3D计算机动画的制作，是一个非常耗时、且有很高的技术要求的工作。即使是单个动画场景，也需要经过包括建模、装配和动画制作等复杂工序。

尽管3D动画技术已经发展了几十年，由于这样的复杂性，往往只有娴熟的专业人员才可以完成3D动画的制作。

那么，是否可以建造一种工具，让每个人都可以进行3D动画的制作？

谷歌尝试着制作这样一种工具。他们的主要想法来源于艺术家的“casual mode”（译：休闲模式），这往往也是灵感迸发的时刻。比如，吉他手的即兴创作，演员在排练时随机加入的台词或动作，油画家速写下的画面。在这些场景中，艺术家们可以非常迅速地完整展现他们的想法，同时不惧怕犯错。这里的每个创造过程毫不费力，但却探索了新的可能性。

Monster Mash可以帮助任何人找到3D动画制作的“casual mode”。使用这个工具，用户随手勾勒出图案，Monster Mash可以自动将图案转换为3D模型。

同时，用户可以通过拖拽的方式，让3D模型动起来，形成3D动画。

这个工具的代码是开源的，地址：
https://github.com/google/monster-mash。

Monster Mash的实现，主要基于以下现象——多数3D模型都可以被描述为一系列有顺序的2D图像的重叠。这一想法，可以让3D动画的过程变得非常简单：用户勾画出2D平面轮廓，算法通过拼接、膨胀这些2D轮廓来构建3D模型，通过变形系统让模型动起来。

2D轮廓绘制

比如，用户希望画出一个3D的大象。第一步，画出大象的身体的轮廓，如图(a)。第二步，添加大象的其他部分，如腿，图(b)。这些部分的轮廓往往不会闭合，这意味告诉系统，重叠的部分需要平滑的连接和过渡，比如大腿根部没有闭合，因而身体和大腿需要过渡。

除此之外，用户可以绘制出被遮挡住的部分，如图(c)中远侧的腿，也可以指示出对称的遮挡部分，如图(d)。这些都可以通过简单的操作（右键、双击）告知软件。

通过这样的绘画，我们会得到一系列有顺序的2D区域。

拼接和膨胀

那么，这些2D区域是如何变成3D模型的呢？

以大象为例。首先，对于每个未闭合2D区域，系统找到能让其闭合的线段，如下图(a)红色线段，在此基础上，系统会认知到，这两个区域（腿和身体）需要被连接起来。因而，系统会将身体正面（面对我们的一面）沿着线段切开，将腿连接到切开的部分，下图(b)给出了左视图。

之后，系统会在连接处建立一个3D平面，这一建模基于泊松方程（图像平滑融合的常用方法），如图(c)。通过这个过程，我们就可以得到图(d)的大象，长得很奇怪的“扁平”大象。

为了解决“扁平”的问题，接下来会使用到一个多层变形系统，把3D建模的一些部分分开。这一过程是基于经典的as-rigid-as-possible (ARAP)方法。这一方法的本质，是求解优化问题，在保持局部细节不变的前提下，将身体的各个部分以前后方向来开，防止3D模型重叠。

加入动画

在3D模型的基础上，用户可以通过建立控制点，让3D模型动起来。在加入动画的过程中，变形系统会在保证模型局部不变的情况下，平滑、缓和地改变模型的大形态。

在这个过程中，控制点可以是很多个，每个点针对一个（身体）部件，因而可以实现较为复杂的动作，比如走路、踢腿等等。

看看这些奇形怪状的模型，想不想试试呢？测试版网站：http://monstermash.zone

参考文献：

开源代码：https://github.com/google/monster-mash
Cassidy Curtis and David Salesin, "Monster Mash: A Sketch-Based Tool for Casual 3D Modeling and Animation," https://ai.googleblog.com/2021/04/monster-mash-sketch-based-tool-for.html, accessed on Apr. 18, 2021.
Dvorožňák M, et al., "Monster mash: a single-view approach to casual 3D modeling and animation," ACM Transactions on Graphics (TOG), vol. 39, no. 6, pp. 1-12, Nov. 2020.

分享计算机前沿动态及干货。喜欢的话，记得点赞、收藏和关注哟。欢迎留言及评论。

3D动画制作太复杂？谷歌推出MonsterMash，绘画小白都能用相关推荐

最全的3D动画软件介绍来了！良心总结9款3D动画制作必备软件
现在,市面上流行着的3D动画软件如此之多,以至于很难敲定到底哪一款更适合自己或自己的团队.本篇文章带来了一些热门的.被视为行业标准的3D动画软件的介绍,帮助您更好地做出选择. 不仅如此,您还能从文章中 ...
3D动画制作软件有哪些？怎么使用
常见的 3D 动画制作软件有: Autodesk Maya Blender 3ds Max Cinema 4D Houdini Lightwave 3D 使用方法因软件不同而异,建议您根据自己的需求选 ...
Nukeygara Akeytsu（3D动画制作软件）官方正式版V20.3.5 | 动画制作软件哪个好用
Nukeygara Akeytsu 2020 是一款非常优秀且设计新颖功能完整的高效专业3D动画制作软件,旨在重新考虑"针对艺术家而非工程师"的角色装配和动画制作过程,通过全屏视口 ...
3D动画制作创意体现
首先,电视画面信息要清晰.准确.简洁.集中.动画制作公司的概念不同于一般的动画感,动画是一门综合性的艺术,它是绘画.卡通.电影.数字媒体.摄影.音乐.文学等艺术表现形式的集合.从不同的角度看,聚田文化 ...
MATLAB 3D 动画制作（一）- 3D 图形设计
MATLAB 3D 动画制作(一)- 3D 图形设计 MATLAB 3D Animation -- 3D object design Auther: Sonictl Northeastern Un ...
【OpenGL】“我叫MT”纯手工3D动画制作之1——基础介绍
最近在家研习面经,温习基础,索性花些时间将本科期间完成的一些学习之作整理出来,分享之余顺便水点经验其实这个事情起源于一门"计算机图形与动画(Computer Graphics & ...
3dmax和python做3d动画_Autodesk 3ds Max 2015(3D动画制作3dsmax2015)官方中文版下载 - 下载吧...
3dsmax2015官方中文版(3dsmax2015)能够为用户提供强大且即购即用的专业级3D动画创建功能,3dsmax2015具有用于3D建模.动画.模拟和渲染的创意工具集,可帮助游戏.电影和运动图 ...
AMEsim 3D动画制作流程
准备工作:首先确保所建模型可以正常仿真,并有仿真结果显示(后面动画对象的驱动需要使用该数据). 新建动画:可以单击动画图标,或单击向下箭头,这两种情况下,为当前系统创建一个新的动画. 注意: 一旦你创 ...
如何用python制作三维动画_用Python制作3D动画
很多小伙伴可能不知道,在3D动画甚至电影制作的过程中,Python也在其中扮演了很重要的角色呢! 比如皮克斯的动画片一般使用Maya软件制作,并且流程中使用到了大量的Maya Python插件. 另外 ...
3d max用不同目标做关键帧_3D动画制作流程大解析
普通的二维动画发展至今已有许久,基本上所有的画面全靠动画师一张张画出来,小编在这里也就不再多说了. 而现如今,3d动画已经有了独属于自己的地位.业界大牛如皮克斯.迪士尼等公司,已经做出了许多非常优秀的 ...

3D动画制作太复杂？谷歌推出MonsterMash，绘画小白都能用

2D轮廓绘制

拼接和膨胀

加入动画

3D动画制作太复杂？谷歌推出MonsterMash，绘画小白都能用相关推荐

最新文章

热门文章