CN111445558B - 一种应用Alembic格式的三维制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用Alembic格式的三维制作方法，包括：步骤1，根据模型文件分别生成绑定文件和材质文件，材质文件的所有模型均带有blendshape节点；步骤2，参考含有绑定信息的绑定文件制作含有模型的动画文件，将动画文件导出为带有cache节点信息的Alembic格式数据；步骤3，将参考用的材质文件的模型连接到Alembic格式数据的cache节点信息上，删除Alembic格式数据原有模型；步骤4，将Alembic格式数据的cache节点信息连接到材质文件的blendshape节点上，通过材质文件的blendshape节点驱动Alembic格式数据的模型动态；步骤5，使用得到的Alembic格式数据进行相关的灯光分层。该方法能在材质更改时自动赋予材质。

Description

一种应用Alembic格式的三维制作方法

技术领域

本发明涉及三维动画制作领域，尤其涉及一种应用Alembic格式的三维制作方法。

背景技术

现有的三维动画制作流程大体由模型、材质、绑定、动画、灯光渲染等几个环节组成，类似于“流水线”方式，每个环节制作完成后进入后续环节。但这种制作流程存在的弊端是：因为是“线性化”的流程会造成一是人员利用率不高，后面环节制作人要等前面环节完成才可以开始制作，另外一点文件会越来越大，造成软件操作会越来越卡，文件渲染慢，渲染成本高。

现在国内各动画公司为了优化流程，很多公司引用了Alembic格式，Alembic格式是ILM(工业光魔公司)和Sony Pictures Imageworks公司共同开发了一个能够跨越不同的软件之间共享复杂的动态文件存储格式。简单说这种文件格式只记录模型点的位移信息，是一种通用格式，不会保留每个软件独自的节点信息，因为每个软件独自的节点其他软件中无法使用，例如：渲染器材质节点、绑定变形器节点以及约束节点等在其他软件中均无法使用。

目前支持Alembic格式的软件有Maya、Max、Hodini、Nuke、Unity、Unreal Engine等各种主流CG软件。这些软件都可以通过Alembic格式进行文件转换。这种Alembic格式导入到三维软件中由两部分组成，一部分是模型节点，一部分是cache节点信息，不带材质的模型节点动态由cache节点信息来驱动。

制作流程中使用Alembic格式的优点是文件所带的信息少，文件干净，开启文件、操作文件和渲染文件速度快，提高制作效率，节约渲染成本。缺点是模型节点不带材质，因此在流程中要赋予材质信息。图1所示为行业内常用的使用Alembic格式的动画制作流程：其中，步骤1、2、4、5对应的箭头图标代表文件生成需拿上游环节文件进行制作；步骤3对应的箭头图标代表文件生成需参考上游环节文件(参考reference是maya引用文件的一种方式，使用这种方式，资产文件更新，镜头文件会自动刷新这个参考文件的所有信息，包括材质贴图)；步骤1代表材质文件要拿模型文件制作，步骤2代表绑定文件要拿材质文件制作，步骤3代表动画参考绑定文件制作，步骤4是由动画文件生成的Alembic格式数据，给到灯光环节进行分层，步骤5是将材质文件的材质赋予到Alembic格式数据上。

目前这种使用Alembic格式的动画制作流程，虽然通过Alembic格式数据将动画文件与灯光环节的分层文件进行分离，但由于要将材质文件的材质信息赋予到Alembic格式数据上，一旦材质文件的材质进行修改还要再次将材质赋予到Alembic格式数据上，这样就存在增加了赋予材质工作量的问题。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种应用Alembic格式的三维制作方法，能解决现有使用Alembic格式的动画制作流程中，材质文件的材质修改都要再次将材质赋予到Alembic格式数据上，存在增加赋予材质工作量的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种应用Alembic格式的三维制作方法，包括：

步骤1，根据模型文件分别生成含有绑定信息的绑定文件和含有材质的材质文件，所述含有绑定信息的绑定文件与所述含有材质的材质文件的模型的拓扑结构一致，所述含有材质的材质文件的所有模型均带有blendshape节点；

