了得網計算機/網絡_交互動畫設計：Zbrush+Autodesk+Unity+Kinect+Arduino三維體感技

編輯推薦

交互設計師！設計理念前、技術掌握簡便。四色印刷，步驟清晰，配書光盤含案例視頻+模型文件。教你輕松學會設計、遙控動畫場景、角色，並進行即時互動！

內容簡介

本書從當代互動媒介與高科技數字平臺出發，橋接數字角色造型與交互技術，引導讀者運用先進的建模工具Zbrush、Autodesk，自主進行原創造型的數字化設計和形態塑造，並在Uni化交互引擎發布平臺、Arduino開源開發板平臺，結合當前流行的Kinect體感外設，進行傳感信號交互與動作實時遙控角色的藝術創作，具有跨平臺和多學科協同創新特點。

本書主要面向具有美術造型功底和圖形化創意思維的交互藝術專業人士，以及交互藝術愛好者，可作為動畫、遊戲、數字媒體、新媒體專業教材，也可以作為個人化和微型工作室進行交互遊戲開發和交互藝術創作的參考資料。

作者簡介

趙傑（Mr.Balancer），2009年畢業於四川美術學院影視動畫學院動畫專業，獲碩士學位。師從吳時敏和周宗凱教授。現任教於天津美術學院動畫繫和天津美術學院國際藝術教育學院中英數字媒體藝術專業。天津市“131”創新型人纔培養工程第三層次人選。河北工業大學計算機科學與軟件學院文化建設顧問。天津市動畫學會會員。2016年赴德國進行新媒體藝術的考察與研習。

董海山，2008年畢業於青島大學信息工程學院，獲工學碩士學位，全國計算機技術與軟件專業技術資格考試軟件設計師，全國計算機等級考試四級。2008~2014年，就職於阿爾卡特-朗訊青島研發中心，期間曾與貝爾實驗室的專家們共事，並獲得朗訊程序設計大賽二等獎。目前，在無線通訊領域獲國家專利一項。

第1章動畫創作與交互藝術001
1.1動畫創作與傳播媒介的發展/ 003
1.1.1動畫創作與媒介革新：從傳統到交互/ 004
1.1.2交互藝術在新媒體中的傳播/ 007
1.2交互動畫設計中的圖形化創新思維/ 011
1.2.1思維導圖/ 013
1.2.2用圖形化思維構思交互動畫設計/ 016
1.3交互動畫創作案例/ 019
1.3.1網絡交互動畫/ 022
1.3.2新媒體交互實驗/ 023
第2章數字角色概念稿設計026
2.1角色設計技法/ 026
2.1.1角色造型設計法則/ 026
2.1.2角色造型比例與風格把控/ 031第1章動畫創作與交互藝術001

