 Step5. 接 下 來 選 取 好 您 所 要 貼 圖 的 位 置, 現 在 我 們 要 貼 圖 的 地 方 是 乳 牛 的 頭 身 體 腳 圖 Step6. 按 下 中 工 具 列 的 Assign Material to Selection 鈕, 這 樣 便 完 成 了 貼 圖 接 下 來 我 們 來 看 看 此 時 貼 完 圖 的 奶 奶 牛 變 成 了 什 麼 樣 子 Step7. 右 圖 即 是 奶 奶 牛 的 完 成 圖 圖 草 原 天 空 玫 瑰 花 瓣 [ 建 模 ] 草 原 Step1. 地 形 製 作, 首 先 建 立 一 個 5000 *5000 的 Plane 其 設 定 如 下 : Length:5000 Width:5000 Length Seg:50 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

59 Width Seg:50 網 格 密 度 高 一 點, 以 利 後 續 動 作 Step2. 在 Modifier List 敲 擊 Noise 亂 數 功 能,Seed 設 定 為 4321,Scale 為 2500, 勾 選 Fractal, 以 產 生 有 曲 折 變 化 的 地 形, 最 後 再 把 Interations 設 定 成 6 圖 圖 Step3. 就 這 樣 地 形 的 模 組 完 成 了 有 了 地 形 之 後 似 乎 還 不 夠, 少 了 些 什 麼 所 以 現 在 就 要 開 始 來 製 作 長 在 地 上 的 小 草!!!!! 圖 Step4. 首 先 在 Fornt 視 埠 中 使 用 Line 畫 出 草 的 外 型,Interpolation 的 設 定 值 輸 入 8, 選 取 勾 選 Optimize, 以 增 加 邊 緣 的 細 緻 度 Step5. 接 著 到 Modifier List 敲 擊 Edit Mesh 功 能, 這 樣 原 本 的 一 條 線 就 會 變 成 實 體 了, 這 是 最 節 省 面 數 的 方 式 結 果 如 右 圖 所 示 在 使 用 Line 時 要 記 得 把 它 圍 起 來, 也 就 是 說 頭 的 節 點 要 和 最 後 一 個 尾 的 結 點 合 在 一 起, 這 樣 才 能 做 出 一 個 實 體, 要 切 記 哦!! 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 49

60 Step6. 接 下 來 就 是 利 用 Vertex 節 點 開 始 細 部 的 調 整, 把 小 草 的 形 狀 調 整 成 您 所 想 要 的 樣 子, 長 一 點 窄 一 點 胖 一 點 皆 可 Step7. 加 入 UVM Mapping 貼 圖 軸, 使 用 Planar, 在 Alignment 區 塊 中 點 選 Fit 和 Center 按 鈕, 可 讓 貼 圖 符 合 物 件 大 小 圖 Step8. 到 Hierarchy 區 塊, 選 擇 Affect Pivot Only, 針 對 物 件 軸 心 做 變 動, 將 軸 心 移 動 到 物 件 底 部, 也 就 是 小 草 的 根 部 圖 Step9. 接 下 來 再 到 Modify 面 板 中, 敲 擊 Bend 功 能, 其 設 定 如 下 : Angle:50 Direction:90 Bend Axis 選 擇 Y 軸 圖 以 上 這 些 部 驟 已 經 完 成 了 第 一 根 草, 接 下 來 我 們 多 複 製 另 外 三 組, 分 別 調 整 Bend 的 Angle 設 定, 各 為 形 成 如 圖 彎 曲 度 各 有 差 異 的 草 然 後 利 用 複 製 功 能, 複 製 出 各 種 不 同 角 度 的 草 而 且 愈 茂 密 愈 好, 再 把 複 製 好 的 草 放 到 剛 才 做 好 的 地 形 上, 這 樣 整 個 草 地 便 成 形 了 如 右 邊 兩 張 圖 所 示 接 下 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

61 來 就 只 剩 下 貼 上 草 的 材 質 了 [ 貼 圖 ] 草 的 貼 圖 製 作 Step1. 在 PhotoShop 中 開 啟 一 張 200 * 500pixel 的 長 條 形 圖 檔, 使 用 Filter > Render > clouds 製 作 基 本 基 調 Step2. 將 圖 片 顏 色 調 成 綠 色 系 列, 但 不 要 只 使 用 單 一 顏 色, 儘 量 使 用 多 種 綠 混 合, 再 使 用 Blur 模 糊 畫 面, 並 將 中 間 部 份 的 色 調 調 暗 一 些, 來 模 擬 小 草 中 間 有 些 凹 凹 凸 凸 的 部 份 Step3. 加 上 模 糊 的 黑 色 線 條, 並 且 調 淡 黑 色 線 條 圖 層, 將 檔 案 存 成.tga, 這 樣 就 可 以 完 成 小 草 的 表 面 貼 圖 了 完 成 後 的 圖 可 參 考 右 圖 Step4. 另 外 需 要 製 作 一 張 遮 罩, 在 3D Studio Max 中, 這 種 貼 圖 技 計 是 相 當 受 歡 迎 的, 因 為 它 可 以 使 物 體 變 得 更 真 實, 甚 至 可 讓 肉 眼 分 辨 不 出 真 假 圖 圖 圖 圖 無 論 是 使 用 Photoshop 還 是 PhotoImpac 都 可 以 製 作 遮 罩, 也 都 可 以 製 作 貼 圖 的 功 能, 端 看 使 用 者 習 慣 使 用 哪 一 張 方 式 來 製 作, 但 是 Photo Shop 有 更 為 廣 泛 的 功 能, 在 某 些 特 別 的 場 合 會 更 實 用 圖 Step5. 打 開 Material Editor, 定 義 小 草 材 質 為 Grass 勾 選 2-Sides 讓 小 草 模 型 正 反 兩 面 都 會 顯 示 出 材 質 Step6. 鎖 定 Ambient 和 Diffuse 顏 色 設 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 51

62 定 RGB 為 99,118,99 Specular 顏 色 設 定 RGB 為 215,230,215 Step7. 調 整 Self-lllumination 為 30 Step8. 在 Diffuse 區 塊 加 入 草 的 貼 圖 Grass.tga 設 定 Blur 值 為 0.01 選 取 Bitmap 再 加 入 剛 才 所 製 作 的 小 草 的 圖 片 Step9. 同 樣 的, 先 選 取 小 草 模 組, 然 後 再 點 貼 圖, 這 樣 小 草 就 貼 上 圖 片 了 算 圖 結 果 如 右 圖 所 示 圖 現 在 整 個 草 地 已 經 完 成 了, 接 下 來 要 做 的 是 環 境 貼 圖, 讓 整 個 畫 面 看 起 來 更 豐 富 [ 環 境 貼 圖 ] 天 空 在 3D Studio Max 裡, 我 們 可 使 用 Combusion 來 製 作 雲 朵, 但 是 算 圖 時 間 太 過 冗 長, 參 數 也 不 好 控 制, 所 以 如 果 不 是 要 強 調 雲 本 身 的 話, 不 建 議 使 用 圖 當 然, 要 製 作 天 空, 拿 數 位 相 機 實 拍 是 最 方 便 的 方 式, 但 是 也 需 要 考 慮 到 天 氣 氣 候, 還 有 就 是 雲 朵 的 形 狀 是 否 符 合, 其 實 也 不 是 那 麼 的 容 易 就 找 到 理 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

63 想 中 的 雲 朵 圖 而 3D Studio Max 中, 有 內 建 的 天 空 圖 片 如 sky.jpg cloud2.jpg 等 共 四 張, 建 議 初 學 者 可 直 接 使 用, 既 方 便 有 簡 單 大 方 圖 有 幾 套 很 好 的 軟 體 可 用 來 搭 配 天 空 背 景 的 製 作 Bryce 或 TerraGen 都 是 不 錯 的 選 擇, 用 此 軟 體 來 產 生 天 空 貼 圖 再 以 pohtoshop 來 做 修 圖, 這 樣 也 是 一 個 很 好 的 方 法, 可 讓 天 空 的 圖 不 失 新 鮮 感, 又 是 理 想 中 的 雲 朵 右 邊 是 幾 張 3ds max 內 建 的 天 空 圖 及 書 中 作 者 分 享 出 已 完 成 的 天 空 圖 片 圖 圖 Step1. 首 先 點 選 Render 選 單, 選 擇 Environment Step2. 於 對 話 框 中 勾 選 Use Map, 再 點 選 Environment Map 選 bitmap 圖 鍵 入 OK 後, 再 加 入 Blue- Sky.tga 圖 圖 Step3. 接 下 來 點 選 Material Editor 鍵, 選 取 一 顆 未 貼 圖 的 球, 把 Environment Map 直 接 拖 曳 到 未 貼 圖 的 球 上, 則 此 時 畫 面 如 右 圖 所 示 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 53

64 Step4. 接 下 來 接 不 必 要 的 對 話 方 塊 結 束 後, 回 到 View 選 單 選 擇 Viewport Background 在 此 對 話 方 框 裡, 勾 選 Use Environment, Viewport 選 擇 要 顯 示 天 空 背 景 圖 的 視 埠 按 下 OK 鍵 圖 Step5. 在 該 視 埠 右 上 角, 按 滑 鼠 右 鍵, 勾 選 Show Background 即 可 就 這 樣 天 空 的 圖 也 貼 好 了!! Step6. 現 在 我 們 來 算 圖 看 看 結 果 如 何 吧! 圖 接 下 來 我 們 要 做 的 是 玫 瑰 花 瓣 飄, 要 運 用 到 的 技 巧 有 模 組 製 作 攝 影 機 光 源 以 及 動 態 的 設 定 圖 [ 建 模 貼 圖 ] 花 瓣 製 作 Step1. 使 用 Line 工 具 在 top 視 埠 中 畫 出 花 瓣 的 外 形 Step2. 到 Modifier List 敲 擊 Edit Mesh, 將 線 條 變 成 實 體, 再 加 入 UVW Mapping 貼 圖 軸, 貼 圖 方 式 使 用 Planar 圖 由 於 花 瓣 的 製 作 方 式 都 和 小 草 的 製 作 方 法 完 全 相 同, 所 以 在 此 多 以 文 字 帶 過, 就 不 再 多 做 贅 述 了 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

65 Step3. 加 入 Bend, 設 定 Angle 為 -120, Bend Axis 為 X 軸 Step4. 再 次 使 用 Bend, 設 定 Angle 為 -40,Direction 為 90,Bend Axis 為 Y 軸 現 在 的 花 瓣 會 變 成 像 右 圖 一 樣 的 形 式 使 用 兩 次 Bend 使 得 花 瓣 更 有 活 生 生 輕 飄 飄 的 柔 順 感 Step5. 在 場 景 物 件 上 按 下 滑 鼠 右 鍵, 選 擇 Convert to: 的 Convert to Editable Mesh, 以 利 後 面 動 態 調 整 圖 圖 Step6. 如 此 一 來, 玫 瑰 花 瓣 已 做 好 一 片 了, 現 在 只 要 再 貼 圖 上 去 就 完 成 了 Step7. 直 接 在 Photo Impc 或 Photo Shop 做 好 玫 瑰 花 瓣 的 材 質 利 用 和 小 草 的 貼 圖 方 式 一 模 一 樣 貼 上 材 質 後 算 圖 看 看 結 果 如 何 圖 [ 動 畫 ] 玫 瑰 花 飄 的 製 作 Step1. 從 Create >Geomentry>Particle System > Super Spray 按 鈕, 接 著 到 場 景 中 加 入 分 子 效 果 Step2. 在 第 一 區 塊 基 本 選 項 Basic Parameters,Viewport Display 設 定 會 Mesh, 方 便 我 們 可 以 即 時 檢 視 圖 Step3. 第 二 區 塊 Particle Generation 是 用 來 控 制 分 子 的 產 生,Particle Quantity 勾 選 Use Total, 分 子 總 數 設 定 300: ParticleMotion 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 55

66 的 Speed 設 定 為 30,Variation 設 定 為 5%,Particle Timing 的 Start,End, Display Until,Life 格 數 設 定 為 -30,150,180,80, 如 右 圖 所 示 Step4. 點 選 New 按 鈕 產 生 一 組 新 的 亂 數 Step5. 第 三 個 區 塊 Partcle Type, 選 擇 Instanced Geometry, Pick Object 加 入 花 瓣 Line05 點 選 Get Material From 把 花 瓣 的 材 質 賦 予 分 子 圖 Step6. 第 四 個 區 塊 在 Rotation and Collision 區 塊, 設 定 SpinTime 為 20,Variation 為 30%, 當 SpinTime 的 值 愈 小, 那 麼 分 子 的 旋 轉 速 度 就 愈 快 Step7. 現 在 我 們 可 以 看 出 玫 瑰 色 瓣 是 以 直 線 的 方 式 射 出 呈 現, 加 入 風 的 影 響 讓 花 瓣 有 所 變 化, 看 起 來 會 更 真 實, 所 以 現 在 到 Creat > Space Warps > wind 鍵, 加 入 風 的 動 力 Step8. 接 著 設 定 風 的 Decay 為 1, 增 加 風 力 的 變 化 Step9. 點 選 Bind to Space Warp, 將 風 力 Wind 掛 到 SuperSpray 上, 可 以 發 現 花 瓣 會 受 到 風 力 的 影 響 Step10. 現 在 將 整 個 動 態 過 程 掛 到 先 前 製 作 好 的 青 空 草 原 上, 結 果 就 如 右 圖 所 示 圖 圖 圖 Step11. 如 果 認 為 這 樣 花 瓣 還 不 夠 的 話, 可 以 直 接 複 製 另 一 組 Super Spray02 改 變 第 二 區 塊 的 Seed 亂 數 值, 即 第 四 區 塊 的 Rotation 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

67 and Collision 的 Spin Time 和 Variation, 成 為 兩 組 不 同 的 花 瓣 噴 射 系 統, 再 調 整 到 場 景 正 確 位 置, 即 可 右 邊 幾 張 圖 是 算 圖 出 來 的 結 果 現 在 只 要 把 做 好 的 紅 花 飄 動 畫 壓 片, 製 成 AVI 檔 即 可 Step12. 點 選 Rendering 選 單 裡 面 的 Render, Time Output 要 點 選 Active Time,Output Size 解 析 度 要 填 入 800*600 圖 圖 Step13. 點 選 Fies 鍵 入 檔 名 及 路 徑, 再 選 擇 壓 片 的 視 埠, 按 下 Reader 鈕, 便 自 動 開 始 製 作 AVI 檔 了 圖 城 市 [ 建 模 ] 建 築 物 建 模 Step1. 開 啟 3d studio Max, 在 Creat > Shapes > Lines 選 取 直 線 功 能 圖 Step2. 依 照 Creat > Shapes > Line 直 功 畫 點 的 方 式, 我 們 大 致 上 畫 一 平 面 圖, 與 其 路 徑 Step3. 選 擇 Select Object 功 能, 選 取 剛 才 畫 好 的 平 面 造 型 Step4. 在 命 令 面 板 裡, 選 擇 Create > Geometry > Compound Object 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 57

68 > Loft 功 能 Step5. 在 Creation Method 選 項 裡, 點 一 下 Get Path 鈕, 而 後 用 游 標 點 一 下 建 好 的 路 徑 Step6. 在 命 令 面 板 裡 選 取 一 個 Box 物 件 在 Front 視 埠 中, 建 立 兩 個 長 方 形, 並 將 他 們 Attch 在 一 起, 因 為 這 裡 要 做 布 林 運 算 Step7. 選 取 第 一 個 物 件 並 在 命 令 面 板 中, 選 擇 Create > Geometry > Compound Object>Boolean 功 能 Step8. 在 Pick Boolean 選 項, 用 左 鍵 點 一 下 Pick OperandB 鈕 後, 再 使 用 遊 標 移 至 視 埠 裡, 點 一 下 第 二 個 物 件 圖 圖 Step9. 在 命 令 面 板 中 選 取 Box, 並 再 建 立 一 個 四 方 體, 複 製 Step10. 同 樣 的 做 法, 點 取 Boolean 功 能, 在 Pick Boolean 選 項 裡, 用 左 鍵 點 一 下 Pick Operand B 鈕 後, 再 用 游 標 移 至 視 窗 裡, 點 一 下 b 物 件 圖 Step11. 在 命 令 面 板 上 選 取 Line 直 線 功 能, 依 照 剛 才 的 步 驟 再 畫 一 次 造 形 平 面 圖 及 路 徑 Step12. 選 取 平 面 造 型, 在 命 令 面 板 裡, 再 次 點 選 Loft 功 能, 在 Creation Method 選 項 裡, 點 一 下 Get Path, 再 用 游 標 點 一 下 剛 才 新 建 的 路 徑 圖 Step13. 在 命 令 面 板 上, 選 擇 Creat > Geometry> Extended Primitves > Capsule 膠 囊 模 型 功 能, Sides:12 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

69 Step14. 在 物 件 上 按 右 鍵, 即 可 拉 出 另 一 個 功 能 表, 在 裡 面 選 取 Convert To Editable Mesh 功 能 來 編 輯 模 型 Step15. 把 Capsule 放 置 在 模 型 最 上 方 適 當 的 位 置, 這 樣, 一 棟 大 樓 便 完 成 囉!! 圖 圖 然 後 算 圖 看 看 現 在 模 型 變 成 了 什 麼 樣 子 Step16. 大 致 上 的 做 法 都 是 一 樣 的, 可 自 行 做 變 化 複 製, 建 立 出 很 多 的 建 築 物 放 在 一 起 的 結 果, 就 可 以 變 成 右 圖 都 市 的 樣 子 了 圖 [ 貼 圖 ] 城 市 貼 圖 技 巧 在 這 裡 我 們 必 需 先 在 PhotoImpac 裡 做 好 需 要 貼 的 圖, 如 大 樓 樓 頂 很 多 窗 戶 的 大 廈 用 白 色 黃 色 黑 灰 色 的 感 覺 來 呈 現 把 所 有 要 用 的 圖 都 先 做 好 收 集 好 之 後, 接 下 來 的 貼 圖 就 會 方 便 許 多 了 圖 Step1. 首 先 點 選 Material Editor 材 質 編 輯 器 上 點 一 下 左 鍵, 這 樣 對 話 方 框 便 彈 了 出 來 Step2. 我 們 自 動 選 取 第 一 個 材 質, 將 材 質 名 稱 改 成 Builder1 Step3. 在 Shading 上 設 定 為 Blinn 設 定 Specular Level:15 Glossiness:10 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 59

70 Step4. 在 Maps 選 項 中 選 擇 Diffuse Color 在 旁 邊 的 None 鈕 按 一 下, 即 會 出 現 Material > Maps Browser 視 窗 Step5. 選 取 Bitmap 圖, 即 會 出 現 Select bitmap Image File 交 談 框 圖 Step6. 選 好 圖 之 後, 按 下 OK 鍵, 則 Sample 框 裡 便 會 出 現 這 張 圖 片 Step7. 把 這 張 圖 片, 複 製 到 Bump 裡, 並 且 鍵 入 60 這 樣, 所 有 的 材 質 貼 圖 都 設 定 好 了 Step8. 把 要 貼 上 此 材 質 的 物 件, 也 就 是 建 築 物 本 體, 先 選 取 起 來 圖 Step9. 接 著 再 到 Modify 面 板 中, 敲 擊 UVW Map 功 能 就 這 樣 材 質 就 貼 上 了 Step10. 接 下 來 是 要 貼 建 築 物 旁 邊 的 黑 色 小 柱 子 選 好 物 件 後, 在 Modify 面 板 使 用 同 樣 UVW Maping 貼 圖, 在 shading 設 定 成 Blinn Specular Level: 15 Glossiness: 10 Step11. 在 Blinn Basic Paramenters 選 項 裡 將 Diffuse 的 RGB 輸 入 107,107,107, 而 Ambient 的 RGB 輸 入 8,8,8 Step12. 接 下 來 要 貼 的 物 件 是 大 樓 頂 上 類 似 圓 球 體 的 Object, 一 樣 先 選 取 Material Editor 使 交 談 框 彈 跳 出 來 圖 圖 圖 Step13. 我 們 選 擇 一 個 未 貼 上 圖 的 球 體 Sample, 將 材 質 的 名 字 改 成 大 樓 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

71 樓 頂 Step14. 在 Shading 設 定 為 Blinn 且 設 定 Specular Level:15 Glossiness: 10 Step15. 在 Maps 選 項 中 選 取 Diffuse Color, 接 下 來 在 Diffuse Color 旁 邊 的 None 框 上 用 左 鍵 點 一 下, 即 出 現 Marerial > Maps Browser 視 窗 Step16. 選 取 Bitmap 圖 片, 接 著 出 現 Select Bitmap Image File 交 談 框 圖 圖 Step17. 選 好 圖 片 之 後, 複 製 到 Bump 裡, 並 鍵 入 30 圖 Step18. 所 有 的 材 質 設 定 都 設 定 好 了, 現 在 只 差 貼 圖 軸 了 同 樣 的, 在 Modify 面 板 裡 敲 擊 UVW Map, 參 數 表 會 自 然 顯 示 出 來 圖 Step19. 在 目 前 視 窗 裡 的 物 件 會 出 現 橘 色 框 的 貼 圖 軸, 而 貼 圖 也 會 直 接 受 影 響, 這 樣 就 貼 好 了 第 三 個 物 件 囉 現 在 來 算 圖 看 看 結 果 Step20. 接 下 來 要 貼 的 是 右 邊 畫 面 中 所 點 選 的 物 件 選 取 此 物 件 後, 在 材 質 編 輯 器 Material Editor 上 點 一 下 左 鍵 圖 Step21. 我 們 選 取 一 個 未 貼 圖 的 Sample 把 材 質 的 名 稱 改 成 Opacity 後, 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 61

72 在 shading 設 定 為 Blinn 設 定 Specular Level:20 Glossiness:10 Step22. 在 Blinn Basic Paramenters 選 項 裡 將 Diffuse 的 RGB 改 成 156,176,180, 而 Ambient 的 RGB 改 成 107,124,137 圖 圖 Step23. 在 Maps 選 項 差 選 擇 Diffuse Color 旁 邊 的 左 鍵 None, 即 出 現 Material > Maps Browser 視 窗 圖 Step24. 選 取 Bitmap, 即 會 出 現 Select Bitmap Image File 交 談 框 選 取 做 好 的 圖 片 後, 在 Sample 框 裡 便 會 見 到 glasblikb.gif 這 張 圖 片 效 果 圖 Step25. 所 有 的 材 質 都 設 定 好 了 之 後, 現 在 只 差 貼 圖 軸 了, 所 以 同 樣 的 在 Modify 面 板 中 使 用 UVW Maps 功 能, 其 參 數 表 自 然 會 顯 示 出 來 Step26. 目 前 視 窗 裡 的 物 件 就 會 出 現 橘 色 的 框 框, 而 貼 圖 就 可 以 直 接 受 影 響 了 在 Mapping 裡 要 選 取 Box 貼 圖 軸 圖 Step27. 鍵 入 Length:17,Height:4 就 完 成 了 此 物 件 的 貼 圖 Step28. 就 這 樣 大 樓 大 致 上 都 算 完 成 了 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

73 Step29. 接 下 來 我 們 來 算 圖 看 看, 現 在 的 樓 變 成 了 什 麼 樣 子 Step30. 現 在 我 們 選 取 一 張 Plane Object 用 來 製 作 地 板, 只 要 將 這 張 plane 放 置 在 建 築 物 的 最 下 層, 看 起 來 就 像 是 一 條 地 平 線 了 一 棟 大 樓 完 成 後, 接 下 來 其 他 的 建 築 物 就 會 容 易 上 手 的 多 了, 我 們 利 用 相 同 的 技 巧, 製 作 了 許 多 建 築 物 的 模 組 變 化 可 自 行 調 整, 這 樣 看 起 來 就 像 是 一 座 城 市 了, 右 邊 的 兩 張 圖 可 供 參 考 但 是 看 起 來 似 乎 是 暗 了 一 點, 所 以 接 下 來 我 們 要 用 使 用 光 源 及 攝 影 機, 讓 整 座 城 市 亮 起 來 要 使 用 在 城 市 的 圖 片 不 要 都 用 同 一 張, 要 有 所 區 分, 雖 說 一 張 圖 片 可 重 覆 使 用, 但 如 果 重 覆 率 過 高, 看 起 來 也 會 不 真 實 [ 光 源 ] 城 市 的 陽 光 在 3D Studio Max 裡 所 提 供 的 光 源 共 有 五 種, 分 別 是 TargetSpot TargetDirect Omni FreeSpot FreeDirect 每 一 種 所 使 用 的 場 合 及 用 途 皆 不 同 在 此, 我 們 先 介 紹 城 市 中 所 要 使 用 到 的 太 陽 光 TargetSpot 圖 圖 圖 圖 Step1. 首 先 在 命 令 面 板 中 選 取 Create > Lights 建 立 燈 光 功 能 Step2. 在 Object Type 裡, 點 選 Target Spot, 即 有 參 數 表 出 現 Step3. 在 參 數 將 General Paramenter 裡 的 Cast Shadows 陰 影 功 能 打 開 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 63

74 Step4. 先 將 視 埠 改 置 Left 比 較 好 掌 握 光 源 的 位 置, 再 把 十 字 游 標 移 至 適 當 的 位 置 後, 點 一 下 左 鍵 即 可 建 立 Spot01 了 Step5. 在 命 令 面 板 裡 選 取 Modify 編 輯 功 能 來 編 輯 燈 光 在 色 塊 上 把 RGB 更 改 成 255,255,255 的 顏 色 Step6. 現 在 算 圖 一 次 看 看 ( 如 右 圖 ), 是 否 多 了 太 陽 光, 變 亮 了 許 多 呢 圖 接 下 來 我 們 要 使 用 的 是 Camera 攝 影 機, 因 為 我 們 要 做 的 是 城 市 鳥 瞰 圖, 所 以 需 要 利 用 Camera 做 一 個 導 覽 的 動 畫 [ 攝 影 機 ] 城 市 鳥 瞰 動 畫 Step1. 首 先 在 Create 命 令 板 中 選 取 Camera 按 鈕, 出 現 兩 張 攝 影 機 形 式, 分 別 是 Target 和 Free 點 選 Target Camera 圖 Step2. 在 Left 視 窗 中, 拉 出 所 要 放 置 的 位 置 即 可, 視 影 機 的 焦 距 可 自 行 調 整 Step3. 在 Perspective 視 埠 中, 將 滑 鼠 放 置 在 左 上 角, 點 滑 鼠 右 鍵, 則 出 現 一 選 單, 選 取 View 後 又 會 出 現 可 顯 示 的 視 埠, 此 時 選 擇 Camera01 圖 圖 Step4. 則 Perspective 視 埠 就 會 變 成 Camera 所 攝 影 到 的 畫 面 了 如 右 圖 所 示,Front Top Left 視 埠 可 讓 使 用 者 較 容 易 調 整 攝 影 機 的 位 置, 而 右 下 角 的 Camera 視 埠 會 自 動 根 據 使 用 者 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

75 的 調 整 而 移 動 Step5. 現 在 會 使 用 攝 影 機 後, 便 開 始 製 作 動 畫 了 首 先 點 選 時 間 軸 的 右 下 方 有 一 個 按 鈕 Anirnate 鈕, 點 選 之 後 會 變 成 紅 色 的 Step6. 變 成 紅 色 的 時 後 表 示 錄 製 開 始, 此 時 時 間 軸 也 會 變 成 紅 色 的 時 間 軸 上 的 數 字 表 示 影 格, 當 一 格 影 格 變 成 紅 色 的 小 方 塊 時, 表 示 此 區 塊 錄 製 已 完 成, 所 以 在 製 作 動 畫 時 若 要 調 整 模 組 要 記 得 先 把 Anirnate 錄 製 取 消, 也 就 是 變 回 原 本 的 灰 色, 這 樣 才 不 會 把 做 好 的 動 畫 搞 砸 了!! Step7. 而 時 間 軸 的 預 設 值 通 常 是 100 個 影 格, 若 您 覺 得 影 格 不 夠 或 太 多, 也 可 以 自 行 增 加 / 減 少 影 格, 點 選 Time Configuration 鈕, 即 會 出 現 一 個 對 話 方 塊 可 供 調 整, 如 右 圖 圖 圖 Step8. 現 在 把 時 間 軸 移 到 50 的 位 置, 並 按 下 Anirnate 鈕, 開 始 移 動 攝 影 機 Step9. 確 定 好 位 置 後, 看 看 時 間 軸 上 是 否 有 一 紅 色 小 方 塊 出 現 若 是 的 話 就 表 示 0 到 50 的 影 格 已 錄 製 完 成 了 此 時 可 按 下 play 來 撥 放 看 看 圖 Step10. 除 了 攝 影 機 可 移 動 旋 轉 之 外, 我 們 也 可 以 利 用 場 景 的 移 動 旋 轉 來 製 作 動 畫 Step11. 若 有 不 滿 意 的 地 方, 可 再 重 新 錄 製, 只 需 將 紅 色 的 小 方 塊 刪 掉 即 可 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 65

76 由 於 此 動 畫 是 由 物 件 移 動 Move 所 形 成, 並 非 前 面 的 玫 瑰 花 飄 有 特 效 設 定 可 使 用, 所 以 若 動 作 有 轉 換 的 地 方, 要 分 段 錄 製, 否 則 結 果 可 能 會 和 預 期 中 的 有 很 大 的 出 入 哦!! 這 點 要 特 別 注 意 右 邊 的 幾 張 圖 是 壓 片 完 成 後 的 幾 個 畫 面, 可 提 供 給 使 用 者 參 考 圖 圖 古 廟 [ 建 模 ] 古 廟 模 組 古 廟 的 製 作 事 實 上 並 不 難, 大 多 是 使 用 材 質 貼 圖 讓 人 產 生 視 覺 效 果, 而 它 的 模 組 只 用 到 了 Box 或 是 plane 還 有 Loft 功 能 就 可 以 完 成 了 圖 圖 圖 Step1. 在 命 令 面 板 裡 選 擇 Creat > Geometry>Standard Primitives > box 功 能 圖 Step2. 在 視 窗 中, 建 立 五 個 正 方 體, 如 右 圖 所 示 Step3. 在 命 令 面 板 上 選 擇 Create > Shapes > Line 直 線 功 能 圖 Step4. 在 Left 視 埠 中 畫 好 階 梯 的 造 型 且 在 Top 視 埠 中 畫 好 路 徑 如 右 圖 所 示 Step5. 先 選 取 好 平 面 造 型 再 點 選 命 令 面 板 中 Creat > Geometry > Compound Object > Loft 造 型 功 能 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

77 Step6. 在 Creation Method 選 項 裡, 點 一 下 Get Path 鈕, 而 游 標 點 一 下 建 好 的 路 徑 階 梯 就 完 成 了 Step7. 在 命 令 面 板 裡 選 擇 Create > Geometry>Standard Primitives > Cylinder 功 能 Step8. 在 窗 窗 裡, 建 立 一 個 圓 柱 體, 如 右 圖 所 示 在 命 令 面 板 裡, 選 取 Modify 編 輯 圓 柱 體, 其 設 定 如 下 :Radius: 50 Sides: 10 Slice on 開 啟 Slice to: 180 建 立 好 了 之 後, 複 製 多 個 圓 柱 體 適 當 的 放 置 在 石 位 階 上 方 置, 即 可 Step9. 在 命 令 面 板 上 選 擇 Line 直 線 功 能, 依 照 Create > Shapes > Line 直 線 功 能 劃 點 的 方 式, 畫 出 古 廟 屋 簷 的 造 型, 為 了 讓 使 用 者 看 的 更 清 楚, 在 這 裡 使 用 單 一 視 埠, 右 圖 是 Left 視 埠 圖 圖 圖 Step10. 接 著 再 給 一 條 路 徑, 在 這 裡 路 徑 比 較 不 那 麼 重 要, 因 為 成 型 後 可 再 自 由 調 整 Step11. 選 取 已 經 用 過 非 常 多 次 的 Loft 功 能, 在 Creation Method 選 項 中, 點 一 下 get Path 鈕 而 後 用 游 標 點 一 下 建 好 的 路 徑 圖 Step12. 現 在 古 廟 屋 簷 的 底 也 建 好 了 為 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 67

78 求 更 精 細, 我 們 再 次 使 用 Loft 功 能, 首 先 先 選 取 Circle 功 能 Step13. 畫 一 個 適 當 的 小 圓 圈, 用 來 做 造 型 如 右 邊 Left 視 埠 圖 所 示 同 樣 的, 在 命 令 面 板 中 選 取 Loft 功 能, 先 點 取 畫 好 的 造 型, 再 點 取 Get path 鈕, 最 後 再 點 一 下 路 徑, 這 樣 一 個 屋 簷 的 裝 飾 便 完 成 了, 只 要 再 複 製 即 可 如 右 圖 所 示 圖 Step14. 把 上 一 個 步 驟 做 好 的 裝 飾 複 製 約 二 十 個 左 右, 放 置 在 屋 簷 上 方, 現 在 我 們 來 看 看 模 組 變 成 了 什 麼 樣 子 呢 就 這 樣, 古 廟 的 模 型 做 好 了 若 還 有 想 要 增 加 的 裝 飾 品, 如 石 雕 等, 利 用 貼 圖 的 技 巧 都 可 加 以 變 化 圖 [ 貼 圖 ] 古 廟 的 材 質 Step1. 首 先 選 取 Select Object 功 能, 選 取 右 圖 所 示 的 物 件 Step2. 用 滑 鼠 游 標 在 工 具 列 中 的 Material Editor 材 質 編 輯 器 上 點 一 下 左 鍵, 其 交 談 框 便 會 出 來 Step3. 自 動 選 取 第 一 個 材 質, 將 材 質 的 名 稱 改 成 Ground 後 圖 圖 Step4. 在 Shading 上 設 定 為 Blinn Specular Level: 15 Glossiness: 10 Soften: 0.1 Step5. 在 Maps 選 項 中 選 擇 Diffuse 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

79 Color Step6. 在 Diffuse Color 旁 邊 的 None 鈕 上 按 一 下, 就 會 出 現 Material > Maps Browser 對 話 方 塊 Step7. 請 選 取 Bitmap 圖 片, 接 著 就 會 彈 出 Select Bitmap Image File 交 談 框 此 框 是 用 來 給 您 選 擇 您 所 需 要 用 的 圖 片 圖 Step8. 選 擇 3dsmax3> maps > architex > concfnd2.jpg 出 來, 這 張 圖 是 3d studio max 裡 面 內 建 的 圖 檔, 選 取 後 在 Sample 裡 就 會 看 到 如 右 圖 所 示 Step9. 在 Maps 選 項 中 選 擇 Bump, 並 鍵 入 80 圖 Step10. 按 下 在 Bump 旁 邊 的 None 鈕, 出 現 Material > Maps Browser 視 窗 Step11. 接 著 再 次 選 取 Bitmap, 即 會 出 現 Select BitmapImage File 交 談 框, 這 裡 和 Diffuse 是 完 全 相 同 的 動 作 Step12. 此 時 請 選 擇 3dsviz3 > maps > brickbmp.gif 這 張 圖 片 現 在 我 們 按 下 Assign Material to Selection 鈕 Step13. 所 有 的 材 質 貼 圖 都 設 定 好 了, 現 在 只 差 貼 圖 軸 了, 所 以 我 們 在 命 令 面 板 裡, 選 擇 Modify 面 板 Step14. 在 Modifiers List 裡 敲 擊 UVW Map 功 能, 其 參 數 表 自 然 會 顯 示 圖 圖 圖 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 69

80 出 來 Step15. 而 此 時 在 視 窗 裡 的 物 件 會 出 現 橘 色 框 的 貼 圖 軸, 而 貼 圖 也 會 直 接 被 受 影 響 而 更 改 Step16. 在 Mapping 裡, 鍵 入 Length: 20 Width:50, 即 可 圖 Step17. 接 下 來 要 貼 的 物 件 是 階 梯 下 的 長 走 道, 先 選 取 好 此 物 件 Step18. 點 一 下 Material Editor 材 質 編 輯 器 其 Material Editor 交 談 框 變 會 彈 出 來 Step19. 我 們 選 取 第 二 個 材 質 Sample, 將 其 名 稱 改 為 dir, 在 Shading 上 設 定 為 Blinn 圖 圖 圖 Step20. 接 下 來 設 定 Specular Level: 15 Glossiness:10 圖 Step21. 在 Maps 選 項 中 選 擇 Diffuse Color 在 Diffuse Color 旁 邊 的 鈕 None 上 點 一 下 就 會 出 現 Material > Maps Browser 視 窗 圖 Step22. 從 裡 面 選 取 Bitmap 即 會 出 現 Select BitmapImage File 交 談 框, 其 實 貼 圖 的 方 式 都 是 一 樣 的 選 取 好 您 所 要 的 圖 片, 便 會 在 Sample 框 裡 見 到 這 張 圖 Step23. 將 這 張 圖 片 複 製 到 Bump, 並 鍵 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

81 入 50 Step24. 接 下 來 要 貼 的 物 件 是 階 梯, 先 選 取 好 階 梯 物 件 圖 Step25. 然 後 用 滑 鼠 點 一 下 Material Editor 材 質 編 輯 器, 其 Material Editor 交 談 框 就 會 彈 出 來 我 們 選 取 一 個 未 貼 過 圖 的 Sample 球 體 將 名 稱 更 改 為 ground-1 Step26. 同 樣 的 設 定 Shading 為 Blinn, Specular Level: 15 Glossiness: 10 在 Maps 選 項 中 選 取 Diffuse Color 圖 圖 Step27. 在 Diffuse Color 旁 邊 的 左 鍵 點 一 下, 就 會 出 現 Material > Maps Browser 視 窗 圖 Step28. 從 裡 面 選 取 Bitmap 圖 片, 即 會 出 現 Select Bitmap Image File 交 談 框 Step29. 選 擇 3dsmax3 > maps >architex > Rufbrik.jpg 出 來, 在 Sample 框 裡 便 會 見 到 Rufbrik.jpg 這 張 圖 片 現 在 我 們 按 下 Assign Material to Selection 鈕, 圖 片 就 貼 上 了, 但 是 位 置 還 需 要 稍 微 的 調 整 Step30. 現 在 所 有 的 貼 圖 設 定 都 設 定 好 了, 我 們 只 需 再 去 Modify 面 板 中,Modifiers List 裡 敲 擊 UVW Maps 功 能, 其 參 數 表 自 然 會 顯 示 出 來 圖 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 71

82 Step31. 而 此 物 件 也 會 出 現 橘 色 的 框 線, 在 Mapping 選 取 Box 貼 圖, 並 且 輸 入 Length:11 Width: 8 Height:5 這 樣 就 已 經 貼 好 了 第 三 個 物 件 囉 Step32. 接 下 來 要 貼 的 是 圓 柱, 所 以 先 選 取 好 這 些 圓 柱, 可 利 用 Ctrl 鍵 一 次 選 取 多 個 圖 圖 Step33. 點 一 下 Material Editor 材 質 編 輯 器 則 會 出 現 交 談 框 這 些 步 驟 和 之 前 的 一 樣, 在 這 裡 ( 古 廟 ) 所 使 用 的 貼 圖 技 巧 都 是 一 樣 的 Step34. 在 Shading 上 設 定 為 Blinn 再 設 定 Specular Level: 15 Glossiness: 10 在 Maps 選 項 中 選 取 Diffuse Color 圖 Step35. 在 Diffuse Color 旁 邊 的 None 鈕 上 點 一 下, 即 出 現 Material > Maps Browser 視 窗 從 裡 面 選 取 Bitmap 之 後, 接 著 就 出 現 Select Bitmap Image File 交 談 框 圖 Step36. 選 擇 3dmax3 > maps > architex > concfnd2.jpg 此 圖, 在 Sample 框 裡 就 會 見 到 這 張 圖 圖 Step37. 接 著 再 把 concfnd2.jpg 這 張 圖 複 製 到 Bump 裡 這 樣 材 質 貼 圖 都 設 定 好 了 Step38. 現 在 按 下 Assign Material to Selection 鈕, 圖 片 就 貼 上 了, 但 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

83 是 位 置 還 需 要 稍 微 的 調 整 Step39. 我 們 只 要 再 到 Modify 面 板 上 的 Modifier List 敲 擊 UVW Map 功 能, 其 參 數 表 就 會 自 動 顯 示 出 來 Step40. 在 UVW Map 功 能 裡 Mapping 的 方 塊 中 鍵 入 Length : 42 Width:18 Alignment:Y 軸 Step41. 接 下 來 的 第 五 個 物 件 是 古 廟 的 門, 先 選 取 這 個 物 件 如 右 圖 所 示 為 了 看 的 更 清 楚 在 這 裡 我 們 放 大 視 埠 來 看 Step42. 用 滑 鼠 在 工 具 最 中, 點 一 下 材 質 編 輯 器, 這 樣 Material Editor 交 談 框 就 會 出 來 Step43. 我 們 選 取 第 五 個 Sample 球 體, 未 貼 過 材 質 的, 將 其 名 稱 改 為 Door 後, 在 Shading 設 定 為 Blinn, Specular Level : 15 Glossiness:10 Step44. 在 Maps 選 項 中 選 擇 Diffuse Color 在 Diffuse Color 旁 邊 的 None 框 用 左 鍵 點 一 下, 即 出 現 Material > Maps Browser 視 窗 Step45. 從 裡 面 選 取 Bitmap 即 會 出 現 Select Bitmap Image File 交 談 框 接 著 選 取 Door1.jpg 出 來, Sample 框 便 會 見 到 Door1.jpg 這 張 圖 Step46. 現 在 按 下 Assign Material to Selection 鈕, 圖 就 貼 上 了 你 看 是 不 是 很 像 一 個 真 的 門 呢!! Step47. 接 下 來 我 們 要 貼 的 第 六 個 物 件 是 古 廟 的 牆, 也 可 說 是 其 他 的 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 73

84 門 因 為 古 建 築 物 都 有 很 多 的 門, 所 以 這 裡 的 牆 我 們 會 貼 上 很 像 門 的 材 質 首 先 選 取 好 此 物 件 為 了 看 的 更 清 楚 我 們 放 大 Front 視 埠 來 看 圖 Step48. 點 一 下 材 質 編 輯 器, 則 Material Editor 交 談 框 就 出 現 了 圖 Step49. 同 樣 的 選 取 一 個 未 貼 過 圖 的 球 體 當 Sample, 更 改 其 名 稱 為 Door1 Step50. 在 Shading 上 設 定 為 Blinn 再 設 定 Specular Level : 15 Glossiness:10 圖 Step51. 選 取 Bitmap 即 會 出 現 一 交 談 框,Select Bitmap Image File 交 談 框 圖 圖 Step52. 選 好 圖 片 後, 圖 片 會 出 現 在 Sample 框 裡 按 下 Assign Material to Selection, 圖 片 就 貼 上 了 圖 Step53. 同 樣 的 再 到 Modifier List 選 取 UVW Map 功 能, 物 件 出 現 橘 色 方 框 即 可 圖 Step54. 接 下 來 的 屋 簷 和 屋 頂 都 是 用 一 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

85 樣 的 方 式 貼 圖 由 於 在 這 裡 的 貼 圖 方 式 完 全 一 樣, 所 以 就 不 另 再 贅 述 了 全 都 貼 好 圖 之 後, 我 們 現 在 來 算 圖 看 看 結 果 古 廟 的 製 作 其 實 並 不 難, 它 的 重 點 著 重 在 利 用 貼 圖, 讓 人 產 生 視 覺 效 果, 也 許 會 覺 得 一 直 重 覆 同 樣 的 貼 圖 動 作 很 無 趣 但 是 製 作 3D 最 重 要 的 就 是 耐 心 所 以 就 連 是 一 個 小 小 的 物 件 都 要 單 獨 貼 圖, 這 樣 整 體 畫 面 才 會 看 起 來 更 精 緻 也 更 真 實 圖 圖 圖 [ 環 境 貼 圖 ] 古 廟 的 天 空 圖 Step1. 在 下 拉 式 選 單 裡 選 擇 Rendering Environment 環 境 貼 圖 功 能 設 定 圖 Step2. 即 會 出 現 Environment 交 談 框 在 Ambient 裡 將 RGB 分 別 調 成 160,160,160 的 暗 色, 再 按 下 Close 鈕 Step3. 按 下 Environment Map 下 方 的 None 鈕, 出 現 一 對 話 方 塊, 選 取 3d studio max 裡 內 建 的 天 空 圖 圖 圖 Step4. 確 定 後 按 下 ok 鍵, 再 點 選 材 質 編 輯 器, 選 一 顆 未 貼 圖 的 球 體, 將 剛 才 的 None 鈕 ( 現 在 應 該 有 寫 上 圖 片 名 稱 ) 直 接 拖 曳 到 Sample 裡, 就 會 變 成 一 張 背 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 75

86 景, 如 右 圖 Step5. 接 著 再 到 下 拉 式 選 單 View 選 取 Viewport Background 即 會 彈 出 一 對 話 方 塊 Step6. 勾 選 Use Environment 並 在 最 下 方 Viewport 選 取 perspective 視 埠 按 下 OK 鈕 圖 Step7. 最 後 在 Perspective 視 埠 左 上 方 按 右 鍵 選 Show Background, 這 樣 環 境 貼 圖 就 完 成 了!! [ 攝 影 機 ] 拍 攝 古 廟 由 於 這 座 古 廟 我 們 只 有 製 作 正 面, 所 以 在 拍 攝 的 時 後 要 非 常 小 心, 因 為 一 轉 到 側 面 就 有 可 能 會 露 出 破 綻 圖 Step1. 首 先 我 們 先 在 Creat > Cameras 選 取 一 攝 影 機 建 立 鏡 頭 功 能 圖 Step2. 在 視 角 的 控 製 鈕 上 選 擇 Zoom All 全 部 縮 放 功 能 在 Object Type 裡 點 選 Traget 鈕, 即 有 參 數 表 出 現 圖 Step3. 將 十 字 游 標 移 至 下 圖 的 位 置 而 後, 點 一 下 左 鍵 不 放, 就 可 以 拉 出 另 一 端 來 針 對 目 標 物 件 之 後 放 開 左 鍵 這 樣 就 建 立 好 了 一 個 Camera01 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

87 Step4. 在 這 裡 攝 影 機 的 焦 距 是 可 以 控 制 調 整 的, 所 以 要 善 加 利 用 喔 Step5. 在 Perspective 視 埠 中 點 一 下 滑 鼠 右 鍵, 選 取 View > Camera01 則 視 埠 就 會 變 完 攝 影 機 所 拍 攝 到 的 影 象 了 圖 事 實 上 還 有 另 一 種 更 簡 便 的 方 法, 就 是 直 接 在 Perspective 視 埠 中 按 一 下 C 就 可 直 接 改 變 了 兩 種 方 法 皆 可, 看 使 用 者 的 習 慣 而 定 右 邊 幾 張 圖 是 攝 影 機 用 不 同 角 度 所 拍 攝 到 的 情 形 圖 海 景 我 們 會 先 建 立 海 岩 並 貼 業 材 質, 然 後 是 天 空 的 Enironment 貼 圖, 接 著 是 水 体 表 面 的 材 質 隨 後, 我 們 會 在 水 体 幾 何 一 加 入 SapceWarps, 再 使 VolumeFog 將 水 体 與 天 空 混 合 在 一 起 圖 Step1. 在 上 視 圖 中, 建 立 一 個 400*400 的 QuadPatch 將 LengthSegs 改 為 12,WidthSegs 也 改 為 12 套 用 EditPatch 編 輯 器 到 頂 點 Sub-Object 層 次 中, 將 Surfa- 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 77