步骤2，参考所述含有绑定信息的绑定文件制作含有模型的动画文件，将制作完成的动画文件导出为带有cache节点信息的Alembic格式数据；

步骤3，使导出的所述Alembic格式数据参考所述含有材质的材质文件，将所述含有材质的材质文件的模型连接到所述Alembic格式数据的cache节点信息上，删除所述Alembic格式数据原有的模型；

步骤4，将所述Alembic格式数据的cache节点信息连接到参考的所述含有材质的材质文件的blendshape节点上，通过所述含有材质的材质文件的blendshape节点驱动所述Alembic格式数据的模型动态；

步骤5，使用所述步骤4得到的Alembic格式数据进行相关的灯光分层。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的应用Alembic格式的三维制作方法，其有益效果为：

通过根据模型文件分别生成含有绑定信息的绑定文件和含有材质的材质文件，且两个文件包含模型的拓扑结构一致，Alembic格式数据利用的是参考绑定文件生成的动画文件导出的Alembic格式数据，参考的是材质文件，通过参考材质文件，保证最终的Alembic格式数据的材质也随带材质的材质文件的材质更新而更新，因为修改材质直接修改带材质的材质文件；并且，因为参考的材质文件连接的是Alembic格式数据的cache节点信息，因此保证参考的材质文件有动态，材质修改时，减少了赋予材质的工作量，该方法完美解决了传统方法中Alembic格式数据中模型材质更改无法自动化赋予的问题，结合流程工具可实现自动化导出Alembic格式数据，自动创建Alembic格式数据，极大提高了制作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为现有技术提供的使用Alembic格式的动画制作流程图；

图2为本发明实施例一提供的应用Alembic格式的三维制作方法的流程图；

图3为本发明实施例二提供的应用Alembic格式的三维制作方法的流程图；

具体实施方式

下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

参见图2，本发明实施例提供一种应用Alembic格式的三维制作方法，包括：

步骤1，根据模型文件分别生成含有绑定信息的绑定文件和含有材质的材质文件，所述含有绑定信息的绑定文件与所述含有材质的材质文件的模型的拓扑结构一致，所述含有材质的材质文件的所有模型均带有blendshape节点；

步骤2，参考所述含有绑定信息的绑定文件制作含有模型的动画文件，将制作完成的动画文件导出为带有cache节点信息的Alembic格式数据；

步骤3，使导出的所述Alembic格式数据参考所述含有材质的材质文件，将所述含有材质的材质文件的模型连接到所述Alembic格式数据的cache节点信息上，删除所述Alembic格式数据原有的模型；

步骤4，将所述Alembic格式数据的cache节点信息连接到参考的所述含有材质的材质文件的blendshape节点上，通过所述含有材质的材质文件的blendshape节点驱动所述Alembic格式数据的模型动态；

步骤5，使用所述步骤4得到的Alembic格式数据进行相关的灯光分层。

上述方法步骤2中，导出为带有cache节点信息的Alembic格式数据为：

在制作含有模型的动画文件后，在该动画镜头的最后一帧的多一帧的位置K一帧，在多出10帧的时候K一个位移，导出Alembic格式数据时，多输出10帧的Alembic格式数据，使导出的Alembic格式数据带有cache节点信息。

上述方法步骤1中，按以下方式根据模型文件分别生成含有绑定信息的绑定文件和含有材质的材质文件，包括：

根据模型文件先生成带有材质的绑定文件，再根据带有材质的绑定文件分别对应生成一个带有材质并去掉绑定信息的材质文件和一个去掉材质并保留绑定信息的绑定文件。

上述方法步骤1中，按以下方式根据模型文件分别生成含有绑定信息的绑定文件和含有材质的材质文件，包括：

根据模型文件各生成一个带有绑定信息的绑定文件和一个带有材质的材质文件。

下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。

本发明提供一种应用Alembic格式的三维制作方法，根据制作材质文件和绑定文件的不同，包括以下两种方式，分别用两个实施例来说明。

实施例一

参见图2，本实施例提供一种应用Alembic格式的三维制作方法，包括以下步骤：

步骤1，使用模型文件依次生成材质文件和绑定文件，得到带有材质的绑定文件，通过代码对于上传的带有材质的绑定文件分别生成一个render文件和一个anim文件；其中，render文件带有材质并去掉绑定信息，对其中的所有模型做blendshape，使每个模型带有blendshape节点，这个文件相当于材质文件的版本；anim文件去掉材质并保留绑定信息，使动画文件减轻负重(带有材质信息，动画k帧会慢)，这个文件相当于绑定文件的版本；通过一个文件生成这两个版本的文件，目的是保证这两个文件的模型的拓扑结构一致(拓扑结构一致才能保证Alembic格式数据连接的正确)；

