第5章動(dòng)畫(huà)制作

1、1第第5 5章章 動(dòng)畫(huà)制作動(dòng)畫(huà)制作5.1 5.1 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)基礎(chǔ) 5.2 Flash 5.2 Flash 動(dòng)畫(huà)制作動(dòng)畫(huà)制作5.3 3ds Max5.3 3ds Max三維動(dòng)畫(huà)制作三維動(dòng)畫(huà)制作2 采用圖形和圖像處理技術(shù)，借助于計(jì)算機(jī)編程或動(dòng)畫(huà)制作軟件生成一系列的景物畫(huà)面。每一幅畫(huà)面稱(chēng)為一幀。 利用人眼的“視覺(jué)殘留”效應(yīng)，只需把畫(huà)面的刷新頻率保持在每秒24幀左右，人眼看到的就是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的畫(huà)面效果，但是每秒24幀的刷新頻率會(huì)讓人眼感到畫(huà)面的閃爍，實(shí)際電影播放過(guò)程中，有一個(gè)遮擋板每秒遮擋24次，所以電影的刷新頻率實(shí)際為每秒48次，有效地消除了閃爍又節(jié)省了膠片。3二傳統(tǒng)影視動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型二傳統(tǒng)

2、影視動(dòng)畫(huà)的類(lèi)型（1 1）空間視覺(jué)效果）空間視覺(jué)效果 二維動(dòng)畫(huà)（平面動(dòng)畫(huà)） 三維動(dòng)畫(huà)（立體動(dòng)畫(huà)）（2 2）動(dòng)畫(huà)播放方式）動(dòng)畫(huà)播放方式 順序動(dòng)畫(huà) 交互式動(dòng)畫(huà)（3 3）動(dòng)畫(huà)播放的幀數(shù)）動(dòng)畫(huà)播放的幀數(shù) 全動(dòng)畫(huà)（即逐幀動(dòng)畫(huà)） 半動(dòng)畫(huà)（只繪制12幀或8幀畫(huà)面，播放時(shí)每一幀重復(fù)播放1次或2次）4三計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的分類(lèi)三計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的分類(lèi)1 1、關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)、關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)關(guān)鍵幀關(guān)鍵幀：在連續(xù)變化的畫(huà)面中動(dòng)作變化出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的畫(huà)面。 計(jì)算機(jī)中一般只繪制關(guān)鍵幀，關(guān)鍵幀之間的畫(huà)面則由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成。2 2、路徑動(dòng)畫(huà)、路徑動(dòng)畫(huà) 就是預(yù)先畫(huà)出一條運(yùn)動(dòng)的路線，使場(chǎng)景中的對(duì)象沿指定的路線運(yùn)動(dòng)。3 3、變形動(dòng)畫(huà)、變形動(dòng)畫(huà) 需要定義

3、圖像的特征結(jié)構(gòu)，按照特征結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形的技術(shù)被廣泛應(yīng)用在電影特技處理上。4 4、粒子動(dòng)畫(huà)、粒子動(dòng)畫(huà) 模擬一些隨機(jī)場(chǎng)景如雨雪、火焰和氣流。通過(guò)控制粒子系統(tǒng)中的粒子數(shù)、粒子運(yùn)動(dòng)速度、加速度和生命周期等參數(shù)可以生成粒子的動(dòng)畫(huà)效果。5 1 1、二維動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程、二維動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程 關(guān)鍵幀制作 中間畫(huà)面的生成 分層制作與合成 著色 預(yù)演 2 2、三維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程、三維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程 對(duì)三維物體進(jìn)行建模 對(duì)物體指定材質(zhì)并貼圖 設(shè)置場(chǎng)景的燈光和攝象機(jī) 設(shè)置三維物體的動(dòng)畫(huà)效果 渲染輸出四計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程四計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程65.3 3ds MAX5.3 3ds MAX三維動(dòng)畫(huà)制作三維動(dòng)畫(huà)制作一、一、3ds