88 ceviewsteps 設 定 為 5,Render- Steps 設 為 7 選 取 幾 個 國 幾 組 頂 點, 沿 著 Y 軸 在 地 平 面 上 下 拖 曳 ( 參 考 圖 中 的 格 線 ) 目 的 是 要 建 立 一 個 PacificNorthCoast ( 太 平 洋 北 岸 ) 的 岩 石 特 質, 也 就 是 波 浪 拍 打 在 沒 有 沙 礫 的 岩 石 上 藉 由 建 立 切 入 或 切 過 貼 圖 內 部 的 極 端 變 形, 就 可 以 建 立 有 流 水 沖 刷 過 洞 穴 的 島 嶼 的 效 果, 把 貼 圖 的 角 落 往 下 拉, 避 免 使 島 嶼 看 地 來 像 長 方 形 成 圖 Step2. 離 開 Sub-Object 模 式, 並 套 用 Noise 編 輯 器, 設 定 為 : Seed: Scale: 5.0 Strength X: 5.0 Y: 5.0 Z: 25.0 圖 Step3. 套 用 第 二 個 Noise 編 輯 器, 將 它 設 定 如 下 : Seed: Scale: 1.0 CheckFractal Roughness: 1.0 Iteration: 5.0 Strenght X: 10.0 Y: 10.0 Z: 10.0 圖 Step4. 將 UVWMap 編 輯 器 套 用 到 整 個 貼 圖 模 型 看 起 庲 應 該 如 所 示 摺 疊 所 有 堆 疊, 只 留 下 可 編 輯 的 網 面 及 UVWMap 編 輯 器 材 也 就 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

89 是 使 用 Collapse To 你 可 以 將 陸 地 及 水 体 幾 偌 摺 成 可 編 輯 貼 圖 但 DisplaceMESHWSM( 稍 後 會 套 用 ) 處 理 一 堆 貼 圖 所 花 費 的 時 間, 遠 大 於 處 理 可 編 輯 綱 面 的 時 間 Step5. 建 立 路 地 材 質 的 第 一 部 份 : 在 Mat-erialEditor 中 選 擇 空 候 的 (Slot) 按 一 下 Material1 並 到 Maps 層 次 中 使 用 Asset Manager(AssetM-anager 公 用 程 式 ) 選 取 sandwave.jpg, 把 它 拖 曳 到 DiffuseColor 色 板 做 為 Bump 色 板 的 實 例 圖 Step6. 開 啟 Materiak/Map Navigator 並 移 到 Material2 移 到 Maps 選 單 中, 並 使 用 AssetManager 將 crac-kmud.jpg 拖 曳 到 DiffuseColor 色 板 上 述 二 例 中 用 Instance 方 法 將 DiffuseColor 色 板 拖 到 SpecularLevel 與 Bumpr 色 板 將 BumpAmount 設 為 200 Step7. 按 一 下 DiffuseColorMAP 色 板, 往 下 到 crackmud.jpg 的 Bump 層 次 中 將 Utiling 與 Vtitling 分 別 按 鈕 這 樣 就 可 以 完 成 其 中 一 個 Blend 材 質 設 為 10.0 圖 Step8. 到 BlendMaterial 上 層 中 從 Material \ Map Nvigator 將 Sandwave.jpg 拖 曳 到 Mask Step9. 現 在 我 們 要 把 FirstBlrnd 材 質 放 SecondBlend 材 質 中 按 一 下 空 白 的 槽 再 按 一 下 Type 按 鈕, 選 取 一 個 Blend 材 質 詢 取 消 舊 材 質 按 下 MaterialEditor 中 由 步 驟 6 到 9 所 建 立 的 Blend 材 質 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 79

90 將 這 個 視 窗 拖 曳 到 Material1 按 鈕, 做 為 第 一 個 Blend 材 質 的 實 例 現 在, 第 一 個 Blend 材 質 已 放 入 第 二 個 材 質 裡, 且 Material2 是 開 啟 的 Step10. 接 下 來 我 們 要 做 出 第 二 個 Blend 材 質 的 Material2 按 一 下 Material2 按 鈕 到 Standard Material 層 次 到 Mps 選 單 中 按 一 下 DiffuseColor 色 板 選 取 Gradient 貼 型 態 Step11. 將 UtilingVTiling 各 設 為 2.0 將 BlurOffiset 設 為 開 啟 Noise 選 單 並 勾 選 On 將 Amount 設 定 為 25.0,Levael 設 定 為 3,Size 設 為 0.1 Step12. 開 啟 GradientParameters 選 單 確 認 GradientType 為 Linear 在 這 個 選 單 中 有 個 第 二 Noise 區 段 設 定 以 下 數 值 : Amount: 1.0 Size: 25.0 Levels: 4.0 NoiseThresh High: 0.3 Smooth: 0 圖 Step13. AsetManager 將 sunset.jpg 拖 曳 並 複 製 到 Gradient Parameters 的 Color#3, 將 bark2.jpg 拖 曳 並 複 製 到 GradientParameters 的 Color#2 Step14. 按 一 下 Color#1 按 鈕 並 選 取 一 張 Mix 貼 圖 使 用 AssetManager 將 olofoil.gif 及 foloage.tag 拖 曳 並 複 製 到 MixParameters 選 單 的 Color#1 及 Color#2 設 定 Mix Amount=60 勾 選 Usecurve 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

91 並 設 定 Upper 為 0.82,Lower 為 0.33 Step15. 使 用 Material/MapNavigator, 到 第 二 個 Blend 材 質 的 Material2 層 次 中, 利 用 置 換 方 法 將 DiffuseColorChanne 按 鈕 拖 曳 到 Specular 層 次 及 Bump 色 板 中 設 定 BumpAmount 為 500 圖 Step16. 到 第 二 個 Blend 材 質 上 方 將 crackmud.jpg 點 陣 圖 從 Material\MapNavigator 拖 曳 並 複 製 到 Mask 色 板 中 Step17. 將 Material 指 定 給 陸 地 貼 圖 Step18. 在 上 視 圖 中 建 立 三 個 目 標 攝 影 機, 把 它 們 放 置 於 環 繞 島 嶼 " 的 不 同 視 圖 中 使 攝 影 機 接 近 水 面, 也 就 是 說, 不 同 的 海 岸 點 上 的 觀 看 者 視 線 高 度 被 包 圍 後 的 最 後 一 個 檔 案 中, 包 括 一 台 樣 本 攝 影 機, 可 將 幾 個 模 型 物 件 串 成 一 列 以 組 的 方 式 沿 著 路 徑 移 動 將 目 標 攝 影 機 連 結 到 一 個 模 型 上, 再 將 其 目 標 連 結 至 另 一 個, 就 可 以 精 確 的 安 置 環 繞 或 穿 越 整 個 島 嶼 的 攝 影 機 的 動 作 Step19. 在 陸 地 上 的 UVW 貼 圖, 選 取 堆 疊 中 的 UVWMap 編 輯 器 勾 選 Sphereical, 按 一 下 Fit 按 鈕 並 設 定 以 下 參 數 : Alignment:Y U Tile: 5.0 V Tile: 5.0 W Tile: 1.0 圖 圖 Step20. 建 立 日 光 系 統 : 在 CreateComm -And 面 板 中 選 取 System 按 鈕, 再 按 一 下 Sunlight 按 鈕 在 上 視 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 81

92 圖 中 建 立 Sunlight 系 統 當 你 觀 察 的 通 過 攝 影 視 圖 之 一 的 方 向 時, 使 用 NouthDirection 旋 轉 器 調 整 指 南 針 的 方 向 如 果 不 滿 意 燈 光, 可 以 在 上 視 圖 中 重 新 調 整 Compass 來 修 正 你 可 以 選 取 Sun01 物 件 並 修 改 Motoin 面 板 下 的 參 數, 而 進 一 步 調 整 Sunlight 系 統 Step21. 選 又 Sub01, 到 Modify 面 板 中 設 定 以 下 參 數 : Cast Shadows: On Multiplier: 2.0 Conyrast: 25 H: 34 S: 53 V: 241 Step22. 在 島 嶼 中 央 建 立 一 個 Omni 光 源 ( 做 為 填 充 光 源 ), 並 升 到 最 高 的 山 峰 之 上, 也 就 是 X=75,Y=0, Z=150 的 位 置 設 定 Mul-itiplier 等 於 0.5 圖 圖 sunset.jpg sunwave.jpg Step23. 呈 現 一 個 攝 影 機 視 圖 結 果 應 如 圖 示 你 會 看 到 貼 好 材 質 且 被 Sun-light 系 統 照 亮 的 陸 塊 藉 由 複 雜 的 材 質 樹, 可 以 將 材 質 貼 至 地 形 表 面 時, 調 整 材 質 樹 不 同 貼 圖 層 次 上 的 Tiling 設 定, 以 及 UVWMap 編 輯 器 中 的 進 階 設 定, 改 變 材 質 的 大 小 海 景 的 天 空 貼 圖 建 立 環 境 有 二 種 方 式 一 種 是 建 立 很 大 的 壓 扁 的 半 球 形, 在 裡 面 放 一 台 攝 影 機, 到 專 其 表 面 線, 並 貼 上 不 重 複 的 材 質 另 一 悝 方 法 是 使 Spherical Environment 貼 圖, 將 不 重 複 的 貼 圖 套 用 到 Envioronment Step24. MaterialEditor 中 選 取 一 個 空 白 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

93 槽 按 一 下 GetMaterial 按 鈕 並 選 擇 Noise 貼 圖 (Environment 只 接 受 貼 圖 - 例 如 藍 色 的 球 ) 在 NoiseParameters 下, 置 換 Color#1 與 Color#2 是 黑 它 的 將 黑 色 換 成 天 藍 色 完 成 下 列 的 設 定 : Source:ObjectXYZ Xtiling:6.0 Angel:90.0 Ytiling:2.0 Angel:0.0 Ztiling:2.0 Angel:90.0 NoiseType:Fractal Size: 50.0 High: 0.56 Low: Levels: 6.0 圖 Step25. 將 第 二 層 Noise 貼 圖 加 入 Colo-r#1( 白 色 ) 在 這 第 二 層 中, 讓 Color#1 保 持 白 色 並 按 一 下 Color#2 成 為 第 二 個 Noise 貼 圖 設 定 如 下 的 其 它 的 參 數 值 : NoiseType:Fractal Low: 25 Size: 25.0 Levels: 6.0 High: 1.00 圖 圖 Step26. 如 下 第 三 層 Noise 貼 圖 : Tiling Color#1 X: 1.0 H: Y: 6.0 S: Z: 0.0 V: 11.0 NoiseType:Regular Color#2 Size: 10.0 H:7.0 High: S: Low: 0.25 V:198.0 Level: 6.0 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 83

94 Step27. 開 啟 Envior 對 話 方 塊 (Renderin -genvironment) 從 編 輯 器 中 的 槽 將 Sky 貼 圖 拖 曳 到 Enviro-nment 貼 圖 按 鈕 中, 指 定 給 環 境 設 定 水 體 要 建 立 波 浪 有 三 種 方 法 第 一 種 方 法 是 做 用 具 有 DisplaceMesh,Wave 及 RippleSpaceWarps 的 非 動 畫 材 質 第 二 種 方 法 是 使 用 更 複 雜 的 動 畫 材 質 來 繪 製 常 面, 並 使 用 DisplaceMeshWSM 讓 材 質 看 面 變 形 第 三 種 方 法 則 結 合 第 一 種 和 第 二 種 方 法 第 一 種 方 法 提 供 較 多 的 運 動 變 數, 第 二 種 方 法 則 提 供 較 複 雜 的 反 射, 而 添 加 了 真 實 性 Step28. 在 上 視 圖 中 建 立 1600*1600, 每 個 方 個 Quad 貼 圖, 使 這 個 陸 地 位 於 中 央 摺 疊 成 一 個 可 編 輯 貼 圖 面, 將 它 標 示 為 Water 頂 點 Falloff 為 100 使 用 圓 形 的 選 取 工 具 在 中 央 建 立 出 一 個 Shellac 材 質 ( 取 消 舊 的 ), 並 把 它 標 示 為 Water_alt1 按 一 下 基 底 材 質 Step29. 將 SpecularLevel 與 Glossiness 都 設 為 0 在 Extended Parameters 選 單 /Reflection Dimming 部 分, 按 一 下 Apply 設 定 DimLevel=1.0,ReflLevel =3.0 圖 圖 圖 Step30. 到 Maps 選 單 按 一 下 Diffuse ColorChannel 按 鈕 並 選 取 一 張 Water 貼 圖 ( 這 個 貼 圖 會 繪 製 波 浪 動 作 的 動 畫, 但 只 能 使 用 數 以 單 一 方 向 進 形 ) 設 定 參 數 為 : NumbWaveSets: 10.0 Amplitube: 6.0 WaveLenMax: 25.0 WaveRadius: 300 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

95 WaveLenMin: 10 在 Play 按 鈕 上 按 右 鍵 並 將 影 格 量 設 為 500 Phase: Animate0-10over500frmes Color#1 H: S: V: 60.0 Color#2 H: S: 74.0 V: 圖 Step31. 到 父 階 層 中, 拖 曳 DiffuseColor Map 色 板 做 為 SpecularLevel 色 板 的 實 例 Step32. 按 一 下 BumpMAP 色 板 並 選 取 一 張 Cellular 貼 圖 將 參 數 設 定 如 下 : Coordinates Source:ObjectXYZ Tiling X:2.0 Y:2.0 Z:2.0 CellularParameters Cell Characteristice:Circular Size: 25.0 Spread: 0.5 Fractal: Checked Roughness:0.2 Thresholds Low: 0.0 Mid: 0.42 High: 0.81 OutputRollout Invert:checked Step33. 到 父 階 層 中, 拖 曳 Bump 色 板 做 為 Displacement 色 板 的 例, 將 BumpAmount 設 為 100,Displac -ementamount 設 為 1 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 85

96 Step34. 到 最 上 層 選 取 Shelac 材 質 到 Maps 選 單, 將 Sky 貼 圖 拖 曳 到 SpecularColor 色 板 以 複 本 來 做 這 個 動 作, 因 為 天 空 是 在 場 景 中 運 作 的 方 式, 使 用 複 本 會 比 較 全 且 簡 單 Step35. 從 Material/MapNavigator, C-ellular 貼 圖 (BaseMaterial -BumpMap 色 板 ) 拖 曳 到 Specular LevelMap 色 板 中 再 從 Shellac Material 貼 圖 選 單 中, 將 Glos-sinessMap 以 及 BumpMap 色 板 中, 做 為 二 者 的 實 例 將 Set-BumpAount 設 定 為 100 Step36. 按 一 下 eflectionmapchannel 按 鈕 並 選 取 一 張 Raytrace 貼 圖 設 定 為 下 : RaytraceParameters( 光 跡 參 數 ) TraceMode:AutiDetect Options: 勾 選 全 部 Background: 使 用 環 境 設 定 GlobalParameters: 勾 FastAda tiveantialiaser BasicMaterialExtensions BasicTinting:Enabled 使 用 SkyEnviroment 貼 圖 複 本 efractivematerialextension Fog:Enabled Step37. 到 父 階 層 中 拖 曳 並 複 製 Ray Trace 貼 圖 ( 在 Reeflect-Map 色 板 中 ) 做 為 Displacem-entMap 色 板 的 實 例 的 材 質 指 定 到 水 体 網 面 Step38. 將 SoaceWarps 套 用 至 水 体 網 面, 離 開 水 体 網 面 Sub-Object 階 層 ( 如 果 還 沒 有 的 話 ) 建 立 一 個 以 島 嶼 為 中 心 的 RippleSpace Warp 設 定 如 下 : 圖 圖 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

97 Amplitude1: 1.5 Amplitude2: 0.5 WaveLengh: 37 Phase: 在 500 格 繪 製 5.0 到 0.0 Circles: 30 Segments: 16 Divisions: 4 Step39. 套 用 WaveSpaceWarp( 在 島 嶼 的 十 點 鐘 方 向 ): Amplitude1: 1.0 Amplitude2: 1.0 WaveLengh: 20 Phase: 在 500 格 繪 製 5.0 到 0.0 Sides: 63 Segments: 74 Divisions: 10 Step40. 選 取 水 体 網 面 並 到 頂 點 SubOb -Ject 階 層, 選 BlindToSpace" Wave, 再 連 結 到 RippleSpaceW -Arp 執 行 動 畫 並 以 適 當 位 置 的 攝 影 機 檢 示 必 要 的 話, 調 整 SpaceWarp 設 定 以 反 映 想 要 的 水 体 動 作 圖 Step41. 水 体 的 最 後 一 個 步 驟 是 套 用 Di-splaceMeshWSM 這 會 讓 Displ-acementMap 色 板 在 變 形 水 体 網 面 時 啟 動 請 注 意!! 當 在 作 這 個 動 作 時, 系 統 容 易 被 操 到 當 機 請 在 執 行 其 它 工 作 時, 使 DisplaceWSM 保 持 關 閉 或 是 不 出 現 圖 超 新 星 爆 炸 Step1. 先 在 場 景 中 放 入 一 個 攝 影 機 (Camera) 和 一 個 球 (Sphere) 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 87

98 Step2. 首 先 第 一 要 建 立 的 物 件 是 爆 炸 後 的 震 波, 這 就 是 這 個 場 景 中 的 主 要 的 物 件, 所 以 呢! 精 緻 的 程 度 是 相 當 重 要 的 喔!! Step3. 在 Objects 標 籤 中, 選 取 Ring Wave 物 件 在 TopView 中 將 RingWave 物 件 放 在 球 圖 的 旁 邊 自 主 功 具 列 標 籤 中, 按 下 Align Tool 按 鈕, 選 取 Start 物 件 核 選 X,Y 及 Z 的 位 置, 將 RingWave 物 件 完 全 對 準 星 球 的 位 置, 然 後 按 下 OK 在 ModifyCommand( 修 改 指 令 ) 面 板 上 ( 目 前 的 RingWave 仍 被 選 取 喔!), 將 參 數 設 定 如 下 : RingWaveSize Radius: Radius Segs: 1 Ring Width: 150 Sides: 250 Height: 2.5 Height Segs: 1 RingWave Timing ( 選 取 Grow 與 Stay) StartTime: 90 GrowTime: 60 EndTime: 160 Inner Edge Breakup On MajorCycles: 10 WidthFlux: 25 CrawlTime: 121 MinorCycles: 29 WidthFlux: 10 CrawlTime: -27 Outer Edge Breakup On MajorCycles: 14 Width Flux: 3.0 CrawlTime: 100 圖 圖 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

99 MinorCycles: 8 WidthFlux: 5.0 CrawlTime: 100 由 於 動 畫 影 格 還 在 (Frame0) 的 時 間 點, 所 以 你 無 法 看 到 你 所 作 的 成 果 只 要 你 將 滑 鼠 指 向 時 間 軸 (TimeSlider) 移 動 到 影 格 100 的 位 置 點 上, 就 可 以 看 到 了 喔!!! Step4. 在 RingWave 上 按 下 滑 鼠 右 鍵, 並 選 取 它 的 屬 性 (Properties) 在 Motion Blur( 動 作 模 糊 ) 部 分, 選 取 Object, 且 確 定 Enabled 已 被 選 取, 接 著 按 下 OK, 並 將 時 間 軸 移 回 影 格 0 Step5. 將 RippleModifier( 漣 漪 編 輯 器 ) 加 入 RingWave 物 件 中, 並 將 參 數 設 定 為 : Amplitude1: 1.0 Amplitude2: 2.0 WaveLength: 10 Phase: 0.0 Decay: 0.0 接 下 來, 我 們 要 來 作 爆 炸 後 星 球 所 產 生 的 碎 片, 我 們 可 以 使 用 分 子 陣 列, 則 可 以 將 這 些 爆 炸 物 從 各 個 方 向 射 出 設 置 分 子 系 統 Step6. 在 圖 中 建 立 一 個 分 子 陣 列, 把 它 放 在 場 景 的 正 中 央 選 定 Start 物 件 作 為 發 射 器 (Emitter), 在 ParticleFORMATION 之 下, 核 選 OverEntireSurface 圖 圖 圖 Step7. 將 Particle Generation 參 數 設 定 如 下 : ParticleQuantity Use Rate: 14 ParticleMotion Speed: 20 Variation: 10 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 89

100 Divergence: 10 ParticleTiming EmitStart: 90 EmitStop: 120 Display Until: 160 Life: 45 Variation: 20 核 選 Creation Time 核 選 Emitter Translation Particle Size Size: 4.0 Variation: 65.0 Grow for: 2 Fade fo: 10 圖 Step8. 將 ParticleType( 分 子 型 態 ) 參 數 設 定 為 Standard 分 子, 並 自 Standard Particle Types 中 Sphere Step9. 在 Particle 陣 列 物 件 上 按 一 下 滑 鼠 右 鍵, 並 於 出 現 的 功 表 中 選 取 Properties, 在 Motion Blur 區 域 中, 選 定 Object, 同 時 確 定 Enabled 已 被 核 選, 接 著 按 下 ok 圖 Step10. 進 入 RenderScene 對 話 方 塊 中, 向 下 捲 至 Object Motion 面 板 上, 並 將 參 數 設 定 如 下 : Duration: 1.0 Samples: 16 Duration Subdivisions:16 接 下 來 呢? 我 們 要 對 每 一 個 物 件 來 建 立 材 質 了 喔!! 圖 建 立 材 質 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

101 Step11. 先 開 始 材 質 編 輯 器 (Material Editor) 選 定 一 項 材 質, 並 命 名 為 shockwave 且 將 參 數 設 如 下 : Self-lllumination:Color Color:(R=83,G=0,B=208) 將 Material Editor 色 板 改 為 1 Step12. 在 Map 下, 按 一 下 Diffuse Color Map 色 板, 並 選 取 Noise, 接 著 將 Noise 參 數 設 定 如 下 : Noise Type:Fractal NoiseThreshold High: 1.0 Size: 45 Levels: 4.0 Step13. 按 一 下 Go 回 到 Parent 將 Noise 貼 圖 自 Diffuse ColorMap 色 板 拖 曳 至 Opacity 色 板 中 做 範 例, 並 將 材 質 應 用 在 RingWave 物 件 上 圖 Step14. 選 取 下 一 個 材 質 slot, 並 命 名 為 Start 在 Self-lllumination 下 的 Blinn Basic Parameters 展 示 中, 核 選 Color 選 項, 同 時 按 下 Diffuse ColorMap 色 板, 選 取 Noise, 保 留 預 設 值 將 Color#1 及 Color#2 的 設 定 值 變 更 為 : Color#1:(R=255,G=90,B=0) Color#2:(R=255,G=192,B=0) Step15. 按 一 下 Go 回 到 Parent 將 Noise 貼 圖 自 Diffuse Color 色 板 拖 曳 至 Self-lllumination 色 板 中, 同 時 將 其 大 小 設 為 80, 並 把 Material Effect 色 板 更 改 為 2 將 材 質 套 用 在 Start 物 件 上 圖 Step16. 將 Start 的 材 質 複 製 到 新 的 材 質 slot, 並 重 新 命 名 為 Particles 在 Diffuse Color Map 色 板 中, 按 下 Noise 貼 圖 將 Color#1 及 #2 設 定 值 變 更 如 下 : 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 91

102 Color#1:(R=42,G=0,B=255) Color#2:(R=129,G=194,B=255) 將 這 個 材 質 套 用 在 Particle 陣 列 中 設 定 光 線 影 帶 後 製 作 Step17. 因 為 爆 炸 產 生 亮 光, 所 以 我 們 就 用 了 Lens Flare( 耀 光 ) 效 果, 所 以 需 要 一 道 光 線 來 運 作 先 在 場 景 中 建 立 Omni 光 源, 並 放 置 於 Start 後 方, 同 時 確 定 光 線 的 部 分 隱 藏 於 攝 影 機 檢 視 中 這 是 一 個 真 實 效 果 的 作 業 內 容, 們 將 使 用 一 系 列 的 暈 光 (glowfilters) 每 個 濾 鏡 都 有 不 同 的 設 定 值, 用 完 成 每 個 場 景 的 樣 子 我 們 也 在 細 節 中 加 入 了 耀 光 濾 (flarefilter), 並 在 背 景 上 日 入 一 個 星 光 濾 (starfieldfilter) Step18. Video Post 對 話 方 塊, 加 入 一 項 Scene 事 件, 並 選 Camera01 view 我 們 將 建 立 第 一 個 影 像 濾 鏡 (Image Filter), 並 應 用 在 星 球 爆 炸 的 畫 中, 同 時 使 用 一 個 光 暈 (glow) 來 加 強 螢 幕 的 發 光 程 度 圖 Step19. 選 取 攝 影 機, 並 加 入 影 像 濾 鏡 事 件, 選 取 LensEffectsGlow, 將 Video Post 參 數 設 如 下 : VP Start Time:0 VP End Time: 101 按 ok Start Time: 0 VP End Time: 101 按 ok Start Time: 0 VP End Time: 101 按 ok Step20. 在 LensEffectsGlow 事 件 上 連 按 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

103 二 下 滑 鼠 鍵, 以 存 取 EditFilterEven 對 話 方 塊, 按 一 下 Setup 按 鈕, 將 參 數 設 定 如 下 : Properties Source: Whole Filter: All Preferences Effect Size:2.0 Color: Pixel Intensity: 35.0 圖 Step21. 將 時 間 軸 移 動 至 影 格 92, 開 始 Ani-mate 功 能, 並 將 Intensity 設 定 為 75 Step22. 格 移 動 至 影 格 99, 並 將 參 數 設 定 如 下 : Preferences Effect Size: 2.0 Intensity: 100 關 閉 Animate 按 鈕 Step23. 並 回 到 Video Post 對 話 方 塊 中, 選 取 攝 影 機 事 件, 並 加 入 另 一 個 影 像 濾 鏡 事 件, 選 取 LensEffectsGlow 項 目, 將 Video Post 參 數 設 定 如 下 : VP StartTime: 102 VP EndTime: 160 按 下 OK 圖 圖 Step24. 攝 影 機 事 件, 也 就 是 新 的 LensEffects Glow 上 連 按 二 下 滑 鼠 鍵, 接 著 按 下 Setup, 並 將 參 圖 數 改 為 : Source Object ID Off Effect ID On Effect ID: 1 Filter: Edge Preferences Effect Size:2.0 Color: Pixel 圖 Intensity: 100 3D 動 畫 電 玩 技 術 93

104 Step25. 按 下 ok 並 回 到 對 話 方 塊 中, 選 攝 影 機 事 件, 加 入 第 三 個 影 像 濾 鏡 (Image Filter) 事 件, 再 一 次 選 取 LensEffects Glow, 並 將 Video Post 參 數 設 定 如 下 : VP Start Time:102 VP End Time: 160 按 一 下 ok Step26. 在 新 的 Lens Effects Glow 上 連 按 二 下 滑 鼠 鍵, 接 著 按 一 下 Setup 按 鈕, 並 將 參 數 設 定 如 下 : Source Object ID Off EffectsID On EffectsID: 2 Filter: All Preferences Effect Size:7.0 Color: Pixel Intensity: 95.0 圖 圖 Step27. 按 一 下 ok 並 回 到 Video Post 次 自 下 拉 功 能 表 中 選 取 Lens Effects Flare 項 目, 並 將 VideoPost 參 數 設 定 如 下 : VP Start Time:60 VP End Time: 160 Step28. 按 一 下 ok 在 新 的 Lens Effects Flare 的 事 件 上 連 按 二 下 滑 鼠 鍵, 按 下 Setup 按 鈕, 將 時 間 軸 移 動 至 影 格 60 上, 並 將 參 數 設 定 如 下 : Lens Flare 屬 性 Seed: 2001 Size: 5.0 Hue: 0.0 Angle: 0.0 Intensity: 10 Squeeze: 10 Node Sources:Omni01 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

105 Lens Flaare 效 果 Brighten: 100 Step29. 在 Prefs 標 籤 中, 確 定 在 Ren-der 下 的 這 些 選 項 (Glow, Ring, Rays,tar 及 Streak), 中 只 核 選 其 中 一 項 Step30. 在 Glow 標 籤 中, 將 參 數 設 定 如 下 :Size:246.0 Step31. 可 以 將 滑 鼠 左 鍵 點 選 漸 層 列, 於 Gradients 上 加 入 新 的 期 標, 同 時 滑 鼠 右 鍵 加 以 點 選, 以 編 輯 這 些 旗 標, 在 Radial Transparency Gradient 集 合 中, 將 參 數 設 定 如 下 : 對 話 方 塊 中, 選 定 攝 影 機 事 件, 並 加 入 另 一 個 影 像 濾 鏡 事 件 Flag #3 R,G&B Value=102,Position=60 Flag #4 R,G&B Value=197,Position=36 Flag #5 R,G&B Value=217,Position=50 Step32. 在 Ring 標 籤 下, 將 Size 設 定 為 96 在 Rays 標 籤 下, 將 Size 設 定 為 150 在 Streak 標 籤 下, 將 Size 設 定 為 25 Width 設 定 為 6.0 圖 圖 Step33. 在 Section Transparency Grandient Set 上, 參 數 應 設 定 如 下 : Flag #3 R,G&B Value=255,Position=50 Flag #5 R,G&B Value=213,Position=7 Step34. 將 時 間 格 移 動 至 影 格 99, 並 啟 動 Animate 功 能, 設 定 Lens Flare 屬 性 如 下 圖 所 示 : Size: 138 Intensity: 100 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 95

106 Step35. 設 定 Lens Flare 參 數 如 下 所 示 :Brighten:274 Step36. 在 Glow 標 籤, 設 定 Size 為 500 RadialTransparencyGradient 集 合 中, 參 數 應 設 定 如 下 所 示 : Flag #3 Position:94 Flag #4 Position:90 Flag #5 Position:75 Step37. 在 Rinf 標 籤 下, 將 Size 設 定 為 167 在 Rays 標 籤 下, 將 Size 設 定 為 481 在 Streak 標 籤 下 將 Size 設 定 為 100 在 Section Transparency 集 合 中, 參 數 內 容 應 設 定 為 如 下 列 所 示 : Flag #3 Position:52 Flag #5 P osition:64 關 閉 Animate 按 鈕 圖 Step38. 按 一 下 ok, 以 結 束 LensEffects Flare 對 話 方 塊 Step39. 開 始 TrackView 開 啟 VideoPost LensFlareTrack, 將 所 有 影 格 0 上 的 Keys, 移 至 影 格 60 中, 將 目 前 所 有 在 60 影 格 中 的 Keys 複 製 到 影 格 120 中 Step40. 選 取 一 項 攝 影 機 輸 入, 並 加 入 最 後 一 個 ImageEventFilter 率 ( 影 像 事 件 濾 鏡 ), 選 Starfield, 接 著 按 下 ok, 在 Starfield 事 件 下 二 下 滑 鼠, 並 將 參 數 設 如 下 : Dimmest Sta:1 Brightest:255 Linear Start Size:1.5 按 下 ok, 並 關 閉 任 何 開 始 的 對 話 方 塊, 回 到 VideoPost( 影 像 後 製 作 ) 中 圖 圖 Step41. 最 後 加 入 ImageOutoutEvent( 影 像 輸 出 事 件 ), 並 取 檔 名, 其 副 96 3D 動 畫 電 玩 技 術

107 檔 名 為 avi" 接 著! 我 們 可 以 試 著 播 放 我 的 的 動 畫 吧!! 記 得 喔, 先 在 檢 示 畫 面 上 觀 察 一 下 成 品 喔! 確 定 作 品 完 成 時, 把 它 匯 出 成 視 訊 檔, 接 下 來 就 是 等 待 算 圖 的 時 間 囉 要 有 耐 心 的 慢 慢 等 喔! 要 花 一 些 時 間 小 河 流 [ 模 組 1] 建 模 篇 Step1. 使 用 物 體 工 具 Cylinder, 建 立 一 個 圓 柱 體, 程 式 會 自 動 將 它 命 令 為 Cylinder01 RingWaveSize Radius:30 Height:255 Height Segments:5 Sides:64 Cap Segments:1 並 將 Smooth,Generate Mapping Coords 選 取 起 來 圖 Step2. 接 下 來, 保 持 Cylinder01 被 選 取 著, 工 具 組 選 移 動 工 具 < 圖 片 >, 按 鍵 盤 F12 鍵, 叫 出 Move Transform Type-In 對 話 框 在 A bsolute:world 選 項, 輸 入 X =0,Y=125,Z=0, 使 得 Cylinder01 位 於 視 窗 中 央 圖 Step3. 再 接 下 來, 使 用 不 等 比 例 縮 放 鍵 (Select and Non-uniform Scale), 於 出 現 的 警 告 對 話 框, 按 下 Yes 鍵 圖 Step4. 保 持 半 圓 形 選 取, 按 鍵 盤 F12, 叫 出 Scale Transform Type in 3D 動 畫 電 玩 技 術 97

108 對 話 框 ( 這 裡 很 重 要 唷!! 要 小 心 操 作!) Step5. Absolute:Local 項 目, 於 Y 軸 輸 入 數 值 50, 結 束 掉 對 話 框 [ 模 組 2] 變 形 篇 並 且 在 Mesh Select Parameters 點 選 Polyogon Step6. 拉 下 Modify 選 單,Modify list 按 向 下 箭 頭, 拉 下 是 選 單 Mesh Editing 選 項, 選 Edit Mesh 圖 Step7. 往 下 繼 續 做, 以 游 標 於 前 視 視 窗, 按 住 滑 鼠 左 鍵 拖 曳, 選 取 Cylinder01 的 上 半 部 分 而 被 選 起 來 的 部 分 會 呈 現 紅 色 圖 Step8. 接 下 來 按 住 Delete 鍵, 刪 除 所 選 取 的 部 分,Delect Face 對 話 框, 按 下 Yes 鍵 即 完 成 刪 除 動 作 [ 模 組 3] 材 質 篇 -1 Step9. 將 持 續 Cylinder01 著, 按 鍵 盤 M 鍵, 叫 出 材 質 編 輯 選 單 圖 Step10. 將 游 標 指 定 一 位 使 用 的 球 球 框 格, 在 Blinn Basic Parameters 選 項 中, 按 diffuse 色 塊 右 側 灰 格 圖 Step11. 進 入 Material/Map Browser 對 話 框, 選 Bitmap, 按 ok 鍵 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

109 Step12. Select Bitmap Image File 對 話 框, 指 定 河 床 的 貼 圖 材 質, 圖 片 可 以 選 用 時 頭 細 沙 或 者 其 他 的 材 質 完 成 後, 即 可 結 束 對 話 框! 這 些 材 質 都 可 使 用 3ds max 裡 面 內 建 的 材 質 圖 庫, 可 使 使 用 者 減 少 材 質 找 尋 和 不 真 實 的 煩 惱 唷!! Step13. 接 著 我 們 繼 續 來 到 材 質 編 輯 選 單,Coordinates 選 項 裡 面 :1- 選 取 Texture Mapping 選 Explicit Map Channel 調 整 Tiling 的 U V 值, 可 以 改 變 貼 圖 的 密 度 2-( 圖 片 ) 使 用 Go To Parent 鍵, 回 到 主 選 單 圖 [ 模 組 4] 材 質 篇 -2 Step14. 材 質 編 輯 選 單,Shader Basic Parameters 選 2-Sided 圖 Step15. 選 單 下 一 至 Maps 選 項, 以 游 標 指 向 Diffuse Color 後 方 的 Map 鍵, 按 住 滑 鼠 左 鍵 不 放, 向 下 拖 曳 至 Bump 項 目 的 Map 鍵, 放 開 滑 鼠 左 鍵 圖 Step16. 接 下 來 Copy(Instance)Map 對 話 框,Merhod 選 Instance, 按 ok 鍵 結 束 對 話 框 這 裡 千 萬 只 能 選 Instance 唷! 不 可 選 擇 其 他 Copy 或 者 是 Swap 的 選 項 唷!! Step17. 完 成 後, 將 Bump 的 數 值 改 成 100, 使 河 床 的 貼 圖 更 為 明 顯 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 99

110 Step18. Assign Material to Selection 鍵, 將 材 質 貼 上 Cylinder [ 模 組 5] 動 畫 篇 Step19. 先 在 場 景 中 放 入 一 台 攝 影 機 ( 使 用 Target Camera 型 ) 在 Light & Cameras 選 單, 選 取 Target Camera, 於 左 視 視 窗 (Left View), 以 游 標 任 意 拖 曳 出 攝 影 位 置 圖 Step20. 選 取 攝 影 機, 工 具 組 選 移 動 鍵, 按 下 鍵 盤 F12 鍵 Move Transform Type-In 對 話 框, Absolute:World 項 目 :(X=50 Y=50 Z=100, 關 閉 對 話 框 ) 圖 Step21. 選 取 攝 影 機 標 的 (Target), 工 具 組 選 移 動 鍵, 按 下 鍵 盤 F12 鍵 Move Transform Type-In 對 話 框,Absolute: World 項 目 : (X=0.0 Y=0.0 Z=0.0, 關 閉 對 話 框 ) 圖 Step22. 使 用 物 體 工 具 Sphere 製 作 石 頭, 於 府 視 視 窗 按 滑 鼠 左 鍵, 任 意 拖 曳 出 圓 球 體 Sphere01 Parameters 選 項 Radius: 15 Segment: 32 選 取 Generate Maping Coords 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

111 Step23. 保 持 Sphere01 被 選 取,Modify List 按 向 下 箭 頭, 拉 下 是 選 單 Parametric Modifiers 選 項, 選 Noise Paramenters 選 單 Noise 選 項 Seed: 10 Scale: 80 選 取 Fractal Roughenss:0 Iterations: 6 Strength 選 項 X:10 Y:20 Z:30 圖 Step24. 接 下 來 可 以 參 考 第 9-12 步 驟 將 石 頭 的 材 質 貼 上, 貼 圖 的 材 質 亦 可 以 使 用 程 式 內 附 或 尤 其 他 圖 庫 選 用 石 頭 的 大 小 數 量 位 置 可 自 己 自 訂 唷! 觀 察 攝 影 機 視 窗, 隨 著 鏡 頭 的 擺 動, 以 能 遮 蔽 兩 岸, 不 穿 幫 為 原 則! 圖 Step25. 使 用 物 體 工 具 Plane 製 作 水 面, 於 俯 視 視 窗 (Top View), 建 立 平 面 Plane01 Paramenters 選 項 Length: 250 Width: 75 Length Segs:32 Width Wegs:32 選 Generate Mapping Coords 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 101

112 Step26. 選 取 攝 影 機 標 的 (Target), 工 具 組 選 移 動 鍵, 按 鍵 盤 F12 鍵 Move Transform Type-In 對 話 框 Absolute:World 項 目 中 所 有 的 X Y Z 都 填 上 0 Step27. 保 持 Plane01 被 選 取,Modify List 按 向 下 箭 頭, 拉 下 是 選 單 Parametric Modigiers 選 項, 選 Noise Paramenters 選 項 Seed: 50 Scale: 100 選 取 Fractal Roughness:0 Iteration: 6 Strength 選 項 X:10 Y:20 Z:10 圖 圖 Step28. 接 下 來 選 取 Plane01, 打 開 材 質 編 輯 選 單 (Material Editor), 或 按 捷 徑 鍵 M 就 像 之 前 的 步 驟 一 樣, 選 取 任 何 一 個 未 選 取 的 材 質 格 位, 游 標 指 向 Get Material, 按 滑 鼠 左 鍵 Step29. 進 入 Material/Map Browser 選 單,Browse From 改 選 Library Step30. 接 下 來 進 入 File 選 項, 以 游 標 指 向 Open 鍵, 按 滑 鼠 左 鍵 圖 Step31. Open Material Library 選 單, 將 目 錄 指 向 3ds max 4 程 式 目 錄 所 在 - 打 開 子 目 錄 matlibs Step32. 點 選 透 明 材 質 庫 檔 案, 按 Open 鍵 Step33. Material/Map Browser 選 單, 以 游 標 指 向 Water(Raytrace) 材 質, 連 續 按 滑 鼠 左 鍵 兩 次 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

113 Step34. 材 質 編 輯 選 單,Raytrace Basic Parameters 選 項 : Diffuse 顏 色 改 為 白 色 (R G B=255) Transparency 顏 色 改 為 淺 灰 (R G B=220) Speculae Highlight Specular Level:300 Glossiness: 50 Soften: 1.0 圖 Step35. Bump 項 目, 以 游 標 指 向 標 示 Map#10(Mix) 的 貼 圖 鍵, 按 滑 鼠 左 鍵 Step36. Bump 貼 圖 選 單, 以 游 標 指 向 右 上 角, 標 示 為 Mix 的 材 質 類 別 鍵, 按 滑 鼠 鍵 Step37. 進 入 到 Material/Map Browser 選 單, 點 選 Noise, 按 OK 鍵 關 閉 對 話 框 圖 Step38. Replace Map 對 話 框 選 Discard old map, 按 OK 鍵 關 閉 對 話 框 Step39. Bump 的 型 態, 已 經 由 Mix 改 變 為 Noise, 設 定 Noise 的 各 項 數 值, 就 可 以 使 透 明 材 質, 表 現 出 水 流 的 效 果 囉! 是 不 是 很 令 人 興 奮 呀!! Step40. 趕 接 接 著 Coordinates 選 項, Offset 項 目,Y 軸 作 動 畫 設 定 : 動 畫 格 數 輸 入 或 者 移 至 第 0 格 圖 Step41. 按 下 Animate 鍵 ( 使 它 變 成 紅 色 的 ) Step42. 將 動 畫 格 數 輸 入 或 者 移 至 第 100 格,Offset 的 Y 數 值 改 為 400 完 成 輸 入 後, 再 按 一 次 Animate 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 103

114 鍵, 結 束 動 畫 設 定 Step43. Tiling 項 目, 將 X 軸 數 值 改 為 12 Noise Paramenters 選 項 Noise Type 選 Fractal Noise Threshold Hight: 1.0 Levels:3.0 Low: 0.0 Phase: 10.0 Size: 25 圖 Step44. 游 標 指 向 Swap 鍵, 按 滑 鼠 左 鍵, 使 Color#1 和 Color#2 的 顏 色 互 換 Step45. 使 用 選 單 Go To Parent 鍵, 回 到 主 Step46. Raytrace Basic Parameters 選 項, 將 Bump 改 成 100 圖 圖 Step47. 任 一 視 窗, 以 游 標 選 取 物 件 Plane01, 按 Assign Material to Selection 鍵, 將 木 質 貼 上 Plane01 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

115 Step48. 按 鍵 盤 F10 鍵, 叫 出 著 色 運 算 選 單, 指 定 使 用 攝 影 機 視 窗 (Camera01), 按 Rrnder 鍵 ( 或 者 按 鍵 盤 F9 鍵, 可 重 複 執 行 著 色 運 算 指 令 ) 瀑 布 製 作 Step1. 使 用 物 體 工 具 Box, 於 輔 視 視 窗 (Top View), 建 立 一 個 立 方 體 Parameters 選 項 Length:250 Width:150 Height:200 Length Segs:8 Width Segs:8 Geight Segs:8 選 Generate Mapping Coords 程 式 會 自 動 將 它 命 令 為 Box01 圖 圖 Step2. 保 持 Box01 被 選 取, 工 具 楚 選 移 動 鍵, 按 鍵 盤 F12 鍵 圖 Step3. Move Transform Type-In 對 話 框,Absolute: World 項 目 X=0.0 Y=0.0 Z=0.0 關 閉 對 話 框 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 105

116 Step4. 保 持 Box01 被 選 取,Modify 選 單,Modify List 按 向 下 箭 頭, 拉 下 式 選 單 Mesh Editing 選 項, 選 Edith Mesh Step5. 在 Edith Mesh 選 項 中,Selection 選 項, 按 Polygon 鍵 Step6. 以 游 標 於 左 視 視 窗, 按 住 滑 鼠 左 鍵 不 放, 拖 曳 選 取 範 圍 但 要 記 得 預 留 用 作 瀑 布 的 平 面 ( 上 面 及 前 面 ) 圖 Step7. 選 取 完 成 後, 放 開 滑 鼠 左 鍵, 被 選 取 的 範 圍 會 以 紅 色 顯 示 圖 Step8. 按 鍵 盤 Delete 鍵, 出 現 Delete Face 對 話 框, 按 Yes 鍵 結 束 對 話 框, 完 成 刪 除 動 作 Step9. 再 回 到 Selection 選 項, 再 按 一 次 Polygon 鍵, 使 它 回 復 非 使 用 狀 態 剩 餘 的 上 方 及 正 面 部 分, 用 作 瀑 布 的 主 體 圖 Step10. 保 持 Box01 被 選 取,Modify 選 單,Modify List 按 向 下 箭 頭, 拉 下 式 選 單 Selection Modifiers 選 項, 選 Mesh Select Step11. 繼 續 在 Mesh Select Parameters 選 項, 按 Polygon 鍵 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

117 Step12. 再 來 以 游 標 於 左 視 視 窗 按 住 滑 鼠 左 鍵 拖 曳 初 選 取 範 圍, 確 定 位 置 後 放 開 滑 鼠 左 鍵 而 被 選 取 的 部 分 會 以 紅 色 顯 示 Step13. 選 取 Mesh Select Parameters 選 單, 按 Polygon 鍵, 使 它 回 復 非 使 用 狀 態 Step14. 保 持 Box01 被 選 取,Modify 選 單,Modify List 按 向 下 箭 頭, 拉 下 式 選 單 Surface Modifiers 選 項, 選 Material Parameters 選 單, 將 Material ID 設 定 為 1 圖 Step15. 保 持 Box01 被 選 取, 重 複 以 上 步 驟, 但 選 取 範 圍 不 同 Step16. Mesh Select Parameters 選 項, 按 Polygon Step17. 以 游 標 於 左 視 視 窗 按 住 滑 鼠 左 鍵 拖 曳 初 選 取 範 圍, 確 定 位 置 後 放 開 滑 鼠 左 鍵 被 選 取 部 份 會 以 紅 顯 示 圖 Step18. 選 取 Mesh Select Parameters 選 單, 按 Polygon 鍵, 使 它 回 復 非 使 用 狀 態 圖 Step19. 保 持 Box01 被 選 取,Modify 選 單,Modify List 按 向 下 箭 頭, 下 拉 式 選 單 Surface Modifiers 選 項, 選 Material Parameters 選 單, 將 Material ID 設 定 為 2 Step20. 保 持 Box01 被 選 取,Modify 選 單,Modify List 按 向 下 箭 頭 下 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 107

