环球影业的《柯莱利上尉的曼陀林》和派拉蒙影业的《兵临城下》都以斯图卡俯冲轰炸机的战斗场景为特色，尽管当今世界已没有仍在飞行的斯图卡飞机。《柯莱利上尉的曼陀林》和《兵临城下》这两部夏季电影中飞行的斯图卡飞机，都是位于伦敦的环球影业部门 Double Negative 的 3D 动画师使用 Linux 和 Alias|Wavefront Maya 创作的。Maya 是一款专业的 3D 软件包，用于为电影、电视和电脑游戏创建数字内容。在电影行业，Maya 被广泛用于各种效果，从包括哥伦比亚影业的《最终幻想：灵魂深处》在内的照片级真实效果，到包括梦工厂 SKG 的《勇闯黄金国》和《埃及王子》在内的经典赛璐珞动画。Linus Torvalds 将 Maya 3 描述为“在 Linux 上运行过的最复杂和强大的 3D 图形应用程序”。在本文中，我将评测 Linux Maya 4 的安装和使用，指出 Web 上 Maya 动画师感兴趣的资源，并采访将 Maya 移植到 Linux 的团队。

环球影业《柯莱利上尉的曼陀林》中的敌机斯图卡。可见的运动模糊是渲染过程中刻意生成的效果。

Maya 1 于 1998 年首次在 SGI IRIX 上发布，在那里它被认为是杀手级应用。事实上，Alias|Wavefront 是 SGI 的一个部门。Windows NT2000 版 Maya 于 1999 年首次出现，第一个 Linux 版本是 Maya 3，于 3 月发布，支持 Red Hat Linux。我的安装不会在典型的 Red Hat 上进行，而是在 Debian Woody 上，内核为 2.4.7。我的硬件配置是自组装的 Athlon 1.2GHZ、ASUS A7A266 主板、256MB DDR，以及 100GB 的 7,200RPM IDE 磁盘驱动器。对于图形，我们运行的是 XFree86 4.1.0，它在 ATI ALL-IN-WONDER RADEON 上使用加速的开源 DRI 驱动程序。构建和安装 4.1.0 以及加速的 RADEON 驱动程序本身就是一个故事——将在下个月介绍。

来自 Steven Stahlberg 的动画短片

Maya 4 的改进包括增强功能、优化和错误修复。它有一个新的 3D 绘画系统。对渲染、角色动画、笔刷和绘画工具以及游戏相关功能进行了更改。Maya 非线性运动编辑技术的增强功能包括时间扭曲、角色合并、拖放和角色集编辑。新的角色动画功能包括在前向运动学和反向运动学之间切换、基于四元数的 IK、运动轨迹、重影和抖动变形器（用于摆动角色肌肉）。用通俗易懂的话来说，它拥有你能想到的动画软件包的所有功能，甚至更多。

Maya 4 打开视图

作为面向专业动画师的商业软件，Maya 的定价也很高。Maya Builder 的售价为 2,995 美元，Maya Complete 的售价为 7,580 美元，Maya Unlimited 的售价为 16,000 美元。提供 30 天的免费试用期，学生可享受半价折扣。Builder 主要为游戏开发者配置。它包含完整的 polygonal 建模、UV 工具集（用于处理纹理）和基本动画功能，包括路径、缩放、关键帧，以及一些变形工具、一些 IK 解算器（用于逼真的运动）和完整的 API。Builder 不提供渲染器，因为游戏有自己的引擎。顺便说一句，大多数电影动画师使用 Pixar 的 RenderMan 软件来渲染他们的最终输出。Complete 是 Builder 加上 NURBS 工具、所有动画和 IK 工具，以及无限渲染。Unlimited 是 Complete 加上 Fur、Cloth 和 Live（用于将匹配移动蒙版与实景动作进行相机提取）。在启动 Maya 之前，您需要根据机器唯一的以太网 MAC 地址，在许可证管理器中输入单独提供的序列号。

Linux Maya Unlimited 以 RPM 文件集的形式提供，在我收到的 Maya 4 预发布软件包中约为 143MB。对于 Debian，我们当然需要 deb 文件而不是 RPM。这为我提供了一个尝试软件包转换器 Alien 的机会。作者 Joey Hess 说：“Alien 在 rpm、deb、Stampede slp 和 Slackware tgz 文件格式之间进行转换。如果您想使用来自与您系统上安装的不同发行版的软件包，您可以使用 alien 将其转换为您首选的软件包格式并安装它。”Alien 是 GPL 许可的，并且是 Debian 附带的软件包。