1.1動畫創作與傳播媒介的發展/ 003

1.1.1動畫創作與媒介革新：從傳統到交互/ 004

1.1.2交互藝術在新媒體中的傳播/ 007

1.2交互動畫設計中的圖形化創新思維/ 011

1.2.1思維導圖/ 013

1.2.2用圖形化思維構思交互動畫設計/ 016

1.3交互動畫創作案例/ 019

1.3.1網絡交互動畫/ 022

1.3.2新媒體交互實驗/ 023

第2章數字角色概念稿設計026

2.1角色設計技法/ 026

2.1.1角色造型設計法則/ 026

2.1.2角色造型比例與風格把控/ 031

2.2角色概念稿繪制/ 033

2.2.1繪制工具介紹/ 033

2.2.2分層繪制技法/ 033

2.2.3建模參考圖的繪制/ 034

第3章數字角色造型技法039

3.1角色拓撲結構/ 039

3.1.1拓撲結構與多邊形建模/ 040

3.1.2頭部拓撲結構分析/ 041

3.1.3身體拓撲結構分析/ 049

3.2Zbrush角色塑造/ 062

3.2.1GoZ Zbrush與其他軟件的橋接/ 062

3.2.2Zbrush數字化雕塑技巧/ 063

3.2.3Zbrush紋理繪制/ 069

3.3Mudbox貼圖繪制/ 075

3.3.1Autodesk Send to數據互傳/ 076

3.3.2Mudbox數字化雕塑技巧/ 077

3.3.3Mudbox紋理繪制/ 083

第4章交互角色的綁定技術088

4.13ds Max骨骼繫統/ 089

4.1.1Character Studio骨骼繫統/ 090

4.1.2CAT骨骼繫統/ 095

4.1.33ds Max蒙皮技巧/ 102

4.2Maya角色化繫統/ 104

4.2.1HunmanIK角色化繫統/ 106

4.2.2Maya蒙皮技巧/ 111

4.2.3角色表情設置/ 112

第5章Kinect體感交互在動畫角色動作捕捉上的應用115

5.1微軟Kinect v1的動捕工具應用/ 116

5.1.1Kinect v1簡介/ 116

5.1.2Moionbuilder體感捕捉角色動作/ 117

5.1.3iClone動畫角色體感捕捉技術/ 123

5.2Kinect v2的動捕工具應用/ 127

5.2.1Kinect v2配置要求/ 128

5.2.2Brekel Pro Body體感捕捉與動畫數據傳遞/ 129

5.2.3iPi Mocap動捕技術與3ds Max角色動畫/ 130

5.2.4MyMocap動捕工具與Maya角色動畫/ 133

第6章Unity引擎在交互設計中的應用135

6.1Unity導入交互動畫角色/ 136

6.1.1Autodesk角色的導入/ 136

6.1.2Unity角色裝配/ 145

6.1.3Unity動作控制/ 150

6.2Unity與Kinect實時控制技術/ 171

6.2.1Unity結合Kinect v1體感技術/ 171

6.2.2Unity與Kinect v2開發/ 172

6.3Unity虛擬場景與空間營造/ 172

6.3.1虛擬場景的設計與導入/ 172

6.3.2場景材質與光影營造/ 173

6.3.3Unity增強實境技術/ 176

6.4PlayMaker可視化交互編程/ 178

6.4.1PlayMaker可視化設計交互事件/ 179

6.4.2角色智能AI邏輯設定/ 184

6.5Unity交互作品發布/ 188

6.5.1Unity在安卓平臺的發布/ 189

6.5.2Unity在PC平臺的發布/ 191

6.5.3Unity在網絡平臺的發布/ 192

第7章運用軟硬件開發交互動畫194

7.1采用開源單片機控制交互動畫/ 195

7.1.1Arduino開發與傳感器交互應用/ 196

7.1.2使用Arduino操控動畫角色/ 198

7.1.3Arduino交互控制的優化與改造/ 202

7.2圖形化編程工具在交互動畫中的應用/ 204

7.2.1圖形化編程簡史/ 205

7.2.2Mind+可視化編程與Arduino交互動畫控制/ 206

7.2.3ArduBlock 圖像代碼與Arduino交互動畫控制/ 209