118 拉 式 選 單 Subdivision Surfaces 選 項, 選 Mesh Smooth Step21. Subdivision Amount 選 項, 將 Iteratoins 的 數 值 改 為 2, 數 值 越 大, 物 件 表 面 會 越 平 滑, 但 運 算 時 間 也 相 對 延 長 Step22. 保 持 Box01 被 選 取,Modify 選 單,Modify List 按 向 下 鍵, 下 拉 式 選 單 Parametric Modifiers 選 項, 選 Noise Parameters 選 單 : Noise 選 項 Seed=60 Scale=100 選 取 Fractal Strength 選 項 X=10.0 Y=20.0 Z=10.0 圖 圖 Step23. 選 取 Box01, 打 開 材 質 編 輯 選 單 (Material Editor), 或 捷 徑 鍵 M 圖 Step24. File 選 項, 油 標 指 向 Open 鍵, 按 滑 鼠 左 鍵 Step25. Open Material Library 選 單, 將 目 錄 指 向 3ds max 4 程 式 目 錄 所 在 打 開 子 目 錄 matlibs 點 選 RayTraced-02.mat 透 明 材 質 庫 檔 案, 按 Open 鍵 圖 Step26. Material/Map Browser 選 單, 以 游 標 指 向 Water(Raytrace) 材 質, 連 續 按 滑 鼠 左 鍵 兩 次 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

119 Step27. 材 質 編 輯 選 單, 可 以 觀 察 到 選 用 的 透 明 材 質 Water, 出 現 在 指 定 的 格 位 並 將 材 質 名 稱 改 為 Water01 Step28. 材 質 編 輯 選 單,Raytrace Basic Parameters 選 項 Diffuse 顏 色 改 為 白 色 (R G B=255) Transparency 顏 色 改 為 淺 灰 (R G B=220) Speculae Highlight Specular Level:300 Glossiness: 30 Soften: 1.0 圖 Step29. Bump 項 目, 以 游 標 指 向 標 示 Map#10(Mix) 的 貼 圖 鍵, 按 滑 鼠 左 鍵 Step30. Bump 貼 圖 選 單, 以 游 標 指 向 右 上 角, 標 示 為 Mix 的 材 質 類 別 鍵, 按 滑 鼠 鍵 圖 Step31. 再 來 進 入 到 Replace Map 選 單, 點 選 Discard old map, 按 ok 鍵 關 閉 對 話 框 Step32. Bump 的 型 態, 已 經 由 Mix 改 變 為 Noise, 設 定 Noise 的 各 項 數 值, 就 可 以 使 透 明 材 質, 表 現 出 水 流 的 效 果 囉! 圖 Step33. 接 著 Coordinates 選 項,Offset 項 目,Y 軸 作 動 畫 設 定 : 動 畫 格 數 輸 入 或 者 移 至 第 0 格 Step34. 按 下 Animate 鍵 ( 使 它 變 成 紅 色 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 109

120 的 ) Step35. 將 動 畫 格 數 輸 入 或 者 移 至 第 100 格,Offset 的 Y 數 值 改 為 200 完 成 輸 入 後, 再 按 一 次 Animate 鍵, 結 束 動 畫 設 定 Step36. Tiling 項 目, 將 X 軸 數 值 改 為 12 Noise Paramenters 選 項 Noise Type 選 Fractal Noise Threshold Hight: 1.0 Levels:3.0 Low: 0.0 Phase: 10.0 Size: 25 圖 圖 Step37. 游 標 指 向 Swap 鍵, 按 滑 鼠 左 鍵, 使 Color#1 和 Color#2 的 顏 色 互 換 Step38. 使 用 Go To Parent 鍵, 回 到 主 選 單 Step39. Raytrace Basic Parameters 選 項, 將 Bump 改 成 100 圖 Step40. 以 游 標 指 向 材 質 Water01, 按 住 滑 鼠 左 鍵 不 放, 拖 曳 至 任 一 位 使 用 之 材 質 格 位, 放 開 滑 鼠 左 鍵 將 複 製 的 材 質 更 名 為 Water02 圖 Step41. Raytrace Basic Parameters 選 項,Bump 項 目, 以 游 標 指 向 標 示 為 Map#10(Noise) 的 貼 圖 鍵, 按 住 滑 鼠 左 鍵 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

121 Step42. 接 著 Coordinates 選 項,Offset 項 目, 先 將 原 本 的 Y 軸 動 畫 取 消, 改 為 Z 軸 作 動 畫 設 定 : 動 畫 格 數 輸 入 或 者 移 至 第 0 格 圖 Step43. 按 下 Animate 鍵 ( 使 它 變 成 紅 色 的 ) Step44. 將 動 畫 格 數 輸 入 或 者 移 至 第 100 格,Offset 的 Y 數 值 改 為 0 Offset 的 Z 數 值 改 為 400 完 成 輸 入 後, 再 按 一 次 Animate 鍵, 結 束 動 畫 設 定 圖 Step45. Replace Material 對 話 框, 選 取 Discard old material, 按 ok 鍵 結 束 對 話 框 Step46. 保 持 新 鮮 的 材 質 被 選 取 ( 白 色 框 標 示 ), 以 游 標 指 向 材 質 Water01 格 位, 按 住 滑 鼠 左 鍵 不 放, 拖 曳 至 標 示 為 Material#2(Standard) 的 Sub-Material 鍵, 放 開 滑 鼠 左 鍵 圖 圖 Step47. Instance(Copy) Material 對 話 框,Method 選 取 Instance, 按 ok 鍵 關 閉 對 話 框 圖 Step48. 觀 察 新 材 質 格 位 ( 白 色 框 標 示 ), 可 以 見 到 材 質 Water01, 出 現 在 新 材 質 的 頂 端 Step49. 保 持 新 鮮 的 材 質 被 選 取 ( 白 色 框 標 示 ), 以 游 標 指 向 材 質 Water01 格 位, 按 住 滑 鼠 左 鍵 不 放, 拖 曳 至 標 示 為 Material#3(Standard) 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 111

122 的 Sub-Material 鍵, 放 開 滑 鼠 左 鍵 Step50. Instance(Copy) Material 對 話 框,Method 選 取 Instance, 按 ok 鍵 關 閉 對 話 框 圖 Step51. 觀 察 新 材 質 格 位 ( 白 色 框 標 示 ), 可 以 見 到 材 質 Water02, 出 現 在 Water01 的 下 方 Step52. 任 一 視 窗, 以 游 標 選 取 物 件 Plane01, 按 Assign Material to Selection 鍵, 將 新 材 質 貼 上 Box01 流 動 的 瀑 布 主 體 已 經 完 成 圖 Step53. 接 著 再 重 新 建 作 另 一 個 立 方 體 Box02 Parameters 選 項 Length:250 Width:150 Height:200 Length Segs:8 Width Segs:8 Geight Segs:8 圖 Step54. 選 用 移 動 鍵, 按 鍵 盤 F12 鍵, 使 它 和 瀑 布 的 位 置 重 疊 將 對 Box02 使 用 Mesh Smooth 圖 Step55. 保 持 Box02 被 選 取, 使 用 Edit Mesh, 於 俯 視 視 窗, 選 取 兩 件 重 疊 的 部 分 Step56. 選 用 移 動 鍵, 於 左 視 視 窗, 將 被 選 取 的 平 面, 像 左 下 方 移 動, 使 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

123 瀑 布 外 露 Step57. 讓 我 們 再 回 到 Selection 選 項, 再 按 一 次 Polygon 鍵, 使 它 回 復 非 使 用 狀 態 Step58. 保 持 Box02 被 選 取,Modify 選 單 選 用 Noise Parameters 選 單 : Noise 選 項 Seed:60 Scal:100 選 取 Fractal Roughness=0.4 Iteratoins=3.0 Strength 選 項 X=20.0 Y=20.0 Z=20.0 數 值 可 視 實 際 需 要 增 減 圖 Step59. 保 持 Box02 被 選 取, 按 鍵 盤 M 鍵, 叫 出 材 質 編 輯 選 單 圖 Step60. 以 游 標 指 定 任 一 位 使 用 之 格 位,Bilnn Basic Parameters 選 項, 按 Diffuse 色 塊 右 側 灰 格 Step61. Material/Map Browser 對 話 框, 選 Bitmap, 按 ok 鍵 Step62. Select Bitmap Image File 對 話 框, 指 定 岩 壁 的 貼 圖 材 質 指 定 完 成, 按 Open 件 關 閉 對 話 框 圖 Step63. 材 質 編 輯 選 單,Coordinates 選 項 : 選 取 TextureMapping 選 Explicit Map Channel 調 整 Tiling 的 U V 值, 可 以 改 變 貼 圖 的 密 度 Step64. 使 用 Go To Parent 鍵, 回 到 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 113

124 材 質 選 單 Step65. 選 單 下 移 至 Maps 選 項, 以 游 標 指 向 Diffuse Color 後 方 的 Map 鍵, 按 住 滑 鼠 左 鍵 不 放, 向 下 拖 曳 至 Bump 項 目 的 Map 鍵, 放 開 滑 鼠 左 鍵 Step66. Copy (Instance)Map 對 話 框, Methok 選 Instance, 按 ok 鍵 結 束 對 話 框 圖 Step67. 完 成 後, 將 Bump 的 數 值 改 為 100, 使 岩 壁 的 層 次 更 明 顯 Step68. 完 成 後, 選 Assign Material to Selection 鍵, 將 材 質 貼 上 Box02 Step69. 著 色 運 算 時, 如 果 出 現 Missing Nap Coordinates 提 示 框 時, 表 示 Box02 的 貼 圖 方 式 並 不 正 確, 必 須 使 用 UVW Map Modifier 加 以 調 整 Step70. 保 持 Box02 被 選 取,Modify 選 單,UV Coordinate Modifiers 選 項, 選 用 UVW Map Step71. 按 鍵 盤 F10 鍵, 叫 出 著 色 運 算 選 單, 指 定 使 用 透 視 視 窗 (Perspective), 按 Render 鍵 ( 按 鍵 盤 F9 鍵, 可 重 複 執 行 著 色 運 算 指 令 ) 圖 圖 圖 Step72. 場 景 內 加 兩 盞 Omni Light, 保 持 燈 光 被 選 取, 工 具 組 選 移 動 工 具, 按 鍵 盤 F12 鍵, 叫 出 Move Tanstorm Type-In 對 話 框 第 1 盞 燈 光 Absolute:World 選 項 : 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

125 X=0 Y=-70 Z=500 Modify 選 單 : General Parameters 選 項 : 白 色 光 選 取 Cast Shadows Multiplier=1.0 下 移 至 Shadow Parameters 選 項 : 黑 色 陰 影 Dens=0.5 第 2 盞 燈 光 Absolute:World 選 項 : X=0 Y=-400 Z=220 Modify 選 單 : --General Parameters 選 項 : 白 色 光 選 取 Cast Shadows Multiplier=0.7 下 移 至 Shadow Parameters 選 項 : 黑 色 陰 影 Dens=0.5 圖 Step73. 場 景 添 加 底 池 和 水 潭, 水 潭 材 質 可 直 接 使 用 Water01, 但 必 須 改 變 它 的 動 畫 設 定,Y 軸 在 動 畫 個 數 第 100 格, 將 數 值 改 為 50, 使 流 速 不 致 太 快 圖 Step74. 接 下 來 到 了 動 畫 部 分, 場 景 內 設 定 一 具 標 的 攝 影 機 (Targer Camera) Light & Cameras 選 單, 選 取 Targer Camera, 於 左 視 視 窗 (Left View), 以 游 標 任 一 拖 曳 出 攝 影 機 位 置 圖 Step75. 選 取 攝 影 機, 工 具 組 選 移 動 鍵, 按 鍵 盤 F12 鍵 圖 Step76. Move Transform Type-In 對 話 框,Absolute: World 項 目 : X=-160 Y=-400 Z=20 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 115

126 Step77. 選 取 攝 影 機 標 的 (Target), 工 具 組 選 擇 移 動 鍵, 按 鍵 盤 F12 鍵 Step78. Move Transform Type-In 對 話 框,Absolute: World 項 目 : X=-60 Y=--230 Z=62 Step79. 按 鍵 盤 F10 鍵, 叫 出 著 色 運 算 選 單, 指 定 使 用 攝 影 機 視 窗 (Camers01), 按 Render 鍵 ( 按 鍵 盤 F9 鍵, 可 重 複 執 行 著 色 運 算 指 令 ) Step80. 輔 助 工 具 組 Helper, 選 用 SphereGizmo, 或 者 於 創 造 選 單 的 Atmospheric Apparatus 選 項, 按 SphereGizmo 鍵 亦 可 圖 圖 Step81. 俯 視 視 窗 (Top Ciew), 按 住 滑 鼠 左 鍵 不 放, 拖 曳 游 標, 任 意 拉 出 圓 形,SphereGizmo01 Step82. SphereGizmo Parameters 設 定 Radius 為 200, 選 Hemisphere Step83. 保 持 SphereGizmo01 被 選 取, 工 具 組 選 移 動 鍵, 按 鍵 盤 F12 鍵 圖 Step84. Move Transform Type-In 對 話 框,Absolute: World 項 目 : X=--30 Y=-100 Z=-30Z; 軸 數 值 可 配 合 攝 影 機 位 置 調 整 Step85. Modify 選 單,Atmospheres 選 項, 按 Add 鍵 圖 Step86. Add Atmosphere 對 話 框, 選 Volume Fog, 按 ok 鍵 Step87. Atmosphere 選 項, 選 Volume 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

127 fog, 按 Setup 鍵 Step88. Encironment 選 單, 下 移 至 Volume Fog Parameters 選 項 : Gizmos Soften Gizmo Edges=1.0 Volume Color= 白 色 Density=10 Step Size=8 Max Steps=100 選 取 Fog BackGround Noise Type 選 Regular Noise Threshold Hight=1.0 Low=0.0 Sie=25 Uniformity=1.0 圖 圖 Step89. Phase 設 定 :SphereGizmo01 被 選 取, 將 度 話 格 數 輸 入 或 者 移 至 第 0 格 動 畫 格 數 為 0,Phase 數 值 為 0.0 圖 Step90. 按 下 Animate 鍵 將 動 畫 格 數 輸 入 或 移 至 第 100 格 動 畫 格 數 為 100,Phase 數 值 為 6.0 Step91. 再 按 一 次 Animate 鍵, 結 束 動 畫 過 程 圖 上 昇 的 霧 氣 使 場 景 更 加 自 然 逼 真 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 117

128 大 海 製 作 Step1. 使 用 物 體 工 具 Plane, 於 俯 視 視 窗 (Top View), 建 立 一 個 平 面 Plane01 Length:500 Width:500 Length Segs:64 Width Segs:64 Step2. 保 持 Plane01 被 選 取, 工 具 組 選 用 移 動 工 具, 按 鍵 盤 F12 鍵 Step3. Move Transform Type-In 對 話 框,Absolute:World 的 X Y Z 數 值 均 輸 入 為 0 使 Plane01 位 於 視 窗 的 正 中 央 Step4. 左 視 視 窗 設 定 一 具 標 的 攝 影 機 (Target Camera) 圖 Step5. 選 取 攝 影 機, 選 用 移 動 鍵, 按 鍵 盤 F12 鍵 圖 Step6. Move Transform Type-In 對 話 框,Absolute : World : X=0 Y=-280 Z=100 Step7. 選 取 攝 影 機, 選 用 移 動 鍵, 按 鍵 盤 F12 鍵 圖 Step8. Move Transform Type-In 對 話 框,Absolute:World:X=0 Y=0 Z=0 Step9. 接 著 我 們 打 開 著 色 運 算 選 項 (Rendering), 選 Environment 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

129 選 取 標 示 None 的 環 境 貼 圖 鍵 (Environment Map) Step10. 在 材 質 圖 像 選 單 中, 選 取 點 陣 圖 (Bitmap), 按 ok 鍵 關 閉 選 單 圖 Step11. Select Bitmap Image File 對 話 框, 指 定 使 用 程 式 內 所 附 圖 片 及 其 路 徑 按 左 下 方 View 鍵 可 預 覽 圖 片 指 定 後 按 Open 鍵 關 閉 結 束 對 話 框 選 擇 大 海 圖 片, 亦 可 在 Photoimapct 中 製 作 圖 Step12. 選 取 Plane01, 保 持 環 境 貼 圖 選 單 (Environment Map) 開 放, 打 開 材 質 編 輯 選 單 (Material Editor), 或 者 按 捷 徑 鍵 M 圖 Step13. 以 游 標 指 向 標 示 Map#1 的 環 境 貼 圖 鍵, 按 住 滑 鼠 左 鍵 不 放, 拖 曳 至 材 質 編 輯 選 單 中, 左 上 第 一 個 格 位,Instance(Copy)Map 對 話 框 內 選 擇 Instance, 按 ok 鍵 圖 Step14. Material Editor,Coordinats 選 項, 將 Offset 的 V 數 值, 改 為 0.7, 完 成 背 景 天 空 的 設 定 Step15. 以 游 標 選 取 第 二 個 格, 水 的 材 質 設 定,Shader Basic Parameters 選 項, 使 用 Blinn Step16. Blinn Basic Parameters 選 項 : 將 Ambient 和 Diffuse 的 顏 色 改 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 119

130 為 黑 色 (R=0 G=0 B=0) Specular Highlights Specular Level:30 Glossiness:40 Soften:0.1 Step17. 將 選 單 下 一 至 Maps 選 項, 以 游 標 指 向 Reflection 右 側, 按 標 示 為 None 的 Map 鍵 Step18. 於 材 質 圖 像 選 單 中, 選 取 點 陣 圖 (Bitmap), 按 ok 鍵 關 閉 選 單 Step19. 於 Select Bitmap Image File 對 話 框, 指 定 使 用 與 步 驟 2 相 同 的 圖 片, 按 Open 鍵 結 束 對 話 框 圖 Step20. 使 用 Go To Parent 鍵, 回 到 上 一 頁 的 Map 選 項 Step21. Maps 選 項, 以 游 標 指 向 Bump 右 側, 按 標 示 為 None 的 Map 鍵 Step22. 材 質 圖 像 選 單 中, 選 取 雜 訊 (Noise), 按 ok 鍵 關 閉 選 單 Noise Parameters 選 單,NoiseType 選 Turbulence Noise Threshold, High=1.0 Levels=3.0 Size=25.0 圖 Step23. Coordinates 選 項, 將 Offset 的 X Y Z 數 值 作 動 畫 設 定 動 畫 格 數 輸 入 或 者 移 至 第 0 格 Step24. 按 Animate 鍵 ( 使 用 中 以 紅 色 顯 示 ) 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

131 Step25. 將 動 畫 格 數 輸 入 或 移 至 第 100 格 Offset 的 X Y Z 數 值, 分 別 改 為 X=10 Y=10 Z=35 動 畫 格 數 為 100,Phase 數 值 為 6.0 完 成 輸 入, 再 按 一 次 Animate 鍵, 結 束 動 畫 設 定 Step26. 使 用 Go To Parent 鍵, 回 到 上 一 頁 的 Maps 選 項 選 Assign Material to Selection 鍵, 將 材 質 貼 上 海 面 Plane01 圖 Step27. Space Warps 工 具 組 選 Ripple, 於 俯 視 視 窗 任 意 拖 曳 一 圓 形 Ripple Step28. Modify 選 單 Parameters 選 單 : Ripple: Amplitude 1:8.0 Amplitude 2:8.0 Wave Length:8.0 動 畫 格 數 為 0 時,Phase=0.0 動 畫 格 數 100,Phase=1.0 Decay=0.005 Display 選 項,Circles=20 Segments=20 Divisions=15 Step29. 保 持 Ripple 物 件 被 選 取, 工 具 組 選 移 動 工 具, 按 鍵 盤 F12 鍵, 叫 出 Move Transform Type-In 對 話 框 Step30. Absolute: World 項 目 : 輸 入 X=300 Y=-125 Z=0, 設 定 Ripple 物 件 位 置 圖 圖 圖 Step31. 選 取 平 面 Plane01, 工 具 組 選 用 Bind to Space Warp 鍵 Step32. 以 平 面 Plane01 為 中 心, 按 住 滑 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 121

132 鼠 左 鍵 不 放, 拖 曳 至 Ripple, 放 開 滑 鼠 左 鍵, 使 Ripple 效 果 作 用 於 Plane01 Step33. 動 畫 格 數 先 設 0, 按 鍵 盤 F10 鍵, 叫 出 著 色 運 算 選 單, 指 定 使 用 透 視 視 窗 (Perspective), 按 Render 鍵 Step34. 叫 出 Environment 選 單 Atmosphere 選 項, 按 Add 鍵 Add Atmospheric Effect 對 話 框, 選 Fog, 按 ok 鍵 圖 Step35. 再 度 回 到 Environment 選 單, Atmosphere 選 項, 選 Fog 圖 Step36. 出 現 的 Fog Parameters 選 單 中 : Fog 選 項 選 取 Fog Background Type 選 Layered Layered 選 項 Top:100 Falloff 選 None Density:15 選 取 Horizon Noise Angle:10 Size:20 觀 察 看 看! 海 面 會 因 為 環 境 效 果 的 霧 化, 變 的 有 遠 近 之 分 唷!! 圖 圖 流 星 製 作 Step1. 使 用 物 體 工 具 建 立 圓 球 體 Sphere01, 將 Segment 數 值 設 定 得 高 一 些 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

133 Step2. 選 取 Sphere01,Modify 選 單, Modify List 按 向 下 箭 頭, Parametric Modifiers 選 項 內, 選 Noise Step3. Parameters 選 項 : Noise Scale=30 選 取 Fractal Roughenss=0.2 Iterations=2.0 Strength 選 項 X=25 Y=10 Z=20 圖 Step4. Parameters 選 項 : 使 用 工 具 組 Scale Selection 中,Select and Non-uniform Scale, 配 合 X Y Z 軸 向, 拉 長 或 壓 扁 至 理 想 形 狀 Step5. 按 鍵 盤 M 鍵, 叫 出 材 質 編 輯 選 單, 指 定 使 用 格 位 後, 按 Get Material 鍵 圖 Step6. Material/Map Btowser 選 單, Browse From 選 Mtl Ligrary, 叫 出 預 設 材 質 庫 於 選 定 的 材 質 字 樣, 連 續 按 兩 次 滑 鼠 左 鍵, 材 質 立 即 出 現 於 指 定 格 位 Step7. 用 Assign Material to Selection 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 123

134 鍵, 將 材 質 貼 上 物 件 如 果 覺 得 材 質 密 度 不 夠, 可 以 在 材 質 選 單 的 Blinn Basic Parameters 選 項 中, 按 Diffset 色 塊 後 方 Map 鍵 Step8. Map 選 單,Coordinates 選 項, 調 整 Tiling 和 Angle, 有 助 於 提 高 貼 圖 的 密 度 Step9. Modify 選 單,Parameters, 調 整 Noise 選 項 中 的 Seed 及 Iterations 數 值, 可 使 隕 石 的 外 型 作 出 不 同 的 變 化 都 可 以 多 加 利 用 唷!!! 圖 Step10. 接 著 是 動 畫 部 分, 動 畫 格 數 保 持 在 第 0 格, 工 具 組 選 用 移 動 鍵 按 鍵 盤 F12 鍵 輸 入 X=1000 Y=0 Z=0 Step11. 保 持 隕 石 被 選 取 Move Transform Type-In 對 話 框 開 放 按 Animate 鍵, 將 動 畫 格 數 輸 入 或 者 移 至 第 100 格 圖 Step12. 工 具 組 選 移 動 鍵, 按 鍵 盤 F12 鍵 Step13. Move Transform Type-In 對 話 框,Absolute : World : 輸 入 X=-1000 Y=0 Z=0 Step14. 完 成 設 定 隕 石 字 又 向 左 移 動 後, 關 閉 Animate 鍵 ( 再 按 一 次 ) 圖 圖 Step15. 動 畫 格 數 保 持 在 第 0 格, 於 隕 石 棟 路 線 中 央, 設 定 一 具 Taarget Camera, 將 攝 影 機 標 的 指 向 隕 石 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

135 Step16. 工 具 組 選 用 移 動 鍵, 按 鍵 盤 F12 鍵 Step17. Move Transform Type-In 對 話 框,Absolute : World : 輸 入 X=0 Y=-600 Z=0 Step18. 選 取 攝 影 機, 工 具 組 選 用 鍵, 按 鍵 盤 F12 鍵 移 動 Step19. Move Transform Type-In 對 話 框,Absolute : World : 輸 入 X=1000 Y=0 Z=0 圖 Step20. Motion 選 單, Look At Parameters 選 項,Look At Target: 按 Pick Target 鍵 於 任 一 視 窗, 以 游 標 指 向 隕 石, 按 滑 鼠 左 鍵 Step21. Look At 設 定 完 成 後, 按 動 畫 播 放 鍵, 攝 影 機 拍 攝 方 向 會 跟 隨 隕 石 移 動, 而 標 的 (Target) 則 會 留 在 原 地 Step22. Particles 選 單, 選 用 PArray 鍵, 於 府 視 視 窗 (Top View), 按 滑 鼠 左 鍵 以 游 標 拖 曳 一 個 PArray Particle System Basic Parameters 選 單,Object-Based Emitter 選 項 : 按 Pick Object 鍵 於 任 一 視 窗 以 游 標 指 向 隕 石, 按 滑 鼠 左 鍵, 完 成 選 取 圖 圖 Step23. 再 回 到 Modify 選 單,Particle Generation 選 項 : Particle Quantity 選 取 Use Total, 將 值 改 為 5000 Particle Motion Speed:3.0 Particle Timing Emit Start:-5 Emit Stop:101 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 125

136 Life:100 Particle Size Size:40 Grow For:0 Fade For:10 下 移 至 Particle Type Particle Types 選 取 Standard Particles Standard Particles 選 取 Tetra 下 移 至 Rotation and Collision Spin Axis Controls 選 取 Direction of racel/mblur 下 移 Object Motion Inheritance Influence:0 Multiplier:2 Variation:0 Step24. 保 持 PArray01 被 選 取 狀 態, 按 鍵 盤 M 鍵, 叫 出 材 質 編 輯 選 單, 任 選 一 未 使 用 的 材 質 格,Blinn Basic Parameters 選 項, 按 Diffset 色 塊 圖 圖 Step25. Color Selector 對 話 框, 將 Diffset 的 顏 色 調 整 為 R=245 G=150 B=0 Step26. 回 到 材 質 編 輯 選 單,Blinn Basic Parameters 選 項, Self -Illumination, 將 Color 數 值 調 高 100, 貼 圖 顏 色 沒 有 深 淺 分 別 Step27. 以 游 標 指 向 標 示 為 0 的 Material Effects Channel 鍵, 按 住 滑 鼠 左 鍵 將 Material Effects Channel 改 為 1 Step28. 使 用 材 質 編 輯 選 單 的 Assign Material to Selection 鍵, 將 調 整 好 的 材 質, 指 定 給 PArray 使 用 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

137 Step29. 指 令 欄,Rendering 功 能 表, 選 Effect Rendering Effects 選 單, 於 Effects 選 項, 按 Add 鍵 Add Effect 對 話 框, 選 取 Lens Effects, 按 ok 鍵 Add Effect 對 話 框, 選 取 Lens Effects, 按 ok 鍵 Step30. 回 到 Rendering Effects 選 單, Len Effects Parameters 選 項, 選 取 Glow, 按 向 右 箭 頭, 將 它 移 至 右 側 選 取 右 側 清 單 的 Glow, 會 出 現 Glow Element 選 單,Parameters 選 項 : 選 取 On Size:0.5 Intensity:100 選 取 Glow Behind Oclusion:100 Use Source Color:100 Step31. 以 游 標 指 向 Opitions 選 項, 按 滑 鼠 左 鍵 圖 圖 Step32. Glow Rlement 選 單,Options 選 項 :Applu Element To : 選 取 Image Image Sources 選 取 Effects ID=1 Step33. 選 取 PAeeay01, 於 任 一 視 窗, 以 游 標 指 向 PAeeay01 並 按 滑 鼠 右 鍵, 於 出 現 的 選 單 選 取 Properties 圖 Step34. Object Properties 選 單,General 選 項,Motion Blur: 選 Enabled 及 Ogject Step35. 接 著 以 同 樣 的 方 式 選 取 隕 石, 於 任 一 視 窗, 以 游 標 只 向 隕 石 並 按 滑 鼠 右 鍵, 於 出 現 的 選 單 選 取 Propertics Object Propertics 選 單,General 選 項,Motion Blur: 選 取 Enabled 及 Object 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 127

138 Step36. 設 定 完 成 後, 選 取 攝 影 機 視 窗, 觀 察 著 色 運 算 結 果 如 果 希 望 顏 色 有 些 變 化, 可 以 複 製 PArray 系 統, 使 用 不 同 的 材 質 顏 色 ( 如 紅 藍 ) Step37. 選 複 製 的 PArray 系 統 到 Modify 選 單,Particle Generation, Particle Generation, Particle Quantity 選 項, 選 取 Use Total, 將 數 值 改 為 2500 改 變 隕 石 行 進 方 向 設 定, 可 以 做 出 各 種 不 同 的 變 化 效 果 唷!! 圖 圖 潛 水 艇 氣 泡 Step1. 打 開 材 質 編 輯 選 單 (Material Editor), 或 者 按 捷 徑 鍵 M, 任 選 一 未 使 用 的 材 質 格 位, 使 用 預 設 值 Standard Shader Basic Parameters, 材 質 種 類 選 Blinn, 選 取 2-Sided 和 Face Map 其 實 不 一 定 要 用 潛 水 艇, 也 可 以 使 用 其 他 的 物 件 都 可 以 製 造 出 氣 泡 效 果, 而 我 們 動 畫 中 剛 好 有 潛 水 艇, 所 以 用 於 此 Step2. 下 移 至 Maps 選 單, 以 游 標 指 向 Glossiness 項 目 後 方, 標 視 為 None 的 Map 鍵, 按 滑 鼠 左 鍵 圖 圖 Step3. 出 現 的 Material/Majp Browser 對 話 框, 選 取 Noise, 按 OK 鍵 Step4. 材 質 選 單,Coordinates 選 項 維 持 不 變, 調 整 Noise Parameters Noise Type 選 Regular Size:20 Noise Threshold 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

139 Heigh:0.7 Low:0.4 Step5. 按 Go To Parent 鍵, 回 到 材 質 調 整 選 單 Maps 選 項 保 持 不 變, 以 游 標 指 向 Glossiness 標 示 為 Noise 的 Map 鍵, 按 住 滑 鼠 左 鍵 不 放, 將 它 拖 曳 至 Self -Illumination 項 目, 放 開 滑 鼠 左 鍵 圖 Step6. Copy(Instance)Map 對 話 框, 複 製 方 式 選 Instance, 按 ok 鍵 結 束 對 話 框 Step7. 使 用 上 述 方 法, 將 Noise 複 製 到 Opacity 的 Map 鍵, 同 時 將 Glossiness 和 Self-Illumination 的 數 值, 調 整 為 25 圖 圖 Step8. 上 移 至 Blinn Basic Parameters 選 項 :Ambient 和 Diffuse 的 顏 色 使 用 預 設 值,Specular 顏 色 調 整 為 白 色 (R G B=255) Sepcular Highlights Specular Level:100 Glossiness:25 Self-Illumination Color:80 Opacity:70 圖 Step9. 選 單 移 至 Extended Parameters 選 項 :Advanced Transparency: Falloff 選 In Amt=100 Type 選 Filter, 顏 色 為 白 色 (R G 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 129

140 B=255) Step10. 按 Background 鍵, 啟 動 背 景 底 紋, 以 便 觀 察 設 定 結 果 Step11. 將 調 整 好 的 材 質, 配 合 Particle Systems 使 用, 可 以 製 作 出 逼 真 的 氣 泡 效 果 摩 天 輪 Step1. 使 用 物 體 工 具 Torus, 建 立 一 個 圓 柱 體, 程 式 會 自 動 將 它 命 令 為 Torus01 RingWaveSize Radius1:120 Radius2:5.0 Segments:40 Sides:12 圖 圖 Step2. 再 做 一 個 摩 天 輪 的 內 側 輪, 繼 續 同 樣 使 用 物 體 工 具 Torus, 建 立 一 個 圓 柱 體, 程 式 會 自 動 將 它 命 令 為 Torus02 圖 Step3. 接 下 來 是 中 間 的 半 徑 軸, 使 用 Cylinder, 程 式 會 自 動 將 它 命 令 為 Cylinder01, 作 出 24 根 對 稱 的 直 線 棍 取 名 到 Cylinder13 Step4. 再 來 就 用 第 2 步 驟 同 樣 方 法 作 出 中 心 的 小 圓 圈 取 名 為 Torus03 圖 Step5. 現 在 就 是 要 做 每 一 個 小 房 間 了 作 出 同 樣 對 稱 彼 此 的 OilTank01-21 Step6. 再 做 出 最 後 要 支 撐 住 摩 天 輪 的 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

141 桿 子 分 別 是 Cone01 Cylinder14 和 Step7. 打 開 材 質 編 輯 選 單 (Material Editor), 或 者 按 捷 徑 鍵 M, 任 選 一 未 使 用 的 材 質 格 位, 使 用 預 設 值 Standard Step8. 先 在 Photoimapct 中 做 好 摩 天 輪 發 光 的 材 質, 再 回 到 材 質 編 輯 選 單 中, 下 移 至 Maps 選 單, 以 游 標 指 向 Diffuse Color 項 目 後 方, 按 滑 鼠 左 鍵 圖 Step9. 出 現 的 Material/Map Browser 對 話 框 中, 選 取 Blitmap, 選 取 剛 剛 再 Photoimpact 做 的 圖 片 檔, 開 啟 後, 按 OK 鍵 再 看 到 材 質 編 輯 選 單, 就 可 發 現 剛 剛 選 用 的 圖 片 檔 已 經 到 了 指 定 的 格 位 上 了 圖 Step10. 以 游 標 選 取 好 摩 天 輪 整 體 後, 按 下 Assign Material to Selection 鍵, 將 新 材 質 貼 上 摩 天 輪 整 體 上 圖 Step11. 但 是 這 樣 還 不 足 以 上 摩 天 輪 真 正 感 覺 發 亮 唷!!! 要 加 上 一 個 燈 光 Omni Light, 才 可 以 讓 摩 天 輪 真 正 感 覺 發 亮 呢! 再 用 環 境 貼 圖 貼 上 夜 景 的 材 質! 是 不 是 真 很 美 呢! 圖 Step12. 接 下 來 就 是 動 畫 的 部 分 囉! 左 視 視 窗 設 定 一 具 標 的 攝 影 機 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 131

142 (Target Camera) Step13. 選 取 攝 影 機, 選 用 移 動 鍵, 按 鍵 盤 F12 鍵 動 畫 格 數 輸 入 或 者 移 至 第 0 格 而 可 以 改 變 攝 影 機 的 位 置 來 調 整 摩 天 輪 看 起 來 的 角 度, 還 有 摩 天 輪 自 己 也 要 跟 著 轉 動, 看 起 來 更 為 逼 真 唷! 試 試 看! 真 的 就 會 變 成 摩 天 輪 的 樣 子 呢! 圖 Step14. 按 下 Animate 鍵 ( 使 它 變 成 紅 色 的 ) 圖 Step15. 將 動 畫 格 數 輸 入 或 者 移 至 第 100 格, 完 成 輸 入 後, 再 按 一 次 Animate, 結 束 動 畫 設 定 阿 拉 伯 小 胖 人 頭 部 製 作 Step1. 敲 擊 Objects 功 能 列 中 Sphere Object 功 能 鍵, 在 視 埠 中 拖 曳 出 一 個 圓 球 物 件 圖 Step2. 敲 擊 Modify 編 輯 面 板 中 的 FFD 4*4*4 指 令, 將 圓 體 雕 塑 出 臉 的 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

143 形 狀 Step3. 敲 擊 Modify 編 輯 面 板 中 的 Edit Mesh 指 令, 在 Selection 功 能 裡, 按 下 Vertex 點 的 圖 示 的 按 鍵, 利 用 點 將 該 頭 型 拉 出 一 個 鼻 型 圖 Step4. 敲 擊 Objects 功 能 列 中 的 Sphere Object 指 令, 在 視 埠 中 拖 曳 出 一 個 小 圓 球 體 的 形 狀, 在 Parameters 裡 將 Slice On 切 片 打 勾, 且 將 數 值 改 為 Slice From:270,Slice To:0, 數 值 改 變 後 便 製 作 成 眼 皮 圖 Step5. 敲 擊 Objcet 功 能 列 中 的 Sphere Object 指 令, 在 視 埠 中 拖 曳 出 一 個 小 圓 球 體, 將 它 放 置 在 適 當 的 位 置, 使 其 製 作 為 眼 睛 圖 Step6. 敲 擊 Objects 功 能 列 中 的 Cone Object 指 令, 在 視 埠 中 拖 曳 出 一 個 圓 錐 體 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 133

144 Step7. 敲 擊 Modify 功 能 列 中 的 Bend ( 彎 曲 ), 在 Parameters 裡 Bend 中 的 Angle: 數 值 改 為 180, 則 圓 錐 體 會 產 生 彎 曲 的 效 果, 使 其 製 作 為 鬍 子 圖 Step8. 選 取 已 製 作 好 的 鬍 子 物 件, 敲 擊 Main Toolbar 功 能 列 中 的 Mirror 鏡 射 的 指 令, 選 擇 X 軸 為 軸 向 及 Copy 兩 個 選 項, 並 利 用 Offset 的 參 數 調 整 兩 鬍 子 之 間 的 距 離, 確 定 後 按 下 OK, 這 樣 鬍 子 完 成 好 了 圖 Step9. 敲 擊 Objects 功 能 列 中 的 Box Object 指 令, 在 視 埠 中 拖 曳 出 一 個 方 盒 子, 使 其 製 作 為 頭 巾 圖 Step10. 敲 擊 Modify 編 輯 面 板 中 的 Edit Mesh 指 令, 在 Selection 功 能 裡, 按 下 Vertex 點 的 圖 示 的 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

145 按 鍵, 將 方 盒 子 製 作 出 頭 巾 的 型 狀 Step11. 敲 擊 Modify 編 輯 面 板 中 的 Mesh Smooth 指 令, 將 頭 巾 邊 緣 做 圓 滑 化 圖 Step12. 敲 擊 Objects 功 能 列 中 的 Torus Object 指 令, 拖 曳 出 一 個 圓 環 體 物 件 圖 Step13. 敲 擊 Modify 編 輯 面 板 中 的 Edit Mesh 指 令, 在 Selection 功 能 裡, 按 下 Vertex 點 的 圖 示 的 按 鍵, 利 用 點 將 頭 圈 做 點 變 化 圖 Step14. 阿 拉 伯 人 頭 部 完 成 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 135

146 身 體 製 作 Step1. 敲 擊 Objects 功 能 列 中 的 Plane Object 指 令, 在 視 埠 中 拖 曳 出 一 個 平 面 物 件 圖 Step2. 敲 擊 Modify 編 輯 面 板 中 的 Edit Mesh 指 令, 按 下 Vertex 點 圖 示 的 按 鏈, 利 用 點 將 物 件 調 整 成 衣 服 的 弧 度 圖 Step3. 選 取 正 面 衣 服 的 物 件, 敲 擊 Main Toolbar 功 能 列 中 的 Mirror 鏡 射 指 令, 選 擇 Y 軸 為 軸 向 及 Copy 兩 個 選 項, 並 利 用 Offset 的 參 數 調 整 兩 物 件 之 間 的 距 離, 確 定 後 按 下 OK, 這 樣 衣 服 就 完 成 好 了 圖 Step4. 敲 擊 Objects 功 能 列 中 的 Tube 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

147 Object 指 令, 在 視 埠 中 拖 曳 出 一 個 試 管 物 件 Step5. 敲 擊 Modify 編 輯 面 板 中 的 Edit Mesh 指 令, 按 下 Vertex 點 圖 示 的 按 鏈, 利 用 點 將 物 件 調 整 成 衣 袖 的 弧 度 圖 Step6. 選 取 已 製 作 好 的 袖 子 物 件, 擊 Main Toolbar 功 能 列 中 Mirror 鏡 射 指 令, 選 擇 X 軸 為 軸 向 及 Copy 兩 個 選 項, 並 利 用 Offset 的 參 數 調 整 兩 物 件 之 間 的 距 離, 確 定 後 按 下 ok, 這 樣 衣 袖 就 完 成 好 了 圖 Step7. 敲 擊 Objects 功 能 列 中 的 Torus Object 指 令, 拖 曳 出 一 個 圓 環 體 物 件 圖 Step8. 敲 擊 Modify 編 輯 面 板 中 的 Edit Patch 指 令, 在 Selection 功 能 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 137

148 裡, 按 下 Vertex 點 的 圖 示 的 按 鍵, 利 用 點 將 腰 帶 做 點 變 化 Step9. 敲 擊 Objects 功 能 列 中 的 Box Object 指 令, 拖 曳 出 一 個 方 盒 子 物 件 圖 Step10. 在 袖 口 交 接 的 部 分, 建 立 一 個 節 點 分 別 是 的 Box 圖 Step11. 敲 擊 Modify 編 輯 面 板 中 的 Edit Mesh 指 令, 利 用 擠 出 的 功 能 擠 出 五 隻 手 指 頭, 注 意 : 每 一 隻 手 指 都 必 須 是 分 別 擠 出 的, 這 樣 才 能 製 作 出 指 縫 的 部 分 圖 Step12. 敲 擊 Modify 編 輯 面 板 中 的 Mesh Smooth 指 令, 將 手 指 的 部 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

149 分 圓 滑 化 Step13. 選 取 已 製 作 好 的 手 物 件, 擊 Main Toolbar 功 能 列 中 Mirror 鏡 射 指 令, 選 擇 X 軸 為 軸 向 及 Copy 兩 個 選 項, 並 利 用 Offset 的 參 數 調 整 兩 物 件 之 間 的 距 離, 確 定 後 按 下 ok, 這 樣 兩 隻 手 就 完 成 好 了 圖 Step14. 敲 擊 Objects 功 能 列 中 的 Cone Object 指 令, 在 視 埠 中 拖 曳 出 一 個 圓 錐 體 圖 Step15. 敲 擊 Modify 編 輯 面 板 中 的 Bend( 彎 曲 ) 指 令 圖 Step16. 敲 擊 Modify 編 輯 面 板 中 的 Edit Mesh 指 令, 在 Selection 功 能 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 139

150 裡, 按 下 Vertex 點 的 圖 示 的 按 鍵, 利 用 點 將 鞋 子 做 點 變 化 Step17. 選 取 已 製 作 好 的 鞋 子 物 件, 擊 Main Toolbar 功 能 列 中 Mirror 鏡 射 指 令, 選 擇 X 軸 為 軸 向 及 Copy 兩 個 選 項, 並 利 用 Offset 的 參 數 調 整 兩 物 件 之 間 的 距 離, 確 定 後 按 下 ok, 這 樣 兩 雙 鞋 子 就 完 成 好 了 圖 Step18. 阿 拉 伯 人 完 成 圖 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

151 圖 圖 D 動 畫 電 玩 技 術 141

152 第 四 章 3D 電 玩 4.1 Computer Game 本 節 將 介 紹 電 腦 遊 戲 的 發 展 過 程 及 種 類 的 介 紹 等 等 電 腦 遊 戲 發 展 史 誕 生 談 起 電 腦 遊 戲 的 發 展 史, 那 可 是 說 長 也 不 長 說 短 也 不 短 當 年 Computer 出 現 時, 人 們 壓 根 也 沒 想 到 用 它 來 進 行 娛 樂 而 那 些 整 天 被 困 在 那 些 笨 重 冰 冷 的 龐 然 大 物 前 面 的 工 作 人 員, 為 了 緩 解 工 作 壓 力 就 利 用 職 務 之 便 與 專 業 特 長 編 制 了 一 些 諸 如 猜 數 字 這 樣 的 趣 味 小 程 序 以 供 自 娛 此 時, 電 腦 遊 戲 這 樣 一 顆 極 為 弱 小 卻 又 蘊 藏 了 無 限 生 機 的 種 子 被 種 下 了 隨 著 1970 年 最 古 老 的 八 位 元 個 人 電 腦 - 蘋 果 公 司 的 Apple 系 列 機 的 出 現, 電 腦 的 附 屬 娛 樂 價 值 也 隨 之 進 入 了 市 場 最 先 出 現 的 遊 戲 都 是 一 些 簡 陋 的 動 作 簡 單 的 射 擊 類 遊 戲, 如 金 錢 豹 不 死 鳥 決 戰 富 士 山 而 當 這 些 遊 戲 內 容 不 豐 富 的 作 品 出 現 在 Apple II 著 名 的 綠 色 屏 幕 上 時, 人 們 卻 如 同 發 現 了 新 大 陸 般 的 驚 喜 不 已, 原 來 電 腦 的 娛 樂 功 能 竟 能 讓 人 如 此 沉 迷, 於 是 電 腦 遊 戲 的 具 體 雛 形 階 段 也 就 開 始 了 發 展 階 段 初 期 Apple II 裡 有 48K 的 記 憶 體 錄 音 帶 的 容 量 又 十 分 的 有 限, 這 些 阻 礙 了 電 腦 遊 戲 的 發 展 因 此 當 時 成 功 研 發 的 大 容 量 磁 道 使 得 許 多 原 本 受 限 於 技 術 的 不 可 能 成 為 了 可 能 電 腦 遊 戲 的 規 模 數 量 不 僅 有 了 巨 大 的 進 步, 遊 戲 類 型 除 了 原 來 單 純 的 動 作 射 擊 外, 策 略 冒 險 角 色 扮 演 戰 爭 體 育 等 類 型 也 出 現 了 142 3D 動 畫 電 玩 技 術

153 1979 年 SIR-TECH 推 出 了 電 腦 遊 戲 史 上 第 一 個 角 色 扮 演 類 遊 戲 巫 術 它 的 出 現 意 味 著 Apple II 的 黃 金 時 代 也 隨 之 拉 開 了 帷 幕 在 這 十 年 輝 煌 裡, 湧 現 出 了 如 巫 術 創 世 紀 等 許 許 多 多 令 老 玩 家 畢 生 難 忘 的 經 典 之 作, 許 多 現 在 的 大 遊 戲 公 司 也 是 在 這 一 時 期 出 現 發 展 的 然 而 更 為 重 要 的 是 如 今 大 部 分 的 遊 戲 概 念 認 識 都 是 在 這 個 時 期 裡 成 熟 起 來 的, 因 此 這 個 時 期 被 稱 為 電 腦 遊 戲 史 上 最 重 要 的 時 期 一 點 也 不 為 過 當 時 間 倒 轉 回 到 了 80 年 代 末 期,IBM 公 司 的 PCXT 出 現 了 它 具 有 286K 記 憶 體 以 及 其 他 超 過 Apple II 的 硬 件 能 力 再 加 上 Apple 公 司 在 其 後 繼 電 腦 產 品 上 采 取 了 技 術 封 閉 的 錯 誤 方 針, 導 致 眾 多 遊 戲 廠 商 紛 紛 轉 投 采 用 開 放 技 術 的 IBM 的 懷 抱 Apple 的 市 場 便 漸 漸 為 IBM 所 吞 食, 最 終 在 90 年 代 我 們 迎 來 了 IBM PC 時 代 雖 然 在 這 場 電 腦 史 上 最 重 要 的 交 戰 中 IBM 成 了 贏 家, 但 眾 多 的 電 腦 玩 家 卻 也 成 了 間 接 的 獲 益 者 隨 後 的 事 大 家 也 應 該 都 有 所 聞 有 所 見 了 : 從 PCXT 到 AT 直 至 Pentium 4; 從 單 色 顯 示 到 四 色 CGA 256 色 VGA SVGA 直 至 目 前 的 液 晶 螢 幕 ; 從 Dos 3.0 到 Dos 6.22 Windows 3.1 直 至 Windows XP 電 腦 可 以 說 是 以 幾 何 級 數 的 發 展 速 度 迅 速 向 前 推 進 ; 多 媒 體 的 出 現 使 遊 戲 的 聲 光 效 果 達 到 人 們 無 法 想 像 的 高 度 ;Internet 使 得 全 世 界 的 電 腦 可 以 自 由 聯 通, 人 與 人 之 間 的 較 量 使 得 電 腦 遊 戲 不 再 是 人 與 機 器 間 的 對 抗 總 之, 這 個 時 代 為 電 腦 遊 戲 極 致 發 展 的 時 代 電 腦 遊 戲 的 種 類 角 色 扮 演 類 (Role Playing Game-RPG) 玩 家 需 扮 演 遊 戲 中 的 主 角 ( 可 以 不 止 一 個 人 ) 在 遊 戲 所 給 定 的 世 界 裡 進 行 漫 遊 冒 險 ; 他 可 以 購 買 物 品 裝 備 來 使 自 己 與 自 己 的 隊 伍 更 為 強 大 ; 與 遊 戲 中 的 敵 人 進 行 戰 鬥, 從 而 獲 得 金 錢 與 能 使 自 己 升 級 的 經 驗 值 ; 通 過 對 話 調 查 等 行 為 來 完 成 遊 戲 中 的 劇 情 由 於 角 色 扮 演 遊 戲 可 以 使 玩 家 扮 演 與 其 本 人 截 然 不 同 的 人 物 ; 可 以 滿 足 玩 家 成 為 世 界 上 ( 當 然 是 指 遊 戲 中 的 世 界 ) 最 強 大 的 人 最 偉 大 的 英 雄 的 欲 望 ; 而 親 身 體 驗 跌 宕 起 伏 的 劇 情 又 能 使 玩 者 如 同 看 一 本 小 說 一 般, 與 3D 動 畫 電 玩 技 術 143