我使用了语法 alien -k package_name.rpm 来运行 Alien。当我针对 Maya 运行 Alien 时，它创建了一个 deb 文件，但也生成了一堆警告，格式如下：

dpkg-shlibdeps: warning:
format of maya_lib_name.so is not recognized

其中 maya_lib_name.so 是 Maya 附带的每个共享库。当我尝试启动 Maya 时，它终止了，无法找到其共享库。Hess 很快就纠正了它，“库可能已安装，但让 ldconfig 找到它们的必要符号链接未安装。”他建议手动运行 ldconfig，这确实奏效了。除了运行 ldconfig -v /usr/aw/maya4.0/lib 之外，我还将该目录名称添加到我的 /etc/ld.so.conf 文件中。

一个简单的多边形圆柱体

Maya 是一个大型应用程序，需要一些时间来加载其插件。像流行的 Linux 图像编辑器 GIMP 一样，它需要一段时间才能加载，但一旦启动，它就很快。Maya 加载完成后，您将看到 3D 空间中的网格平面。Maya 的功能大致可以分为建模、动画、动力学、着色器、渲染和插件。模型由多边形创建，但形状可以是刻面的或平滑的、有机的。在 3D 动画软件包中工作更像是雕刻而不是绘画。你确实需要成为一名艺术家。

Maya 的用户界面以 Hotbox 为中心，Hotbox 是弹出菜单的蜘蛛网。Hotbox 通过按空格键实现快速菜单访问。然后，您从中心位置拖动到所需的菜单。虽然提供了下拉菜单，但许多动画师会将其关闭，因为使用 Hotbox 更快、更直观。

Maya 的热键是对 vi 键导航理论的改进：位置、位置、位置。热键的放置根据操作速度，就像 QWERTY 键盘一样。QWERTY 键功能是 Q 代表选择，W 代表平移，E 代表旋转，R 代表缩放，T 代表显示操纵器，Y 代表上次使用的工具。对于训练有素的操作员来说，此系统非常快速，但起初会令人困惑。请注意，Maya 中的一切都是可自定义的。使用内置的 MEL 脚本语言，您可以更改任何您不喜欢的内容，甚至包括 Maya 的整个 GUI。Maya 的创建者有时不得不询问 Maya 动画师在其屏幕上运行的是什么应用程序。它可能看起来与 Maya 完全不同。

转换为 SubD 圆柱体后，从四个角度同时查看的相同圆柱体

让我们制作一个简单的图形。顶部的图标创建基本形状。形状可以是多边形、细分表面 (SubD) 或 NURBS。多边形是刻面形状，而 SubD 和 NURBS 是平滑的。创建形状时，它们会弹出到原点 0,0,0。查看形状可能需要移动视图透视以面对对象。一种简单的方法是使用“视图® 框选”。左侧的图标行包含缩放、移动和旋转工具。抓住对象的 x-y-z 手柄之一即可对其进行操作。

仅从一个角度查看往往会产生误导并导致错误。发生的情况是，当您处理对象时，您可以看到的一侧看起来很好，但侧面和背面最终会偏离得很远。快速单击空格键切换到四视图模式。在此模式下，您可以同时从多个角度查看您正在执行的操作。

作为多边形创建的对象可以转换为另一种类型，例如 SubD 或 NURBS。SubD 曲面的优点是您可以使用单个基本体构建完美的平滑复杂对象。当您为 SubD 制作动画时，它不会因接缝而散架。NURBS 可能需要将单独的部件缝合在一起。使用 SubD 曲面更像多边形，因为可以拉伸区域，例如，在手上创建手指。您还可以向 SubD 添加细节级别，以在局部区域创建复杂特征，例如手上的指关节。

单击空格键切换到四视图模式，这对于同时从多个角度查看您的作品至关重要。

在使用 Maya 时，最初的反应往往是沮丧。虽然简单的任务很容易和直观，但该工具的纯粹复杂性击败了新手。学习曲线陡峭。该软件附带了出色的教程，但这些书籍假设您以前见过 Maya。按照教程（否则非常出色）的步骤操作，在软件中找到手册引用的选项框或菜单的位置是一项艰苦的工作。菜单很多，而且深入多层。甚至还有一个搜索框来查找特定菜单，这是一个周到但令人清醒的功能。