7.3Arduino傳感器與Unity交互實例/ 210

7.3.1Arduino與Unity的交互工具：Uniduino/ 212

7.3.2硬件與軟件的交互/ 213

7.4交互動畫現場展示案例/ 215

7.4.1鍵鼠交互控制方案/ 216

7.4.2Midi樂器交互設計/ 217

7.4.3Kinect與Unity體感交互現場環節展示/ 221

參考文獻223

相關網站223

前言

在交互科技日新月異的時代，為動畫形像賦予智能邏輯，在虛擬與現實空間中進行藝術語言的傳達，是新時代實驗媒體創作者的歷史使命。而在智能移動媒介上，對動畫及實驗影像中的形像及情節，以互動的形式展現，在學科領域仍是一片藍海。
本書從動畫創作與傳播媒介的發展角度出發，用創意的視角、交互式的協作手段、藝術化的造型方式、實驗性的媒介表達，研究新媒體藝術語言，將以往熟知的繪畫、影視、動畫、遊戲領域，進行創作媒介的綜合嫁接，形成全新的、符合現代社會發展潮流，以及能夠代表中國當代數字媒體發展新趨勢的創作語言，探索新一代數字藝術制作人在現代媒介發展脈絡中的坐標與定位。
與此同時，在當前體感交互廣泛應用於生活和娛樂的潮流下，利用Kinect、Arduino、Unity等開源化軟硬件和圖形化編程工具，可以讓更多的大眾參與到DIY原創互動藝術作品的創作中，獲得新穎的多維交互感受，從而使藝術更加貼近大眾生活。在交互科技日新月異的時代，為動畫形像賦予智能邏輯，在虛擬與現實空間中進行藝術語言的傳達，是新時代實驗媒體創作者的歷史使命。而在智能移動媒介上，對動畫及實驗影像中的形像及情節，以互動的形式展現，在學科領域仍是一片藍海。

本書從動畫創作與傳播媒介的發展角度出發，用創意的視角、交互式的協作手段、藝術化的造型方式、實驗性的媒介表達，研究新媒體藝術語言，將以往熟知的繪畫、影視、動畫、遊戲領域，進行創作媒介的綜合嫁接，形成全新的、符合現代社會發展潮流，以及能夠代表中國當代數字媒體發展新趨勢的創作語言，探索新一代數字藝術制作人在現代媒介發展脈絡中的坐標與定位。

與此同時，在當前體感交互廣泛應用於生活和娛樂的潮流下，利用Kinect、Arduino、Unity等開源化軟硬件和圖形化編程工具，可以讓更多的大眾參與到DIY原創互動藝術作品的創作中，獲得新穎的多維交互感受，從而使藝術更加貼近大眾生活。

本書中所涉及的ZBrush是Pixologic在1999年開發的一款跨時代的3D軟件，兼有2D軟件的細膩繪制和3D強大的塑造功能，這些功能在《指環王》《加勒比海盜》《貝奧武甫》等影片的數字建模方面得到廣泛運用。設計師可以通過手寫板或者鼠標來控制Zbrush的立體筆刷工具，自由地以泥塑方式雕刻自己頭腦中的形像。至於拓撲結構、網格分布之類的繁瑣問題由Zbrush在後臺自動完成。GoZ功能使其可以傳送數據到其他主流三維軟件。

Autodesk是全球大的二維、三維設計和工程軟件公司，在數字設計市場，沒有哪家公司能在產品的品種和市場占有率方面與Autodesk匹敵。旗下的3ds Max、Maya、Mudbox、MotionBuilder是當前主流的三維角色制作軟件。

Kinect是微軟2009年6月在E3電子娛樂展覽會首次公布，開發者們可以基於Kinect能感知的語音、手勢和肢體信息，創造前所未有的互動性體驗。

Unity是由Unity Technologies開發的一個讓用戶輕松創建諸如三維視頻遊戲、場景可視化、實時三維動畫等類型互動內容的多平臺的綜合型交互開發引擎。

Arduino是2005年開發的一個基於開放原始碼的軟硬體平臺，構建於開放原始碼simple I/O開發板，使用開發完成件或其他控制器、LED、步進馬達或其他輸出裝置，也可以獨立運作成為跟互動軟件溝通的接口，開發出更多令人驚艷的互動作品。

本書由趙傑、董海山著，陳正翔、孟奇對於本書的完成提供了很多幫助，在此一並致謝。同時，感謝天津美術學院李志強教授在專業教學和藝術研究上給予的巨大支持。感謝我的家人，他們默默的支持給予了我充裕的科研時間，是我精神和物質上的強大後盾。

本書側重於對創新思維、藝術造型、交互實驗的探索，對於某些程序和硬件技術上的研究有待進一步深入，希望各位專家、讀者不吝賜教。

著者

2015年10月

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