154 遊 戲 中 的 人 物 同 喜 同 悲 這 些 恐 怕 也 就 是 角 色 扮 演 遊 戲 裡 最 有 趣 最 吸 引 人 的 地 方 最 早 期 的 角 色 扮 演 遊 戲 的 劇 情 戰 鬥 都 是 用 文 字 來 表 現 當 圖 形 進 入 角 色 扮 演 遊 戲 領 域 時, 用 來 表 現 遊 戲 中 世 界 的 方 式 就 分 為 以 巫 術 系 列 為 代 表 的 第 一 人 稱 式 的 3D 迷 宮 與 以 創 世 紀 系 列 為 代 表 的 鳥 瞰 式 平 面 卷 動 地 圖 兩 種 戰 鬥 在 角 色 扮 演 遊 戲 裡 分 為 三 種 : 即 時 式 : 即 時 式 戰 鬥 顧 名 思 義 就 是 戰 鬥 時 雙 方 的 攻 擊 防 守 施 法 都 是 由 玩 家 自 己 實 時 控 制, 你 如 何 操 作 遊 戲 中 的 人 物 也 就 即 時 的 作 出 反 應, 而 正 是 由 於 這 種 方 式 的 特 殊 性, 使 得 它 通 常 是 用 在 第 一 人 稱 的 角 色 扮 演 遊 戲 中, 如 魔 石 堡 -Stone Keep 黎 明 之 砧 -Anvil Of Dawn 就 是 采 用 了 這 種 戰 鬥 方 式 戰 略 式 : 戰 略 式 可 以 讓 玩 者 如 下 棋 般 移 動 角 色, 武 器 攻 擊 魔 法 也 有 距 離 限 制, 金 庸 群 俠 傳 中 的 戰 鬥 就 是 戰 略 式 的, 這 種 作 法 的 好 處 在 於 能 讓 玩 家 在 深 思 熟 慮 後 更 準 確 的 控 制 戰 鬥 文 字 式 : 文 字 式 戰 鬥 則 隻 是 一 些 攻 擊 施 法 逃 跑 等 指 令 的 搭 配, 玩 家 即 不 能 移 動 角 色 也 沒 有 了 距 離 的 限 制 這 種 戰 鬥 方 式 較 為 簡 單, 也 較 為 常 見, 日 式 角 色 扮 演 遊 戲 的 戰 鬥 系 統 大 多 就 是 這 種 雖 然 戰 鬥 系 統 各 有 不 同, 但 最 終 決 定 勝 負 的 還 是 取 決 於 雙 方 的 等 級 高 低 所 以 練 功 也 就 成 了 每 個 玩 家 的 必 修 課 了 角 色 扮 演 遊 戲 中 的 升 級 系 統 與 劇 情 也 是 極 為 關 鍵 的 部 分 一 個 完 善 優 秀 的 升 級 系 統 不 僅 能 使 遊 戲 更 加 緊 湊 完 美, 它 往 往 也 能 給 玩 者 帶 來 更 大 的 滿 足 感 與 成 就 感 角 色 扮 演 遊 戲 的 劇 情 千 奇 百 怪 各 式 各 樣, 或 以 情 動 人 或 以 義 取 勝 盡 管 剝 去 這 層 外 衣, 角 色 扮 演 遊 戲 所 剩 的 已 不 多, 但 還 是 有 無 數 的 玩 家 為 了 這 層 外 衣 而 義 無 反 顧 的 投 入 了 角 色 扮 演 的 懷 抱 仙 劍 奇 俠 傳 的 成 功 也 正 源 於 此 144 3D 動 畫 電 玩 技 術

155 戰 爭 戰 略 類 (War Game) 縱 觀 整 個 人 類 歷 史, 戰 爭 可 說 是 無 處 不 在 的, 因 此 將 戰 爭 搬 上 遊 戲 也 就 成 了 一 種 必 然 所 謂 戰 爭 遊 戲, 就 是 讓 玩 家 以 指 揮 官 的 身 份 指 揮 部 隊, 進 行 模 擬 戰 爭 的 遊 戲 其 目 的 與 實 質 就 是 運 用 各 種 戰 略 戰 術 來 打 敗 對 手 遊 戲 的 層 面 大 可 至 幾 十 萬 人 的 大 決 戰 小 可 到 單 兵 作 戰 ; 可 以 模 擬 單 場 戰 役 也 可 以 擴 大 到 整 個 戰 爭 由 於 早 期 的 戰 爭 遊 戲 大 都 取 材 於 歷 史 上 著 名 的 戰 爭 戰 役 ( 如 二 戰 ), 因 此 它 就 需 要 玩 家 具 備 一 定 的 歷 史 知 識 與 軍 事 素 養 再 加 上 遊 戲 過 程 中 的 些 許 枯 燥, 使 得 純 戰 爭 遊 戲 多 少 有 曲 高 和 寡 之 嫌, 並 不 太 受 歡 迎 於 是 制 作 者 便 試 圖 將 生 產 政 治 人 物 等 因 素 加 入 其 中, 並 簡 化 了 戰 爭 規 則 這 些 作 法 使 得 戰 爭 遊 戲 漸 漸 變 形, 最 後 形 成 了 今 天 的 戰 略 遊 戲 在 這 個 過 程 中, 它 主 要 有 兩 個 發 展 方 向 : 一 個 是 加 入 了 角 色 扮 演 遊 戲 中 的 升 級 系 統 角 色 劇 情, 戰 鬥 則 由 棋 盤 式 戰 爭 原 則 來 控 制, 最 後 成 了 回 合 制 戰 略 遊 戲, 玩 家 隻 能 按 照 劇 情 的 安 排 一 個 接 一 個 關 卡 的 進 行 遊 戲, 較 為 典 型 的 例 子 有 天 使 帝 國 炎 龍 騎 士 團, 然 而 回 合 制 的 最 大 缺 點 就 是 失 去 了 戰 爭 的 真 實 性 於 是 極 為 注 重 這 點 的 歐 美 公 司 為 了 解 決 這 個 問 題, 就 舍 棄 了 回 合 制 而 選 擇 了 即 時 的 作 法 1993 年 West Wood 公 司 制 作 的 沙 丘 魔 堡 II-DUNE II 捨 棄 了 一 代 時 的 冒 險 遊 戲 類 型, 而 出 人 意 料 的 采 用 了 即 時 形 態, 這 個 即 時 戰 略 遊 戲 除 了 沒 有 加 入 連 線 功 能 網 絡 外, 在 單 人 遊 戲 方 面 幾 乎 已 和 現 在 的 即 時 遊 戲 不 相 上 下 當 1995 年 的 C&C 魔 獸 爭 霸 豐 富 進 了 聯 線 對 戰 功 能 後, 迅 速 成 為 了 繼 DOOM-Like 之 後 又 一 電 腦 遊 戲 的 新 寵 兒 策 略 遊 戲 (Strategy Game) 由 於 策 略 遊 戲 的 題 材 十 分 廣 泛, 從 帝 國 征 服 到 商 業 經 營, 幾 乎 每 件 事 都 能 用 來 作 一 個 策 略 遊 戲, 所 以 它 就 成 為 了 電 腦 遊 戲 中 極 受 歡 迎 的 一 支 3D 動 畫 電 玩 技 術 145

156 盡 管 如 此, 每 一 個 策 略 遊 戲 的 本 質 還 是 相 同 的 : 那 就 是 發 展 自 己 成 為 第 一 這 也 就 是 策 略 遊 戲 與 戰 爭 戰 略 遊 戲 最 為 根 本 的 區 別 雖 然 許 多 的 策 略 遊 戲 都 有 侵 略 性 指 令, 也 需 要 用 武 力 打 倒 對 手, 但 其 重 點 還 是 在 於 自 身 的 成 長, 這 與 戰 爭 戰 略 遊 戲 中 純 粹 為 戰 而 戰 是 截 然 不 同 的 策 略 玩 家 最 大 的 喜 悅 來 源 於 看 著 原 本 弱 小 的 自 己 在 艱 辛 努 力 後 不 斷 成 長 所 帶 來 的 滿 足 感 與 成 就 感 三 國 志 類 型 的 帝 國 征 服 類 策 略 遊 戲 是 目 前 最 為 國 內 玩 家 熟 悉 與 了 解 的 在 這 類 遊 戲 中 玩 家 通 過 政 治 手 段 軍 事 力 量 搜 索 人 材 等 一 系 列 活 動 來 增 強 自 身 的 實 力, 最 終 統 一 天 下 商 業 經 營 遊 戲 則 是 讓 玩 家 扮 演 企 業 總 裁 或 大 老 板 的 角 色, 以 金 錢 為 最 主 要 的 手 段, 發 展 自 己 打 擊 競 爭 者 這 兩 類 遊 戲 都 各 有 所 長, 在 早 期 的 策 略 遊 戲 中 占 據 了 相 當 主 要 的 地 位 然 而 隨 著 MAXIS 的 模 擬 系 列 的 推 出 後, 策 略 遊 戲 就 又 開 闢 了 一 條 新 路 它 與 後 來 文 明 系 列 使 得 建 設 型 策 略 遊 戲 在 廣 大 玩 家 心 中 站 穩 了 腳 跟 另 外, 我 們 把 所 謂 的 養 成 類 " 遊 戲 一 並 歸 入 策 略 遊 戲 的 範 疇, 因 為 它 與 策 略 遊 戲 本 質 完 全 相 同 的, 隻 是 發 展 的 對 像 不 同, 前 者 是 人, 後 者 是 組 織 而 已 模 擬 遊 戲 (Simulation Game) 模 擬 遊 戲, 單 純 是 指 以 第 一 人 稱 視 角 模 擬 操 作 各 種 軍 事 機 艦, 並 以 此 來 完 成 任 務 由 於 玩 者 必 須 要 如 同 在 現 實 世 界 中 的 駕 駛 員 一 般 進 行 復 雜 的 控 制 與 操 作, 並 了 解 任 務 內 容 與 執 行 方 法 後 才 有 可 能 達 到 遊 戲 的 目 的, 所 以 模 擬 遊 戲 向 來 是 屬 於 軍 事 迷 武 器 迷 與 戰 爭 迷 們 的 領 域, 一 般 人 對 其 復 雜 的 操 作 控 制 與 專 業 的 任 務 內 容 都 是 敬 而 遠 之 的 出 色 的 模 擬 遊 戲 必 須 要 做 到 兩 點 一 是 模 擬 的 精 確 度 無 論 是 戰 鬥 機 還 是 坦 克, 隻 要 遊 戲 能 精 確 的 模 擬 出 其 獨 特 的 性 能 進 行 任 務 時 所 應 能 看 到 的 一 切 效 果 與 操 作 並 使 玩 者 得 到 如 同 坐 在 真 實 機 艦 中 的 感 受, 它 在 這 146 3D 動 畫 電 玩 技 術

157 方 面 也 就 是 成 功 的 二 是 畫 面 表 現 為 了 讓 玩 者 體 會 真 實 的 作 戰 感 受, 所 以 模 擬 遊 戲 中 的 事 物 不 得 不 用 3D 的 繪 圖 方 式 表 現, 因 此 模 擬 遊 戲 是 最 需 要 3D 技 術 與 主 機 速 度 的 幸 運 的 是 如 今 的 電 腦 硬 體 的 發 展 十 分 迅 猛, 使 得 模 擬 遊 戲 的 畫 面 從 早 期 的 簡 單 多 邊 形 僅 僅 能 認 出 個 大 概 的 純 向 量 圖 形 發 展 到 了 如 今 逼 真 的 貼 圖 多 邊 形 所 以 模 擬 遊 戲 應 該 可 以 說 是 最 能 體 現 電 腦 硬 件 與 程 式 設 計 水 平 的 遊 戲 類 型 了 動 作 ( 射 擊 ) 遊 戲 (Action Game) 動 作 遊 戲, 顧 名 思 義 是 以 搏 鬥 為 主 的 遊 戲, 主 要 著 眼 於 玩 家 的 操 作 能 力 可 以 說 是 電 腦 遊 戲 的 大 項 之 一 在 Apple II 時 代 著 實 出 現 了 不 少 動 作 遊 戲 盡 管 如 此, 由 於 電 腦 硬 體 的 限 制 跟 不 上 電 玩 發 展 的 速 度 而 在 PC 時 代 出 現 了 一 個 很 大 的 斷 層 幾 乎 所 有 成 功 的 動 作 遊 戲 都 來 自 於 電 玩, 而 電 腦 上 的 原 創 動 作 遊 戲 可 以 說 是 少 之 又 少, 唯 一 值 得 一 提 的 大 概 就 是 波 斯 王 子 Ⅱ 了 這 種 尷 尬 的 局 面 走 過 了 整 個 80 年 代, 直 到 id 出 現 從 德 軍 總 部 毀 滅 戰 士 到 毀 滅 戰 士 Ⅱ,id 公 司 開 創 了 3D 動 作 遊 戲 的 時 代, 加 入 了 完 美 聯 線 功 能 的 毀 滅 戰 士 Ⅱ 更 是 掀 起 了 網 上 對 戰 的 超 級 熱 潮 從 此 以 後 的 每 個 3D 動 作 遊 戲 都 被 歸 為 DOOM-Like 類 這 一 點 我 們 就 可 以 看 出 毀 滅 戰 士 系 列 在 動 作 遊 戲 歷 史 中 占 據 了 如 何 重 要 的 地 位 而 此 後 id 的 雷 神 之 槌 (QUAKE) 3DREALM 的 毀 滅 公 爵 都 不 過 是 使 這 股 3D 動 作 遊 戲 的 熱 潮 更 熱 而 已 就 這 樣, 電 腦 動 作 遊 戲 終 於 揚 長 避 短, 走 上 了 與 電 玩 動 作 遊 戲 截 然 不 同 卻 又 是 屬 於 她 的 一 條 新 路 隨 著 90 年 代 中 期 Win95 與 Pentium 的 出 現, 使 電 腦 的 性 能 有 了 質 的 飛 越, 因 此 眾 多 的 電 玩 廠 商 也 將 各 自 的 王 牌 產 品 紛 紛 移 植 到 PC 上 餓 狼 傳 說 Ⅲ Virtua Fighter PC 真 侍 魂 等 知 名 遊 戲 的 成 功 移 植 與 原 先 就 已 火 熱 發 燙 的 DOOM 類 遊 戲 相 互 結 合, 動 作 遊 戲 的 熊 熊 火 焰 終 於 在 我 們 的 身 旁 燃 燒 起 來 了! 此 外, 射 擊 遊 戲 按 慣 例 也 是 歸 於 動 作 遊 戲 類 的 不 過, 3D 動 畫 電 玩 技 術 147

158 在 電 腦 上 卷 軸 射 擊 遊 戲 少 得 可 憐, 更 別 提 什 麼 經 典 名 作 了 倒 是 第 一 人 稱 的 射 擊 遊 戲, 還 有 像 絕 地 大 反 攻 這 樣 的 名 作 值 得 一 提 D 遊 戲 的 應 用 發 展 由 前 一 節 的 介 紹, 讓 我 們 了 解 了 遊 戲 的 種 類, 而 3D 則 是 一 種 讓 遊 戲 更 加 擬 真 模 式 的 技 術, 也 是 未 來 的 遊 戲 趨 勢 角 色 扮 演 類 (Role Playing Game-RPG) 3D 在 RPG 上 的 應 用 大 部 份 都 是 用 於 過 場 動 畫,RPG 所 強 調 的 是 故 事 中 的 情 節, 因 此 使 用 了 大 量 的 3D 動 畫, 也 強 調 故 事 中 的 場 景 細 膩 度, 人 物 的 特 殊 長 像, 這 也 讓 3D 的 應 用 更 加 困 難 大 部 份 都 只 做 到 2.5D, 以 45 度 角 的 視 埠,2D 的 人 物,3D 的 場 景, 而 達 到 3D 的 效 果 而 後 更 加 強 了 戰 鬥 模 式 中 3D 特 效, 讓 效 果 更 加 絢 麗, 國 內 的 漢 堂 遊 戲 所 退 出 的 天 地 劫 序 傳 : 幽 城 幻 劍 錄 就 是 以 45 度 角,2D 人 物 及 3D 的 場 景 與 絢 麗 的 3D 特 效 做 為 戰 鬥 模 式, 在 國 際 比 賽 中 得 名 過 在 硬 體 的 迅 速 發 展, 很 快 的 就 有 細 膩 的 全 3D 的 RPG 問 世 了 不 過 全 3D 的 RPG 早 在 遊 戲 主 機 PS 中 就 出 現 過 了, 如 Final Fantasy 系 列, 早 期 的 Final Fantasy 都 有 曾 移 植 到 PC 上, 但 畫 面 並 不 是 很 好, 但 後 期 在 製 作 上 更 加 細 膩, 但 出 於 PC 硬 體 上 的 差 異, 並 沒 有 再 移 植 到 PC 上, 但 還 是 可 透 過 PC 上 的 PS 模 擬 器 來 進 行 戰 爭 戰 略 類 (War Game) 早 期 戰 略 遊 戲 都 是 2D 平 面 的 格 子, 而 且 是 回 合 式 的, 但 就 在 即 時 戰 略 問 世 後, 受 到 廣 眾 的 好 評, 使 得 設 計 者 不 斷 的 加 強, 更 在 畫 面 上 加 入 了 3D 模 式, 在 魔 獸 爭 霸 Ⅲ 中 更 是 使 用 的 非 常 廣 泛, 可 以 自 由 的 控 制 視 埠 等 等 策 略 遊 戲 (Strategy Game) 策 略 遊 戲 是 以 經 營 的 方 式 來 進 行 遊 戲, 早 期 著 名 的 三 國 志 系 列 就 只 以 一 張 地 圖 來 進 行, 但 在 之 後 更 深 入 城 市 方 面 的 製 作, 並 加 入 了 3D 模 式 最 明 顯 的 應 該 是 模 擬 城 市 2000, 在 城 市 上 的 設 計 都 是 3D 了 148 3D 動 畫 電 玩 技 術

159 模 擬 遊 戲 (Simulation Game) 模 擬 遊 戲 更 不 用 說 了, 如 果 不 以 3D 模 式 進 行, 那 就 失 去 了 擬 真 的 意 義 了 進 行 方 式 主 要 以 第 一 人 稱 視 角 來 進 行, 讓 玩 定 可 以 更 加 清 楚 的 看 見 絢 麗 的 3D 場 景 但 在 製 作 上 主 要 是 以 精 確 度 為 主, 因 此 在 資 料 上 的 需 求 就 非 常 之 多, 像 是 模 擬 飛 行 器 等 等, 最 著 名 的 就 是 AH-64D 長 弓 直 升 機, 它 甚 至 與 軍 事 出 版 公 司 合 製 動 作 ( 射 擊 ) 遊 戲 (Action Game) 動 作 遊 戲 主 要 是 在 模 擬 人 的 動 作, 因 此 人 的 多 樣 化 動 作 就 成 為 最 主 要 製 作 方 向 古 墓 奇 兵 就 是 很 典 型 的 從 第 三 人 稱 視 角 來 觀 查 所 控 制 的 人 物 動 作, 而 射 擊 遊 戲 則 只 是 單 純 的 第 一 第 人 稱 視 角, 感 覺 只 是 模 擬 遊 戲 中, 在 模 擬 人 物 而 已 線 上 遊 戲 -Online Games 線 上 遊 戲 蔚 為 風 潮 線 上 遊 戲 (Online Games) 產 業 自 90 年 代 開 始 萌 芽 以 來 已 經 成 為 網 際 網 路 商 業 環 境 上 主 要 的 產 業 之 一 當 在 此 商 業 環 境 上 部 分 的 產 業 逐 漸 面 臨 飽 和 甚 至 走 向 泡 沫 化 危 機 之 際, 線 上 遊 戲 很 有 可 能 會 成 為 下 一 波 希 望 所 在 線 上 遊 戲 業 者 的 業 績 在 這 一 波 不 景 氣 的 聲 浪 中 屢 獲 佳 績, 由 於 未 來 前 景 可 期, 吸 引 了 相 關 產 業 業 者 ( 例 如 : 寬 頻 業 者 ) 競 相 投 入 和 信 超 媒 體 與 知 名 線 上 遊 戲 大 廠 Sega 合 作 共 同 在 台 灣 開 發 線 上 遊 戲 市 場 並 且 入 股 遊 戲 橘 子, 即 是 一 例 線 上 遊 戲 究 竟 有 何 魅 力 讓 消 費 者 流 連 忘 返 於 其 中? 主 要 是 因 為 在 一 個 結 合 了 聲 光 幻 想 動 作 等 等 的 線 上 遊 戲 上, 透 過 網 際 網 路 的 連 線, 消 費 者 可 以 在 浩 瀚 無 垠 的 虛 擬 社 會 中, 由 於 無 國 界 即 時 性 互 動 性 匿 名 性 等 等 的 特 性, 盡 情 地 跳 脫 出 現 實 生 活 的 枷 鎖, 創 造 出 不 一 樣 的 自 我, 以 此 有 別 於 自 我 的 角 色, 享 受 與 他 人 之 間 的 互 動, 滿 足 現 實 生 活 中 的 缺 憾 而 隨 著 可 預 期 未 來 寬 頻 網 路 的 普 及, 線 上 遊 戲 廠 商 對 於 各 種 影 音 科 技 的 應 用 也 將 會 大 為 風 行, 因 此, 未 來 線 上 遊 戲 魅 力 之 處, 將 更 勝 於 以 往 3D 動 畫 電 玩 技 術 149

160 線 上 遊 戲 的 背 景 與 成 長 階 段 萌 芽 期 階 段 1988 年 網 際 網 路 即 將 導 入 商 業 應 用 之 際 當 時, 個 人 電 腦 多 媒 體 的 功 能 並 未 具 備, 因 此, 僅 有 文 字 遊 戲 的 盛 行, 此 時 的 遊 戲 軟 體 可 以 MUD (Multi-user Dungeon) 為 代 表 在 Kesmai 推 出 第 一 套 的 線 上 遊 戲 之 後, Simutronic 等 等 公 司 後 來 也 都 有 不 錯 的 銷 售 成 績 不 過, 此 時 的 公 司 大 多 以 銷 售 遊 戲 伺 服 器 為 主 其 後, 美 國 線 上 (American-on-line,AOL) 為 加 強 其 服 務, 也 推 出 線 上 遊 戲 的 功 能, 但 是, 在 此 階 段, 提 供 線 上 遊 戲 功 能 的 線 上 業 者 都 無 法 向 使 用 者 收 取 線 上 遊 戲 的 使 用 費 用 年, 個 人 電 腦 的 多 媒 體 開 始 功 能 整 合, 所 以 電 腦 線 上 遊 戲 的 模 式 也 逐 漸 由 文 字 邁 向 有 聲 音 及 影 像 搭 配 的 新 世 紀 此 時,MUD 所 提 供 的 功 能 也 由 單 純 的 提 供 經 由 電 腦 網 路 聊 天 的 管 道, 逐 漸 在 網 際 網 路 的 發 達 下, 串 聯 了 各 國 的 使 用 者, 而 有 了 虛 擬 會 議 虛 擬 社 區 角 色 扮 演 等 等 多 樣 的 面 貌 快 速 發 展 階 段 1995 年 線 上 遊 戲 產 業 進 入 快 速 發 展 期 當 時, 網 際 網 路 應 用 風 氣 更 盛, WWW(World Wide Web) 的 應 用 方 式 成 形, 因 此, 線 上 遊 戲 的 潛 在 市 場 大 幅 倍 增 此 外, 聊 天 程 式 (Chat) 配 對 程 式 (Match) 開 始 出 現, 線 上 遊 戲 內 涵 更 形 豐 富 由 於 市 場 看 好, 吸 收 各 方 業 者 加 入 其 中, 例 如 : 微 軟 (Microsoft) id Soft Blizzard Total Entertainment(TEN) Mpath Dwango 等 等 雖 然, 在 市 場 的 定 位 上, 各 家 業 者 或 許 各 有 不 同, 但 是 也 因 為 有 許 多 各 具 特 色 的 企 業 加 入, 所 以 導 致 市 場 相 當 景 氣, 良 性 循 環 的 結 果 促 使 更 多 的 業 者 持 續 進 入 此 市 場 消 費 者 使 用 方 面,1995 年 底 War Bird 公 司 針 對 個 人 用 戶 推 出 的 第 一 套 網 路 遊 戲 軟 體, 到 1996 年 底 已 累 積 達 到 100 萬 人 次 曾 在 該 網 站 下 載 資 料 而 另 外 一 套 射 擊 遊 戲 軟 體 Quake, 其 單 機 與 網 路 版 銷 售 共 超 過 1000 萬 套, 其 中 半 數 以 上 是 屬 於 網 路 版 此 外, 在 1996 年 AOL 的 會 員 當 中, 即 有 D 動 畫 電 玩 技 術

161 萬 人 使 用 過 線 上 遊 戲 以 上 這 些 資 料 顯 示, 此 時, 線 上 遊 戲 軟 體 對 消 費 者 的 吸 引 力 正 大 幅 擴 散 穩 定 成 長 階 段 1997 年 後 純 粹 的 線 上 遊 戲,Ultima On-line 的 出 現, 造 成 了 市 場 衝 擊 發 行 商 將 繪 圖 通 訊 等 等 軟 體 工 具 的 引 擎 放 在 光 碟 片 上 銷 售, 而 遊 戲 的 核 心 部 份, 地 圖 與 故 事 情 節 等 等, 則 必 須 透 過 網 路 連 線 下 載 隨 著 地 圖 與 故 事 情 節 可 以 不 斷 地 成 長, 除 了 帶 給 使 用 者 全 新 的 經 驗, 也 增 加 了 遊 戲 的 附 加 價 值, 此 為 線 上 遊 戲 發 展 史 上 的 一 個 分 水 嶺 此 時, 隨 著 產 品 與 技 術 的 創 新, 使 用 者 上 線 時 間 增 加 很 多, 但 因 為 網 路 上 的 免 費 使 用 資 料 特 性 使 得 業 者 很 難 賺 取 利 潤 因 此, 在 此 階 段, 企 業 經 營 模 式 (Business Models) 的 發 展, 便 是 各 家 業 者 所 注 目 的 焦 點 線 上 遊 戲 未 來 的 3D 發 展 隨 著 網 際 網 路 的 普 遍, 線 上 遊 戲 的 掘 起, 如 今 以 成 為 遊 戲 中 的 重 要 類 型, 但 基 於 高 速 寬 頻 的 普 遍 度, 與 3D 所 需 的 3D 運 算 的 硬 體 支 援, 都 並 未 普 及 使 得 3D 目 前 在 線 上 遊 戲 中 並 沒 有 被 廣 泛 的 使 用, 主 要 還 是 以 2D 為 主, 好 一 點 的 能 做 到 2.5D 但 在 TV 主 機 上 郤 以 經 能 達 到 全 3D 的 線 上 遊 戲, 並 移 植 到 PC 上, 夢 幻 之 星 就 是 其 一, 但 在 不 斷 改 版 之 後, 由 於 PC 上 的 硬 體 差 異, 後 其 改 版 後 將 沒 有 支 援 PC 但 3D 始 終 在 電 腦 遊 戲 上 是 一 種 趨 勢, 再 加 上 硬 體 迅 速 的 發 展, 線 上 遊 戲 還 是 無 法 抗 拒 3D 的 魅 力 如 今 以 經 有 遊 戲 公 司 從 事 這 方 面 的 製 作, 如 韓 國 遊 戲 公 司 即 將 推 出 的 LineageⅡ 就 是 以 全 3D 的 方 式 進 行 線 上 遊 戲, 而 且 是 在 PC 上 線 上 遊 戲 LineageⅡ 的 圖 片 圖 4.1 圖 4.2 3D 動 畫 電 玩 技 術 151

162 圖 4.3 圖 4.4 圖 4.5 圖 4.6 圖 4.7 圖 4.8 圖 D 動 畫 電 玩 技 術

163 4.2 3D Game 開 發 本 節 將 介 紹 3D 遊 戲 的 開 發 環 境 工 具 及 應 具 備 的 程 式 能 力 Windows 程 式 設 計 簡 介 Windows 程 式 不 像 MS-DOS 以 及 一 些 UNIX 程 式, 它 是 以 事 件 驅 動 的 簡 單 的 來 說, 這 表 示 作 業 系 統 在 某 件 事 情 發 生 時, 會 在 程 式 中 呼 叫 某 個 函 式 ( 例 如, 當 使 用 者 按 一 下 滑 鼠 按 鍵 或 按 下 鍵 盤 上 的 按 鍵 ) 這 跟 DOS 程 式 設 計 有 明 顯 的 不 同, 在 後 者, 作 業 系 統 一 旦 啟 敢 動 了 程 式, 它 就 會 置 身 事 外, 直 到 呼 叫 它 去 做 些 事 情 MS-DOS 除 了 main() 函 式 外, 並 不 會 呼 叫 程 式 中 的 任 何 函 式 反 之,Windows 會 呼 叫 除 了 main() 以 外 的 函 式 程 式 仍 舊 由 一 個 對 main() 的 呼 叫 開 始 - 不 過 這 個 時 候 它 叫 做 WinMain(), 而 且 使 用 不 同 的 引 數 - 當 程 式 在 執 行 的 時 後,Windows 在 某 些 情 況 下 也 會 呼 叫 特 定 的 回 呼 函 式 (Callback Function) DirectX DirectX 誕 生 在 Windows 3.1 之 前,MS-DOS 一 直 是 AT 的 主 要 作 業 系 統 但 從 Windows 3.1 的 GUI 圖 形 介 面 登 場 後, 開 始 就 有 越 來 越 多 的 個 人 電 腦 使 用 者 開 始 使 用 Window 3.1 不 過,Windows 3.1 的 聲 音 處 理 能 力 一 次 只 能 撥 放 一 個 音, 圖 形 處 理 能 力 也 很 弱, 是 非 常 不 適 合 電 腦 遊 戲 的 作 業 系 統 因 此 當 CD-ROM 問 世 的 時 候,Windows 3.1 還 是 不 被 人 使 用, 大 家 還 是 把 電 腦 遊 戲 設 計 在 MS-DOS 底 下 後 來,Microsoft 在 94 年 推 出 了 WinG 和 WAVE Mix;WinG 擁 有 較 高 速 的 圖 形 處 理 能 力, 而 WAVE Mix 則 是 擁 有 同 時 撥 放 八 聲 道 的 聲 音 檔 緊 接 著 又 出 了 能 使 得 影 像 高 速 化 的 Winton, 但 是 這 些 產 品 的 實 用 性 並 不 大, 因 此 有 人 開 始 懷 疑 起 Microsoft 的 能 力 ; 一 直 等 到 了 95 年,Window 95 的 誕 生 產 生 了 革 命 性 的 改 變, 電 腦 遊 戲 開 始 不 一 定 要 MS-DOS 環 境 下 執 行, 同 一 時 間, 可 以 使 電 腦 遊 戲 和 多 媒 體 在 Windows 平 台 上 更 快 速 執 行 的 DirectX 也 誕 生 了 3D 動 畫 電 玩 技 術 153

164 雖 然 DirectX 的 誕 生 是 令 人 振 奮 的, 不 過 中 間 的 發 展 並 不 如 想 像 中 的 快 速, 原 因 是 使 用 者 太 少 的 關 係 但 隨 著 版 本 的 升 級, 功 能 越 來 越 強, 支 援 的 遊 戲 也 就 變 多 了 一 直 到 現 在,DirectX 已 經 成 為 遊 戲 的 標 準 了 DirectX 簡 介 微 軟 建 立 DirectX 的 第 一 個 版 本 -Game SDK 來 誘 惑 遊 戲 開 發 者 拋 棄 MS-DOS 投 入 Windows 的 懷 抱 在 有 DirectX 之 前,Windows 直 接 存 取 圖 象 與 聲 音 硬 體 的 能 力 受 到 很 大 的 限 制, 而 它 所 用 的 方 法 往 往 過 於 緩 慢 無 法 在 遊 戲 中 使 用 微 軟 瞭 解 到 大 多 數 的 遊 戲 需 要 對 硬 體 的 直 接 存 取 以 迅 速 執 行, 所 以 它 建 立 了 DirectX 讓 Windows 程 式 設 計 師 可 以 直 接 存 取 硬 體, 這 就 是 為 什 麼 最 後 微 軟 把 Game SDK 改 名 為 DirectX 的 原 因 備 註 :X 這 個 字 母 對 微 軟 還 有 其 他 意 義 - 對 微 軟 來 說, 它 代 表 著 某 些 事 物 在 整 個 公 司 裡 到 處 都 可 以 看 到 它 Windows 的 十 六 位 元 版 本 使 用 名 叫 VxDs 的 裝 置 驅 動 程 式, 它 所 表 示 的 是 虛 擬 某 東 西 裝 置 還 有 X-Box XP, 如 果 您 能 跟 上 微 軟 的 思 考 方 式 的 話, 它 代 表 的 可 能 是 一 個 會 做 任 何 事 的 盒 子 或 系 統 DirectX 有 第 二 個 優 點 : 它 讓 不 同 的 硬 體 對 程 式 設 計 師 來 講 都 一 樣 顯 示 卡 上 所 使 用 的 晶 片 組 是 哪 種 類 型 的, 還 有 製 造 商 是 誰 並 不 重 要 從 DirectX 的 角 度 來 看, 所 有 的 顯 示 卡 看 起 來 都 一 樣 DirectX 藉 由 使 用 驅 動 程 式 來 達 成 對 裝 置 的 獨 立 性 驅 動 程 式 基 本 上 會 接 受 DirectX 的 指 令, 然 後 把 它 們 轉 換 為 該 硬 體 所 屬 的 適 當 指 令 DirectX 是 套 Windows 作 業 系 統 下 的 多 媒 體 系 統 程 式 庫 透 過 DirectX, 其 他 軟 體 能 夠 盡 情 發 揮 系 統 效 能, 並 且 帶 給 你 最 棒 的 多 媒 體 體 驗 使 用 DirectX 特 性 的 代 價 就 是 要 在 不 具 備 它 的 作 業 平 台 上 將 其 重 新 建 構 如 果 打 算 使 用 DirectMusic 讓 您 遊 戲 的 聲 音 音 軌 在 執 行 時 更 改, 在 移 轉 到 另 一 個 作 業 系 統 時 會 面 對 以 下 的 選 擇 : 取 消 這 個 特 徵 - 也 就 是 做 一 個 不 會 更 改 的 聲 音 音 軌 - 或 者 撰 寫 麥 金 塔 的 DirectMusic 相 同 版 本 ( 或 者 至 少 在 DirectMusic 中 所 需 要 的 部 份 ) 154 3D 動 畫 電 玩 技 術

165 有 DirectX 的 跨 平 台 相 同 版 本 存 在 舉 例 來 說,OpenGL( 開 放 影 像 程 式 庫 ) 就 是 一 個 極 佳 的 Direct Graphics 的 跨 平 台 相 同 版 本 OpenAL( 開 放 聲 音 程 式 庫 ) 正 凝 聚 Direct Audio 跨 平 台 相 同 版 的 氣 勢 雖 然 在 必 要 時, 仍 舊 需 要 編 寫 對 IPX 數 據 機 及 序 列 通 訊 的 程 式 碼, 但 舊 的 Berkeley Socket 是 不 錯 的 DirectPlay 跨 平 台 替 代 品 重 點 是,DirectX 只 是 另 一 個 API 就 像 對 所 有 的 API 一 樣, 必 須 依 據 應 用 程 式 的 需 求 小 心 評 估 它 DirectX 是 使 用 COM 所 建 置 的 ( 微 軟 的 元 件 物 件 模 型 Component Object Model) 在 DirectX 中 的 任 何 東 西 都 是 經 由 COM 介 面 來 存 取 您 可 以 把 介 面 (Interface) 想 成 一 個 沒 有 成 員 變 數 ( 它 只 是 函 式 ) 的 C++ 類 別 指 標 這 不 是 介 面 的 準 確 定 義, 不 過 已 經 很 接 近 這 裡 使 用 的 意 思 了 藉 由 呼 叫 特 定 DirectX API 函 式 來 取 得 介 面, 就 像 您 取 得 特 定 Windows API 函 式 的 識 別 碼 (Handle) 一 樣 事 實 上 可 以 把 介 面 看 成 是 C++ 版 的 識 別 碼 介 面 與 識 別 碼 之 間 的 不 同 是 可 以 呼 叫 介 面 的 方 法, 而 識 別 碼 只 是 一 個 全 域 函 式, 用 來 告 訴 它 們 要 在 哪 個 目 標 作 用 的 有 效 指 標 在 這 個 最 新 版 的 DirectX 提 供 最 新 的 3D 技 術 更 快 的 畫 面 更 新 率 並 且 支 援 市 面 上 大 多 數 的 連 線 遊 戲 它 也 能 夠 在 同 時 執 行 和 顯 示 充 滿 多 媒 體 元 素 的 軟 體 時 提 供 極 生 動 的 音 效, 這 些 元 素 包 括 : 全 彩 畫 面 影 像 3D 動 畫 以 及 環 繞 音 效 如 果 你 目 前 已 在 系 統 中 安 裝 舊 版 的 的 DirectX, 在 安 裝 DirectX 8.1 後 你 將 會 發 現 硬 碟 的 可 用 空 間 會 有 些 許 變 化 DirectX 8.1 會 直 接 覆 蓋 掉 任 何 舊 版 DirectX DirectX 是 當 紅 的 2D 3D Application 開 發 SDK, 特 別 是 應 用 在 多 媒 體,Graphics Games 上 目 前 許 多 的 PC Game 甚 至 Arcade Game 都 是 用 DirectX 所 開 發, 將 來 還 會 更 普 及 DirectX 的 前 身 WinG, 也 就 是 Windows Game SDK, 事 實 上 根 本 是 為 遊 戲 製 作 而 量 身 打 造 的, 到 了 DirectX 之 後, 由 於 對 硬 體 的 支 援 更 普 遍, 更 密 切, 已 經 不 只 是 遊 戲 專 用 的 SDK 使 用 DirectX 最 大 的 好 處 是 你 可 以 很 方 便 取 得 硬 體 性 能 資 訊, 將 硬 體 的 性 能 發 揮 得 淋 漓 盡 致, 包 括 2D 3D 音 效 搖 桿, 鍵 盤 等 輸 入 設 備, 網 路 等, 這 一 點 是 其 他 的 3D SDK 如 Glide 和 OpenGL 所 做 不 到 的 3D 動 畫 電 玩 技 術 155

166 在 以 前, 光 是 要 支 援 一 個 遊 戲 的 音 效, 就 是 一 件 很 麻 煩 的 事, 必 須 考 慮 到 Ad Lib,Sound Blast, 音 源 器,MIDI,VOC, 後 來 的 又 出 現 Wave Table, Windows Wav 等 格 式 和 新 產 品, 將 來 還 會 有 更 複 雜 的 東 西 出 現, 光 是 搞 這 些 東 西 就 會 耗 掉 程 式 設 計 師 許 多 時 間, 相 對 的, 純 粹 花 在 遊 戲 設 計 的 時 間 就 少 了 很 多, 效 率 就 不 好 其 實 不 只 是 音 效, 顯 示 卡 的 性 能 也 越 來 越 好, 越 來 越 複 雜, 不 論 2D 或 3D 加 速 卡, 如 果 你 是 一 個 有 經 驗 的 程 式 設 計 師 或 寫 過 顯 示 卡 的 驅 動 程 式, 你 就 會 了 解 到 要 寫 一 個 可 以 適 用 於 所 有 的 系 統 的 Game 是 一 件 非 常 不 容 易 的 事, 如 今 可 憐 的 程 式 設 計 師 發 現 他 們 又 要 面 對 網 路, 特 別 是 Internet, 所 以 DirectX 的 最 大 好 處 不 是 在 於 Game 本 身, 而 是 對 硬 體 的 充 分 支 援, 和 其 便 利 性 Windows 遊 戲 設 計 所 必 備 技 術 在 接 觸 DirectX 之 前, 還 必 須 有 C 或 C++ 的 基 礎, 因 為 DirectX SDK 是 用 C 或 C++ 呼 叫 的, 有 些 外 國 的 程 式 設 計 師 將 DirectX SDK 包 裝 成 可 以 為 Visual Basic 或 Delphi 呼 叫 的 Component, 但 是 穩 定 性 則 不 得 而 知, 況 且 DirectX SDK 的 架 構 龐 大, 版 本 更 新 的 速 度 也 很 快, 用 C 或 C++ 是 最 好 的 選 擇 另 外,DirectX SDK 也 是 Windows Application, 因 此 也 必 須 具 備 Win32 SDK 或 者 MFC 的 基 本 技 巧, 至 於 開 發 工 具, 自 然 非 Visual C++ 莫 屬 Borland C++ 也 可 以, 但 是 必 須 修 改 一 些 呼 叫 語 法 和 Compiler 的 設 定 值 現 在 是 Windows 的 時 代, 系 統 也 越 來 越 複 雜, 以 前 一 套 Turbo C 走 遍 天 下 的 時 光 已 經 一 去 不 返, 程 式 設 計 師 要 學 習 的 東 西 也 越 來 越 多, 有 的 人 以 為 DirectX SDK 是 一 種 負 擔, 其 實 不 然,DirectX SDK 為 我 們 省 下 的 時 間, 遠 超 過 我 們 花 在 研 究 各 種 硬 體 周 邊 和 網 路 的 時 間 4.3 深 入 DirectX 本 節 將 介 紹 DirectX 的 特 性,DirectX 是 Microsoft 的 多 媒 體 函 式 庫 程 式 設 計 師 已 經 為 大 多 數 的 Direct API 創 造 了 不 少 相 當 好 的 相 容 物 與 替 代 156 3D 動 畫 電 玩 技 術

167 品, 大 多 數 的 遊 戲 並 不 會 考 量 到 跨 平 台, 因 此 可 能 會 用 到 至 少 一 個 的 DirectX 元 件 DirectInput:DirectInput 提 供 遊 戲 一 個 使 用 者 的 鍵 盤 滑 鼠 與 搖 桿 的 介 面 DirectInput 也 提 供 控 制 力 量 回 饋 裝 置 的 方 法 Direct Audio:DirectX 的 這 個 部 份 與 製 作 音 樂 與 音 效 有 關, 使 用 它 特 別 的 過 濾 特 效 來 讓 所 演 奏 的 音 效 與 音 軌, 聽 起 來 好 像 從 3D 的 空 間 中 所 發 出 DirectShow: 這 個 元 件 提 供 播 放 全 動 態 影 片 ( FMV) 及 高 品 質 音 效 (MP3), 遊 戲 的 開 場 影 片, 可 以 使 用 它 來 播 放, 還 能 做 到 錄 影, 但 大 多 遊 戲 不 會 用 到 DirectPlay: 簡 單 來 說 就 是 網 路 作 業 本 元 件 可 以 很 輕 易 的 建 立 網 際 網 路 數 據 機 LAN 序 列 纜 線 等 等 上 面 運 作 的 多 人 遊 戲 它 也 提 供 多 人 遊 戲 上 的 即 時 聲 音 通 訊 的 功 能 Direct Graphics:DirectX 的 這 個 部 份 負 責 把 影 像 繪 製 到 螢 幕 上 在 先 前 版 本 的 DirectX,2D 圖 像 ( 稱 為 DirectDraw) 及 3D 圖 像 ( 稱 為 Direct3D) 有 各 別 的 分 離 元 件 在 DirectX 8 中, 這 些 元 件 則 結 合 為 Direct Graphics 本 節 將 不 介 紹 DirectInput 在 標 準 的 Win32 API 提 供 許 多 方 法 來 讀 取 裝 置, 對 許 多 簡 單 的 遊 戲 ( 紙 牌 遊 戲 拼 圖 等 遊 戲 ), 這 些 方 法 就 足 夠 了 但 是 在 對 動 作 遊 戲 與 3D 遊 戲, Win32 API 的 方 法 就 無 能 為 力 了 - 就 需 要 使 用 DirectInput DirectInput 直 接 奠 基 於 所 有 輸 入 裝 置 的 驅 動 程 式 上, 所 以 它 比 Win32 API 要 更 有 彈 性 備 註 : 此 外,Microsoft 把 所 有 不 是 滑 鼠 或 鍵 盤 的 裝 置 都 定 為 搖 桿 DirectInput 架 構 圖 4.10 展 示 構 成 DirectInput 的 介 面 : 3D 動 畫 電 玩 技 術 157

168 圖 4.10 DirectInput 的 主 介 面 以 及 它 們 的 關 係 要 使 用 DirectInput 進 行 任 何 工 作, 首 先 要 建 立 DirectInput 物 件, 在 建 立 之 後, 就 可 以 請 求 DirectInput 把 所 有 相 接 的 裝 置 列 舉 出 來, 也 就 是 給 一 個 所 有 可 用 裝 置 的 清 單 每 個 裝 置 有 一 個 裝 置 ID 與 名 字 類 型 等 等 之 類 的 資 料 可 能 會 在 遊 戲 的 控 制 器 設 定 畫 面 中 把 這 些 資 訊 展 示 給 使 用 者, 這 樣 使 用 者 可 以 選 擇 裝 置 經 由 DirectInput 8 建 立 一 個 指 定 之 裝 置 ID 的 DirectInput 裝 置 物 件, 來 取 得 對 特 定 裝 置 的 存 取 要 了 解 一 個 裝 置 有 哪 些 控 制 的 小 東 西 ( 控 制 軸 滾 輪 按 鈕 等 等 ), 在 裝 置 上 的 每 個 控 制 項 都 有 個 ID, 並 附 帶 控 制 項 的 類 型 名 稱 ( 例 如 x 軸 或 右 偏 移 ) 能 否 處 理 動 力 回 饋 特 效 等 等 資 訊 緩 衝 資 料 與 即 刻 資 料 DirectInput 支 援 兩 種 讀 取 裝 置 的 方 法 ( 請 參 閱 圖 表 4.11): 藉 由 直 接 讀 取 裝 置 ( 即 刻 資 料 ) 或 讓 DirectInput 把 裝 置 更 改 存 於 緩 衝 區 ( 緩 衝 資 料 ) 158 3D 動 畫 電 玩 技 術