有关 Maya 功能和 3D 图形的详细概述，请参阅 Alias|Wavefront 出版的《Maya 艺术》一书（2000 年）。如果您决定只买一本书（除了手册），这可能是您的最佳选择，而且它放在您的咖啡桌上也很好看。第三方书籍包括《精通 Maya 3》（2001 年）、《使用 Maya 的数字特效动画》（1999 年）和《Maya 照明：游戏》（2001 年）。Maya 4 没有重大变化，因此关于版本 3 的书籍仍然可用。

在 Maya 中搜索菜单

Web 上提供了大量关于 Maya 的信息，首先是 Alias|Wavefront 自己的网站。除了描述 Maya 在电影制作中的应用之外，它还列出了活动、职位发布、行业链接、邮件列表、用户组和 HOWTO 指南。您可以在那里下载着色器、源图像、道具、MEL 脚本、绘画效果、示例项目、插件、屏幕保护程序和桌面图片。另一个内容丰富的网站是 HIGHEND3D。而且，3D CAFE 声称他们是世界上最大的计算机图形艺术家网站。这两个网站都有专门介绍 Maya 的大型版块。专门介绍 3D 图形的杂志包括《计算机图形世界》、《CGI》、《3D 世界》和《计算机艺术》，所有这些杂志都有网站。

在 users.pandora.be/gds/maya/gallery.htm 上有一个吸引人的 Maya 项目画廊。如果您对真实感感兴趣，您可能想访问 Steven Stahlberg 的画廊，并查看 optidigit.com/stevens/howto.html 上关于创建人脸的教程。

Maya 工程总经理 Kevin Tureski 说，Maya 在 Linux 上运行的原因很简单：“对 Linux 的需求变得强烈起来。代表我们战略客户的视觉效果协会 (VES) 大约在一年前与我们举行了一次会议，表达了对 Linux 的强烈渴望。”VES 成员来自主要的电影公司。

据 Tureski 称，Maya 大约有 2000 万行代码、15000 个源文件和 15000 个类。Linux Maya 首席开发人员 Wayne Arnold 说，他们使用 Red Hat 6.2 和 gcc 2.91.66 进行了编译，尽管也支持 Red Hat 7.1。与 Maya 一起使用的 Linux 工具包括 vi、Emacs、gdb 和 ddd。

对加速图形的支持是移植到 Linux 的一个痛点。“直到今年 3 月，Linux 才变得可行，能够完全支持我们的配置”，Tureski 说。“Maya 是一个非常庞大的应用程序。操作系统和 OpenGL 都被推到了极限。”Arnold 说，支持 HP fx10、ATI FireGL2 和 NVIDIA 的驱动程序。不支持 RADEON 和 NVIDIA 开源驱动程序。“我们花了很多时间与显卡驱动程序制造商合作，以使 Maya 得到完全支持”，Arnold 说。“最大的问题是获得正确的 24 位视觉效果。驱动程序中存在许多内存泄漏和其他错误，因为它们太新了。一些像素类型操作和三角形区域尚未实现硬件加速。”Maya 中添加了新代码，以消除对硬件覆盖层的需求，从而提供与（不受支持的）非加速驱动程序的兼容性。

HP 上的 Red Hat 是 Linux Maya 的初始配置，其他 PC 机器被描述为处于几乎完成的各种状态。“音频是一个挑战，并且仍然是”，Tureski 说。他们正在写入 OSS 声音 API。Linux 上的 Maya 几乎等同于 Windows 和 IRIX 上的 Maya。缺少的一件事是读取 AVI、QuickTime 和 MPEG 文件的能力。关于 QuickTime 播放器，ILM 研究主管 Andy Hendrickson 说，他们的 Linux QuickTime 代码库可能会开源。

正如上个月的专栏文章所述，梦工厂 SKG 正在 Linux 上使用 Maya 制作他们的下一部动画电影长片《小马王》。许多其他工作室正在将 Linux 切换到他们的动画和特效桌面。部分归功于 Maya，Linux 正在成为电影行业技术桌面的首选。

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