步骤2，动画文件参考anim文件进行制作，制作完成含有模型的动画文件，导出成Alembic格式数据；为保证导出的Alembic带有cache节点信息，要保证动画文件参考的文件需有位移变化，而动画文件中有些角色/道具没有位移变化，只是移到某个位置K了下帧，这里导出的Alembic格式数据只有模型而没有cache节点信息，为使导出的Alembic格式数据带有cache信息，通过程序在这个镜头的最后一帧的多一帧的位置K了一帧，在多出10帧的时候K了一个位移，并多输出10帧的Alembic格式数据，这样保证导出的Alembic格式数据带有cache节点信息；

步骤3，最终的Alembic格式数据参考的是render文件，批量将参考的render文件的模型连接到Alembic格式数据的cache节点信息上(前提条件是，render文件的模型的拓扑结构必须和anim文件导出的Alembic格式数据的模型的拓扑结构一致，步骤1已解决)，删除掉原有的Alembic格式数据的模型(其他公司是利用这个模型赋予材质)，这样一方面通过参考render文件，保证最终的Alembic格式数据材质也随带材质绑定文件的材质更新而更新(修改材质直接修改带材质的绑定文件)；另一方面，参考的render文件因为连接的是Alembic格式数据的cache节点信息，因此保证参考的材质文件有动态；

步骤4，将Alembic格式数据的cache节点信息连接到render文件的blendshape节点上，再通过blendshape节点驱动Alembic格式数据的模型动态，Alembic格式数据的cache节点信息直接连接到参考的render文件的模型上很容易造成材质资产更新后，文件变线框显示无法显示材质，完美解决材质变线框问题；

步骤5，使用所述步骤4得到的Alembic格式数据进行相关的灯光分层。

上述实施例一引用的图2中，步骤1表示材质文件拿模型文件制作；步骤2表示绑定文件拿材质文件制作(这里绑定文件带有材质信息，未来更新材质信息只要更新绑定文件即可)；步骤3表示绑定文件上传服务器过程通过代码生成anim文件(该anim文件即是含有绑定信息的第二绑定文件)，并去掉了材质信息，保留绑定信息；步骤4表示绑定文件上传服务器通过代码生成render文件(render文件即为带有材质的第一材质文件)，并保留材质信息，去掉绑定信息，并对render文件的模型做blendshape；由于anim和render这两个文件都是由绑定文件生成的，因此这两个文件含有模型的拓扑结构永远一致；步骤5表示动画文件参考的是anim文件；步骤6表示Alembic格式数据参考的是render文件；步骤7的箭头符号表示对动画文件的模型导出为Alembic格式数据，并将导出的Alembic格式数据导入到Alembic格式数据中，Alembic格式数据利用代码将render参考的模型信息所连的blendshape节点连接到Alembic格式数据的cache节点信息上。由于导出的Alembic格式数据的模型参考的是anim文件的模型，它的拓扑结构和需被连接的render文件的模型拓扑结构一致，因此能保证render文件的模型信息连接Alembic格式数据的cache节点信息后，模型的动态和动画文件一致；在动画文件导出成Alembic格式数据前，要在这个镜头帧数范围外进行位移k帧，保证导出的Alembic格式数据带有cache节点信息；连接render文件的blendshape节点能保证每次资产的绑定文件的材质更新后，Alembic格式数据的材质不会变线框，造成渲染出问题；步骤8使用完成的Alembic格式数据进行相关的灯光分层。

本发明的方法至少具有以下有益效果：

(1)完美解决了传统方法中Alembic格式数据中模型材质更改无法自动化赋予的问题，结合流程工具可实现自动化导出Alembic格式数据，自动创建Alembic格式数据，极大提高效率。