169 圖 4.11 緩 衝 模 式 與 即 刻 模 式 即 刻 資 料 (Immediate Data) 就 是 裝 置 的 快 照, 使 用 IDirectInputDevice8 的 方 法 來 查 詢 鍵 盤 目 前 的 狀 態 - 在 該 時 刻 有 哪 些 鍵 被 按 下, 有 哪 些 鍵 沒 按, 這 就 是 即 刻 資 料 這 是 存 取 裝 置 最 恰 當 的 方 法, 不 過 這 也 需 要 很 多 的 作 業 應 用 程 式 必 須 常 常 監 看 裝 置, 並 解 釋 其 狀 態 的 更 改 緩 衝 資 料 與 Windows 訊 息 運 作 的 方 式 更 類 似 當 裝 置 發 生 了 某 件 事 ( 例 如 有 按 鍵 被 按 下 ),DirectInput 產 生 一 個 事 件, 然 後 把 該 事 件 放 入 緩 衝 區 中 之 後 遊 戲 從 緩 衝 區 讀 取 DirectInput 會 注 意 構 成 一 次 按 鍵 按 下 或 按 鈕 敲 擊 的 細 節, 它 不 會 遺 漏 任 何 使 用 者 所 做 的 動 作 3D 動 畫 電 玩 技 術 159

170 動 作 對 應 微 軟 在 DirectX 中 新 提 供 的 一 個 巧 妙 工 具 就 是 動 作 對 應 動 作 對 應 協 助 脫 離 設 定 軸 與 按 鈕 的 低 階 細 節, 讓 程 式 師 專 注 於 他 的 遊 戲 所 需 要 的 控 制 使 用 動 作 對 應, 可 以 告 訴 DirectInput 遊 戲 動 作 是 哪 些 ( 就 是 移 動 發 射 使 用 道 具 ),DirectInput 會 處 理 把 這 些 動 作 對 應 到 按 鍵 或 搖 桿 按 鈕 之 類 的 細 節 使 用 動 作 對 應, 可 以 給 DirectInput 更 多 關 於 遊 戲 的 資 訊, 這 樣 一 來 它 可 以 更 精 確 地 選 擇 該 動 作 的 適 當 控 制 項 可 以 告 訴 DirectInput 在 做 - 個 賽 車 遊 戲,DirectInput 會 自 動 瞭 解 會 比 較 傾 向 於 使 用 方 向 盤 搖 桿 這 是 非 常 棒 的 一 件 事, 因 為 不 再 需 要 試 著 找 出 最 適 合 的 遊 戲 的 控 制 項 動 力 回 饋 動 力 回 饋 是 一 個 加 強 遊 戲 真 實 度 的 強 大 工 具 DirectInput 對 動 力 回 饋 提 供 廣 泛 的 支 援 表 4.1 動 力 回 饋 的 特 效 類 型 動 力 說 明 固 定 力 量 特 定 大 小 的 固 定 力 量 它 會 是 一 個 完 美 的 水 平 直 線 直 線 : 斜 面 力 量 一 個 由 特 定 力 量 值 開 始, 然 後 線 性 改 變 成 第 二 個 力 量 值 的 力 量, 它 會 是 一 個 斜 線 斜 面 : 週 期 力 量 以 特 定 波 形 類 型 表 現 的 脈 動 力 量 它 可 能 會 是 個 正 弦 波 正 方 波 三 角 波 或 鋸 齒 波 正 弦 : 正 方 : 三 角 : 向 上 鋸 齒 : 向 下 鋸 齒 : 偶 然 力 量 自 訂 及 裝 置 定 義 的 力 量 一 個 依 據 裝 置 中 的 探 測 值 而 發 生 的 力 量 有 四 種 主 要 的 環 境 力 量 : 摩 擦 調 節 筏 惰 性 及 彈 簧 這 些 都 使 用 搖 桿 的 位 置 來 產 生 特 效 可 以 建 立 自 訂 力 量, 特 定 的 裝 晝 也 可 能 內 含 DirectInput 所 謂 定 義 的 特 殊 力 量 160 3D 動 畫 電 玩 技 術

171 4.3.2 Direct Audio 在 前 一 版 本 的 DirectX 中, 有 兩 個 分 離 的 元 件 :DirectSound, 可 以 使 用 音 效,DirectMusic, 可 以 用 它 來 演 奏 音 樂 在 DirectX 8 中, 微 軟 把 這 兩 者 整 合 在 一 起 創 造 了 Direct Audio 在 Direct Audio 中,DirectMusic 位 於 DirectSound 之 上, 並 告 訴 它 要 做 什 麼 不 過 還 是 可 以 存 取 DirectSound 並 直 接 使 用 它 而 不 必 具 有 任 何 DirectMusic 物 件 所 以 實 際 上 有 兩 種 方 法 來 演 奏 聲 音 : 由 DirectMusic 或 DirectSound, 但 微 軟 建 議 經 由 DirectMusic 來 演 奏 聲 音, 因 為 這 樣 可 以 免 去 分 析 音 波 檔 即 將 它 在 必 要 時 載 入 緩 衝 器 裡 的 工 作 數 位 聲 音 如 何 運 作 音 波, 如 同 任 何 其 它 種 類 的 波, 可 以 藉 由 週 期 性 地 紀 錄 其 振 幅 來 計 量 數 學 家, 會 很 快 地 認 出 這 個 程 序 與 取 積 分 背 後 的 概 念 非 常 相 似 一 條 彎 曲 的 線 段 就 是 聲 波 一 個 測 量 出 該 線 段 的 形 狀 的 方 法, 是 從 網 狀 方 格 的 最 左 欄 開 始, 並 記 下 從 頂 點 開 始 一 直 往 下 直 到 與 該 彎 曲 線 段 交 叉 為 止, 需 要 移 動 多 少 條 完 整 的 線 段 ( 沒 有 分 數 或 小 數 點 ) 也 可 以 從 底 部 往 上 算 有 多 少 線 段 差 異 值 是 相 同 的 簡 單 地 記 下 這 些 測 量 結 果, 在 每 一 欄 重 複 這 個 程 序, 會 建 立 一 系 列 構 成 該 彎 曲 線 段 粗 略 形 狀 的 數 字 ( 請 參 閱 圖 4.12) 這 就 是 電 腦 錄 製 聲 音 的 方 法 因 為 沒 有 關 於 左 右 兩 條 垂 直 線 間 網 狀 方 格 內 形 狀 的 資 訊, 最 多 能 做 的 就 是 在 整 個 網 狀 方 格 上 畫 上 一 條 水 平 線 這 表 示 在 會 遺 失 掉 原 本 聲 音 中 的 些 曲 線 ( 如 圖 4.13) 3D 動 畫 電 玩 技 術 161

172 圖 4.12 彎 曲 線 段 的 號 碼 圖 4.13 介 於 方 格 內 的 資 訊 都 遺 失 對 數 字 串 中 的 每 一 個 數 字 重 複 這 個 步 驟, 然 後 會 得 到 一 個 方 方 正 正 但 與 原 始 的 彎 曲 線 段 最 接 近 的 圖 像 ( 如 圖 4.14) 這 就 是 電 腦 儲 存 並 重 放 錄 音 的 方 法 當 要 它 開 始 錄 音 時, 它 會 定 期 紀 錄 從 麥 克 風 中 傳 來 的 聲 波 的 振 幅 它 做 這 個 動 作 的 頻 繁 程 度 稱 之 為 取 樣 率,CD 品 質 的 聲 音 有 44,000Hz 的 取 樣 率, 這 表 示 電 腦 每 秒 做 44,000 次 的 計 量 每 秒 做 越 少 次 的 計 量 ( 取 樣 ) 代 表 的 是 節 省 記 憶 體, 因 為 沒 有 很 多 數 字, 不 過 這 也 表 示 會 失 去 聲 音 品 質, 因 為 對 聲 波 的 重 建 並 不 如 原 始 聲 波 那 般 精 確 ( 請 參 閱 圖 4.15) 因 為 如 此, 可 以 把 取 樣 率 想 成 方 格 紙 上 的 密 度 圖 4.14 重 建 的 聲 音 圖 4.15 重 建 的 聲 音 有 遺 漏, 並 非 原 本 聲 音 162 3D 動 畫 電 玩 技 術

173 電 腦 計 量 聲 波 高 度 的 精 確 度 稱 之 為 取 樣 品 質 8-bit 品 質 表 示 電 腦 使 用 8-bit(1 位 元 組 ) 來 計 量 聲 波 的 高 度, 這 表 示 它 紀 錄 從 0 到 255 的 數 字 16-bit 品 質 表 示 電 腦 使 用 16 位 元 (2 位 元 組, 或 是 0 到 的 數 字 ) 來 記 錄 聲 波 的 高 度 如 所 見,16-bit 比 8-bit 好, 因 為 電 腦 有 更 大 範 圍 的 數 字, 這 使 它 可 以 更 準 確 地 計 量 聲 波 當 然,16-bit 聲 音 所 用 的 記 憶 體 也 是 8-bit 的 兩 倍 瞭 解 錄 製 一 秒 CD- 品 質 立 體 聲 的 聲 音 需 要 多 少 位 元 組 CD- 品 質 代 表 的 是 44KHz 的 取 樣 率 與 16-bit 的 取 樣 品 質, 而 且 由 於 是 立 體 聲 所 以 需 要 同 時 錄 製 左 右 聲 道 每 個 16-bit 取 樣 需 要 2 個 位 元 組, 然 後 每 秒 取 樣 44,000 次, 這 表 示 一 秒 需 要 88,000 位 元 組 (88k) 那 只 是 一 個 聲 道 所 以 要 錄 製 立 體 聲 的 雙 聲 道, 需 要 88,000*2, 或 176,000 位 元 組 一 秒 的 CD- 品 質 聲 音 需 要 176,000 或 相 當 於 176k 要 儲 存 典 型 的 3 分 鐘 歌 曲, 得 花 上 176,000*60 秒 每 分 鐘 *3 分 鐘, 等 於 31,680,000 位 元 - 接 近 31MB MP3 有 個 高 技 術 的 壓 縮 演 算 法 這 就 是 為 什 麼 一 個 MP3 通 常 只 有 3~4MB 的 原 因 不 過,MP3 還 是 會 遺 漏 東 西 - 在 壓 縮 時 有 些 高 頻 率 的 資 訊 會 喪 失 Direct Audio 架 構 Direct Audio 的 重 點 就 是 從 電 腦 中 的 某 處, 把 一 列 位 元 組 移 到 音 效 卡 裡, 最 後 到 達 揚 聲 器 DirectSound 處 理 將 這 一 堆 記 憶 移 到 音 效 卡 的 低 階 細 節, 它 對 這 堆 記 憶 來 說 就 有 如 一 個 主 緩 衝 記 憶 體 此 外,Direct Audio 可 以 建 立 次 緩 衝 記 憶 體, 是 一 堆 包 含 聲 音 的 記 憶 體 ( 系 統 RAM 或 音 效 卡 RAM) 在 最 基 本 的 DirectSound 階 級, 要 撥 放 一 個 聲 音, 把 它 從 磁 碟 中 載 入 到 次 緩 衝 記 憶 體 與 主 緩 衝 記 憶 體 混 在 一 起, 這 會 讓 聲 音 開 始 演 奏 ( 與 其 它 已 經 混 上 主 緩 衝 記 憶 體 的 次 緩 衝 記 憶 體 混 合 ) DirectMusic 位 於 DirectSound 之 上, 讓 不 必 去 處 理 把 次 緩 衝 區 記 憶 體 與 主 緩 衝 記 憶 體 混 合 的 事 情 在 DirectMusic 的 最 高 階 層, 有 一 個 叫 做 DirectMusic 表 演 的 物 件 請 記 住 當 在 DirectMusic 中 使 用 表 演 時, 所 指 的 是 一 段 音 樂 演 奏, 一 個 歌 集 DirectMusic 表 演 物 件 對 計 量 系 統 表 現 使 不 上 3D 動 畫 電 玩 技 術 163

174 力 -CPU 使 用 率 等 等 幾 乎 使 用 表 演 物 件 做 一 切 要 DirectMusic 做 的 事 - 演 奏 歌 曲 演 奏 音 效 等 等 在 DirectMusic 中, 使 用 一 個 聲 音 路 徑 來 演 奏 這 些 歌 曲 與 音 效 聲 音 路 徑 與 DirectSound 緩 衝 器 很 相 似, 不 過 位 於 比 較 高 的 階 級 聲 音 路 徑 是 聲 音 或 音 樂 前 往 外 界 的 路 這 通 常 表 示 聲 音 路 徑 只 是 一 個 次 DirectSound 緩 衝 器 而 已 當 將 DirectMusic 初 始 化 時, 它 會 設 定 一 個 預 設 的 聲 音 路 徑, 這 會 是 大 多 數 時 間 所 使 用 的 不 過 可 能 會 需 要 建 立 有 特 殊 特 徵 的 額 外 聲 音 路 徑, 可 能 想 建 立 一 個 附 有 回 音 濾 音 器 的 聲 音 路 徑 在 這 個 回 音 聲 音 路 徑 上 播 放 聲 音, 會 有 回 音 ; 將 聲 音 在 預 設 的 聲 音 路 徑 上 播 放, 不 會 有 回 音 特 效 建 立 多 個 聲 音 路 徑 是 重 要 的, 例 如 想 要 在 洞 穴 中 的 音 效 有 回 音, 但 不 希 望 背 景 音 樂 有 回 音 音 效 與 音 樂 的 檔 案 DirectMusic 支 援 三 種 主 要 的 聲 音 類 型 : MIDI 檔 :MIDI 是 音 樂 樂 器 數 位 介 面 ( Musical Instrument Digital Interface) 的 縮 寫 MIDI 檔 非 常 的 小, 不 過 無 法 保 證 在 所 有 的 系 統 上 歌 曲 聽 起 來 都 會 一 樣 這 是 因 為 各 音 效 卡 所 建 置 的 MIDI 樂 器 標 準 集 有 所 不 同 DirectMusic 區 段 檔 案 : 可 以 在 這 些 檔 案 中 嵌 入 變 化, 所 以 它 們 聽 起 來 都 不 一 樣 可 以 使 用 Direct Music Producer 來 建 立 它 們 WAV 檔 : 標 準 的 數 位 聲 音 檔 ( 聲 波 檔 ) 備 註 :MP3 為 一 個 壓 縮 檔, 所 以 無 法 透 過 Direct Audio 來 播 放, 但 可 透 過 DirectShow 達 到 使 用 Direct Audio 特 效 濾 器 更 改 聲 音 除 了 為 演 奏 聲 音 與 音 樂 之 外,Direct Audio 還 在 聲 音 最 後 的 輸 出 結 果 上 驚 人 的 影 響 力 量 可 以 使 用 Direct Audio 特 效 濾 波 濾 器 以 各 種 詭 異 的 方 式 扭 曲 聲 音 164 3D 動 畫 電 玩 技 術

175 微 軟 把 這 些 特 效 稱 為 DMO(DirectX Media Object) 除 此 之 外, 使 用 者 也 可 以 在 他 們 的 系 統 上 安 裝 一 些 自 訂 特 效 也 可 以 使 用 這 些 自 特 效 ( 不 論 它 們 是 什 麼 ) 來 更 改 的 Direct Audio 聲 音 表 4.2 標 準 DMO 特 效 名 稱 合 唱 Chorus 壓 縮 說 明 將 原 始 的 聲 音 以 一 個 微 小 的 遲 延 及 調 整 來 重 複, 創 造 一 個 雙 聲 特 效 減 少 在 一 個 特 定 振 幅 之 上 的 訊 號 波 動 Compression 扭 曲 Distortion 回 音 Echo 環 場 反 射 Environmental 對 一 個 訊 號 加 入 諧 波, 這 樣 會 讓 聲 波 形 式 被 切 斷 ( 修 剪 ), 扭 曲 聲 音 將 整 個 聲 音 經 過 一 段 時 間 的 遲 延 後 重 複, 造 成 回 音 特 效 藉 由 塑 造 直 接 路 徑 與 早 晚 反 射 來 建 立 真 實 的 聲 音 環 境 Reverberation 顫 音 Flange 咕 嚕 聲 與 回 音 很 象, 不 過 有 個 短 許 多 的 遲 延 並 隨 時 間 而 不 同, 建 立 一 個 擴 散 特 效 或 連 綿 的 聲 音 調 整 訊 號 的 振 幅, 建 立 一 圈 咕 嚕 聲 Gargle 參 數 均 衡 器 Parametric Equalize 聲 波 反 射 一 個 參 數 均 衡 器, 允 許 將 一 個 訊 號 不 同 聲 音 頻 率 的 振 幅 混 合 起 來 使 用 於 聲 音 上 時, 這 個 特 效 使 用 音 樂 彈 回 的 Wave Reverberation Waves MaxxVerb 技 術 DirectShow DirectShow 架 構 DirectShow 架 構 與 一 個 裝 配 生 產 線 很 類 似 一 個 DirectShow 過 濾 器 把 資 料 流 當 成 輸 入, 然 後 在 該 資 料 流 上 進 行 單 一 的 操 作, 然 後 把 該 資 料 流 輸 出, 一 個 過 濾 器 可 以 接 收 像 MPEG 資 料 流 的 輸 入, 將 它 解 壓 縮, 然 後 輸 出 未 經 壓 縮 的 影 像 資 料 3D 動 畫 電 玩 技 術 165

176 DirectShow 藉 由 將 多 種 過 濾 器 組 合 在 一 起 來 運 作 也 就 是 說, 一 個 過 濾 器 的 輸 出 成 為 另 一 個 過 濾 器 的 輸 入 這 樣 就 形 成 了 一 個 可 以 將 在 磁 碟 上 的 檔 案, 轉 變 為 影 像 資 料 流 然 後 顯 示 在 螢 幕 上 的 裝 配 線 ( 或 者, 以 DirectShow 的 用 語 來 說, 一 個 過 濾 圖 (Filter Graph)) DirectShow 也 具 有 一 個 元 件, 過 濾 圖 管 理 員, 它 管 理 所 有 的 過 濾 器 可 以 告 訴 過 濾 圖 管 理 員 : 執 行!, 然 後 它 會 負 責 開 始 整 個 裝 配 線 的 細 節, 並 讓 資 料 從 中 經 過 此 外, 可 以 使 用 過 濾 圖 管 理 員 自 動 建 立 一 個 可 以 播 放 特 定 影 像 檔 案 的 過 濾 器 的 順 序 ( 請 參 閱 圖 4.16) 當 過 濾 圖 大 功 告 成 以 後, 呼 叫 過 濾 圖 管 理 員 的 方 法 來 啟 動 及 停 止 影 片 也 須 等 術 過 濾 圖 管 理 員 丟 回 的 事 件, 例 如 當 播 放 到 達 影 片 的 結 尾 時 圖 4.16 用 來 播 放 AVI 檔 案 的 DirectShow 過 濾 圖 DirectPlay DirectPlay 是 用 來 在 應 用 程 式 上 加 上 多 人 支 援 功 能 的 DirectPlay 可 以 與 兩 台 以 上 的 電 腦 相 聯 結 並 互 相 傳 送 資 料 - 也 就 是 網 路 多 人 遊 戲 的 核 心 技 術 此 外,DirectPlay 並 支 援 在 網 際 網 路 上 即 時 音 效 談 話 現 在, 使 用 DirectPlay 技 術 及 特 定 類 型 的 硬 體, 玩 家 可 以 直 接 與 其 他 玩 家 對 話 依 據 所 製 作 的 遊 戲 類 型, 可 能 會 想 要 使 用 DirectPlay 或 根 本 把 它 完 全 忘 記, 而 使 用 Win32 TCP/IP API 函 式 使 用 DirectPlay 的 主 要 好 處 是 它 抽 離 掉 幾 種 通 訊 協 定 問 的 差 異 使 用 DirectPlay 可 以 撰 寫 一 套 支 援 TCP/IP IPX 序 列 及 數 據 機 通 訊 以 及 任 何 其 它 不 同 的 通 訊 協 定 ( 要 有 它 的 驅 動 程 式 ) 的 程 式 碼 沒 有 DirectPlay, 必 須 個 別 撰 寫 支 援 這 些 通 訊 協 定 的 程 式 碼 166 3D 動 畫 電 玩 技 術

177 從 另 一 個 角 度 來 看, 使 用 DirectPlay 的 缺 點 就 是 它 把 以 綁 在 Windows 工 作 平 台 上 對 大 多 數 的 遊 戲 來 說, 這 不 是 個 問 題, 因 為 其 它 DirectX 元 件 早 已 經 把 以 綁 在 Windows 上 如 果 遊 戲 的 圖 像 使 用 Direct Graphics, 音 樂 使 用 Direct Audio 等 等, 要 維 持 跨 平 台 相 容 性 而 避 免 使 用 DirectPlay 是 沒 有 道 理 的 不 過 如 果 使 用 OpenGL 處 理 圖 像, 並 有 一 個 很 好 的 跨 平 台 音 效 程 式 庫, 僅 讓 它 的 多 人 遊 戲 程 式 碼 使 用 TCP/IP 以 讓 它 能 夠 跨 平 台 就 還 說 的 過 去 點 對 點 (Peer-to-Peer) 或 主 從 (Client / Server) 模 式 DirectPlay 支 援 兩 種 網 路 拓 樸 : 點 對 點 與 主 / 從 模 式 主 / 從 模 式 代 表 的 是 這 裡 所 有 的 遊 戲 終 端 機 都 連 接 到 的 中 央 伺 服 器 ( 請 參 閱 圖 4.17) 終 端 從 未 直 接 與 對 方 直 接 通 訊, 所 有 的 訊 息 都 經 由 伺 服 器 當 有 玩 家 移 動, 該 玩 家 的 終 端 電 腦 送 出 一 個 訊 息 給 伺 服 器, 然 後 伺 服 器 把 這 些 資 訊 傳 送 給 所 有 其 它 終 端 電 腦 在 點 對 點 拓 樸 中, 沒 有 中 央 伺 服 器 終 端 電 腦 直 接 與 對 方 通 訊, 每 個 終 端 電 腦 都 得 設 法 確 保 其 它 所 有 終 端 電 腦 都 瞭 解 發 生 了 什 麼 事 ( 請 參 閱 圖 4.18) 在 點 對 點 環 境 中 有 玩 家 移 動 時, 該 玩 家 的 電 腦 會 送 出 幾 個 訊 息, 送 給 所 有 其 它 的 終 端 電 腦, 讓 它 們 知 道 該 玩 家 移 動 了 依 據 決 定, 必 須 建 立 不 同 的 介 面 對 點 對 點 拓 樸, 建 立 一 個 IDirectPlay8Peer 介 面, 對 主 / 從 拓 樸, 如 果 是 伺 服 器 程 式 需 建 立 IDirectPlay8Server 介 面, 如 果 是 終 端 電 腦 程 式, 則 建 立 IDirectPlay8Client 介 面 備 註 : 今 天 的 遊 戲 主 要 使 用 主 / 從 拓 樸 ( 如 :Online Game Lineage); 少 數 使 用 點 對 點 拓 樸 ( 如 : 即 時 戰 略 ) 3D 動 畫 電 玩 技 術 167

178 圖 4.17 主 / 從 架 構 圖 4.18 點 對 點 架 構 168 3D 動 畫 電 玩 技 術

179 多 執 行 緒 與 DirectPlay 回 呼 DirectPlay 回 呼 與 其 Windows 回 呼 不 同 地 方 在 於,DirectPlay 回 呼 必 須 保 障 執 行 緒 DirectPlay 是 一 個 多 執 行 緒 元 件, 這 表 示 它 在 同 個 時 間 裡 使 用 行 緒 來 處 理 一 件 以 上 的 事 情 這 表 示 回 呼 函 式 必 須 瞭 解 執 行 緒 可 能 在 任 何 時 間 進 入, 就 算 已 經 有 了 一 個 執 行 緒 如 果 遊 戲 不 是 多 執 行 緒, 可 以 使 用 一 個 關 鍵 區 段 來 確 保 在 任 何 時 候 只 有 一 個 執 行 緒 在 回 呼 函 式 裡 備 註 : 雖 然 在 任 何 時 間 都 有 可 能 有 超 過 一 個 以 上 的 執 行 緒 試 著 進 入 回 呼 函 式,DirectPlay 會 在 處 理 第 一 個 訊 息 前 不 會 取 得 第 二 個 訊 息, 訊 息 是 以 每 一 位 玩 家 DirectPlay 有 一 個 DirectPlay 位 址 的 概 念 一 個 DirectPlay 位 址 是 一 段 文 字 串, 看 起 來 像 是 一 個 URL, 不 過 代 之 以 包 含 存 取 在 網 際 網 路 上 的 資 源 的 資 訊, 它 包 含 的 是 一 切 連 結 到 特 定 地 方 所 需 要 的 參 數 所 有 的 DirectPlay 位 址 都 包 含 一 個 服 務 供 應 者 的 GUID 此 外, DirectPlay 位 址 也 可 以 包 含 特 定 服 務 供 應 者 的 資 訊 如 果 一 個 DirectPlay 位 址 包 含 數 據 機 服 務 供 應 者, 該 特 定 服 務 供 應 者 資 訊 會 包 含 電 話 號 碼 傳 輸 速 率 終 止 位 元 等 等 的 資 料 如 果 服 務 供 應 者 是 TCP/IP, 則 特 定 服 務 供 應 者 資 訊 會 是 IP 位 址 與 所 連 接 的 連 接 埠 DirectPlay 的 語 音 功 能 在 DirectPlay 8 中 最 令 人 興 奮 的 新 事 物 就 是 它 傳 送 及 接 收 語 音 通 訊 的 能 力 遊 戲 可 以 使 用 這 個 特 性 提 供 玩 家 線 上 的 即 時 語 音 談 話 - 不 論 遊 戲 是 如 何 連 結 的 ( 在 序 列 通 訊 連 結 上 即 時 語 音 對 談 的 使 用 性 頗 富 爭 議 ) 此 外, 也 可 以 將 DirectPlay 語 音 特 性 與 Direct Audio 3D 聲 音 特 效 結 合, 這 麼 一 來 如 果 某 個 在 3D 遊 戲 世 界 裡 站 在 身 後 的 人 說 話, 他 的 聲 音 聽 起 來 就 會 彷 彿 從 身 後 發 出 一 樣 DirectPlay 的 語 音 特 性 在 一 般 DirectPlay 網 路 機 制 之 上 換 句 話 說, 它 們 如 同 應 用 程 式 一 樣 呼 叫 Send 與 Send To 這 表 示 使 用 語 音 特 性 的 第 一 步 就 是 設 定 並 連 接 到 一 個 DirectPlay 遊 戲 工 作 任 務 3D 動 畫 電 玩 技 術 169

180 這 也 需 要 一 個 語 音 拓 樸 如 同 一 般 DirectPlay 在 主 / 從 或 點 對 點 拓 樸 運 作,DirectPlay 的 語 音 特 性 也 使 用 這 樣 的 拓 樸 DirectPlay 支 援 三 種 語 音 拓 樸 : 點 對 點 : 與 一 般 的 點 對 點 DirectPlay 拓 樸 類 似 每 個 終 端 送 出 語 音 資 料 到 每 一 個 終 端 ( 如 圖 4.19) 每 個 終 端 都 負 責 混 合 所 有 前 來 的 語 音 轉 送 伺 服 器 : 與 一 般 主 / 從 DirectPlay 拓 樸 類 似 每 個 終 端 送 出 語 音 資 料 到 一 個 個 中 央 伺 服 器 接 下 來 伺 服 器 會 負 責 把 語 音 資 料 送 到 所 有 其 它 的 終 端 ( 如 圖 4.20) 每 個 終 端 仍 負 責 混 合 前 來 的 語 音 混 合 伺 服 器 : 與 轉 送 伺 服 器 拓 樸 相 類 似, 不 過 在 它 的 拓 樸 裡, 伺 服 器 負 責 混 合 進 來 的 資 料 ( 如 圖 4.21) 終 端 不 需 要 直 接 混 合 它 們 的 資 料, 相 反 的, 混 合 伺 服 器 送 給 它 們 預 先 混 合 的 資 料 流, 讓 它 們 直 接 演 奏 通 常 轉 送 伺 服 器 會 是 最 好 選 擇, 第 二 個 選 擇 則 是 混 合 伺 服 器 ( 依 是 否 要 終 端 進 行 混 合 而 定 ) 點 對 點 會 產 生 很 多 流 量, 所 以 要 謹 慎 使 用 它 圖 4.19 語 音 點 對 點 架 構 (Peer-to-Peer) 170 3D 動 畫 電 玩 技 術

181 圖 4.20 語 音 轉 送 伺 服 器 架 構 (Forwarding Server) 圖 4.21 語 音 混 合 伺 服 器 架 構 (Mixing Server) 3D 動 畫 電 玩 技 術 171

182 4.4 3D 資 料 結 構 本 節 將 介 紹 電 腦 3D 世 界 的 背 後 的 數 學 機 制 是 如 何 運 作 的, 將 會 牽 涉 到 一 些 複 雜 的 數 學 將 介 紹 這 些 數 學 是 如 何 發 揮 作 用,3D 程 式 設 計 的 特 定 技 術 的 背 後 就 是 這 些 數 學 進 入 3D 世 界 先 由 2D 的 內 容 開 始, 在 2D 平 面 上 的 任 一 點 都 可 以 使 用 卡 森 座 標 系 統 來 表 現, 有 一 個 水 平 的 x 軸, 以 及 一 個 垂 直 的 y 軸 座 標 系 統 的 原 點 在 其 中 心 位 於 (0,0)( 如 圖 4.22) 3D 則 在 這 個 組 合 中 放 入 另 一 軸,z 軸 在 3D 空 間 與 x 軸 及 y 軸 垂 直 : 它 是 3D 的 深 度,z 值 是 正 或 負 值 並 沒 有 標 準 ( 如 圖 4.23) 它 是 依 所 使 用 的 是 左 手 或 右 手 座 標 系 統 而 定 圖 D 卡 森 座 標 圖 D 的 z 軸 與 x y 軸 垂 直 左 手 或 右 手 座 標 系 統 在 右 手 座 標 系 統 中, 正 z 值 是 對 著 您 在 左 手 式 系 統 中, 正 z 值 則 是 指 向 離 開 您 的 方 向 它 們 被 稱 為 左 手 與 右 手 座 標 系 統 的 原 因, 是 因 為 您 可 以 使 用 拇 指 來 決 定 z 軸 的 方 向 步 驟 非 常 簡 單 將 您 的 左 手, 指 向 一 個 方 向, 讓 您 的 手 指 指 向 您 的 右 側 ( 也 就 是 說, 您 的 手 指 指 向 正 x 方 向 ), 您 的 手 掌 則 向 上 ( 也 就 是 說, 您 的 手 掌 指 向 正 y 的 方 向 ) 您 的 拇 指 指 向 遠 離 您 的 方 向, 這 就 是 為 什 麼 在 左 手 式 座 標 系 統 中,z 軸 是 指 向 遠 離 您 的 方 向 如 果 您 使 用 您 的 右 手 ( 再 一 次 地, 將 您 的 手 掌 向 上 並 將 手 指 向 左 側 一 基 本 上 這 代 表 的 是 您 扭 轉 手 腕 90 度, 就 像 服 務 生 拿 著 一 個 托 盤 一 樣 ), 您 的 拇 指 指 向 172 3D 動 畫 電 玩 技 術

183 自 已, 在 右 手 座 標 系 統 中,z 軸 指 向 您 ( 如 圖 4.24) 備 註 :Direct Graphics 使 用 左 手 座 標 系 統, 當 您 看 到 正 z 軸 時, 那 代 表 的 是 遠 離 您 的 方 向, 或 進 入 場 景 圖 4.24 在 右 手 座 標 系 統 中 z 軸 指 向 您, 在 左 手 座 標 系 統 中 則 指 向 遠 離 您 的 方 向 不 論 z 軸 往 那 個 方 向, 重 要 的 是 在 3D 空 間 中 的 任 何 一 點 都 可 以 一 個 x 值 y 值 及 z 值 來 表 示 點 (0,0,0) 是 3D 空 間 中 的 中 心 備 註 :OpenGL, 一 個 Direct Graphics 替 代 品, 使 用 右 手 座 標 系 統, 如 果 要 從 OpenGL 移 轉 一 個 應 用 程 式 到 DirectX,Direct3D 公 用 程 式 庫 提 供 了 轉 換 的 函 式 從 點 到 幾 何 圖 形 (Primitives) 現 知 道 如 何 使 用 3D 座 標 三 元 組 來 表 示 3D 空 間 中 的 任 何 一 點 了 ( 此 外, 在 3D 空 間 中 的 點 也 稱 之 為 頂 點 (Vertices)) 不 過, 那 個 點 就 只 是 空 間 中 的 一 個 點 要 建 立 3D 遊 戲, 需 要 的 是 物 件, 而 不 僅 僅 是 幾 個 點 所 有 的 3D 物 件 都 是 由 點 所 建 立 的 3D 動 畫 電 玩 技 術 173

184 需 要 至 少 三 個 在 空 間 中 的 頂 點 來 建 立 一 個 多 邊 形 ( 三 角 形 ), 還 可 以 用 更 多 的 點, 可 使 用 四 個 頂 點 來 建 立 一 個 矩 形 ( 四 邊 形 ), 但 您 不 能 用 比 三 點 少, 因 為 這 如 同 試 圖 做 一 個 只 有 兩 支 腳 的 桌 于 現 在 不 只 談 頂 點 了, 要 面 對 的 是 三 角 形 或 方 形 之 類 可 以 使 用 一 群 三 角 形 或 方 形 來 建 立 3D 物 件 或 模 型 舉 例 來 說, 您 可 以 使 用 六 個 方 形, 在 空 間 中 小 心 地 配 置 它 們, 用 來 建 立 一 個 空 心 立 方 體 這 就 是 所 有 3D 遊 戲 運 作 的 本 質, 以 及 為 何 三 角 形 與 方 形 也 被 稱 之 為 3D 原 體 的 原 因 它 們 是 建 立 3D 模 型 時 所 使 用 的 原 始 3D 物 件 所 有 的 3D 模 型 都 是 中 空 的 事 實 上, 您 的 3D 圖 像 硬 體 根 本 連 實 心 或 中 空 的 概 念 都 沒 有 - 它 只 是 在 您 要 求 時 繪 製 3D 原 體 是 由 您 的 程 式 來 確 定 畫 面 上 所 繪 製 的 3D 原 體 造 成 實 體 物 件 長 廊 人 物 與 在 您 的 世 界 中 一 切 事 物 的 實 心 物 件 幻 想 ( 如 圖 4.25) 圖 4.25 利 用 一 組 3D 原 體 來 建 構 立 方 體 備 註 : 此 外, 三 角 形 能 成 為 一 個 很 好 的 原 體, 其 理 由 是, 一 個 三 角 形 的 三 個 點 保 證 會 位 於 同 個 平 面 上 如 果 超 過 三 個 以 上 的 點 這 會 使 一 些 3D 計 算 變 得 很 困 難 D 轉 換 (Transformation) 在 圖 象 語 言 中, 四 處 移 動 一 個 物 件 被 稱 為 轉 換, 因 為 您 在 轉 換 構 成 模 型 的 頂 點 有 三 種 基 本 轉 換 的 類 型 : 轉 移 (Translation): 一 般 人 稱 之 為 移 動 一 個 轉 移 變 換 圈 設 到 從 頂 點 中 加 入 或 減 少 固 定 的 數 值 這 會 造 成 移 動 的 效 過 對 模 型 中 的 所 有 頂 點 都 這 麼 做, 您 就 可 以 移 動 該 模 型 174 3D 動 畫 電 玩 技 術

185 給 定 一 個 x, 一 個 y 與 一 個 z 座 標, 下 面 是 座 標 移 轉 到 新 位 罝 的 方 程 式 : X + new= Xold dx Y new= Yold + dy Z new= Zold + dz d 代 表 的 是 要 在 x y 或 z 方 向 移 動 該 點 的 距 離 縮 放 (Scaling): 這 表 示 藉 由 在 各 頂 點 上 乘 上 固 定 的 值, 來 更 改 物 件 的 大 小 比 例 有 兩 種 縮 放 類 型 : 均 勻 (Uniform) 與 非 均 勻 (Non-Uniform) 下 面 是 縮 放 一 個 點 的 方 程 式 : X new= Sx ( Xold) Y new= Sy ( Yold) Z new= Sz ( Zold) 旋 轉 (Rotation): 可 以 將 一 個 物 件 任 意 繞 這 三 個 軸 來 轉 將 一 個 物 件 繞 著 一 個 軸 在 轉, 就 如 將 它 用 針 釘 穿, 然 後 將 該 物 件 在 針 上 旋 轉 旋 轉 依 據 要 繞 x 軸 或 y 軸 或 z 軸 旋 轉 而 分 為 如 表 4.3 所 示 三 組 方 程 式 這 些 方 程 式 中 都 假 定 西 塔 (θ) 是 旋 轉 的 角 度 表 4.3 旋 轉 方 程 式 旋 轉 軸 方 程 式 x 軸 Y new= Yold cos( θ ) Zoldsin( θ ) Z new= Yold sin( θ ) + Zoldcos( θ ) y 軸 X new= Xold cos( θ ) Zoldsin( θ ) Z new= Xold sin( θ ) + Zoldcos( θ ) z 軸 X new= Xold cos( θ ) Yoldsin( θ ) Y new= Xold sin( θ ) + Yoldcos( θ ) 備 註 : 儘 管 有 三 個 座 標, 對 每 一 軸 只 有 兩 個 方 程 式 而 非 三 個 這 是 因 為 當 旋 轉 某 物 件 時, 必 須 保 證 至 少 有 一 個 座 標 會 維 持 不 變 繞 著 x 軸,x 座 標 將 不 改 變 本 地 與 全 域 座 標 電 腦 繪 圖 實 際 上 使 用 的 座 標 系 統 超 過 一 個 3D 繪 圖 程 式 設 計 師 使 用 兩 個 座 標 系 統 - 模 型 (model)( 或 本 地 ) 座 標 系 統 與 全 域 (World)( 或 世 界 ) 座 標 系 統 每 個 模 型 都 有 兩 組 座 標 本 地 座 標 系 統 指 出 在 模 型 上 的 點 相 對 於 模 型 的 中 心 ( 或 本 地 原 點 ) 所 在 的 位 置 ( 如 圖 4.26) 3D 動 畫 電 玩 技 術 175

186 圖 4.26 本 地 與 全 域 座 標 系 統 在 一 開 始 這 會 是 個 很 難 理 解 的 概 念, 假 設 您 很 高 所 您 的 頭 位 於 胸 部 中 心 上 方 2 呎 處 這 表 示 您 頭 部 的 點 可 以 放 在 (0,2,0) 相 同 的 因 為 您 的 腳 在 胸 部 之 下 並 稍 微 偏 左 或 右, 所 以 代 表 您 的 腳 的 座 標 點 可 以 放 在 (-1,-3,0) 與 (1,-3,0)( 如 圖 4.27) 圖 4.27 身 體 部 位 相 對 於 胸 部 ( 本 地 原 點 ) 的 座 標 176 3D 動 畫 電 玩 技 術

187 4.4.2 向 量 (Vector) 向 量 在 3D 圖 像 與 遊 戲 物 件 中 能 真 實 地 活 動 的 物 理 學 中 廣 泛 應 用 它 們 是 3D 圖 像 工 具 箱 中 的 好 工 具, 在 之 後 進 入 矩 陣 時 會 用 到 它 這 將 會 由 簡 單 的 定 義 開 始 什 麼 是 向 量? 向 量 是 一 個 強 度 與 一 個 方 向 它 的 定 義 就 是 這 樣, 不 過 這 代 表 什 麼 呢? 假 設 您 正 看 著 在 公 路 上 的 一 輛 車 子 由 於 向 量 包 含 強 度 與 方 向, 就 可 以 使 用 一 個 向 量 來 描 述 車 子 的 速 度 與 方 向 您 正 以 30 MPH 的 速 度 向 南, 向 量 包 含 了 強 度 ( 車 子 的 MPH) 與 方 向 在 3D 圖 像 中, 向 量 包 含 指 定 x y 與 z 座 標 的 三 個 成 員 由 這 個 資 訊, 可 以 瞭 解 向 量 的 方 向 與 強 度 決 定 向 量 的 方 向 我 們 可 以 使 用 箭 頭 圖 像 式 地 傳 達 強 度 與 方 向, 箭 頭 的 長 度 就 可 以 代 表 其 強 度 將 向 量 以 箭 頭 來 表 達 是 相 當 合 理, 因 為 箭 頭 直 覺 地 顯 示 強 度 與 方 向 現 在 更 深 入 它 的 細 節 一 個 3D 向 量 就 像 一 個 3D 座 標 一 樣, 有 x y 及 z 元 件 差 別 在 於 3D 座 標 定 義 一 個 在 空 間 中 的 點, 而 3D 向 量 則 定 義 方 向 與 強 度 換 句 話 說, 向 量 的 x y 及 z 元 件 表 示 的 是 箭 頭 所 前 往 的 點 箭 頭 的 尾 端 始 終 位 於 (0,0,0) 一 個 (1,2,0) 自 由 向 量 的 意 思 是 您 向 量 的 箭 頭 位 於 (1,2,0) 因 為 一 個 自 由 向 量 的 尾 部 始 終 位 於 (0,0,0), 所 以 您 會 得 到 一 個 指 著 右 上 方 的 箭 頭 ( 如 圖 4.28) 備 註 : 起 點 位 於 (0,0,0) 的 向 量 稱 之 為 自 由 向 量 使 用 起 點 不 在 原 點 的 向 量 也 是 可 以 的, 儘 管 在 這 種 情 況 下 必 須 使 用 兩 組 座 標 ( 起 點 與 終 點 ) 3D 動 畫 電 玩 技 術 177

188 圖 4.28 一 個 起 點 位 於 原 點 的 自 由 向 量 決 定 向 量 的 強 度 現 在 瞭 解 向 量 所 指 的 方 向 了 那 要 如 何 瞭 解 向 量 的 強 度 呢? 使 用 下 面 的 距 離 方 程 式 2 d = X + Y + Z 在 上 述 的 方 程 式 中,x y 與 z 代 表 的 是 向 量 x y 及 z 元 件 距 離 方 程 式 是 畢 氏 定 理 的 應 用 為 了 確 定 它 有 用, 請 在 其 中 放 入 一 個 已 知 距 離 的 向 量, 如 一 個 (10,0,0) 的 向 量 2 2 d = ( 10) + () 0 + () 0 = 100 = 加 與 減 向 量 要 以 圖 像 式 加 上 一 個 向 量, 您 只 需 要 把 一 個 向 量 的 尾 端 放 在 另 一 個 向 量 的 頂 端 第 二 個 向 量 則 指 向 您 加 上 這 兩 個 向 量 後 所 得 向 量 的 頂 端 ( 如 圖 4.29) 圖 4.29 加 上 向 量 178 3D 動 畫 電 玩 技 術

189 要 將 向 量 相 減, 您 只 要 再 將 第 二 個 向 量 的 元 件 加 到 第 一 個 向 量 前, 將 它 乘 上 一 個 負 號 即 可 在 前 述 的 例 子 裡, 您 會 把 B 的 值 乘 上 負 號, 得 到 (5,8,13)+(3,-2,-10), 或 相 減 的 結 果 (8,6,3)( 如 圖 4.30) 圖 4.30 減 去 向 量 向 量 的 純 量 乘 法 向 量 乘 法 代 表 的 是 使 用 單 一 數 字 乘 上 該 向 量 如 果 有 一 個 向 量 A (6,8,5), 要 將 它 乘 3 會 藉 由 將 該 向 量 的 每 一 個 元 件 (x y 或 z) 乘 上 數 字 ( 該 純 量 )3 以 得 到 純 量 乘 法 的 結 果 ( 如 圖 4.31) 圖 4.31 向 量 的 數 量 乘 法 3D 動 畫 電 玩 技 術 179

190 正 規 化 向 量 ( 單 位 向 量 ) 數 學 術 語 將 一 個 強 度 為 1 的 向 量 定 義 為 單 位 向 量 : X + Y + Z 要 將 向 量 正 規 化, 使 用 下 列 方 程 式 : 2 2 N = V V 這 表 示 要 正 規 化 一 個 向 量, 您 使 用 該 向 量 的 強 度 去 除 它 的 每 個 元 件 為 了 確 定 這 是 否 有 用, 請 將 已 知 指 向 東 北 方 的 向 量 (5,5,0) 正 規 化 您 瞭 解 為 了 要 在 正 規 後 指 向 相 同 的 方 向, 該 向 量 的 x 與 y 元 件 必 需 相 等, 而 z 元 件 必 須 維 持 為 零 計 算 如 下 : 2 = 1 如 您 所 見, 最 後 會 得 到 一 個 向 量 (0.707,0.707,0), 與 (5,5,0) 指 向 相 同 的 方 向 接 下 來 看 (0.707,0.707,0) 是 否 強 度 為 1: 180 3D 動 畫 電 玩 技 術

191 結 果 相 當 接 近, 之 所 以 最 後 結 果 並 非 剛 好 是 1 的 原 因, 是 因 為 在 捨 入 50 的 平 方 根 時 只 算 到 小 數 的 第 三 位 數 學 本 身 運 作 的 很 好 ; 只 是 使 用 時 不 夠 精 確 備 註 : 一 個 正 規 的 向 量 與 法 向 量 並 不 同 法 向 量 (Normal Vector) 是 兩 個 向 量 的 向 量 積, 正 規 化 向 量 只 是 個 強 度 為 1 的 向 量 兩 個 向 量 的 純 量 積 必 須 重 視 積 (Dot Product, 也 譯 成 積 點 ), 因 為 它 告 訴 我 們 介 於 兩 個 向 量 之 間 的 角 度, 這 在 您 進 行 計 算 修 剪 及 其 它 重 要 函 式 時 會 需 要 積 是 一 個 純 量 ( 單 一 數 字 ), 您 可 以 藉 由 將 每 個 向 量 的 元 件 相 乘, 並 將 這 些 乘 法 計 算 後 所 得 的 結 果 加 總 取 得 它 如 果 您 有 U 及 V 兩 個 向 量, 您 使 用 下 列 方 程 式 來 計 算 點 積 : U V = U V + U V + U x x 這 個 模 式 下 的 並 不 是 很 有 用, 不 過 還 有 另 外 一 個 方 程 式 定 義 純 量 積 : U V = U V cosθ 這 個 方 程 式 表 達 的 是, 介 於 這 個 兩 個 向 量 間 角 度 ( 稱 為 西 塔,Theta) 的 餘 弦 值, 乘 上 U 向 量 的 強 度, 再 乘 上 V 向 量 的 強 度 所 得 的 值 與 純 量 積 相 等 但 是 您 還 是 不 知 道 角 度, 首 先 必 須 將 它 們 設 定 為 相 等 來 結 合 它 們 : U x Vx + U yv y + U zvz = U V cosθ 接 下 來 您 就 可 以 使 用 代 數 來 解 出 西 塔 將 方 程 式 的 兩 邊 各 除 上 (U 強 度 乘 上 V 強 度 ): U V + U yv U V y y + U V 然 後 在 方 程 式 兩 側 取 反 餘 弦 以 得 到 西 塔 : x x y z z z V z = cosθ 這 個 新 的 方 程 式 告 訴 我 們, 可 以 藉 由 將 任 意 兩 個 向 量 的 元 件 相 乘, 將 相 乘 結 果 相 加, 除 以 它 們 強 度 的 乘 績, 最 後 計 算 商 值 的 反 餘 弦 來 得 到 兩 向 量 間 的 角 度 ( 如 圖 4.32 展 示 取 兩 個 單 位 向 量 (1,0,0)(0,1,0) 的 純 量 積 ) 3D 動 畫 電 玩 技 術 181

192 備 註 : 單 位 向 量 是 一 個 強 度 為 1 的 向 量 這 表 示 當 計 算 兩 個 單 位 向 量 的 純 量 積 時, 不 必 拿 它 們 的 強 度 來 除 因 為 浮 點 除 法 非 常 慢 這 是 單 位 向 量 如 此 特 別 的 原 因 之 一 圖 4.32 使 用 兩 個 相 垂 直 向 量 來 檢 驗 純 量 積 這 兩 個 向 量 指 向 正 x 與 正 y 軸 的 方 向 由 於 您 知 道 兩 軸 是 垂 直 的, 所 以 您 會 期 待 發 現 這 兩 個 向 量 間 的 夾 角 是 90 度 也 就 是 PI/2 弧, 兩 個 向 量 的 向 量 積 兩 個 向 量 的 向 量 積 (Cross Product, 也 稱 叉 積 ) 會 給 您 一 個 與 這 兩 個 來 源 向 量 垂 直 的 向 量 這 個 新 向 量 又 稱 之 為 法 向 量 (Normal Vector) 如 果 您 正 站 在 由 兩 個 向 量 所 定 義 的 平 面 上, 法 向 量 會 指 向 上 方 3D 圖 像 在 幾 個 地 方 使 用 兩 個 向 量 的 向 量 積 首 先, 法 向 量 告 訴 Direct Graphics 一 個 多 邊 形 面 向 哪, 這 讓 Direct Graphics 瞭 解 如 何 正 確 對 多 邊 形 打 光 是 重 要 的 表 面 法 向 量 告 訴 Direct Graphics 哪 個 多 邊 形 不 需 要 繪 製 182 3D 動 畫 電 玩 技 術

193 給 定 兩 個 向 量 A 與 B, 向 量 積 (A B = C) 定 義 如 下 : C x = AyBz Az B y C y = AxBz Az Bx C z = AxB y AyBx 該 法 向 量 的 強 度 則 由 下 列 方 程 給 定 : A B = A B sinθ 西 塔 是 兩 個 來 源 向 量 的 夾 角 因 為 該 向 量 的 三 個 元 件, 可 以 使 用 強 度 方 程 式, 並 藉 由 此 找 出 該 向 量 的 強 度 任 一 個 方 法 都 會 得 到 相 同 的 答 案 - 使 用 這 個 方 程 式 的 好 處 是 您 不 需 要 找 出 Cx Cy Cz 以 找 出 強 度, 這 是 條 捷 徑 如 果 您 取 一 個 指 向 平 行 於 正 向 x 軸 單 位 向 量, 與 一 個 指 向 平 行 於 正 向 y 軸 的 單 位 向 量 的 向 量 積, 就 會 得 到 一 個 與 正 向 z 軸 平 行 的 法 向 量 A = ( 1, 0, 0) B = ( 0, 1, 0) Cx = AyBz AzB y = ( 0)( 0) ( 0)( 1) = 0 Cy = AxB z AzB x = ( 0)( 0) ( 1)( 0) = 0 Cz = AxB y AyBx = ( 1)( 1) ( 0)( 0) = D3DX 向 量 輔 助 函 式 D3DX 是 微 軟 在 DirectX SDK 中 所 提 供 的 公 用 程 式 庫 的 一 部 分, 它 提 供 了 一 些 運 算 向 量 數 學 的 函 式 這 裡 分 別 提 供 了 2D 3D 4D 向 量 的 運 算 使 用 這 些 函 式 可 以 節 省 時 間 以 及 花 在 撰 寫 數 寫 程 式 碼 上 的 努 力 矩 陣 (Matrices) 矩 陣 在 3D 圖 像 中 到 處 都 有 用 到 如 果 您 對 矩 陣 及 矩 陣 數 學 一 點 基 本 的 瞭 解 都 沒 有, 當 您 試 著 了 解 任 何 3D 圖 像 程 式 碼 時, 將 會 在 其 中 迷 失 何 謂 矩 陣 矩 陣 可 以 很 正 式 地 定 義 : 如 果 m 與 n 是 正 整 數, 那 麼 m n 矩 陣, 會 是 一 個 矩 形 陣 列, 其 中 每 一 項 都 是 一 個 數 字 這 就 是 在 數 學 上 的 定 義 您 可 以 把 矩 陣 想 成 數 字 的 2D 陣 列, 下 面 是 幾 個 矩 陣 範 例 : 3D 動 畫 電 玩 技 術 183

194 sin(2) 55 8 cos(1.5) [ 9 0] 在 這 些 矩 陣 中 的 數 字 並 未 表 示 任 何 意 思 在 陣 列 中 的 每 個 數 字 都 被 稱 之 為 元 素 (Element) 還 有 幾 個 附 加 的 定 義 : 如 果 一 個 陣 列 的 欄 ( 行 ) 數 列 與 列 數 相 同, 它 會 被 稱 為 方 陣 (Square), 而 矩 陣 的 維 度 則 是 它 的 階 次 (Order) 大 多 數 情 況, 您 會 在 3D 圖 像 程 式 設 計 中 使 用 四 階 方 陣 為 何 要 使 用 矩 陣 3D 圖 像 程 式 設 計 因 為 下 列 原 因 使 用 矩 陣 : 轉 移 旋 轉 與 縮 放 都 可 以 使 用 相 同 的 方 程 式 : 如 果 您 沒 有 使 用 矩 陣, 您 必 須 使 用 先 前 所 看 到 的 三 個 方 程 式 來 完 成 3D 轉 換 使 用 矩 陣 時,3D 轉 換 變 得 簡 單 許 多 - 這 三 個 方 程 式 都 可 以 使 用 簡 單 的 矩 陣 乘 法 來 完 成 這 是 非 常 值 得 注 意 的, 因 為 它 允 許 您 專 注 於 做 一 件 事 - 矩 陣 乘 法 如 果 您 製 作 了 一 個 迅 速 的 矩 陣 乘 算 器, 就 可 以 迅 速 的 轉 移 迅 速 的 旋 轉 與 迅 速 的 縮 放 如 同 RISC 架 構 所 證 實 的, 基 本 建 構 區 塊 越 簡 單, 它 越 容 易 在 硬 體 中 讓 它 們 執 行 的 很 快 您 可 以 同 時 結 合 運 算 與 計 算 結 果 : 假 設 您 想 要 在 3D 空 間 中 旋 轉 然 後 轉 移 一 個 點 如 果 沒 有 矩 陣, 您 必 須 執 行 兩 個 方 程 式 首 先, 您 必 須 使 用 旋 轉 方 程 式, 然 後 您 將 方 程 式 運 算 的 結 果 放 入 轉 移 方 程 式 但 如 果 使 用 矩 陣 您 可 以 設 定 一 個 矩 陣 同 時 完 成 兩 個 操 作 - 將 您 的 原 始 點 在 旋 轉 / 轉 移 矩 陣 中 執 行, 將 會 得 到 一 個 經 旋 轉 並 轉 移 的 結 果 現 在, 想 像 您 有 1000 個 3D 點 需 要 旋 轉 並 轉 移, 您 會 先 做 1000 次 旋 轉, 然 後 1000 次 轉 化, 或 者 先 由 一 個 旋 轉 矩 陣 開 始, 進 行 一 次 連 鎖 來 得 到 一 個 轉 移 / 旋 轉 矩 陣 結 合 體, 然 後 做 1000 次 矩 陣 乘 法 這 是 以 1001 個 步 驟 取 移 2000 個 步 驟 您 基 本 上 已 經 將 所 需 步 驟 減 半 來 解 決 問 題 矩 陣 方 程 式 比 傳 統 方 程 式 容 易 閒 讀 : 在 您 瞭 解 矩 陣 數 學 的 基 礎 之 後, 您 會 發 現 以 矩 陣 撰 寫 操 作 會 比 方 程 式 容 易 184 3D 動 畫 電 玩 技 術

195 矩 陣 乘 法 3D 圖 像 程 式 設 計 很 廣 泛 地 使 用 矩 陣 數 學 運 算, 尤 其 是 乘 法 所 以 瞭 解 如 何 將 兩 個 矩 陣 乘 在 一 起, 會 是 身 為 一 名 3D 圖 像 程 式 設 計 師 的 不 能 少 的 重 要 技 能 矩 陣 構 成 了 3D 程 式 設 計 的 基 礎 首 先, 下 面 是 矩 陣 乘 法 的 正 式 定 義 假 設 A 是 一 個 m n 的 矩 陣,B 則 是 一 個 n p 的 矩 陣 則 A 與 B 的 積 就 是 m p 的 矩 陣 C, 其 第 (i,j) 個 項 目 是 以 下 列 方 式 決 定 : XY 的 積 僅 在 X 的 欄 數 (Cloumn) 與 Y 的 列 數 (Row) 相 等 時 才 會 定 義 XY 可 能 無 法 同 時 定 義 如 果 兩 者 皆 存 在, 這 兩 者 未 必 相 等, 事 實 上 甚 至 連 大 小 都 不 同 它 並 不 如 看 起 來 的 那 樣 糟 首 先, 那 個 看 起 來 像 個 波 浪 狀 E 的 東 西 稱 之 為 Sigma 它 基 本 上 是 用 在 迴 圈 上 ; 在 這 個 方 程 式 中, 它 代 表 的 是 for ( k=l ; k<=n ; k++ ), 而 Sigma 右 邊 的 那 堆 東 西, 則 是 進 入 for 迴 圈 的 東 西 X ik Y ij 告 訴 您 以 Y 矩 陣 的 元 素 去 乘 X 矩 陣 的 元 素 尤 其 您 是 拿 在 X 矩 陣 中 的 (i,k) 元 素 用 Y 矩 陣 中 的 (i,k) 元 素 來 乘 D 轉 換 快 速 而 簡 單 的 方 法 僄 矩 陣 的 美 妙 之 處 在 於 它 們 可 以 用 來 簡 單 地 進 行 轉 移 旋 轉 及 縮 放 3D 座 向 量 就 是 矩 陣 讓 整 件 事 情 的 以 運 作 的 主 要 事 實 是 : 一 個 向 量 就 是 一 個 有 四 欄 一 列 的 矩 陣 - 該 向 量 各 x y z 值 各 佔 一 欄, 第 四 欄 則 設 為 1 第 四 欄, 也 稱 之 為 w, 是 圖 像 程 式 碼 將 一 個 3D 向 量 轉 換 到 2D 畫 面 時, 繪 製 場 影 的 投 射 相 位 所 用 的 如 果 您 有 一 個 向 量 (3,2,-5), 您 可 以 使 用 一 個 1 4 矩 陣 來 表 現 它 : 3D 動 畫 電 玩 技 術 185

196 您 可 能 會 認 為 您 只 需 要 三 列, 因 為 您 只 使 用 了 三 個 座 標 :x y z 不 過 您 也 需 要 第 四 列 這 對 轉 移 ( 由 一 個 地 方 移 到 另 一 個 地 方 的 簡 單 移 動 ) 而 言, 如 果 沒 有 第 四 個 項 目, 也 就 是 w, 將 無 法 正 確 運 作 如 果 您 在 2D 空 間 中 運 作, 您 會 需 要 三 列,x y 及 w 使 用 矩 陣 轉 換 點 將 向 量 與 矩 陣 相 乘 就 像 將 兩 個 矩 陣 相 乘, 差 別 在 於 其 中 一 個 矩 陣 是 1 4 要 使 用 矩 陣 轉 換 點, 您 所 需 要 做 的 就 是 將 該 點 放 入 1 4 矩 陣, 然 後 依 據 您 所 要 進 行 的 變 換 類 型, 將 該 矩 陣 乘 上 另 一 個 矩 陣 縮 放 下 面 是 乘 上 向 量, 來 縮 放 它 們 的 矩 陣 : sx sy sz 0 sx sy sz 是 每 一 軸 的 縮 放 係 數 假 設 有 一 個 向 量 (2,4,6), 您 想 把 它 在 x y z 方 向 上 各 以 係 數 及 1000 來 縮 放 首 先 設 定 兩 個 矩 陣, 依 據 矩 陣 乘 法 的 定 義, 答 案 會 是 一 個 1 4 的 矩 陣 : 轉 移 下 面 是 乘 上 向 量, 來 轉 移 它 們 的 矩 陣 : = D 動 畫 電 玩 技 術

197 3D 動 畫 電 玩 技 術 tz ty tx tx ty 及 tz 是 轉 移 量 請 注 意 在 第 四 列 中 所 有 的 變 數 - 您 加 入 讓 轉 移 發 揮 作 用 的 列 (w), 現 在 看 到 了 再 一 次 的 假 設 一 個 向 量 (5,10,15) 以 (-10,-100,-1000) 來 轉 化, 這 會 得 到 (-5,-90,1015) = = 旋 轉 如 同 先 前 提 到 的, 有 三 個 方 程 式, 依 據 您 旋 轉 時 所 要 繞 的 軸, 這 裡 也 有 三 個 旋 轉 矩 陣 : x-axis y-axis z-axis ) cos( ) sin( 0 0 ) sin( ) cos( θ θ θ θ ) cos( 0 ) sin( ) sin( 0 ) cos( θ θ θ θ ) cos( ) sin( 0 0 ) sin( ) cos( θ θ θ θ 如 您 所 見, 使 用 矩 陣 乘 法 來 轉 換 一 個 點, 就 如 同 使 用 傳 統 方 程 式 來 轉 換 點 一 樣 差 別 在 於, 使 用 矩 陣 時, 不 論 您 所 做 的 轉 移 是 哪 種 類, 您 都 可 以 依 循 完 全 相 同 的 處 理 旋 轉 縮 放 與 轉 移 全 都 使 用 相 同 的 乘 與 加 處 理, 這 是 讓 矩 陣 具 有 威 力 的 特 點 之 一 等 矩 陣 在 一 般 乘 法 中, 如 果 您 乘 上 1, 始 終 會 得 到 一 開 始 所 用 的 值 在 矩 陣 中 也 有 一 個 相 同 的 東 西, 它 稱 為 等 矩 陣 (Identity Matrix) 等 矩 陣 是 一 個 在 其 左 上 到 右 下 對 角 線 上 填 滿 1, 其 它 部 分 填 滿 0 的 方 陣 :

198 如 果 使 用 等 矩 陣 去 識 別 任 何 矩 陣, 會 得 到 一 個 未 曾 改 變 的 矩 陣 - 如 同 乘 上 1 一 樣 在 3D 程 式 設 計 中, 等 矩 陣 是 作 為 建 立 其 它 矩 陣 時 的 基 礎 都 是 奠 基 於 等 矩 陣 要 建 立 一 個 轉 移 矩 陣, 您 會 先 從 等 矩 陣 開 始, 然 後 將 適 當 的 元 素 加 入 適 當 的 列 與 欄, 將 該 等 矩 陣 變 為 轉 移 矩 陣 矩 陣 連 鎖 ( 一 次 做 超 過 一 件 以 上 的 事 ) 要 讓 一 個 矩 陣 一 次 做 超 過 一 件 一 上 的 事, 您 會 把 它 與 其 它 矩 陣 連 鎖 要 將 兩 矩 陣 連 鎖, 只 要 把 它 們 相 乘 就 行 了 在 3D 程 式 中 使 用 矩 陣 如 您 所 見, 所 有 的 3D 轉 換 都 可 以 使 用 兩 個 矩 陣 來 完 成 其 中 一 個 矩 陣 存 放 您 現 有 頂 點 的 原 本 x y 及 z 值 將 第 一 個 矩 陣 乘 上 第 二 個 矩 陣, 乘 法 運 算 後 的 結 果 就 是 一 個 新 的 x y 及 z 值 矩 陣 具 有 非 常 大 的 威 力, 因 為 它 們 讓 您 可 以 做 出 一 個 用 來 變 化 3D 模 型 的 數 學 組 裝 線 如 果 您 想 要 旋 轉 一 個 3D 模 型 您 會 建 立 一 個 包 含 旋 轉 參 數 的 旋 轉 矩 陣 然 後 在 您 模 型 上 的 每 個 頂 點 使 用 迴 圈 對 每 一 個 包 含 該 頂 點 原 本 x y 及 z 值 的 矩 陣 然 後 將 該 矩 陣 乘 上 旋 轉 矩 陣, 讓 您 得 到 該 頂 點 的 新 x y 及 z 值 然 後 移 到 下 一 個 頂 點 D3DX 矩 陣 輔 助 函 式 如 果 微 軟 只 給 您 所 有 向 量 的 D3DX 函 式, 而 不 給 您 任 何 使 用 矩 陣 作 業 的 函 式, 那 就 慘 嘍 D3DX 也 包 含 幾 個 用 來 減 輕 矩 陣 數 學 運 算 痛 苦 的 函 式 學 會 這 些 函 式, 而 不 也 浪 費 時 間 去 撰 寫 它 四 元 素 (Quaternions) 四 元 素 讓 可 以 任 意 進 行 軸 的 旋 轉 您 已 經 知 道 如 何 繞 著 x y 或 z 軸 以 特 定 角 度 旋 轉 模 型 換 句 話 說, 假 設 您 是 將 釘 子 從 模 型 的 左 方 直 插 從 下 方 向 上 插 從 前 方 向 後 方 插 ( 也 就 是 說 該 釘 子 始 終 與 x y 或 z 軸 平 行 ) 您 已 瞭 解 數 學 上 如 何 在 模 型 上 釘 穿 一 根 釘 子, 並 旋 轉 它 188 3D 動 畫 電 玩 技 術

199 但 如 果 您 想 從 其 它 角 度 將 釘 子 插 入 模 型 呢? 假 設 您 有 一 個 立 方 體 模 型, 您 想 將 一 根 釘 子 順 著 其 對 角 線 戳 入, 這 樣 一 來 該 釘 子 會 從 相 對 的 角 度 離 開 該 立 方 體, 然 後 您 想 要 將 該 立 方 體 繞 著 該 釘 于 旋 轉 換 句 話 說, 您 想 要 將 立 方 繞 著 該 釘 子 旋 軸 換 句 話 說, 您 想 要 將 立 方 體 繞 著 任 意 的 軸 轉 - 不 是 x y 或 z 軸, 而 是 任 何 您 所 想 到 的 軸 您 可 以 試 著 藉 由 結 合 繞 著 x y 或 z 軸 旋 轉 來 完 成 這 項 工 作 使 用 矩 陣 讓 一 個 模 型 以 某 角 度 轉 是 相 當 簡 單 的 困 難 的 地 方 在 於 將 該 旋 轉 動 畫 化 ( 或 插 入 填 補 ), 這 樣 一 來 它 不 只 發 生 一 次, 而 會 在 動 畫 的 幾 個 頁 面 中 持 續 進 行 如 果 您 僅 繞 著 x y 或 z 軸 的 旋 轉 來 做 這 件 事, 您 會 遇 到 一 個 稱 之 為 雙 連 環 鎖 (Gimballock) 的 問 題 雙 連 環 鎖 會 因 為 您 實 行 旋 轉 時 的 順 序 而 使 得 一 個 或 多 個 旋 轉 步 驟 不 發 生 效 力 假 設 您 正 將 一 個 物 以 x 度 繞 x 軸, 以 90 度 繞 y 軸, 以 z 度 繞 z 軸 來 旋 轉 在 執 行 旋 轉 時, 您 會 發 現 x 軸 繞 得 很 好,y 軸 繞 得 很 好, 但 z 軸 旋 轉 卻 不 然 這 是 因 為 當 您 在 y 軸 上 繞 90 度 時,z 軸 會 與 x 軸 平 行 四 元 素 是 解 決 之 道! 使 用 四 元 數, 您 可 以 將 任 何 向 量 定 義 為 旋 轉 的 軸 您 可 以 定 義 在 該 軸 上 開 始 與 結 束 的 旋 轉 角 度, 您 可 以 將 這 些 東 西 加 上 一 個 時 間 值 代 入 方 程 式 該 方 程 式 會 傳 回 您 所 需 要 的 切 確 導 向, 這 樣 您 就 可 以 建 立 一 個 旋 轉 矩 陣 什 麼 是 四 元 素 四 元 數 這 個 詞 所 代 表 的 就 是 四 個 一 組 四 元 數 是 複 數 的 四 維 延 伸 以 數 學 上 的 定 義, 是 四 個 實 數 ( 浮 點 數 ) 的 群 組 四 個 數 字 中 的 三 個 (x y 及 z) 定 義 一 個 向 量, 而 第 四 個 數 字 (w) 則 是 個 純 量 四 元 數 的 基 礎 知 識 下 面 是 對 四 元 數 必 須 要 有 的 基 礎 知 識 : 四 元 數 的 基 數 這 與 向 量 的 強 度 相 類 似 可 藉 由 計 算 所 有 四 元 數 元 件 的 平 方 總 和 得 知 : 2 N ( q) = w + x + y + z 3D 動 畫 電 玩 技 術

200 四 元 數 的 共 軛 數 四 元 數 的 共 軛 數 就 是 該 四 元 數 的 相 對 數 要 計 算 共 軛 數, 把 原 本 四 元 數 的 向 量 元 件 加 上 負 號 ( 但 不 包 含 純 量 w): q = [ w, v] w 是 原 本 四 元 的 純 量,v 則 為 向 量 元 件 四 元 數 的 反 轉 數 計 算 四 元 數 的 反 轉 數, 將 原 本 四 元 數 的 共 軛 數 除 以 原 本 四 元 數 的 基 數 : 單 位 四 元 數 及 其 反 轉 數 q 1 = q N( q) 如 果 取 一 個 基 數 為 1 的 四 元 數 的 反 轉 數 時 會 得 到 下 面 公 式, 這 證 明 了 單 位 四 元 數 的 反 轉 數 與 其 共 軛 數 相 等, 此 外, 這 樣 的 四 元 數 也 稱 為 單 位 四 元 數 (Unit Quanternion) 與 強 度 為 1 的 單 位 相 量 相 同 四 元 數 乘 法 q 1 = q 四 元 數 乘 法 比 較 麻 煩 給 定 兩 個 四 元 數 a 與 b, 它 們 的 積 是 個 四 元 數 c, 其 定 義 如 下 : c w = a w b w a x b x a y b y a z b z c x = a w b x + a x b w + a y b z a z b y c y = a w b y a x b z + a y b w + a z b x c z = a w b z + a x b y a y b x + a z b w 備 註 : 數 學 家 已 經 找 出 許 多 可 以 迅 速 將 兩 個 四 元 數 相 乘 的 方 法, 這 四 行 可 能 不 是 將 兩 個 四 元 數 相 乘 的 最 快 方 法, 不 過 這 是 最 容 易 瞭 解 的 方 程 式 使 用 四 元 數 使 用 四 元 數 最 常 用 的 方 法 是 建 立 一 個 四 元 數, 然 後 利 用 它 來 建 立 一 個 仿 射 的 轉 換 矩 陣 (Affine Transformation Matrix) 在 這 背 後 的 數 學 機 制 複 雜, 您 所 需 要 做 的 只 是 代 入 一 個 旋 轉 四 元 數, 加 上 其 它 幾 個 參 數, 最 後 會 得 到 一 個 可 以 使 用 的 矩 陣 190 3D 動 畫 電 玩 技 術

201 4.5 3D 世 界 概 念 本 節 章 奠 基 於 該 數 學 基 礎, 將 介 紹 那 些 數 學 機 制 的 程 式 設 計 概 念 主 要 介 紹 3D 模 型 的 細 節, 因 為 3D 模 型 與 製 作 3D 遊 戲 是 不 可 或 缺 的 將 會 看 到 幾 何 傳 輸 管 道 - 系 統 取 得 3D 座 標 並 把 它 放 置 在 畫 面 上 所 經 過 的 程 序 並 介 紹 深 度 緩 衝 區 (Depth Buffer), 這 會 確 保 在 其 它 物 件 背 後 的 物 件 不 會 出 現 在 畫 面 上 D 模 型 3D 模 型 (Model) 構 成 了 大 多 數 3D 程 式 (Program) 的 基 礎 大 多 數 的 遊 戲 幾 乎 使 用 模 型 來 表 現 在 遊 戲 世 界 中 的 所 有 東 西 - 入 物 可 以 撿 拾 的 武 器 或 道 具, 這 些 武 器 所 發 射 的 于 彈 敵 人 等 等 不 勝 枚 舉 瞭 解 3D 模 型 運 作 的 細 節 會 幫 助 您 製 作 極 佳 的 3D 遊 戲 什 麼 是 模 型 簡 單 的 來 說, 模 型 是 頂 點 (Vertices) 的 集 合, 並 包 含 每 一 頂 點 的 一 些 附 加 屬 性 ( 該 頂 點 相 對 應 的 材 質 座 標 該 頂 點 的 法 向 量 等 等 ) 您 指 定 一 個 模 型 頂 點 相 對 於 該 模 型 的 本 地 原 點 的 x y 及 z 元 件 ; 換 句 話 說, 頂 點 係 位 於 本 地 或 模 型 空 間 模 型 可 以 依 據 您 使 用 它 們 的 方 法 包 含 附 加 資 料, 不 過 那 是 型 本 的 概 念 備 註 : 可 以 使 用 幾 個 商 業 共 享 或 免 費 的 工 具 來 建 立 模 型 3D Studio Max 是 最 好 的 商 業 3D 編 輯 器 之 一 有 許 多 商 業 遊 戲 藝 術 家 使 用 3D Studio Max 為 它 們 的 遊 戲 建 立 模 型 所 有 的 模 型 資 訊 都 儲 存 在 模 型 檔 案 裡 每 個 3D 編 輯 器 都 有 不 同 的 檔 案 格 式 ; 如 同 存 在 有 幾 種 影 像 檔 案 格 式 一 樣 (GIF JPG BMP 等 等 ), 現 在 存 在 有 幾 種 檔 案 格 式 Direct Graphics 支 援 X 檔 案 格 式, 它 也 提 供 Conv3ds, 將 3DS(3DStudio 模 式 檔 案 ) 轉 換 為 X 檔 案 不 幸 的 是, 對 其 他 檔 案 格 式, 您 必 須 自 己 撰 寫 程 式 碼 來 讀 取 3D 動 畫 電 玩 技 術 191

202 頂 點 構 成 三 角 形 的 三 種 方 法 如 前 章 所 介 紹 的, 在 3D 世 界 中 使 用 頂 點 來 建 立 一 切 事 物 頂 點 構 成 三 角 形 構 成 表 面, 表 面 則 構 成 中 空 模 型 為 了 正 確 地 繪 製 模 型,Direct3D 必 需 解 譯 您 給 它 的 頂 點, 而 且 必 須 將 這 些 頂 點 形 成 三 角 形 它 可 以 使 用 三 種 方 式 來 完 成 : 三 角 形 清 單 (Triangle Lists), 三 角 形 (Triangle Strips) 及 三 角 形 扇 ( Triangle Fans) Direct3D 將 這 些 稱 之 為 原 體 類 型 ( Primitive Types) 三 角 形 清 單 從 三 角 形 清 單 開 始, 因 為 它 最 容 易 懂 且 使 用 最 為 廣 泛 當 您 給 Direct3D 一 個 三 角 形 清 單 時, 您 會 給 它 在 清 單 中 每 個 三 角 形 的 頂 點, 所 以 如 果 您 有 個 含 30 個 三 角 形 的 模 型, 那 就 會 給 Direct3D 90 個 頂 點 ( 如 圖 4.33) 圖 4.33 在 三 角 形 清 單 中, 會 指 定 每 個 三 角 形 的 頂 點 三 角 型 帶 使 用 三 角 形 清 單, 您 會 得 到 許 多 重 複 的 頂 點 如 果 我 使 用 兩 個 三 角 形 來 定 義 一 個 四 方 形, 就 會 重 複 這 四 個 頂 點 中 的 兩 個, 因 為 這 兩 個 三 角 形 共 用 一 個 對 角 線 使 用 越 多 的 頂 點, 就 用 去 越 多 的 記 憶 體, 而 這 不 是 件 好 理 想 上, 您 會 希 望 沒 有 重 複 的 頂 點, 所 以 Direct3D 允 許 您 給 它 一 個 如 圖 4.34 所 示 的 三 角 形 帶 圖 4.34 在 三 角 形 帶 中, 每 個 三 角 形 使 用 前 一 個 三 角 形 的 兩 個 項 點 192 3D 動 畫 電 玩 技 術

203 在 三 角 形 帶 中, 前 三 個 頂 點 定 義 一 個 三 角 形 Direct3D 會 使 用 第 一 個 三 角 形 的 最 後 兩 個 頂 點 及 一 個 新 頂 點 來 構 成 下 一 個 三 角 形 Direct3D 使 用 第 二 個 三 角 形 的 最 後 兩 個 頂 點 及 一 個 新 頂 點 來 構 成 第 三 個 三 角 形 基 本 上, 每 個 三 角 形 都 與 它 前 一 個 三 角 形 共 用 兩 個 頂 點 三 角 形 扇 Direct3D 也 可 以 把 您 的 頂 點 清 單 解 釋 為 三 角 形 扇 : 一 串 三 角 形, 全 部 連 在 一 起, 形 成 一 個 如 圖 5.3 所 示 的 東 方 扇 型 在 這 個 模 式 裡, 您 送 給 Direct3D 該 扇 型 基 礎 點 的 頂 點, 之 後 再 給 它 所 有 扇 面 上 的 頂 點, 它 會 瞭 解 到 每 個 三 角 形 的 結 束 頂 點 是 另 一 個 三 角 形 的 開 始 頂 點 基 本 上, 扇 型 中 的 每 個 三 角 形 都 有 一 個 相 同 的 基 礎 點 頂 點, 以 及 一 個 與 它 相 鄰 三 角 形 共 用 的 頂 點 圖 4.35 在 三 角 扇 中, 每 個 三 角 形 會 使 用 基 本 頂 點, 及 由 前 一 個 三 角 形 所 取 得 的 頂 點 其 它 原 體 類 型 Direct3D 這 支 援 其 他 三 種 原 體 類 型 : 點 清 單 (Point List) 線 清 單 (Line List) 及 線 帶 (Line Strip) 您 可 以 使 用 這 些 類 型 來 繪 製 點 或 線 而 非 三 角 形 不 過 在 實 務 上, 它 們 很 少 用 到 備 註 : 能 以 硬 體 表 T&L( 轉 換 與 光 源 ) 的 3D 顯 示 卡 ( 例 如 GeForce 基 礎 的 顯 示 卡 ) 喜 歡 用 三 角 形 清 單 3D 動 畫 電 玩 技 術 193

204 頂 點 緩 衝 區 頂 點 緩 衝 區 中 包 含 您 模 型 中 所 有 的 頂 點 它 不 會 對 三 角 形 清 單 三 角 形 帶 或 三 角 形 扇 做 任 何 事 情 - 它 只 是 一 堆 包 含 頂 點 結 構 陣 列 的 記 憶 體 每 個 頂 點 除 了 其 它 東 西 外, 包 含 了 x y 及 z 座 標, 就 這 樣 而 已 如 果 您 的 模 型 有 100 個 頂 點, 而 每 個 頂 點 結 構 是 16 位 元 組, 您 會 需 要 一 個 1600 位 元 的 緩 衝 區 您 可 以 把 頂 點 緩 衝 區 放 入 系 統 記 憶 體 ( 雖 然 慢, 但 是 很 有 用 ) 或 放 入 圖 像 記 憶 體 ( 快, 但 是 非 常 稀 少 ), 或 者 您 也 可 以 讓 Direct3D 管 理 緩 衝 區 存 在 的 位 置, 並 在 必 要 時 將 其 移 入 及 移 出 圖 像 記 憶 體 索 引 緩 衝 區 Direct3D 可 以 以 三 種 方 式 詮 釋 您 的 頂 點 資 料, 讓 您 不 會 指 定 重 複 的 頂 點 以 節 省 記 憶 體 在 某 些 情 況 您 也 可 以 藉 著 使 用 索 引 緩 衝 區 (Index Buffer) 來 節 省 更 多 記 憶 體 索 引 緩 衝 區 與 頂 點 緩 衝 區 相 當 類 似, 因 為 它 們 都 是 一 堆 記 憶 體, 先 將 它 們 填 充 好 以 讓 Direct3D 繪 製 一 個 模 型 頂 點 緩 衝 區 包 含 頂 點 資 約, 索 引 緩 衝 區 則 包 含 到 頂 點 緩 衝 區 的 索 引 這 些 索 引 可 以 被 重 複, 讓 您 不 會 使 用 相 同 的 座 標 指 定 兩 個 頂 點 有 個 簡 單 的 方 形 由 兩 個 三 角 形 所 構 成, 假 設 您 要 使 用 一 個 三 角 形 清 單 與 一 個 索 引 緩 衝 區 表 示 它 ( 這 個 時 候 您 也 可 以 使 用 一 個 三 角 帶 ) 只 有 四 個 不 同 的 頂 點 ; 這 兩 個 三 角 形 共 用 兩 個 頂 點 假 設 把 這 四 個 頂 點 以 下 列 順 序 放 入 頂 點 緩 衝 區 : 左 上 角 頂 點 是 索 引 0( 請 記 住 索 引 從 0 開 始 計 算, 不 是 1) 右 上 角 則 是 索 引 1, 右 下 角 是 索 引 2, 左 下 角 則 是 索 引 3 現 在 要 建 立 的 索 引 緩 衝 區 由 於 有 兩 個 三 角 形, 在 該 緩 衝 區 中 需 要 六 個 輸 入 項 目 第 一 個 三 角 包 含 右 上 頂 點 右 下 頂 點 與 左 上 頂 點, 所 以 在 索 引 緩 衝 區 中 的 前 三 個 索 引 為 1,2,0 第 二 個 三 角 形 使 用 左 上 右 下 與 左 下 頂 點, 所 以 在 緩 衝 區 中 的 下 三 個 索 引 馮 0,2,3, 最 後 得 到 的 索 引 緩 衝 區 會 包 含 有 1,2,0,0,2, D 動 畫 電 玩 技 術

205 想 要 繪 製 該 方 形 時, 會 把 Direct3D 指 到 頂 點 與 索 引 這 兩 個 緩 衝 區 並 把 索 引 緩 衝 區 當 成 進 入 頂 點 緩 衝 區 的 分 支, 用 來 組 合 模 型 的 三 角 形 可 以 與 任 何 原 體 類 型 相 結 合, 但 除 了 點 清 單 之 外 將 索 引 緩 衝 區 與 三 角 形 扇 或 三 角 形 帶 結 合 使 用 是 完 全 沒 問 題 的 D 模 型 技 術 進 階 階 層 模 型 與 矩 陣 堆 疊 大 多 數 的 3D 遊 戲 使 用 複 雜 的 模 型 來 表 現 在 3D 世 界 中 的 玩 家 與 敵 人 為 了 使 用 這 模 型 看 起 來 很 真 實, 手 肘 腳 手 腕 等 元 件 必 須 位 在 所 預 期 的 位 置 上 為 了 達 成 這 個 目 標, 遊 戲 程 式 設 計 師 會 使 用 稱 為 階 層 模 型 (Hierarchical Model) 的 東 西 一 個 階 層 模 型 包 含 由 複 雜 的 外 形 所 分 離 而 成 的 簡 單 物 件 遊 戲 設 計 師 可 能 會 把 一 個 人 的 模 型 分 割 成 一 個 軀 幹 兩 條 上 臂 兩 條 下 臂 兩 條 大 腿 兩 條 小 腿 兩 個 手 掌 兩 個 腳 掌 十 支 手 指 與 十 支 腳 指 接 下 它 們 可 能 會 把 這 些 部 位 配 置 在 一 棵 如 圖 4.36 所 示 的 樹 狀 圖 上 軀 幹 在 最 上 方, 手 臂 與 腳 的 區 段 則 是 軀 幹 的 子 代, 手 指 與 腳 指 則 是 下 臂 與 腳 的 子 節 點 這 個 階 層 顯 示 部 位 從 另 一 個 部 位 衍 生 的 位 置 舉 例 來 說, 因 為 已 經 把 手 與 手 指 模 型 設 定 為 下 臂 模 型 的 子 代, 這 表 示 手 與 手 指 模 型 的 位 置, 其 一 部 分 依 據 下 臂 的 位 置 手 與 手 指 也 可 以 有 它 們 自 己 的 位 置, 不 過 這 些 位 置 必 須 與 下 臂 相 關 如 果 想 移 動 或 旋 轉 下 臂, 手 與 手 指 也 必 須 移 動, 因 為 它 們 是 藉 由 該 階 層 所 連 接 的 3D 動 畫 電 玩 技 術 195

206 圖 4.36 人 體 階 層 模 型 樹 狀 圖 手 與 手 指 的 轉 換 矩 陣 一 部 分 奠 基 於 下 臂 的 矩 陣 如 果 更 改 下 臂 的 轉 換 矩 陣 來 產 生 真 實 的 結 果, 也 必 須 更 改 手 與 手 指 的 矩 陣, 這 樣 它 們 才 會 跟 手 臂 一 同 移 動 這 代 表 可 以 從 模 型 的 全 域 轉 換 矩 陣 開 始 繪 製 軀 幹, 因 為 它 是 這 個 樹 狀 圖 的 最 高 階 層 要 繪 製 其 它 的 枝 幹, 藉 由 將 包 含 枝 幹 位 置 及 與 軀 幹 間 關 係 的 矩 陣 與 軀 幹 所 在 矩 陣 相 連 結 要 繪 製 模 型 的 手 指 或 腳 指, 會 將 該 枝 幹 矩 陣 與 個 別 手 指 / 腳 指 矩 陣 相 結 合 如 所 見, 有 許 多 的 乘 法 要 做 基 本 上, 所 做 的 就 是 對 該 階 層 樹 進 行 深 度 優 先 的 穿 越 處 理, 在 往 樹 葉 節 點 移 動 時 對 矩 陣 進 行 一 次 乘 法 運 算 要 追 蹤 所 有 矩 陣 最 好 的 方 法, 就 是 使 用 一 個 矩 陣 堆 疊 當 向 下 移 往 子 節 點 來 繪 製 新 部 位 時, 會 把 矩 陣 乘 去 運 算 後 的 結 果 放 入 堆 疊, 是 使 用 子 矩 陣 來 乘 母 矩 陣, 這 表 示 正 在 使 用 子 矩 陣 來 乘 堆 疊 的 最 頂 端, 後 將 乘 法 運 算 後 的 結 果 放 入 堆 疊 當 要 把 該 身 體 部 位 的 頂 點 取 出, 放 入 Direct3D 時, 使 196 3D 動 畫 電 玩 技 術

207 用 的 是 堆 疊 最 頂 端 的 矩 陣 在 完 成 該 部 位 並 回 到 母 節 點 時, 會 把 該 矩 陣 移 出 堆 疊, 這 樣 一 來 堆 疊 頂 端 所 表 示 的 就 是 接 下 來 要 回 去 母 節 點 時 所 需 要 的 矩 陣 這 聽 起 來 真 是 不 清 不 楚 讓 我 們 藉 由 演 練 繪 製 軀 幹 與 手 臂 的 過 程 來 說 明 一 開 始, 矩 陣 堆 疊 是 空 的 先 由 軀 幹 開 始, 當 進 入 軀 幹 節 點 後, 把 軀 幹 的 轉 換 矩 陣 放 入 堆 疊 裡 ; 繪 製 軀 幹, 接 下 來, 需 要 向 下 進 入 上 臂 節 點, 所 以 將 目 前 矩 陣 的 頂 端 ( 軀 幹 矩 陣 ) 乘 上 上 臂 的 矩 陣, 然 後 將 乘 法 運 算 後 的 結 果 放 入 堆 疊 裡 現 在 堆 疊 裡 有 兩 個 項 目 ; 在 頂 端 是 軀 幹 / 上 臂 矩 陣 的 結 合 體, 底 部 則 是 軀 幹 矩 陣 繪 製 上 臂 在 完 成 以 後, 必 須 向 下 移 動 到 下 臂 節 點, 所 以 將 矩 陣 的 頂 點 乘 上 下 臂 矩 陣, 然 後 把 結 果 放 入 堆 疊 中 現 在 您 的 矩 陣 有 三 個 項 目 : 頂 端 是 軀 幹 / 上 臂, 下 臂 矩 陣 結 合 體, 下 面 是 軀 幹 / 上 臂 矩 陣 結 合 體, 最 下 面 則 是 軀 幹 矩 陣 接 著 來 到 了 手 掌, 再 一 次 地, 向 下 移 動 到 手 掌 節 點, 您 進 行 乘 法 運 算 然 把 結 果 放 入 堆 疊 中 現 在 在 堆 疊 的 頂 端 是 軀 幹 / 上 臂 / 下 臂 / 手 掌 矩 陣 當 完 成 手 掌 繪 製 之 後, 您 必 須 向 下 移 動 到 第 一 個 手 指 節 點, 所 以 乘 上 並 在 堆 疊 中 放 入 另 一 個 矩 陣 在 堆 疊 中 的 頂 端 現 在 是 軀 幹 / 上 臂 / 下 臂 / 手 掌 / 手 指 1 矩 陣 在 繪 製 完 手 指 後, 您 必 須 回 到 手 掌 節 點 來 繼 續 穿 越 的 作 業 當 向 上 走 時, 由 堆 疊 上 取 出 項 目, 移 除 軀 幹 / 上 臂 / 下 臂 / 手 掌 / 手 指 1 矩 陣, 然 後 讓 軀 幹 / 上 臂 / 下 臂 矩 陣 維 持 在 頂 端 多 虧 有 了 矩 陣 堆 疊, 在 您 繪 製 第 二 根 手 指 前 不 需 要 重 新 計 算 任 何 東 西 您 的 矩 陣 堆 疊 在 頂 端 準 備 好 了 適 當 的 矩 陣 當 向 下 移 動 到 第 二 個 手 指 節 點 時, 您 進 行 乘 法 運 算 並 放 入 項 目, 在 堆 疊 放 入 一 個 軀 幹 / 上 臂 / 下 臂 / 手 掌 / 手 指 2 矩 陣 在 您 繪 製 完 第 二 恨 手 指 之 後, 將 該 矩 陣 取 出, 回 到 手 掌 節 點 因 此 您 再 一 次 地 回 到 了 手 掌 節 點, 在 此 有 一 個 已 經 準 備 好 與 下 一 個 子 節 點 相 乘 ( 第 三 根 手 指 ) 的 軀 幹 / 上 臂 / 下 臂 / 手 掌 矩 陣, 這 個 程 序 會 一 直 繼 續 下 去, 直 到 將 整 個 模 型 繪 製 完 畢 3D 動 畫 電 玩 技 術 197

208 藉 由 使 用 矩 陣 堆 疊, 繪 製 階 層 模 型 的 程 序 變 得 簡 單 而 優 雅 所 需 要 做 的 就 是 在 向 下 移 動 時 進 行 放 入 及 乘 法 運 算, 在 向 上 移 動 時 移 出 就 可 以 保 證 在 堆 疊 的 頂 端 會 是 正 確 的 矩 陣 還 好 不 太 需 要 自 已 寫, 因 為 Direct3D 公 用 程 式 模 組 D3DX 提 供 了 攝 影 機 與 視 埠 如 果 無 法 使 用 攝 影 機 (Camera) 在 3D 世 界 中 四 處 移 動,3D 世 界 將 會 是 非 常 無 聊 的 如 同 電 影 一 般, 大 多 數 的 好 3D 遊 戲 都 是 由 一 個 攝 影 機 的 概 念 開 始 本 節 探 討 在 正 確 設 立 攝 影 機 並 四 處 移 動 它 時, 所 應 該 知 道 的 技 術 視 埠 (Viewport) 先 把 觀 念 釐 清 - 攝 影 機 (Camera) 與 視 埠 (Viewport) 是 兩 個 完 全 不 一 樣 的 東 西 視 埠 定 義 3D 繪 製 的 目 的 地, 攝 影 機 則 表 現 您 在 3D 世 界 中 所 要 繪 製 的 位 置 與 方 向 視 埠 定 義 一 個 Direct3D 用 來 繪 製 場 景 的 目 的 地 矩 形 視 埠 也 允 許 定 義 在 最 後 場 景 中 所 要 的 z 軸 範 圍 視 埠 就 是 一 個 3D 盒 子 ; 它 有 寬 高 及 深 度 在 Direct3D 中, 使 用 四 個 變 數 :X Y Width 與 Height 來 指 定 視 埠 的 矩 形 Direct3D 會 假 設 X 與 Y 值 所 代 表 的 是 與 繪 製 表 面 左 上 角 相 關 的 畫 面 座 標,Width 與 Height 則 代 表 該 視 埠 的 寬 與 高 舉 例 來 說, 將 x / y 值 設 為 (50,50), 寬 與 高 值 設 為 , 會 把 視 埠 矩 形 的 左 上 角 放 在 距 離 繪 製 表 面 左 上 角 右 方 50 像 素, 下 方 50 像 素 的 地 方, 並 使 視 埠 成 為 一 個 如 圖 4.37 所 示 的 100 像 素 正 方 形 視 埠 有 兩 個 附 加 的 變 數,MinZ 與 MaxZ, 它 們 會 告 訴 Direct3D 該 繪 製 場 景 (Render Scene) 其 z 值 的 最 大 與 最 小 值 當 您 進 入 到 3D 幾 何 傳 輸 導 管 (Geometry Pipeline) 時, 會 看 到 這 些 值 實 際 上 是 如 何 運 用 的, 不 過 現 在 只 需 要 知 道 大 多 數 的 時 候 會 把 MinZ 設 為 0.0,MaxZ 則 設 為 1.0 大 多 數 的 3D 遊 戲 中 會 把 整 個 畫 面 填 滿 3D 場 景 所 以 大 多 數 3D 遊 戲 的 視 埠 會 有 (0,0) 的 x / y 值, 寬 度 與 高 度 值 則 會 與 背 景 緩 衝 區 的 寬 度 與 高 198 3D 動 畫 電 玩 技 術