(2)通过该方法，Alembic格式数据使用render文件参考，利用的是动画文件导出的Alembic格式数据，灯光文件使用Alembic格式数据进行分层，做到真正的灯光文件与动画文件的分离(不直接使用动画文件制作)，保证分层文件不会带入动画文件的节点，渲染出错率大大降低。

(3)使用该方法，分层文件只需更新Alembic格式数据(即只需重新输出动画文件的Alembic格式数据)，就能保证所有分层文件的动画进行更新，而无需重新分层，这样灯光环节可提前进入制作(无需等待动画镜头完全通过，等动画镜头完全通过后，重新输出Alembic格式数据)，这样会压缩项目整体周期，节约项目成本。

(4)使用Alembic格式数据进行分层，因去掉绑定信息(无变形器，簇等其他节点)文件负重小，文件打开快，运行快，渲染快，提高文件制作效率并减少渲染成本。

实施例二

参见图3，本实施例提供另一种方式的应用Alembic格式的三维制作方法，其与实施例一不同的是步骤1，本方法的步骤1不通过参考带材质的绑定文件生成两个版本的文件，由模型文件直接制作绑定文件(即是含有绑定信息的绑定文件)，由模型文件直接制作材质文件(即是带有材质的第一材质文件)，在后续的步骤2中，动画文件直接参考绑定文件；由动画文件导出的Alembic格式数据直接参考材质文件，且材质文件中的模型做了blendshape，即步骤2至4进行动画文件和Alembic格式数据的处理与实施例一基本相同，可参见实施例一，在此不在重复。

本发明方法中，由于材质文件的模型做了blendshape，Alembic格式数据参考材质文件(或相关的版本文件)，保证了Alembic格式数据的每个模型的cache节点信息连接到对应材质文件的模型的blendshape节点上，实现了更新材质文件参考的材质文件的模型不会变线框，避免了无法正常渲染；利用Alembic格式数据的cache节点信息，而不是模型信息，将参考的模型连接到cache节点信息上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种应用Alembic格式的三维制作方法，其特征在于，包括：

步骤1，根据模型文件分别生成含有绑定信息的绑定文件和含有材质的材质文件，所述含有绑定信息的绑定文件与所述含有材质的材质文件的模型的拓扑结构一致，所述含有材质的材质文件的所有模型均带有blendshape节点；

步骤2，参考所述含有绑定信息的绑定文件制作含有模型的动画文件，将制作完成的动画文件导出为带有cache节点信息的Alembic格式数据；

步骤3，使导出的所述Alembic格式数据参考所述含有材质的材质文件，将所述含有材质的材质文件的模型连接到所述Alembic格式数据的cache节点信息上，删除所述Alembic格式数据原有的模型；

步骤4，将所述Alembic格式数据的cache节点信息连接到参考的所述含有材质的材质文件的blendshape节点上，通过所述含有材质的材质文件的blendshape节点驱动所述Alembic格式数据的模型动态；

步骤5，使用所述步骤4得到的Alembic格式数据进行相关的灯光分层。

2.根据权利要求1所述的应用Alembic格式的三维制作方法，其特征在于，所述方法步骤2中，导出为带有cache节点的Alembic格式数据为：

在制作含有模型的动画文件后，在该动画镜头的最后一帧的多一帧的位置K一帧，在多出10帧的时候K一个位移，导出Alembic格式数据时，多输出10帧的Alembic格式数据，使导出的Alembic格式数据带有cache节点信息。

3.根据权利要求1或2所述的应用Alembic格式的三维制作方法，其特征在于，所述方法步骤1中，按以下方式根据模型文件分别生成含有绑定信息的绑定文件和含有材质的材质文件，包括：

根据模型文件先生成带有材质的绑定文件，再根据带有材质的绑定文件分别对应生成一个带有材质并去掉绑定信息的材质文件和一个去掉材质并保留绑定信息的绑定文件。

4.根据权利要求1或2所述的应用Alembic格式的三维制作方法，其特征在于，所述方法步骤1中，按以下方式根据模型文件分别生成含有绑定信息的绑定文件和含有材质的材质文件，包括：

根据模型文件各生成一个带有绑定信息的绑定文件和一个带有材质的材质文件。

Images