209 度 相 等 不 過, 如 果 想 要 在 畫 面 周 圍 放 上 狀 態 範 圍 外 框 或 其 他 東 西, 可 以 藉 由 調 整 視 埠 來 順 應 需 要 圖 4.37 一 個 視 埠 由 (50,50) 延 伸 到 (150,150) 視 埠 攝 影 機 (Camera) 先 從 定 義 攝 影 機 所 擁 有 的 特 性 來 開 始 對 攝 影 機 的 討 論 在 Direct3D 中 的 攝 影 機 僅 是 一 個 設 計 用 來 簡 化 如 何 看 待 3D 場 景 的 想 像 虛 構 物 在 提 到 3D 圖 像 程 式 設 計 中 的 攝 影 機 時, 最 後 所 討 論 的 會 是 檢 視 矩 陣 (View Matrix) 與 投 射 矩 陣 (Projection Matrix) 的 結 合 體 檢 視 矩 陣 就 如 同 攝 影 機 的 位 置 與 方 向, 檢 視 矩 陣 會 改 變 全 域 座 標, 如 此 一 來 將 會 產 生 一 個 在 3D 空 間 中 由 特 定 位 置 與 方 向 所 看 的 場 景 投 射 矩 陣 則 會 依 據 一 個 攝 影 機 所 能 看 到 的 最 近 及 最 遠 點, 來 決 定 攝 影 機 的 視 野 ( 如 圖 4.38) 投 射 矩 陣 會 拿 在 3D 世 界 中 的 3D 點, 並 將 它 們 轉 換 3D 動 畫 電 玩 技 術 199

210 為 畫 面 上 的 2D 點 它 把 3D 世 界 投 射 在 2D 平 面 ( 視 埠 螢 幕 ) 上 如 圖 4.39 所 見, 視 野 沿 著 近 與 遠 的 切 片 定 義 了 一 個 檢 視 平 頂 體 (View Frustum), 這 是 個 以 平 面 而 非 點 為 頂 端 的 金 字 塔 最 後 所 完 成 的 3D 場 景 中 僅 包 含 位 於 該 平 頂 體 中 的 物 件 - 其 它 的 物 件 都 看 不 到 如 果 有 些 物 件 的 一 部 份 位 於 平 頂 體 中, 可 能 必 須 將 其 修 剪 掉 圖 4.38 視 野 是 一 個 顯 示 您 所 能 見 到 的 最 右 方 與 最 左 方 間 的 角 度 圖 4.39 近 與 遠 的 切 片, 以 及 視 野 值 定 義 了 檢 視 平 頂 體 Direct3D 並 不 包 含 支 援 攝 影 機 概 念 的 函 式 必 須 藉 由 指 定 檢 視 與 轉 換 矩 陣 來 指 定 攝 影 機 先 建 立 矩 陣, 接 下 來 藉 由 SetTransform 方 法 來 告 訴 Direct3D 200 3D 動 畫 電 玩 技 術

211 投 射 模 式 Direct3D 支 援 幾 種 不 同 的 方 法 把 3D 場 景 設 射 在 矩 形 繪 製 表 面 上 最 常 見 的 投 影 方 式 是 透 視 方 式 (Perspective Projection) 在 使 用 這 種 投 影 法 時, Direct3D 是 藉 由 將 遠 處 物 變 得 比 近 處 物 件 小 來 虛 擬 3D 景 像 ( 如 圖 4.40) 圖 4.40 一 個 透 視 投 影 法 的 範 例 第 二 個 最 常 使 用 的 方 法 則 是 正 交 投 射 (Orthogonal Projection), 在 這 種 模 式 底 下, 較 遠 的 物 件 並 不 會 比 較 近 的 物 件 來 得 小 正 交 投 射 不 會 縮 放 它 們 正 在 繪 製 的 物 件 的 大 小, 這 在 要 制 止 Direct3D 把 很 遠 的 物 件 縮 小 及 把 較 近 物 件 放 大 時 相 當 有 用, 當 在 使 用 Direct3D 撰 寫 2D 遊 戲 時, 可 能 會 想 繼 續 使 用 z 值 來 決 定 繪 製 順 序, 但 不 一 定 會 希 望 該 繪 製 物 件 的 大 小 被 更 改 ( 儘 管 希 望 Direct3D 負 責 確 認 較 近 的 物 件 會 出 現 在 較 遠 物 件 之 上 ) 大 多 數 的 3D 遊 戲 都 使 用 正 交 投 射 D 幾 何 傳 輸 管 道 3D 幾 何 傳 輸 管 道 解 釋 了 3D 顯 示 卡 將 模 型 頂 點 轉 換 成 畫 面 頂 點 的 程 序 它 是 3D 圖 像 程 式 設 計 的 核 心 ( 如 圖 4.41) 進 入 傳 輸 管 道 的, 是 模 型 空 間 頂 點 從 傳 輸 管 道 末 端 出 來 的, 則 是 畫 面 頂 點, 是 準 備 好 被 光 柵 化 (Rasterization, 也 有 譯 原 彩 現, 掃 描 等 ) 的 實 際 直 接 圖 像 座 標 3D 動 畫 電 玩 技 術 201

212 圖 D 幾 何 傳 輸 管 道 (3D Geometry Pipeline) 檢 視 轉 換 在 3D 顯 視 卡 硬 體 並 沒 有 攝 影 機 的 概 念 所 以, 不 能 把 在 全 域 空 間 中 所 有 的 頂 點 交 給 3D 顯 視 卡 只 有 把 模 型 頂 點 轉 換 為 全 域 頂 點 還 不 夠, 還 必 須 要 把 它 們 再 變 換 一 次, 以 說 明 該 全 域 空 間 攝 影 機 的 所 在 位 置 這 所 需 要 的 只 是 再 一 次 地 經 過 頂 點 處 理, 實 際 上 所 做 的, 是 把 整 個 全 域 空 間 都 予 以 轉 換, 這 樣 一 來 攝 影 機 的 位 置 就 會 移 至 全 域 原 點 (0,0,0) 並 對 著 正 上 方 這 是 在 傳 輸 管 道 中 的 第 二 個 步 驟 假 設 在 位 置 (12,14,76) 有 一 個 茶 壺 懸 浮 在 空 中 現 在, 想 像 把 一 台 攝 影 機 放 在 (12,14,75) 並 對 著 z 軸 的 正 向 方 向 期 待 攝 影 機 所 看 到 的 是 該 茶 壺 的 近 距 離 特 寫 畢 竟 攝 影 機 位 在 那 茶 壺 前 方 1 單 位 處, 而 且 正 對 著 它 202 3D 動 畫 電 玩 技 術

213 而 繪 圖 硬 體 只 能 繪 製 從 (0,0,0) 所 看 到 的 場 景 要 解 決 這 樣 的 問 題, 只 需 要 把 在 全 域 場 景 中 的 所 有 物 品 都 移 動 (-12,-14,-75) 因 為 這 麼 一 來, 攝 影 機 就 會 位 於 (0,0,0) 該 茶 壺 也 移 動 了 (-12,-14,-75) 所 以 現 在 它 所 在 的 位 置 是 (0,0,1) 在 繪 製 此 一 場 景 時, 會 看 到 該 茶 壺 的 近 距 離 特 寫 每 件 事 都 是 相 關 的 攝 影 機 實 際 上 所 在 的 位 置 在 哪 裡 並 不 重 要, 重 要 的 是 它 與 其 它 所 有 在 場 景 中 物 件 間 的 關 係 檢 視 轉 換 矩 陣 只 是 一 個 將 所 有 的 頂 點 轉 換, 讓 攝 影 機 位 於 (0,0,0) 且 向 上 ( 正 向 Y 軸 ) 的 矩 陣 前 述 的 假 設 裡, 矩 陣 必 須 把 所 有 東 西 在 x 軸 上 移 動 -12 單 位,y 軸 上 移 動 -14 單 位, z 軸 上 移 動 -75 單 位 如 果 攝 影 機 被 旋 轉 過, 也 必 須 藉 由 繞 著 每 一 軸 反 轉 ( 也 就 是 往 相 反 方 向 旋 轉 相 同 量 ) 來 將 其 回 復 大 多 數 的 檢 視 矩 陣 是 四 種 矩 陣 的 連 鎖 : 一 個 矩 陣 用 來 轉 移 物 件, 另 外 三 個 旋 轉 矩 陣 則 用 來 旋 轉 世 界, 如 此 一 來 可 使 攝 影 機 的 x y 及 z 軸 指 向 正 確 方 - 也 就 是 正 向 x 軸 指 向 左 方, 正 向 y 軸 指 向 上, 正 向 z 軸 則 指 向 場 景 ( 左 手 座 標 系 統 ) 投 射 轉 換 在 完 成 檢 視 轉 換 後, 會 得 到 一 組 位 於 圖 像 程 式 設 計 師 稱 為 檢 視 空 間 (View Space) 中 的 頂 點 它 們 都 已 經 設 定 好 了, 剩 下 的 問 題 在 於 畫 面 是 2D 環 境, 但 它 們 還 是 3D 投 射 轉 換 採 用 這 些 3D 座 標, 並 把 它 們 投 射 到 一 個 2D 平 面 ( 螢 幕 ) 上 稱 之 為 投 射 空 間 (Projection Space) 的 地 方 它 藉 由 稱 之 為 投 射 轉 換 矩 陣 的 矩 陣 來 轉 換 座 標 設 定 該 投 視 轉 換 矩 陣 來 設 定 攝 影 機 的 視 野, 並 檢 視 平 頂 體 修 剪 與 視 埠 縮 放 將 頂 點 經 過 投 射 變 換 處 理 後,Direct3D 會 檢 視 每 個 頂 點, 然 後 丟 掉 在 畫 面 上 無 法 見 到 的 頂 點 ( 稱 之 為 修 剪,Clipping) Direct3D 做 的 可 能 不 僅 僅 是 移 除 頂 點 如 果 該 移 除 掉 的 頂 點 屬 於 一 個 在 畫 面 上 的 表 面 的 一 部 分, Direct3D 可 能 必 須 對 該 頂 點 作 些 額 外 的 處 理, 以 使 在 該 位 於 畫 面 上 的 表 面 看 來 有 一 個 頂 點 位 於 畫 面 外 3D 動 畫 電 玩 技 術 203

214 在 此 時,Direct3D 也 會 查 看 在 設 定 視 埠 時 所 指 定 的 MinZ 及 MaxZ 值, 並 把 所 有 頂 點 的 z 值 進 行 縮 放 處 理, 以 使 它 們 能 被 包 含 在 範 圍 內 幾 何 傳 輸 管 道 歸 納 頂 點 經 過 修 剪 與 視 埠 縮 放 的 處 理 後, 就 會 被 送 到 光 柵 器 (Rasterizer) 光 柵 器 會 採 用 頂 點 的 資 料, 並 開 始 繪 製 畫 面 上 的 像 素 幾 何 傳 輸 管 道 是 個 複 雜 的 東 西, 不 過 它 為 不 同 的 3D 應 用 程 式 提 供 極 大 的 彈 性 雖 然 這 些 步 驟 每 秒 在 數 以 千 計 的 頂 點 上 發 生 數 百 次, 實 在 是 相 當 令 人 吃 驚 深 度 緩 衝 區 (Depth Buffer) 在 介 紹 了 模 型 攝 影 機 及 幾 何 傳 輸 管 道 之 後, 還 有 一 個 必 須 介 紹 的 重 要 概 念 : 深 度 緩 衝 區 (Depth Buffer) 深 度 緩 衝 區 是 3D 程 式 設 計 中 一 個 重 要 的 元 素 繪 製 3D 場 景 最 困 難 的 問 題 之 一, 就 是 決 定 哪 個 多 邊 形 應 該 由 其 他 較 接 近 觀 看 者 的 多 邊 形 給 覆 蓋 ( 或 阻 擋 ) 如 果 有 一 個 中 心 位 於 (0,0,1) 的 方 形, 還 有 一 個 中 心 在 (0,0,2) 的 5 5 的 方 形, 應 該 看 不 到 小 的 方 形, 因 為 較 大 的 方 形 把 它 給 覆 蓋 住 了 如 果 位 置 顛 倒 過 來, 我 應 該 可 以 看 到 小 方 形 的 後 面 有 著 大 方 形 的 輪 廓 數 年 間, 有 許 多 的 演 算 法 被 開 發 出 來 解 決 這 個 問 題 像 是, 畫 家 演 算 法 說 : 從 後 面 開 始, 依 照 順 序 從 最 遠 處 的 東 西 繪 製 到 最 近 處 的 東 西 換 句 話 說, 這 代 表 先 繪 製 位 於 背 景 的 物 件, 然 後 在 上 面 繪 製 位 於 前 方 的 物 件, 就 像 一 個 畫 家 在 畫 圖 一 樣 來 繪 製 場 景 ( 如 圖 4.42) 圖 4.42 畫 家 演 算 法 : 先 繪 製 遠 方 的 物 件, 再 將 較 近 的 物 件 繪 製 在 上 面 204 3D 動 畫 電 玩 技 術

215 一 開 始 這 似 乎 會 是 個 不 錯 的 解 決 的 方 法, 但 是 請 思 考 一 下 赫 赫 有 名 的 三 互 疊 多 邊 形 案 例 ( 如 圖 4.43) 在 這 種 情 況 下, 所 有 的 多 邊 型 都 在 某 程 度 上 與 其 他 多 邊 形 重 疊, 所 以 不 論 系 統 決 定 要 先 繪 製 哪 個 多 邊 形, 該 場 景 的 結 果 都 是 錯 誤 的 為 了 正 確 地 繪 製 該 場 景, 不 能 只 是 : 哪 個 頂 點 距 離 觀 者 最 近?, 必 須 站 在 各 像 素 的 角 度 : 我 所 要 繪 製 的 像 素 是 否 距 離 觀 者 較 近? 深 度 緩 衝 區 允 許 在 各 像 素 層 次 阻 擋 其 他 東 西 什 麼 是 深 度 緩 衝 區 圖 4.43 一 個 違 反 畫 家 演 算 法 的 例 子 深 度 緩 衝 區 是 一 個 與 最 後 的 場 景 有 相 同 維 度 的 2D 數 字 陣 列 如 果 在 繪 製 的 影 象, 深 度 緩 衝 區 也 必 須 是 D 繪 圖 硬 體 將 深 度 緩 衝 區 放 在 它 的 RAM 中 在 開 始 繪 製 一 個 場 景 時, 會 藉 由 將 深 度 緩 衝 區 中 的 每 個 陣 列 元 素 都 設 為 可 能 的 最 高 值 以 將 其 清 空 接 下 來, 針 對 每 個 要 繪 製 的 像 素, 將 該 像 素 的 z 值 ( 或 者 在 w 緩 衝 區 的 情 形, 該 像 素 的 w 值 ) 與 深 度 緩 衝 區 中 相 對 應 的 數 字 互 相 比 較 如 果 該 像 素 的 z 值 比 深 度 緩 衝 區 的 值 小, 會 繪 製 該 點, 並 將 其 z 值 放 入 深 度 緩 衝 區 中 如 果 該 像 素 的 z 值 比 深 度 緩 衝 區 中 的 值 大, 就 不 會 繪 製 該 像 素 3D 動 畫 電 玩 技 術 205

216 基 本 上, 當 在 繪 製 場 景 時, 深 度 緩 衝 區 會 追 蹤 最 低 的 z 值 在 畫 面 上 放 置 一 個 像 素 的 唯 一 方 法 ( 以 及 覆 蓋 原 先 的 像 素 ), 是 有 一 個 比 該 點 目 前 最 底 的 z 值 還 要 底 的 z 值 假 設 有 三 個 位 於 相 同 (x,y) 畫 面 座 標 的 點, 這 三 個 點 在 下 列 的 屬 性 : 第 一 個 點 是 位 於 (50,50,0.75) 的 藍 點, 第 二 個 點 則 是 位 於 (50,50,0.25) 的 紅 點, 第 三 個 點 則 是 位 於 (50,50,0.10) 的 綠 點 看 一 下 它 們 的 z 值, 會 發 現 綠 點 距 離 觀 看 者 最 近, 所 以 它 會 覆 蓋 在 紅 點 與 藍 點 之 上 假 設 畫 面 清 空 為 點 色, 並 把 z 緩 衝 區 清 空 設 為 1.0 接 下 來, 繪 製 紅 色 像 素 在 把 像 素 放 到 畫 面 上 前, 先 檢 查 z 緩 衝 區 中 位 於 (50,50) 的 陣 列 元 素, 其 值 為 1.0 因 為 該 像 素 的 z 值 比 目 前 在 z 緩 衝 區 的 小, 所 以 把 紅 色 像 素 繪 製 在 畫 面 上, 並 把 其 z 值 (0.25) 放 入 z 緩 衝 區 中 接 下 來 繪 製 綠 色 像 素 再 一 次 地, 查 看 z 緩 衝 區 中 位 於 (50,50) 的 元 素, 其 值 目 前 是 0.25 綠 色 像 素 的 z 值 為 0.10 比 在 z 緩 衝 區 中 的 值 要 小, 所 以 繪 製 了 綠 色 像 素, 並 把 0.10 放 入 z 緩 衝 區 最 後, 把 藍 色 像 素 放 入 現 在 z 緩 衝 區 中 (50,50) 的 元 素 為 0.10 藍 色 素 像 的 z 值 則 為 0.75, 它 比 在 z 緩 衝 中 的 值 要 大, 所 以 不 能 繪 製 該 像 素, 並 維 持 z 緩 衝 區 不 變 就 這 樣 結 果 是 綠 色 像 素 位 於 最 上 面 z 緩 衝 區 在 各 點 繪 製 時 追 蹤 最 前 端 的 像 素 來 比 較, 這 就 是 深 度 緩 衝 區 運 作 的 方 法 Z 緩 衝 區 與 W 緩 衝 區 Direct3D 支 援 兩 種 深 度 緩 衝 區 的 類 型 :z 緩 衝 區 與 w 緩 衝 區 z 緩 衝 區 使 用 該 點 的 內 插 z 值,w 緩 衝 區 則 使 用 該 點 的 內 插 w 值 這 兩 種 類 型 各 有 利 弊 在 大 多 數 的 場 景 中, 頂 點 並 不 會 平 均 分 布 在 所 有 可 能 的 z 值 或 w 值 中 如 果 在 繪 製 一 個 戶 外 風 景, 所 繪 製 之 多 邊 形 的 百 分 之 98 會 落 在 z 值 緩 衝 區 數 字 範 圍 的 前 百 分 之 2 部 分 大 多 數 的 多 邊 形 都 會 擠 在 z 緩 衝 區 的 0.0 附 近, 只 有 小 部 分 會 在 較 高 值 處 206 3D 動 畫 電 玩 技 術

217 這 本 身 並 沒 有 什 麼 壞 處, 但 在 大 多 數 情 況 下 只 有 16 位 元 來 表 示 一 個 浮 點 數, 這 表 示 準 確 性 是 有 限 的 要 使 z 緩 衝 區 無 限 制 的 運 作, 必 須 知 道 比 要 近 但 是 可 能 沒 有 足 夠 的 位 元 數 以 達 到 如 此 準 確 的 程 度, 也 就 是 場 景 可 能 不 會 被 正 確 繪 製 要 避 免 這 樣 的 問 題 發 生, 當 要 繪 製 的 近 切 面 與 遠 切 面 彼 此 間 非 常 接 近 時, 使 用 z 緩 衝 區 當 在 繪 製 戶 外 區 域 或 其 他 近 切 面 與 遠 切 面 相 距 很 遠 的 地 方 時, 使 用 w 緩 衝 區 當 物 件 很 接 近 觀 看 者 時,z 緩 衝 區 運 作 得 最 好 ; 反 之 如 果 物 件 距 離 觀 看 者 很 遠, 或 者 彼 此 間 相 距 很 遠 時,w 緩 衝 區 會 運 作 的 很 好 使 用 深 度 緩 衝 區 在 其 他 物 件 上 繪 製 物 件 當 要 在 牆 上 繪 製 陰 影 時, 會 先 繪 製 牆, 接 下 來 再 繪 製 陰 影 但 是, 深 度 緩 衝 區 在 這 個 時 後 可 能 會 把 事 情 搞 砸 由 於 當 回 到 繪 製 陰 影 的 步 驟 時, 陰 影 所 擁 有 的 z 座 標 與 牆 相 同, 因 此 z 緩 衝 區 會 避 免 類 似 這 樣 的 物 件 被 繪 製 為 了 更 正 這 個 問 題,Direct3D 允 許 在 特 定 的 頂 點 上, 設 置 一 個 Z - 偏 斜 (Z-bias) Direct3D 會 檢 查 z 緩 衝 區 之 前, 先 從 點 減 去 Z 偏 斜, 這 表 示 可 以 利 用 Z 偏 斜 來 確 保 某 物 件 可 以 繪 製 在 其 他 物 件 之 上 Z 偏 斜 可 以 是 介 於 0 到 16 間 任 何 的 數 字 這 個 值 並 不 是 Direct3D 從 座 標 上 所 扣 除 的 實 際 數 量 ; 它 是 個 相 關 數 Z 偏 斜 越 大, 該 物 件 就 越 接 近, 一 個 Z 偏 斜 14 的 物 件, 會 在 Z 偏 斜 10 的 物 件 之 上 Z 偏 斜 只 是 另 一 個 繪 製 狀 態 所 設 定 的 Z 偏 斜 在 重 設 新 值 前 都 會 有 效 要 使 用 它, 必 須 把 它 設 為 0, 繪 製 所 有 位 於 下 方 的 頂 點, 把 它 設 個 值, 然 後 繪 製 所 有 的 頂 端 頂 點 4.6 Direct Graphics 本 節 將 介 紹 前 二 章 的 3D 數 學 及 3D 概 念 結 合 在 一 起 的 Direct Graphics 的 架 構 這 也 是 DirectX 中 最 複 雜 的 部 份, 本 章 只 介 紹 到 它 的 基 礎 而 已 3D 動 畫 電 玩 技 術 207

218 4.6.1 Direct Graphics 基 礎 Direct Graphics 架 構 IDirect8 介 面 是 所 有 其 它 Direct Graphics 的 來 源 要 取 得 IDirect8 介 面, 使 用 Direct3DCreate8 函 式 這 個 函 式 需 要 一 個 始 終 必 需 設 為 D3D_SDK_VERSION 的 引 數 這 個 引 數 可 以 確 保 表 頭 檔 會 與 在 系 統 上 的 DirectX 版 本 相 符 Direct3DCreate8 會 傳 回 一 個 指 向 IDirect8 介 面 的 指 標 每 個 電 腦 系 統 都 會 有 一 個 或 多 個 裝 置 (Device) 一 個 裝 置 所 代 表 的 是 用 來 驅 動 監 視 器, 特 別 是 硬 體 光 柵 (Rasterizer) 的 硬 體, 以 及 轉 換 及 光 源 (T&L) 硬 體 請 看 圖 4.44, 不 同 的 裝 置 影 像 卡 與 顯 示 器 設 定 的 範 例 大 多 數 情 況 下, 使 用 者 會 有 一 張 影 像 卡, 這 表 示 它 們 會 有 一 個 參 考 裝 置 以 及 一 個 HAL 裝 置 ( 如 果 那 是 3D 顯 示 卡 ) 如 果 使 用 者 有 一 張 雙 頭 影 像 卡, 他 們 會 有 兩 個 參 考 裝 置 以 及 兩 個 HAL 裝 置, 一 個 支 援 任 何 類 型 顯 示 器 的 裝 置 如 果 使 用 者 有 一 張 舊 的 2D 顯 示 卡, 但 在 電 腦 上 又 加 上 一 個 3D 顯 示 卡, 他 們 會 有 兩 個 裝 置,HAL 裝 置 含 在 3D 顯 示 卡 上 執 行, 這 有 可 能 會 有 兩 個 裝 置 驅 動 同 個 顯 示 器 每 個 裝 置 都 有 一 個 唯 一 的 ID, 可 以 用 來 告 訴 Direct Graphics 以 取 得 特 定 裝 置 的 介 面 首 先 會 使 用 IDirect3D8 來 建 立 指 定 的 裝 置 ID 的 裝 置 介 面 (IDriect3D Device8 介 面 ) 接 下 來 將 是 會 使 用 該 IDirect3DDevice8 的 方 法 來 顯 示 3D 場 景 裝 置 類 型 在 Direct Graphics 中 的 裝 置 都 可 以 歸 類 為 下 列 類 型 之 一 : HAL 裝 置 :HAL 是 Hardware Abstraction Layer( 硬 體 抽 象 層 ) 的 縮 寫 一 個 HAL, 基 本 上 是 指 一 張 3D 顯 示 卡 HAL 裝 置 擁 有 經 硬 體 加 速 的 光 柵 化 及 陰 影 功 能, 可 以 進 行 硬 體 加 速 頂 點 處 理 參 考 裝 置 (Reference Device): 這 個 裝 置 完 全 以 軟 體 方 式 建 置 但 與 軟 體 裝 置 不 同, 微 軟 保 證 參 考 裝 置 會 支 援 所 有 的 Direct3D 特 性 這 些 特 性 全 208 3D 動 畫 電 玩 技 術

219 都 以 軟 體 建 置, 不 過 它 們 雖 準 確, 但 卻 非 常 非 常 的 慢 基 於 這 個 原 因, 參 考 裝 置 通 常 是 軟 體 開 發 者 用 來 測 試 特 性 用 的, 而 這 些 特 性 最 後 會 以 硬 體 來 建 置 可 附 加 軟 體 裝 置 (Pluggable Software Device): 這 些 裝 置 完 全 以 軟 體 建 置, 但 並 不 保 證 會 支 援 所 有 的 Direct3D 特 性 這 些 用 於 不 含 3D 硬 體 的 電 腦 上, 所 以 此 時 必 須 以 軟 體 來 模 擬 3D 顯 示 卡 的 特 性 很 明 顯 的 軟 體 裝 置 比 HAL 裝 置 慢, 不 過 它 們 會 比 參 考 裝 置 快, 因 為 它 們 比 較 著 重 於 速 度 而 非 準 確 性 它 們 也 擁 有 一 切 處 理 器 專 用 指 今 集 的 優 點 ( 例 如 Intel 的 晶 片 的 MMX 及 AMD 晶 片 的 3D-Now! 技 術 ) 圖 4.44 介 於 裝 置 顯 示 器 與 顯 示 卡 間 的 關 係 在 建 立 一 個 裝 置 時, 必 須 指 定 所 要 使 用 的 裝 置 類 型 通 常 會 比 較 關 心 HAL 裝 置, 因 為 它 們 給 了 對 3D 加 速 功 能 的 存 取 權 限 3D 動 畫 電 玩 技 術 209

220 建 立 裝 置 ( 設 定 影 像 模 式 ) 在 建 立 裝 置 時,Direct3D 會 自 動 處 理 一 切 事 情 它 會 把 畫 面 解 析 度 更 改 為 所 指 定 的 尺 寸, 建 立 所 要 求 的 後 緩 衝 區 (Back Buffer) 並 完 成 其 他 一 切 您 在 繪 製 3D 場 景 時 所 需 要 的 準 備 動 作 ( 它 唯 一 沒 做 的 就 是 設 立 一 個 深 度 緩 衝 區 ) 大 多 數 的 遊 戲 允 許 使 用 者 選 擇 所 要 用 的 裝 置, 以 及 該 裝 置 所 用 解 析 度, 色 彩 模 式 等 等 DirectX 提 供 一 函 式 列 舉 出 指 定 裝 置 所 有 可 用 的 顯 示 模 式 電 腦 顯 示 畫 面 就 好 比 一 個 很 大 塊 的 記 憶 體, 如 果 使 用 的 是 模 式,32 位 元 色 彩, 每 個 像 素 使 用 4 位 元 組 ( 紅 綠 藍 各 一, 另 一 個 位 元 組 則 用 於 額 外 的 資 訊 ), 所 以 畫 面 需 要 約 ( ) 或 1,228,800 位 元 組 ( 大 約 1. 2MB) 的 影 像 記 憶 體 這 一 堆 記 憶 體 又 稱 之 為 前 緩 衝 區 (Front Buffer), 因 為 本 記 憶 體 中 的 內 容 會 顯 示 給 使 用 者 看 顯 示 器 的 顯 示 表 面 是 用 三 種 磷 光 劑, 當 它 們 被 顯 示 器 的 電 子 槍 射 中 時 各 會 放 出 三 種 不 同 的 顏 色 紅 色 磷 光 劑 釋 出 紅 光, 綠 色 磷 光 劑 釋 出 綠 光, 藍 色 磷 光 劑 則 釋 出 藍 光 ( 每 種 磷 光 劑 都 有 不 同 的 化 學 成 分, 讓 它 們 能 放 出 不 同 的 光 ) 要 顯 示 一 個 圖 像, 顯 示 器 會 先 從 左 上 角 開 始, 顯 示 卡 則 告 訴 它 要 在 每 個 紅 綠 藍 色 磷 光 劑 上 照 射 多 久 一 個 (0,0,0) 的 RGB 值 代 表 的 是 電 子 槍 並 不 射 擊 任 何 磷 光 劑, 這 會 使 該 像 素 變 成 黑 色 一 個 (0,0,255) 的 RGB 值, 代 表 的 是 電 子 槍 跳 過 紅 色 與 綠 色 磷 光 劑, 而 盡 可 能 地 射 擊 在 藍 色 磷 光 劑 上, 以 產 生 最 明 亮 的 藍 色 RGB(255,255,0) 則 會 讓 電 子 槍 盡 可 能 地 將 紅 色 與 綠 色 磷 光 劑 增 能, 以 產 生 最 明 亮 的 黃 色 在 電 子 槍 對 該 像 素 的 三 種 磷 光 劑 都 射 擊 完 畢 後, 它 就 會 向 右 移 動 1 個 像 素, 並 繼 續 相 同 的 處 理 當 電 子 槍 抵 達 右 側 的 像 素 時, 它 曾 向 下 移 一 行, 210 3D 動 畫 電 玩 技 術

221 然 後 再 從 畫 面 的 最 左 側 開 始 ( 如 圖 4.45) 圖 4.45 顯 示 器 電 子 槍 的 移 動 路 徑 電 子 槍 會 以 左 到 右 上 到 下 的 順 序 處 理, 直 到 它 完 成 了 右 下 角 的 像 素 在 這 個 時 候, 它 會 移 回 畫 面 的 左 上 角 準 備 再 次 進 行 整 個 程 序 不 過 移 回 的 動 作 需 要 花 時 間 電 子 槍 回 到 左 上 角 並 準 備 再 次 開 始 所 花 的 時 間 週 期, 就 稱 之 為 垂 直 回 溯 週 期 (Vertical Retrace Period) 在 這 段 期 間 並 沒 像 素 會 被 繪 製, 因 為 沒 有 磷 光 劑 被 激 發 電 子 槍 每 秒 更 新 畫 面 的 次 數 稱 之 為 更 新 頻 率 (Refresh Rate) 這 個 值 是 由 您 的 顯 示 卡 所 設 定, 通 常 介 於 60 至 85Hz 之 間 Hz 是 Hertz 的 縮 寫, 這 代 表 每 秒 (Per Second) 螢 幕 會 每 秒 更 新 60 到 85 次 這 就 是 前 緩 衝 區 如 何 繪 製 到 畫 面 的 過 程 不 過 與 您 所 想 的 不 同, 大 多 數 的 遊 戲 並 不 會 直 接 繪 製 到 前 緩 衝 區 裡 由 於 電 子 槍 在 繪 製 時, 正 在 處 理 這 些 緩 衝 區, 所 以 這 麼 做 會 造 成 惱 人 的 閃 爍 動 畫 大 多 數 的 遊 戲 則 會 在 後 緩 衝 區 上 繪 製 東 西, 後 緩 衝 區 是 一 堆 不 會 顯 示 在 畫 面 上 的 記 憶 體 ( 與 前 緩 衝 區 有 相 同 的 尺 寸 ) 當 它 們 在 後 緩 衝 區 完 成 繪 製 後, 會 把 它 呈 現 給 畫 面 這 個 技 術 稱 之 為 雙 重 緩 衝 (Double Buffering), 已 經 廣 泛 的 使 用 許 多 年 ( 如 圖 4.46) Direct Graphics 實 際 上 如 何 呈 現 後 緩 衝 區 是 不 需 要 擔 心 的 建 置 細 節 依 據 圖 像 模 式 與 3D 繪 圖 卡, 它 可 能 會 把 後 緩 衝 區 記 憶 體 複 製 到 前 緩 衝 區 記 憶, 或 者 只 是 告 訴 顯 示 卡 : 別 把 那 塊 記 憶 體 畫 到 畫 面, 畫 這 塊 ( 換 句 話 說,Direct Graphics 可 以 告 訴 影 像 卡 應 該 把 哪 個 範 圍 的 記 憶 體 當 成 像 素 資 料 ) 不 論 這 是 如 何 完 成 的, 後 緩 衝 區 的 內 容 最 後 都 會 呈 現 給 前 緩 衝 區 3D 動 畫 電 玩 技 術 211

222 圖 4.46 運 作 中 的 雙 重 緩 衝 區 呈 現 後 緩 衝 區 最 好 的 時 後 就 是 當 顯 示 器 在 進 行 垂 直 回 溯 ( Vertical Retrace) 時 ( 當 電 子 槍 返 回 有 上 角, 且 沒 有 像 素 使 繪 製 的 情 況 ) 如 果 在 其 他 時 後 呈 現 後 緩 衝 區, 畫 面 上 方 會 顯 示 舊 的 前 緩 衝 區, 下 方 則 會 以 新 呈 現 的 緩 衝 區 來 繪 製, 如 此 將 會 造 成 一 個 糟 糕 的 撕 裂 效 應 Direct Graphics 有 個 選 項, 讓 它 只 在 垂 直 回 溯 期 間 呈 現 後 緩 衝 區 也 可 以 有 超 過 一 個 的 後 緩 衝 區, 因 為 這 樣 允 許 應 用 程 式 減 少 等 待 的 時 間, 所 以 是 比 較 好 的 如 果 Direct Graphics 正 在 等 待 垂 直 回 溯, 但 只 有 一 個 後 緩 衝 區, 當 程 式 在 後 緩 衝 區 繪 製 完 一 張 動 畫 頁 面 後, 它 必 須 在 後 緩 衝 區 被 呈 現 後 才 能 在 另 一 個 新 的 後 緩 衝 區 上 開 始 繪 製 下 一 頁 面 如 果 有 兩 個 後 緩 衝 區, 程 式 於 完 成 一 個 後 緩 衝 區 的 繪 製 後, 在 第 一 個 後 緩 衝 等 待 顯 示 器 進 入 垂 直 回 溯 階 段 時, 就 馬 上 可 以 在 第 二 個 後 緩 衝 區 上 繪 製 下 個 動 畫 頁 面 這 表 示 遊 戲 不 必 等 待 任 何 東 西, 因 此 它 會 有 更 多 的 時 間 去 繪 製 酷 炫 的 效 果 擁 有 兩 個 後 緩 衝 區 稱 之 為 三 重 緩 衝 (Triple Buffing) Direct Graphics 則 將 前 後 緩 衝 區 的 組 合 稱 之 為 互 換 鏈 (Swap Chain) 212 3D 動 畫 電 玩 技 術

223 Direct Graphics 也 提 供 選 項, 可 以 用 來 指 定 是 否 要 在 意 位 於 前 緩 衝 區 中 的 內 容 通 常 並 不 需 要 在 意 前 緩 衝 區 中 的 東 西 因 為 大 多 數 時 間 會 在 後 緩 衝 區 中 重 新 繪 製 整 個 畫 面, 所 以 不 需 要 擔 心 畫 面 中 原 先 是 什 麼 這 個 時 後, 可 以 讓 Direct Graphics 把 前 緩 衝 區 丟 棄, 這 樣 可 以 讓 應 用 程 式 執 行 得 快 些 遺 失 裝 置 Direct Graphics 必 須 能 夠 與 多 個 應 用 程 式 共 用 系 統 的 影 像 卡 畢 竟, 使 用 者 可 以 隨 時 按 下 Alt+Tab 切 換 到 另 一 個 使 用 者 剛 才 使 用 的 顯 示 卡 的 應 用 程 式 這 對 顯 示 卡 本 身 不 會 是 個 問 題, 但 如 果 是 個 標 準 遊 戲, 顯 示 卡 的 記 憶 體 會 塞 滿 了 材 質 (Texture) 及 零 件 貼 圖 (Sprite) 以 繪 製 遊 戲, 同 時 並 在 顯 示 卡 上 設 定 好 遊 戲 專 用 的 狀 態 與 選 項 但 不 只 是 如 此, 其 他 的 Direct Graphics 程 式 可 能 也 會 做 相 同 的 事 情 當 使 用 者 在 程 式 間 切 換 時, 很 有 可 能 顯 示 卡 會 裝 滿 其 他 應 用 程 式 的 材 質 與 選 項 這 種 情 況 稱 之 為 遺 失 裝 置 基 本 上 這 是 一 個 有 無 效 的 資 料 或 狀 態 的 裝 置 無 法 在 遺 失 裝 置 上 進 行 一 般 處 理 ;Direct Graphics 會 禁 止 使 用 它 來 繪 製 任 何 東 西 對 遺 失 裝 置 唯 一 能 做 的 就 是 把 它 重 設, 這 會 把 它 設 回 一 個 已 知 的 狀 態 這 樣 做 之 後, 您 可 以 重 新 載 入 材 質, 並 重 新 設 定 顯 示 卡 Direct Graphics 在 避 免 對 一 個 遺 失 裝 置 進 行 繪 製 的 做 法 上 是 相 當 消 極 的 當 呼 叫 大 多 數 的 Direct Graphics 函 式 時, 雖 然 它 們 知 道 其 並 未 依 您 的 指 示 行 事, 但 並 不 會 傳 回 錯 誤 代 碼 它 們 會 假 設 一 切 運 作 正 常, 但 它 們 並 沒 有 做 任 何 事 只 有 一 個 函 式 藉 由 傳 回 D3DERR_DEVICELOST 錯 誤 代 碼 來 告 知 事 實 微 軟 以 這 種 方 式 建 置 Direct Graphics, 不 必 在 每 一 次 呼 叫 Direct Graphics 函 式 時 就 檢 查 遺 失 裝 置 錯 誤 代 碼 應 用 程 式 繪 製 頁 面 可 能 非 常 複 雜, 比 起 不 時 檢 查 遺 失 裝 置, 您 只 把 程 式 碼 送 進 去 通 常 會 比 較 好 畢 竟, 如 果 有 個 裝 置 遺 失 了, 您 無 法 用 它 來 Present 任 何 東 西, 所 以 不 會 有 人 看 到 3D 動 畫 電 玩 技 術 213

224 畫 到 一 半 的 頁 面 檢 查 遺 失 裝 置 最 好 的 時 刻 就 是 在 呼 叫 Present 的 時 候 Present 函 式 是 少 數 幾 個 真 實 Direct Graphics 函 數 之 一, 並 會 在 遺 失 裝 置 時 傳 回 D3DERR_DEVICELOST 在 裝 置 間 切 換 ( 全 螢 幕 到 視 窗 ) 如 果 使 用 者 於 遊 戲 執 行 中 切 換 裝 置 的 選 項 它 們 可 以 按 下 暫 停, 然 後 選 擇 新 的 影 像 模 式, 或 者 按 下 Alt+Enter 從 視 窗 切 換 至 全 螢 幕 處 理 這 個 問 題 跟 處 理 遺 失 裝 置 沒 什 麼 不 同 當 使 用 者 提 出 模 式 切 換 的 要 求 時, 所 做 的 事 就 跟 該 裝 置 遺 失 時 所 做 的 一 樣 先 從 釋 放 記 憶 體 開 始 因 為 最 後 要 釋 放 裝 置 介 面, 所 以 必 須 把 一 切 東 西 都 釋 放 掉 在 釋 放 完 記 憶 體 後, 釋 放 原 始 裝 置, 建 立 新 的 裝 置, 然 後 重 新 設 定 一 切 最 後, 把 您 所 釋 放 掉 的 東 西 全 部 重 新 載 入 一 次 不 同 處 在 於, 相 對 於 在 處 理 遺 失 裝 置 時 呼 叫 Reset 將 其 重 設, 此 時 是 釋 放 一 個 裝 置 然 後 再 建 立 另 一 個 D 程 式 頂 點 的 運 用 3D 遊 戲 的 核 心 是 頂 點 (Vertices) 所 有 驚 人 的 3D 世 界 懾 人 的 爆 破 與 水 的 特 效 都 是 由 頂 點 開 始 不 同 的 應 用 程 式 會 專 注 於 不 同 的 事 物 上 一 個 只 使 用 Direct3D 來 繪 製 2D 場 景 的 2D 遊 戲, 並 不 在 乎 模 型 空 間 與 全 域 空 間 ; 它 只 會 給 Direct3D 畫 面 座 標 相 反 的, 一 個 繪 製 複 雜 的 3D 世 界 的 程 式, 會 想 要 給 Direct3D 所 有 關 於 頂 點 的 資 訊, 不 僅 僅 是 它 在 全 域 空 間 中 的 位 置, 同 時 還 有 它 的 法 向 量 ( 以 供 光 源 計 算 ) 材 質 顏 色 等 等 的 資 料 描 述 頂 點 格 式 藉 由 使 用 數 個 彈 性 頂 點 格 式 旗 標 來 描 述 頂 點 結 構, 這 些 旗 標 會 告 訴 Direct3D 結 構 的 長 相 但 不 能 自 由 安 排 在 頂 點 結 構 中 資 訊 的 順 序 ; 必 須 遵 照 Direct3D 的 順 序 定 義 214 3D 動 畫 電 玩 技 術

225 已 轉 換 頂 點 格 式 與 未 轉 換 頂 點 格 式 應 用 程 式 不 是 使 用 已 轉 換 就 是 使 用 末 轉 換 頂 點 大 多 數 的 3D 遊 戲 使 用 未 轉 換 及 打 光 頂 點 (Unlit Vertices) Direct3D 會 使 用 它 的 傳 輸 管 道 來 將 頂 點 從 模 型 空 間 轉 換 至 畫 面 空 間, 然 後 依 據 它 們 的 法 向 量 來 打 光 Direct3D 叫 這 些 頂 點 未 轉 換 是 因 為 當 您 把 它 們 送 入 Direct3D 時, 它 們 還 未 轉 換 為 畫 面 座 標 也 可 以 選 擇 使 用 已 轉 換 頂 點, 此 時 Direct3D 不 會 處 理 您 的 頂 點 資 料 它 會 假 設 已 經 把 頂 點 放 入 畫 面 空 間, 所 以 它 需 要 做 的 就 只 是 把 這 些 頂 點 所 指 定 的 三 角 形 照 出 來 使 用 已 轉 換 頂 點, 您 的 應 用 程 式 必 要 時 必 須 自 己 處 理 打 光 並 修 剪 頂 點 彈 性 頂 點 格 式 中 的 材 質 座 標 Direct3D 在 處 理 材 質 座 標 時 特 別 具 有 彈 性 它 允 許 為 每 個 頂 點 指 定 0 到 8 材 質 座 標 組 合 其 中 之 一 這 表 示 座 標 最 多 可 以 連 結 到 八 種 材 質 每 個 材 質 都 可 以 有 一 到 四 個 維 度 大 多 數 情 況, 材 質 是 2D 的, 所 以 會 有 兩 個 座 標, 通 常 以 u 和 v 代 表 有 時 您 會 需 要 用 到 3D 材 質 或 1D 材 質 4D 材 質, 只 存 在 於 遊 戲 程 式 設 計 師 的 想 像 空 間 裡 如 要 告 訴 Direct3D 關 於 材 質 的 資 訊, 使 用 一 個 旗 標 來 指 定 所 擁 有 的 材 質 組 含 的 號 碼, 還 有 一 個 指 定 各 材 質 座 標 組 合 所 擁 有 之 維 度 的 巨 集 頂 點 緩 衝 區 頂 點 緩 衝 區 是 一 個 用 來 稱 呼 一 堆 包 含 頂 點 資 料 的 系 統 記 憶 體 ( 或 繪 圖 記 憶 體 ) 的 別 稱 通 常 每 個 模 型 都 會 有 一 個 頂 點 緩 衝 區 該 模 型 所 有 的 頂 點 都 儲 存 於 頂 點 緩 衝 區 頂 點 緩 衝 區 允 許 再 次 使 用 已 轉 換 之 幾 何 圖 形 只 需 要 對 頂 點 進 行 一 次 計 算, 就 可 以 任 意 使 用 所 得 到 的 結 果 3D 動 畫 電 玩 技 術 215

226 設 定 矩 陣 在 可 開 始 繪 製 場 景 的 頁 面 前, 必 須 先 設 定 全 域 檢 視 及 投 射 矩 陣 當 在 繪 製 一 個 真 實 的 3D 場 景 時, 會 有 許 多 全 域 變 換 矩 陣 ( 每 個 世 界 中 的 模 型 都 有 一 個 ) 打 光 程 式 設 計 師 非 常 著 重 於 提 昇 遊 戲 中 的 打 光 品 質 精 確 的 打 光 效 果 將 遊 戲 的 真 實 性 提 昇 到 新 的 層 次, 這 通 常 是 一 個 好 遊 戲 與 爛 遊 戲 間 的 差 別 自 然 界 中 的 光 線 在 真 實 世 界 裡, 光 會 從 東 西 上 反 射 每 當 光 反 射 時, 有 些 光 線 會 被 反 射 物 體 的 表 面 給 吸 收 有 些 則 會 四 處 散 射 或 反 射 進 入 我 們 的 眼 睛, 讓 視 網 膜 上 的 視 錐 體 及 棒 狀 體 經 由 視 神 經 傳 送 電 脈 衝 入 腦 部 要 計 算 所 有 光 線 的 反 射, 並 繪 製 真 實 的 實 照 影 像 是 可 能, 因 為 已 經 了 解 在 其 背 後 的 數 學 機 制 我 們 可 以 拿 畫 面 上 的 每 個 像 素, 然 後 使 用 反 方 向 追 蹤 光 射 線 的 路 徑, 稱 之 為 射 線 追 蹤 (Ray Tracing), 這 是 個 很 有 趣 的 領 域 用 來 做 射 線 追 蹤 的 方 程 式 非 常 的 複 雜, 這 表 示 電 腦 必 須 花 費 許 多 時 間 做 數 學 運 算 到 目 前 為 止, 還 沒 有 足 夠 的 運 算 能 力 在 追 蹤 射 線 的 同 時, 還 維 持 今 人 滿 意 的 頁 面 更 新 率, 以 所 能 購 買 到 最 好 的 電 腦, 可 以 達 到 每 30 秒 更 新 一 張 頁 面 就 算 好 了 這 與 即 時 遊 戲 所 需 要 的 每 秒 最 少 張 的 頁 面 更 新 率 比 起 來, 差 異 實 在 過 大, 在 未 來 這 也 許 會 改 觀 不 過 現 在 還 無 法 做 到 即 時 射 線 追 蹤 就 是 了 備 註 : 當 越 深 入 遊 戲 圖 像 程 式 設 計 的 領 域 時, 會 發 現 相 同 的 模 式 四 處 可 見 大 多 數 遊 戲 影 像 程 式 設 計 技 術 的 基 礎, 可 以 在 影 像 研 究 中 找 到, 不 過 大 多 數 的 影 像 研 究 論 文 並 不 考 慮 在 使 用 時 會 產 生 的 結 果 這 些 技 術 通 常 需 要 數 分 鐘 或 數 小 時 來 繪 製 一 張 頁 面 遊 戲 圖 像 程 式 設 計 師 的 工 作 中, 很 多 時 間 是 用 來 了 解 如 何 利 用 研 究 所 得 之 技 術, 並 將 它 最 佳 化, 甚 至 於 是 將 它 造 假, 得 到 一 個 稍 微 不 完 美 ( 但 相 當 接 近 ) 的 即 時 版 本, 在 遊 戲 中 使 用 216 3D 動 畫 電 玩 技 術

227 的 技 術 所 以, 必 須 去 依 賴 在 即 時 模 擬 上 速 度 夠 快, 能 產 生 接 近 但 結 果 不 完 美 Direct3D 打 光 概 念 Direct3D 打 光 是 奠 基 於 頂 點 上 Direct3D 知 道 在 場 景 中 各 頂 點 的 所 在 位 置, 以 及 光 線 的 位 置 它 可 以 很 快 的 計 算 出 有 多 少 光 線 會 從 該 頂 點 上 反 射 它 可 以 對 已 形 成 一 個 表 面 的 頂 點 進 行 這 樣 的 處 理, 然 後 拿 這 些 頂 點 計 算 後 所 得 到 的 結 果, 將 表 面 的 顏 色 變 亮 或 變 暗, 以 製 造 光 照 的 假 象 但 它 並 沒 有 實 際 計 算 射 線 的 路 徑 ; 所 以 會 忽 略 像 影 子 及 反 射 之 類 的 東 西, 不 過 整 體 效 果 還 不 錯 環 繞 及 直 接 打 光 在 Direct3D 中, 有 兩 種 主 要 光 線 : 環 繞 (Ambient) 及 直 接 (Direct) 環 繞 光 是 在 場 景 中 存 在 的 光 它 是 經 過 四 處 散 射 及 反 射, 以 致 於 您 無 法 辨 識 其 前 方 來 的 光 Direct3D 使 用 環 繞 光 讓 在 場 景 中 所 有 的 物 件 至 少 有 一 點 顏 色 環 繞 光 用 來 製 作 照 射 在 某 物 上 的 最 低 量 光 它 沒 有 方 向 或 來 源, 不 過 可 以 控 制 它 的 色 彩 及 密 度 ( 亮 度 ) Direct3D 將 環 繞 光 與 表 面 材 質 之 環 繞 色 相 結 合, 以 決 定 當 光 線 照 射 到 時, 該 表 面 應 該 是 什 麼 顏 色 Direct3D 另 一 方 面, 也 會 做 直 接 打 光 的 運 算 處 理 直 接 打 光 不 僅 牽 涉 到 色 相 及 密 度 它 也 有 來 源 位 置 方 向 衰 減 (Falloff) 值 等 等 Direct3D 使 用 直 接 光 - 直 接 指 派 頂 點 的 材 質 - 將 表 面 加 亮 或 照 亮, 以 建 立 光 照 的 幻 象 這 兩 種 打 光 模 式 互 不 相 干 雖 然 在 自 然 界 中, 直 接 光 也 會 影 響 到 環 繞 光 層 次, 但 在 Direct3D 中, 並 不 會 有 這 種 情 形 環 繞 光 層 次 是 一 回 事, 直 接 光 是 另 一 回 事 陰 影 模 式 於 表 面 打 光 時,Direct3D 會 對 該 介 面 的 頂 點 進 行 打 光 計 算, 然 後 依 據 陰 影 模 式 (Shading Mode) 將 其 延 伸 只 有 兩 種 陰 影 模 式 : 平 面 (Flat) 與 Gouraud 3D 動 畫 電 玩 技 術 217

228 平 面 陰 影 模 式 在 平 面 陰 影 模 式 中,Direct3D 只 使 用 一 個 表 面 的 第 一 個 頂 點 來 決 定 該 表 面 的 顏 色 與 打 光 這 無 法 製 作 出 非 常 逼 真 的 場 景, 因 為 每 個 表 面 都 只 有 一 個 平 面 顏 色, 但 在 計 算 上 非 常 快 速 ( 如 圖 4.47) Gouraud 陰 影 模 式 圖 4.47 執 行 中 的 平 陰 影 模 式 在 這 個 陰 影 模 式 中,Direct3D 使 用 一 個 表 面 的 所 有 頂 點, 並 於 繪 製 表 面 時, 在 每 個 頂 點 值 間 採 用 線 性 內 插 (Linear Interpolation)( 如 圖 4.48) 圖 4.48 內 插 法 代 表 的 是 從 一 種 顏 色 淡 入 到 另 一 種 顏 色 218 3D 動 畫 電 玩 技 術

229 這 個 三 角 形 有 三 個 不 同 的 頂 點 其 中 一 個 是 黑 色, 其 他 兩 個 是 白 色 當 Direct3D 繪 製 該 表 面 時, 其 結 果 會 是 黑 到 白 的 淡 入 ( 或 漸 層 ) 如 果 三 個 頂 點 是 三 種 顏 色, 表 面 將 在 這 三 種 顏 色 間 淡 入 由 於 Gouraud 陰 影 會 將 各 表 面 相 互 融 合, 讓 各 表 面 較 不 明 顯, 因 此 可 以 造 出 更 加 直 實 的 場 景 ( 如 圖 4.49) 材 料 圖 4.49 執 行 中 的 Gouraud 陰 影 模 式 材 料 (Material) 組 成 了 Direct3D 打 光 系 統 的 第 二 部 份 Direct3D 允 許 為 頂 點 指 定 材 料, 同 時 也 為 該 頂 點 所 造 出 的 表 面 指 定 材 料 每 種 材 料 都 包 含 一 些 會 影 響 光 線 與 它 互 動 之 方 式 的 屬 性 可 以 設 定 一 個 明 亮 或 晦 音 的 表 面, 甚 至 是 一 個 發 出 光 亮 的 表 面 Direct3D 光 屬 性 在 Direct3D 中 直 接 光 有 幾 個 屬 姓, 可 以 用 來 創 造 真 實 的 即 時 場 景 擴 散 反 射 及 環 繞 色 光 線 最 明 顯 的 屬 性 就 是 它 的 顏 色 所 有 的 Dirct3D 光 線 都 包 含 三 種 色 彩 屬 性 : 環 繞 (Ambient) 擴 散 (Diffuse) 及 反 射 (Specula) 每 個 色 彩 屬 性 都 有 紅 綠 藍 成 分 每 個 成 分 的 指 定 範 圍 介 於 0.0 到 1.0 間 1.0 表 現 明 亮,0.0 則 代 表 黑 暗 光 線 的 擴 散 色 彩 是 這 三 種 顏 色 中 最 重 要 的, 因 為 它 告 訴 Direct3D 該 光 線 的 實 際 色 彩 要 建 立 一 道 白 光, 擴 散 色 彩 設 為 (1.0,1.0,1.0) 位 置 範 圍 與 衰 減 Direct3D 光 線 依 據 其 類 型, 也 可 以 有 位 置 範 圍 與 衰 減 屬 性 光 線 的 位 置 就 是 個 3D 世 界 中 的 座 標 3D 動 畫 電 玩 技 術 219

230 光 線 範 圍 與 光 線 衰 減 屬 性 允 許 您 指 定 光 線 的 範 圍, 以 及 隨 距 離 長 短, 該 光 線 亮 度 會 有 的 改 變 可 以 建 立 一 段 有 很 短 的 範 圍, 但 亮 度 維 持 不 變 的 光 線, 或 者 一 段 照 射 範 圍 很 長, 但 亮 度 隨 著 距 離 增 加 而 減 少 的 光 線 光 線 範 圍 指 定 該 光 線 造 成 影 響 的 最 大 距 離 在 該 光 線 範 圍 之 外 的 頂 點 都 不 會 被 光 線 照 到 衰 減 屬 性 則 控 制 在 光 線 範 圍 中 的 頂 點 所 接 收 到 的 光 量 衰 減 在 Direct3D 包 含 了 三 個 浮 點 數, 分 別 命 名 為 Attenuation0 Attenuation1 Attenuation2 Direct3D 使 用 下 面 的 衰 減 方 程 式 來 計 算 衰 減 (D 是 從 光 源 到 該 頂 點 間 的 距 離 ) 不 論 在 這 個 方 程 式 中 放 入 什 麼 號 碼, 光 線 衰 減 值 (A) 都 會 介 於 0.0 到 1.0 間 永 遠 無 法 讓 它 達 到 0.0, 不 過 您 可 以 在 Attenuation0 Attenuation1 Attenuation2 中 放 入 非 常 大 的 數 字 來 接 近 0.0 Direct3D 會 把 光 線 的 三 個 色 彩 成 分 乘 上 計 算 後 所 得 到 的 衰 減 值 藉 由 調 整 這 三 個 衰 減 屬 性, 可 以 指 定 隨 著 距 離 的 增 加, 光 線 衰 減 的 速 度 光 線 方 向 光 線 方 向 指 定 該 虛 擬 光 射 線 行 進 的 方 向 Direct3D 使 用 任 意 向 量 來 表 現 光 線 方 向 不 過 它 僅 使 用 向 量 的 方 向 元 件, 不 包 括 強 度 一 個 (0,0,1) 的 方 向 向 量 代 表 不 論 該 光 線 的 全 域 空 間 中 的 位 置, 它 會 延 著 正 向 z 軸 行 進 ( 進 入 電 腦 ) 光 源 類 型 點 光 源 Direct3D 支 援 三 種 主 要 的 光 源 類 型 : 點 光 源 聚 光 燈 及 指 向 光 源 點 光 源 (Point Light) 就 像 一 個 懸 掛 在 空 中 的 燈 泡 它 有 位 置, 但 沒 有 方 向 點 光 源 向 所 有 方 向 發 射 相 同 的 光 線 ( 如 圖 4.50) 220 3D 動 畫 電 玩 技 術

231 聚 光 燈 圖 4.50 一 個 點 光 源 聚 光 燈 (Spotlight) 有 位 置 也 有 照 射 光 線 的 方 向 此 外, 聚 光 燈 還 有 兩 個 光 錐 : 一 個 內 光 錐, 一 個 外 光 錐 內 光 錐 是 聚 光 燈 的 明 亮 部 份, 外 光 錐 則 表 現 出 聚 光 燈 的 微 暗 外 緣 ( 如 圖 4.51) 圖 4.51 一 個 聚 光 燈 聚 光 燈 是 在 Direct3D 光 源 中 最 花 計 算 成 本 的, 這 主 要 是 因 為 它 們 有 一 個 Falloff 屬 性 指 向 光 源 指 向 光 源 有 一 個 方 向 屬 性, 但 沒 有 位 置 在 場 景 中 經 由 指 向 光 源 所 產 生 的 一 切 光 線 都 往 同 個 方 向 行 進 指 向 光 源 的 真 實 範 例 就 是 太 陽 因 為 太 3D 動 畫 電 玩 技 術 221

232 陽 是 如 些 遙 遠, 從 它 照 射 到 地 球 的 光 線 幾 乎 都 是 同 個 角 度, 這 表 示 對 任 何 站 在 地 表 上 的 人 來 說, 太 陽 就 是 一 個 指 向 光 源 ( 雖 然 知 道 它 比 較 接 近 個 很 遠 的 定 點 光 源 ) 就 計 算 來 說, 指 向 光 源 是 最 容 易 使 用 的 光 源 Direct3D 材 料 屬 性 Direct3D 材 料 通 常 是 四 種 色 彩 的 組 合 : 擴 散 環 繞 放 射 及 反 射 擴 散 色 彩 擴 散 色 彩 (Diffuses Color) 對 您 的 頂 點 最 有 影 響, 因 為 它 會 指 定 該 材 料 如 何 反 射 在 場 景 中 的 擴 散 ( 直 接 ) 光 這 個 參 數 告 訴 Direct3D 該 物 件 在 被 光 照 到 時 會 反 射 什 麼 顏 色 基 本 上, 這 會 決 定 物 件 在 直 接 光 下 的 色 彩 假 設 有 一 個 只 使 用 一 個 材 料 的 模 型, 並 為 該 材 料 指 定 RGB(255,0,0) 的 擴 散 色 彩 這 表 示 該 物 件 只 會 反 射 紅 光 當 它 被 白 光 照 射 到 時, 該 物 件 會 變 對 紅 色, 因 為 它 所 反 射 的 光 只 有 紅 光 當 它 被 紅 光 照 到 時, 該 物 件 也 會 變 成 紅 色 但 若 使 用 綠 光 或 藍 光 照 射 它 時, 該 物 件 會 變 成 黑 色 的, 因 為 在 綠 光 及 藍 光 中 沒 有 紅 光 可 供 反 射 反 射 光 的 強 度 是 由 光 源 射 線 與 頂 點 法 向 量 間 的 角 度 來 決 定 的 當 光 源 射 線 與 頂 點 法 向 量 平 行 時, 反 射 光 強 度 會 最 強, 也 就 是 光 線 直 射 表 面 時 ( 表 面 與 前 來 光 源 射 線 垂 直 ) 當 光 源 射 線 與 表 面 平 行 時, 強 度 最 弱, 因 為 當 它 們 與 表 面 平 行 時, 幾 乎 不 可 能 從 表 面 反 射 出 來 環 繞 色 彩 環 繞 色 彩 (Ambient Color) 屬 性 指 定 一 個 材 料 在 沒 有 直 接 光 照 射 時 的 顏 色 通 常 會 把 這 個 設 成 與 擴 散 色 彩 相 同 的 值, 因 為 大 多 數 物 件 不 論 是 被 環 境 光 照 到, 或 是 被 擴 散 光 照 到, 都 是 一 樣 的 不 過 您 也 可 以 指 定 一 個 與 擴 散 色 彩 不 同 的 環 繞 色 彩, 創 造 出 有 奇 特 外 觀 的 材 料 環 繞 色 彩 通 常 都 有 相 同 的 強 度, 因 為 它 假 設 環 繞 光 從 所 有 的 角 度 前 來 放 射 色 彩 您 可 以 使 用 放 射 色 彩 (Emissive Color) 來 創 造 虛 幻 發 光 材 質 但 它 們 實 際 上 並 沒 有 發 光 -Direct3D 在 做 打 光 計 算 時 並 不 會 把 它 們 當 成 光 源 - 不 222 3D 動 畫 電 玩 技 術

233 過 可 以 利 用 它 在 場 景 中 創 造 出 一 個 發 光 物 件 的 外 觀, 而 不 需 要 額 外 的 光 源 處 理 ( 因 為 它 們 不 是 光 源 ) 舉 例 來 說, 可 以 建 立 一 個 發 出 白 光 的 物 件, 然 後 用 它 來 模 擬 一 個 場 景 中, 位 於 頭 頂 上 的 螢 光 體 它 實 際 上 並 不 會 照 亮 任 何 東 西, 必 須 為 場 景 中 的 物 件 指 定 明 亮 的 環 繞 色 彩 反 射 色 彩 與 強 度 最 後, 使 用 物 件 的 反 射 色 彩 (Specular Color) 來 讓 物 件 閃 耀 大 多 數 時 候 會 把 反 射 光 設 為 白 色, 以 達 成 真 實 的 照 射 效 果, 不 過 也 可 以 設 為 其 它 色 彩, 以 製 造 該 物 件 被 其 它 顏 色 的 光 線 照 的 幻 象 還 有 另 一 個 與 反 射 色 彩 緊 密 相 連 的 屬 性, 反 射 強 度 (Specular Power) 材 料 的 強 度 屬 性 決 定 在 該 材 料 上 出 現 之 強 光 輪 廓 的 鮮 明 程 度 強 度 0 告 訴 Direct3D 該 物 件 沒 有 強 光 反 射, 強 度 10 則 會 建 立 非 常 明 顯 的 強 光 反 射 ( 如 圖 4.52) 圖 4.52 不 同 的 反 射 強 度 造 成 較 多 或 較 少 的 照 亮 效 果 3D 動 畫 電 玩 技 術 223

234 第 五 章 結 論 及 未 來 發 展 3D 的 發 展 非 常 具 有 潛 力 和 希 望, 如 果 能 夠 充 分 的 將 他 的 功 能 和 特 色 等 加 上 你 的 創 意 將 會 發 揮 3D 無 限 的 可 能 現 在 國 內 還 是 少 有 3D 的 研 發 人 員 和 市 場, 但 是 大 家 都 不 知 道,3D 在 於 國 外 的 發 展 非 常 的 蓬 勃, 從 一 般 大 眾 所 熟 悉 的 線 上 遊 戲 到 好 萊 鄔 電 影 的 特 效 和 迪 士 尼 的 全 3D 動 畫, 都 是 用 3D 大 量 製 成 的 好 萊 塢 的 動 畫 影 片 製 作 已 開 始 利 用 3D 來 打 造 2D 的 動 畫 電 影 2002 年 夢 工 廠 所 出 品 的 小 馬 王 (spirit), 除 了 小 馬 王 的 角 色, 其 背 景 已 大 部 份 由 3D 製 作 完 成, 而 以 2D 展 現, 正 有 待 市 場 的 考 驗 以 及 玩 具 總 動 員 蟲 蟲 危 機 星 際 寶 貝 怪 獸 電 力 公 司 冰 源 歷 險 記 等 等 都 是 我 們 非 常 熟 悉 的 可 愛 全 3D 動 畫 電 影 如 果 你 在 仔 細 看 看 電 視 廣 告, 有 一 篇 可 口 可 樂 的 廣 告 中, 裡 面 的 北 極 熊 和 小 矮 人 都 是 由 3D 完 全 呈 現 的 除 此 之 外, 新 聞 和 偶 像 連 續 劇 的 片 頭 ( 流 星 花 園 2) 都 有 3D 的 動 畫 穿 插 其 中 由 此 可 知,3D 已 漸 漸 步 入 我 們 生 活 中, 很 多 地 方 都 少 不 了 3D,3D 已 經 變 成 隨 處 可 見 的 視 覺 效 果, 慢 慢 的 將 會 變 成 未 來 不 可 或 缺 的 重 要 主 軸 如 果 想 要 作 出 完 善 的 3D 作 品, 整 體 上 來 說 不 僅 要 有 別 人 沒 有 的 耐 力 和 毅 力, 敏 銳 的 觀 察 力, 還 有 具 有 空 間 的 概 念 跟 整 合 能 力, 最 重 要 的 是 要 有 創 意 而 且 要 多 多 的 看 別 人 的 作 品 和 書 上 的 指 示 教 學, 學 習 他 們 的 經 驗, 學 習 他 們 的 技 巧 並 且 也 不 能 忘 了 要 注 意 市 面 上 軟 體 的 趨 勢 發 展 和 新 的 套 件, 才 能 跟 的 上 3ds max 的 腳 步 其 實 除 了 3ds max 之 外, 還 有 Maya 和 Light Wave, 都 是 非 常 棒 的 3D 製 作 軟 體, 以 及 商 用 軟 體 AutoCAD, 它 的 操 作 雖 然 簡 單, 但 是 它 的 功 能 強 大, 若 有 一 點 建 築 概 念 的 設 計 師 和 使 用 者, 都 可 以 增 加 他 們 構 圖 的 速 度, 224 3D 動 畫 電 玩 技 術

235 使 工 作 更 有 效 率 而 房 屋 仲 界 也 不 需 要 再 做 費 時 間 的 模 型 屋 了, 可 以 使 用 3D 軟 體 將 房 屋 室 內 室 外 的 模 型 作 成 模 組 來 呈 現 給 顧 客, 可 以 使 顧 客 在 線 上 就 能 觀 看, 不 滿 意 的 話 還 可 以 修 改 陸 續 可 以 依 客 戶 需 求 製 作 一 套 為 客 戶 量 身 訂 做 的 房 屋 結 構, 這 是 未 來 的 一 大 商 機 甚 至 到 美 髮 業, 服 飾 業, 手 飾 業, 化 妝 業, 造 型 業 等 等, 幾 乎 看 得 到 摸 的 到 的 東 西 都 可 以 用 3D 來 取 代 了! 3D 真 的 是 無 所 不 在 我 們 的 生 活 中, 所 以 了 解 3D 是 一 個 非 常 值 得 去 開 發 投 資 的 市 場 而 身 為 資 管 人 的 我 們, 也 應 該 多 去 了 解 3D, 想 辦 法 配 合 我 們 所 學 的 程 式 設 計 技 術 和 多 媒 體 應 用, 來 迎 接 這 個 多 采 多 姿 的 多 媒 體 時 代! 5.1 建 議 事 項 與 應 該 改 進 的 地 方 材 質 選 擇 尚 可, 貼 圖 部 份 尚 待 加 強, 完 整 性 稍 嫌 不 足 關 於 這 點, 我 們 利 用 貼 圖 技 巧 來 補 足 建 模 技 術 不 夠 成 熟, 所 以 我 們 會 加 強 建 模 技 術, 再 加 上 製 作 更 多 的 材 質 來 貼 圖, 由 於 貼 圖 的 材 質 取 得 不 易, 所 以 作 品 中 有 些 畫 面 看 起 來 可 能 不 是 那 麼 真 實 這 一 點 的 確 是 我 們 疏 忽, 有 鑑 於 此, 我 們 的 想 法 是 下 次 要 多 加 利 用 數 位 相 機, 取 得 生 活 中 的 真 實 材 質, 以 及 加 強 建 模 的 技 術, 這 樣 可 能 會 有 些 改 善 可 能 以 一 個 主 題 為 主 作 完 整 介 紹, 較 不 會 分 散 數 個 零 散 次 主 題 由 於 本 來 我 們 是 以 RPG 角 色 扮 演 遊 戲 為 主, 事 實 上 是 有 一 個 明 確 的 主 題, 但 由 於 學 習 3D 繪 圖 技 術 以 幾 程 式 攥 寫 方 面 有 一 定 的 困 難 度, 在 這 短 短 一 年 的 時 間 裡 可 能 無 法 完 成, 所 以 在 學 習 並 開 始 製 作 約 半 年 時 便 慢 慢 調 整 方 向 到 我 們 能 力 所 及 的 範 圍, 本 來 在 作 品 完 成 之 初 有 想 過 讓 他 更 加 完 整, 更 有 一 慣 性 但 由 於 時 間 緊 迫, 導 致 最 後 只 好 以 多 個 片 段 串 成 一 個 主 題, 所 以 看 起 來 可 能 是 不 夠 整 體 性 改 進 的 方 法 可 能 就 是 加 上 多 一 點 的 旁 介 紹, 讓 作 品 能 有 前 後 一 致 的 效 果 3D 動 畫 電 玩 技 術 225

236 各 展 示 小 功 能 可 增 加 倒 轉 靜 止 等 其 他 功 能 由 於 當 初 製 作 此 專 題 時 希 望 能 做 到 3D 遊 戲 一 樣 的 互 動 的 效 果, 所 以 我 們 不 斷 的 在 DirectX 中 Direct Graphics 的 3D 繪 圖 方 面 研 究 這 樣 的 技 術, 所 以 在 動 畫 的 播 放 方 面 就 只 做 到 像 一 般 遊 戲 的 過 場 動 畫 一 樣 只 能 播 放, 如 果 要 進 一 步 研 究 DirectX 的 DirectShow, 做 到 倒 轉 靜 止 等 其 他 功 能 是 可 行 的, 但 這 樣 的 技 術 其 實 使 用 其 他 方 法 可 以 更 容 易 做 到 ; 如 Flash VB 等 等 所 以 我 們 覺 得 還 是 希 望 能 將 時 間 投 入 在 DirectX 的 3D 繪 圖 這 方 面 的 技 術 比 較 有 意 義 各 展 示 小 功 能 可 增 加 聲 音 音 效, 及 聲 音 解 說 原 作 品 裡 就 有 聲 音 旁 白 介 紹 景 色 以 及 音 效, 但 由 於 音 效 和 旁 白 如 果 同 時 出 現 的 話 兩 者 音 質 都 會 相 互 干 擾, 所 以 後 來 選 擇 旁 白 解 說 少 一 點, 以 音 效 為 主 由 於 我 們 的 各 小 功 能 是 以 小 段 動 畫 為 主, 如 果 以 後 有 機 會 的 話 可 能 會 加 多 一 點 別 的 功 能, 可 能 關 於 電 為 技 術, 可 能 關 於 3D 繪 圖, 那 樣 的 話 應 該 才 會 加 上 技 術 上 比 較 關 於 專 業 的 解 說 除 了 3D 介 面 的 製 作 外, 可 再 加 強 遊 戲 腳 本 之 製 作 在 遊 戲 腳 本 這 方 面, 其 使 我 們 早 在 一 開 始 決 定 做 3D 遊 戲, 就 以 企 劃 好 了 一 大 半 了, 如 角 色 個 性 時 空 背 景 劇 情 大 綱 等 等 但 由 於 在 DirectX 技 術 面 上 的 困 難 而 無 法 如 期 完 成, 這 也 是 我 們 最 大 遺 憾 的 地 方, 希 望 我 們 在 這 方 面 的 技 術 成 熟 時, 能 在 一 起 去 完 成 它 有 相 當 的 技 術 難 度, 在 展 示 規 劃 或 劇 情 設 計 上, 可 以 更 完 整, Demo 機 器 太 差, 畫 面 不 連 續 在 3D 遊 戲 這 方 面 的 確 有 相 當 的 技 術 難 度 與 時 間 上 的 困 難, 而 且 台 灣 也 才 剛 起 步, 並 不 像 日 本 韓 國 那 樣 在 PC 和 TV 上 的 遊 戲 如 此 成 熟, 所 以 這 方 面 的 資 源 就 更 難 取 得 了, 而 在 展 示 規 劃 上 因 為 在 技 術 上 的 困 難, 使 我 們 無 法 達 到 預 期 在 系 統 和 劇 情 設 計 上 的 完 整, 所 以 我 們 只 好 希 望 能 將 自 已 所 學 到 的 技 術 展 示 出 來, 讓 他 人 了 解 這 方 面 的 技 術 3D 遊 戲 最 主 要 是 靠 硬 體 上 的 支 援, 做 到 即 時 的 3D 運 算, 從 早 期 昂 貴 的 3D 繪 圖 加 速 顯 示 卡, 到 Intel 推 出 的 CPU 內 建 多 媒 體 與 3D 繪 圖 的 晶 片 226 3D 動 畫 電 玩 技 術

237 MMX, 直 到 現 在 大 部 份 的 顯 示 卡 都 以 支 援 3D 繪 圖, 更 加 突 顯 了 多 媒 體 應 用 與 3D 繪 圖 的 未 來 是 如 此 的 蓬 勃 發 展, 而 3D 顯 示 卡 主 要 支 援 OpenGL 和 DirectX 這 二 種 函 式 庫, 而 學 校 的 Demo 機 器 其 實 在 整 體 效 能 上 並 不 差, 只 可 惜 它 的 顯 示 卡 只 支 援 OpenGL, 而 我 們 所 使 用 的 是 DirectX 3D 動 畫 電 玩 技 術 227

238 第 六 章 參 考 書 藉 及 網 址 6.1 參 考 書 籍 D 動 畫 書 名 :3ds max 4 指 令 圖 鑑 原 著 : 洪 正 隆 出 版 社 : 金 禾 資 訊 股 份 有 限 公 司 這 本 書 其 內 容 就 是 在 3ds max 中 各 各 的 基 本 功 能 它 和 別 的 書 不 同 的 地 方 是 在 於 它 可 以 善 用 看 起 來 困 難 但 實 作 起 來 很 簡 單 的 例 子 來 作 為 範 例, 不 但 在 每 個 例 子 中 都 有 存 在 一 定 的 技 術 程 度, 且 對 於 學 習 會 有 很 顯 注 的 效 果 喔! 建 議 初 學 者, 別 錯 過 這 本 書 喔! 書 名 :3ds max 4.x 指 令 圖 鑑 Ⅱ 原 著 : 洪 正 隆 出 版 社 : 金 禾 資 訊 股 份 有 限 公 司 本 書 是 目 前 所 有 3ds max 書 中 唯 一 以 實 例 導 向 教 學 方 式 講 解, 也 是 最 詳 細 的 一 本, 書 中 內 附 有 作 者 自 創 的 技 巧 心 法 ( 攝 影 機 二 十 六 點 座 標 法 七 種 材 質 的 應 用 等 獨 門 絕 技 ), 對 於 動 畫 創 作 者 有 如 虎 添 翼 之 功 效, 且 本 書 是 原 指 令 圖 鑑 的 下 集, 從 著 色 燈 光 攝 影 機 材 質 貼 圖 以 及 特 殊 效 果 的 應 用, 精 心 講 解 超 過 70 個 精 彩 範 例, 對 於 想 精 進 技 法 者, 本 書 絕 對 是 您 不 可 或 缺 的 案 頭 書 ( 本 書 操 作 模 式 適 用 於 MAX&VIZ 兩 套 軟 體 ) 228 3D 動 畫 電 玩 技 術

239 書 名 :3ds max 4 全 記 錄 - 動 畫 製 作 篇 原 著 : 黃 永 達 陳 玉 如 杜 勝 壹 陳 玉 玫 陳 健 民 出 版 社 : 文 魁 資 訊 股 份 有 限 公 司 它 的 範 例 有 各 方 面 的 說 明, 這 本 來 說 是 以 動 畫 為 主, 從 表 情, 骨 骼, 路 徑 等 都 有 說 明 喔! 動 畫 比 建 模 技 術 簡 單 了 許 多, 但 值 得 主 注 的 是 整 体 動 畫 的 流 暢 度, 可 是 這 本 書 只 有 在 教 導 大 家 該 如 何 作 出 動 畫, 欲 沒 有 教 大 家 該 如 何 把 動 畫 作 得 好 書 名 :3ds max 4 全 記 錄 - 建 模 貼 圖 篇 原 著 : 黃 永 達 陳 玉 如 杜 勝 壹 陳 玉 玫 陳 健 民 出 版 社 : 文 魁 資 訊 股 份 有 限 公 司 談 3D 空 間 概 念, 詳 述 MAX R4 新 增 功 能, 由 淺 而 入 - 詳 細 說 明 指 令 的 用 法, 文 字 表 達 及 內 容 學 習 簡 單 易 懂, 範 例 教 學 - 內 附 教 學 範 例 檔 案, 讓 你 可 以 隨 時 調 閱 以 及 練 習, 模 型 設 計 - 教 你 如 何 利 用 不 同 的 方 法 製 作 模 型 包 含 可 愛 人 物 及 動 物, 貼 圖 技 巧 - 指 導 您 特 殊 的 貼 圖 技 巧 以 達 到 擬 真 的 效 果, 步 驟 教 學 - 步 驟 式 圖 解 教 學, 讓 你 上 手 更 容 易 閱 讀 更 簡 單, 技 巧 秘 傳 - 提 供 了 建 模 常 用 小 技 巧, 這 可 是 獨 家 秘 傳 喔! 書 名 :3DS MAX 虛 擬 角 色 造 型 步 驟 範 例 學 習 原 著 : 點 線 面 科 技 出 版 社 : 美 工 科 技 有 限 公 司 角 色 造 型 向 來 是 3D 動 畫 的 靈 魂, 本 書 以 設 計 角 色 造 型 為 主 軸, 以 3ds Max 為 建 構 工 具, 由 簡 而 繁 一 步 一 步 由 每 個 不 為 開 始 教 授 設 計 3D 角 色 的 要 領 本 書 介 紹 了 以 3ds Max 強 大 的 建 構 工 具, 以 產 生 3D 造 型 中 的 點 線 面 之 完 整 建 構 過 程, 是 學 習 設 計 角 色 造 型 不 可 獲 缺 的 寶 典 3D 動 畫 電 玩 技 術 229

240 書 名 :3D Studio MAX 3.x 完 全 剖 析 原 著 : 許 子 凡 出 版 社 : 文 魁 資 訊 股 份 有 限 公 司 本 書 對 於 光 源 與 攝 影 機, 基 本 貼 圖 設 定, 進 階 材 質 設 定, 環 境 設 定, 著 色 輸 出 電 腦 動 畫, 路 徑 控 制, 物 件 運 動 控 制, 分 子 系 統 和 動 態 物 件, 空 間 扭 曲 物 件, 影 帶 後 製 作, 路 徑 控 制 等 都 有 詳 細 的 介 紹 書 名 :3ds max 室 內 設 計 進 階 範 例 原 著 : 郭 建 軍 出 版 社 : 美 工 科 技 有 限 公 司 有 各 種 建 築 的 詳 給 構 圖 方 法, 從 整 個 建 築 物 的 架 構 和 空 間 設 計 都 有 詳 細 的 說 明, 不 過 不 適 合 新 手 學 習 書 名 : 動 畫 專 家 -3D Studio Max R3 絕 活 大 公 開 原 著 : 榮 欽 科 技 主 筆 室 出 版 社 : 松 崗 出 版 社 本 書 內 容 可 分 為 兩 大 部 份, 從 介 紹 3D studio max 的 介 面 開 始, 到 範 例 跟 著 實 作, 最 後 還 有 特 效 和 動 畫 在 範 例 中 除 了 有 建 模 的 基 本 運 作 外 ( 如 簡 單 的 電 風 扇 滑 鼠 熱 帶 魚 ) 還 有 貼 圖 材 質 的 教 學, 最 後 才 是 一 些 常 用 到 的 特 效 以 及 簡 單 的 動 畫 ( 如 火 燄 特 效 跳 動 的 特 效 ) 因 為 本 書 是 以 初 學 者 的 觀 點 來 著 手, 所 以 對 初 學 者 來 說 是 一 本 學 了 比 較 容 易 上 手 的 教 學 書, 由 於 每 個 部 份 都 有 談 到 但 是 都 不 深, 所 以 還 需 多 加 參 考 其 他 的 書 籍 230 3D 動 畫 電 玩 技 術

241 書 名 :3D Studio Max R3.x 自 學 手 冊 原 著 : 廖 達 康 傅 富 垣 許 文 宏 出 版 社 : 第 三 波 資 訊 股 份 有 限 公 司 本 書 為 Autodesk 公 司 正 式 認 證 與 授 權 翻 譯 的 3D Studio Max R3 自 學 手 冊, 不 論 是 初 學 者 或 已 經 是 3ds Max 的 使 用 者, 都 是 必 讀 的 經 典 之 作 本 書 從 最 基 本 的 使 用 界 面 介 紹, 到 非 常 實 際 的 應 用 範 例, 都 做 了 最 深 入 的 演 繹, 甚 至 於 一 般 書 籍 鮮 為 提 及 的 Max Script 腳 本 程 式, 也 有 詳 細 的 說 明 書 名 :3D Studio VIZ/MAX R3.X 建 築 景 觀 篇 原 著 : 夢 幻 藝 術 工 作 室 出 版 社 : 文 魁 資 訊 股 份 有 限 公 司 本 書 用 具 有 經 濟 價 值 的 範 例 為 導 向, 一 方 面 您 可 以 從 中 得 到 經 驗 與 技 術, 另 一 方 面 您 可 以 直 接 用 本 書 所 指 導 的 範 例 使 用 書 名 :3D Studio MAX 動 畫 技 法 經 典 原 著 : 陳 志 丞 出 版 社 : 學 貫 出 版 社 它 其 中 有 範 例 有 深 有 淺 不 過 只 要 對 3ds max 的 操 作 介 面 熟 綀, 則 他 的 說 明 足 以 使 大 家 來 完 成 裡 們 的 範 例 3D 動 畫 電 玩 技 術 231

242 書 名 :3ds Max 4 動 畫 製 作 實 務 原 著 : 吳 權 威 呂 琳 琳 出 版 社 : 基 峯 資 訊 股 份 有 限 公 司 本 書 分 為 基 礎 篇 物 件 編 輯 篇 場 景 製 作 篇 動 畫 製 作 篇 和 實 例 應 用 篇 等 四 篇 首 章 介 紹 3D 繪 圖 的 軟 體 和 3D 動 畫 的 基 本 概 念, 其 餘 各 章 則 精 選 對 初 學 者 最 重 要 的 操 作 技 能, 包 括 3D 模 型 的 製 作 各 種 模 型 的 編 輯 技 巧 光 源 與 攝 影 機 的 設 定 物 件 的 材 質 設 定 各 種 動 畫 製 作 的 技 巧, 以 及 動 畫 彩 現 輸 出 等, 書 中 並 配 合 豐 富 的 實 例 應 用, 讓 讀 者 可 以 充 分 體 會 3ds max 的 強 大 功 能 書 名 : 嗯!3ds Max 我 也 會 原 著 : 白 光 宇 出 版 社 : 博 碩 文 化 其 編 排 簡 單 明 了, 內 容 入 淺 出, 給 開 學 習 的 人 可 以 有 很 大 的 學 習 空 間, 其 中 範 例 都 非 常 適 合 大 家 來 學 習 書 名 :3D 戲 法 3D Tricks 原 著 : 孫 祥 全 出 版 社 : 桑 格 文 化 有 限 公 司 其 編 排 較 散, 並 沒 有 依 程 度 來 區 分, 所 以 要 對 3ds max 的 操 作 環 境 已 經 上 手 的 人, 才 適 用 這 本 書 232 3D 動 畫 電 玩 技 術

243 書 名 :3D Studio Max 3 特 效 魔 法 師 原 著 : 大 新 資 訊 出 版 社 : 基 峯 資 訊 股 份 有 限 公 司 完 整 的 效 果 可 行 的 方 法 節 省 時 間 的 技 巧 以 及 實 際 的 應 用 因 為 電 腦 技 術 的 書 籍, 如 使 用 它 們 的 人, 都 不 盡 相 同 所 以 無 論 您 正 要 增 進 對 新 技 術 的 技 巧 磨 練 您 的 設 計 功 力 找 尋 製 作 效 果 的 新 方 式 或 者 只 是 要 尋 求 具 有 創 造 性 的 工 具, 只 要 翻 開 本 特 效 魔 法 師 的 書 就 可 以 開 始 書 名 : 人 體 建 模 必 成 攻 略 原 著 :Shin Dong Chan Yu Yeong Chang 譯 : 安 東 煥 出 版 社 : 美 工 科 技 有 限 公 司 針 對 3ds max 中 強 大 功 能 的 人 体 令, 深 入 淺 出, 不 論 建 模, 貼 圖 等 都 有 詳 加 說 明 書 名 :3DS MAX 建 築 技 法 -3.x 版 本 原 著 : 金 松 阿 出 版 社 : 美 工 科 技 有 限 公 司 學 習 3D 軟 體 程 式, 不 是 盲 目 地 使 用 選 單 與 與 程 式 中 的 命 令, 本 書 中 解 決 問 題 的 方 式, 是 以 建 築 原 理 為 基 礎, 通 過 2 個 相 互 對 比 的 數 位 建 模 實 例, 解 決 在 CAD, 算 圖, 動 畫 製 作, 設 計 建 築 建 模 時 普 遍 出 現 的 問 題, 而 對 輸 出 圖 像 的 Rftouch, 日 影 動 畫,Walk-Through, 窗 戶 的 貼 圖, 紋 理 的 繪 製, 這 些 問 題 則 採 取 循 序 漸 進 的 方 法 逐 個 解 決 3D 動 畫 電 玩 技 術 233

244 D 電 玩 書 名 : 完 全 剖 析 Direct3D 原 著 :Peter J. Kovach 編 譯 : 廖 荷 婷 孫 浩 淳 出 版 社 :Microsoft 微 軟 圖 書 這 本 書 的 內 容 是 用 DirectX 7.0 所 寫 的, 裡 面 介 紹 了 很 完 整 3D 的 概 念, 從 硬 體 到 程 式 設 計 都 有 清 楚 的 介 紹, 可 惜 的 是 裡 面 的 程 式 大 部 份 都 不 能 在 DirectX 8.0 執 行 了 書 名 : 深 入 淺 出 Direct3D- 應 用 程 式 設 計 原 著 : 徐 正 欣 黃 科 森 出 版 社 : 基 峯 資 訊 股 份 有 限 公 司 這 本 書 的 內 容 是 用 DirectX 5.0 所 寫 的, 算 是 很 舊 的 書 了, 不 過 還 是 有 一 點 參 考 價 值, 介 紹 了 早 期 3D 的 運 用 方 式 與 OpenGL 的 比 較 書 名 :DirectX 特 效 - 遊 戲 程 式 設 計 原 著 :Mason McCuskey 編 譯 : 阿 彬 工 作 室 黃 聖 峰 出 版 社 : 博 碩 文 化 這 本 書 的 內 容 是 用 DirectX 8.0 所 寫 的, 是 目 前 我 看 到 最 新 的 書, 厚 達 1000 頁, 有 非 常 完 整 的 DirectX 的 介 紹, 不 在 只 是 之 前 的 書 只 有 3D 的 部 份,8.0 是 一 個 重 大 的 改 版, 也 奠 定 了 DirectX 未 來 的 蓬 勃 發 展 6.2 參 考 網 址 逢 甲 大 學 資 訊 中 心 通 訊 第 六 期 -3D Studio MAX 在 多 媒 體 方 面 的 應 用 ( 繁 ) 內 容 : 介 紹 了 近 年 來 電 腦 動 畫 發 展 成 果, 以 及 3D Studio MAX 的 相 關 應 用 和 系 統 需 求 與 配 備 234 3D 動 畫 電 玩 技 術

245 discreet-3ds max ( 英 ) 內 容 :discreet 為 3ds max 的 開 發 公 司, 介 紹 3ds max 相 關 資 訊 及 最 新 資 訊 電 點 子 網 頁 及 3D 動 畫 特 訓 班 ( 繁 ) 內 容 : 電 腦 美 工 的 新 寵 兒 -3D 動 畫 軟 體, 全 文 摘 錄 於 2002 年 5 月 份, 洛 杉 磯 世 界 日 報 工 商 報 導 加 拿 大 Infocast Institute of Digital Arts-(IDA) 電 腦 藝 術 設 計 學 院 ( 繁 ) 內 容 :3D 動 畫 軟 體 設 施 - 介 紹 帶 領 動 畫 風 潮 的 Softimage Extreme 3D 及 當 前 電 腦 動 畫 業 的 焦 點 軟 體 :Alias/Maya 幻 想 世 界 的 魔 術 師 繁 ) 內 容 : 此 網 站 的 圖 檔 均 以 Bryce 及 Poser 兩 套 軟 體 為 主 軸 繪 製 而 成, 再 搭 配 KPT Parinter 3D Universe Photoshop 等 軟 体 為 輔 助 以 增 強 效 果, 在 不 斷 的 努 力 下, 完 成 作 品 已 超 過 三 百 多 幅, 絕 對 是 超 炫 的 繪 圖 效 果 C.O.P.Y 3D Animation Group( 繁 ) 內 容 : 主 要 介 紹 3ds Max 和 Maya 兩 套 軟 體 為 主 軸, 由 其 在 3ds Max 上 介 紹 更 為 仔 細, 是 一 個 相 當 不 錯 的 網 站 衛 道 科 技 ( 繁 ) 內 容 :Alias/Wavefront 是 世 界 第 一 品 牌 的 軟 體 公 司, 提 供 給 藝 術 工 作 者, 動 畫 師, 最 優 秀 的 製 作 工 具 來 表 達 無 比 的 創 意 3D 動 畫 電 玩 技 術 235

246 Internet Software University 軟 體 大 學 -3D 動 畫 軟 體 學 院 ( 繁 ) 內 容 :3ds max 是 目 前 全 球 銷 售 量 最 大 的 3D 模 型 動 畫 製 作 及 著 色 的 軟 體, 3ds max4 廣 泛 應 用 於 視 覺 效 果, 角 色 動 畫 及 下 一 代 的 遊 戲 Animation Domain 動 畫 領 域 ( 繁 ) 內 容 : 是 一 個 內 容 極 為 豐 富 的 一 個 網 站, 其 中 介 紹 3D 製 作 上 各 家 廠 牌 的 介 紹, 如 Maya 3ds Max Bryce Rhinoceros Flash 愛 迪 斯 科 技 股 份 有 限 公 司 ( 繁 ) ntro.phtml 內 容 : 介 紹 一 個 專 門 製 作 3D 動 畫 虛 擬 實 境 等 作 品 的 公 司 電 插 頭 CG Info 討 論 區 ( 繁 ) 內 容 : 是 一 個 軟 硬 體 討 論 區, 可 以 搜 尋 到 許 多 關 於 3D 的 主 題 及 問 題 討 論 3D CAFE( 英 ) 內 容 : 介 紹 3D 的 國 外 網 站 3D Artist( 英 ) 內 容 : 介 紹 3D 的 國 外 網 站 3D Site( 英 ) 內 容 : 介 紹 3D 的 國 外 網 站 236 3D 動 畫 電 玩 技 術

247 3D LUVR( 英 ) 內 容 : 介 紹 3D 的 國 外 網 站 經 濟 部 工 業 局 - 軟 體 產 業 服 務 團 ( 繁 ) 內 容 : 為 一 個 我 國 官 方 介 紹 軟 體 發 展 的 網 站 On-line Research Center for Internet Society 線 上 網 路 研 究 中 心 內 容 : 介 紹 探 討 我 國 線 上 網 路 發 展 的 網 站 PowerWorld 力 世 管 理 顧 問 股 份 有 限 公 司 內 容 : 同 打 造 你 我 的 虛 擬 世 界 的 線 上 遊 戲, 針 對 我 國 線 上 遊 戲 有 相 當 仔 細 的 分 析 內 容 On-line Research Center for Internet Society 線 上 網 路 研 究 中 心 內 容 : 本 文 將 討 論 尚 正 在 發 展 的 駭 客 倫 理 如 何 作 為 台 灣 網 路 遊 戲 發 展 的 社 會 基 礎 ( 職 業 倫 理 ) 基 本 上, 前 者 並 不 是 一 種 傳 統 所 認 定 的 職 業 繪 工 房 內 容 : 由 5 6 個 有 美 工 專 長 所 製 作 的 個 人 網 頁, 裡 面 有 一 些 不 錯 的 3D 網 站 連 結 DirectX 的 小 站 內 容 : 介 紹 早 期 的 DirectX 發 展 過 程 和 DirectX 一 些 基 本 元 件 的 概 念 3D 動 畫 電 玩 技 術 237

248 Simayi 小 站 內 容 : 介 紹 了 一 些 早 期 的 DirectX 的 書 籍 Peter 的 窩 內 容 : 一 些 DirectX 的 簡 介 龍 門 電 腦 工 作 室 內 容 : 有 一 些 認 識 DirectX 功 能 用 途 技 術 的 文 件 tom's hardware guide-tom 硬 體 指 南 內 容 :OpenGL 與 GeForce 競 爭 遊 戲 市 場 的 霸 主 地 位 台 灣 電 玩 雜 誌 全 球 資 訊 網 內 容 : 內 外 銷 經 營, 成 就 可 觀 韓 商 EOLITH 電 玩 事 業 正 旺! XROMS 內 容 : 介 紹 了 遊 戲 的 發 展 過 程 和 遊 戲 的 類 型 經 濟 部 工 業 局 - 軟 體 產 業 服 務 團 ( 繁 ) 內 容 : 為 一 個 我 國 官 方 介 紹 軟 體 發 展 的 網 站 Latte Game Research Center- 拿 鐵 遊 戲 研 究 院 內 容 : 一 個 專 門 介 紹 跟 遊 戲 有 關 消 息 的 網 站, 討 論 區 會 有 很 多 人 在 那 裡 討 論 遊 戲 製 作 和 3D 作 品 的 問 題 238 3D 動 畫 電 玩 技 術

249 電 子 工 程 專 輯 -NVIDIA 推 出 DirectX 8 開 發 工 具 內 容 : 這 是 一 則 說 明 DirectX8 之 後 的 版 本, 將 成 為 開 發 下 一 代 圖 形 應 用 的 必 備 工 具 Programmer 程 式 設 計 俱 樂 部 v2.0 內 容 : 這 是 一 個 程 式 語 言 的 討 論 區, 內 有 專 為 遊 戲 開 發 DirectX OpenGL 設 置 的 討 論 區, 是 一 個 非 常 好 的 網 站 3D 動 畫 電 玩 技 術 239