4、 MAX3ds MAX工作環(huán)境工作環(huán)境 動(dòng)畫(huà)播放頭列號(hào) 工具欄 工作區(qū) 時(shí)間軸列號(hào) 命令面板 動(dòng)畫(huà)播放控制 設(shè)置關(guān)鍵點(diǎn) 視圖控制區(qū) 菜單欄 7例例1 1、花籃的制作、花籃的制作（1）建模 標(biāo)準(zhǔn)基本體中的茶壺（2）材質(zhì)與貼圖 雙面、線框、位圖貼圖（3）渲染輸出目標(biāo) ：了解物體的簡(jiǎn)單建模、材質(zhì)貼圖的作用和渲染輸出結(jié)果的流程。8例例2 2、旋轉(zhuǎn)的地球、旋轉(zhuǎn)的地球（1）建模與修改 球體（x軸稍放大）（2）材質(zhì)與貼圖 漫反射貼圖、凹凸貼圖（3）記錄關(guān)鍵幀 自動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)，Z軸旋轉(zhuǎn)720度（4）渲染動(dòng)畫(huà) 輸出范圍、畫(huà)面大小、輸出文件目標(biāo)：了解簡(jiǎn)單三維動(dòng)畫(huà)制作的過(guò)程和動(dòng)畫(huà)的渲染輸出目標(biāo)：了解簡(jiǎn)單三維動(dòng)畫(huà)制作的過(guò)

5、程和動(dòng)畫(huà)的渲染輸出9二、基本操作二、基本操作n 主要知識(shí)點(diǎn)主要知識(shí)點(diǎn) 視圖的控制視圖的控制 坐標(biāo)系的選擇坐標(biāo)系的選擇 對(duì)象的選取和變換對(duì)象的選取和變換 對(duì)象的復(fù)制對(duì)象的復(fù)制 對(duì)象的對(duì)齊對(duì)象的對(duì)齊n 難點(diǎn)難點(diǎn) 三種復(fù)制方式的區(qū)別三種復(fù)制方式的區(qū)別 對(duì)物體軸心點(diǎn)的控制對(duì)物體軸心點(diǎn)的控制101 1、視圖的控制、視圖的控制 （1 1）視圖的分類(lèi)與布局）視圖的分類(lèi)與布局 正視圖： 頂、底、前、后、左、右 透視圖：會(huì)產(chǎn)生近大遠(yuǎn)小的透明形變效果 用戶視圖：不產(chǎn)生透視形變 （2 2）視圖的選擇）視圖的選擇 用鼠標(biāo)右鍵切換不影響當(dāng)前選中的對(duì)象。 （3 3）視圖的控制）視圖的控制11（4 4）對(duì)象的顯示方式）對(duì)象

6、的顯示方式平滑+高光線框邊面面面+高光平面亮線框邊界框12（5 5）3ds MAX3ds MAX的坐標(biāo)系的坐標(biāo)系世界坐標(biāo)xy屏幕坐標(biāo)切換坐標(biāo)13視圖坐標(biāo)系視圖坐標(biāo)系：透視圖顯示為世界坐標(biāo)，正交視圖顯示為屏幕坐標(biāo)局部坐標(biāo)系局部坐標(biāo)系拾取坐標(biāo)系拾取坐標(biāo)系拾取茶壺對(duì)象思考：局部坐標(biāo)和拾取坐標(biāo)的用途？思考：局部坐標(biāo)和拾取坐標(biāo)的用途？物體旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)不旋轉(zhuǎn)物體旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)也旋轉(zhuǎn)142 2、選擇對(duì)象、選擇對(duì)象“先選擇，后操作先選擇，后操作”15 捕捉 右擊右擊3 3、選擇并變換、選擇并變換 右擊右擊164 4、對(duì)象的復(fù)制、對(duì)象的復(fù)制 復(fù)制：原對(duì)象與復(fù)制的目標(biāo)對(duì)象沒(méi)有關(guān)聯(lián)。 實(shí)例：復(fù)制的對(duì)象與原對(duì)象是相互影響。 參

7、考：表示復(fù)制的對(duì)象與原對(duì)象是單向關(guān)聯(lián)的，即對(duì)原對(duì)象的修改會(huì)影響參考復(fù)制的對(duì)象，反過(guò)來(lái)則不會(huì)。修改原對(duì)象參考復(fù)制參考復(fù)制拉伸復(fù)制的對(duì)象（1 1）克?。┛寺?Ctrl+V17（2 2）移動(dòng)復(fù)制）移動(dòng)復(fù)制：Shift + 移動(dòng)對(duì)象（3 3）旋轉(zhuǎn)復(fù)制）旋轉(zhuǎn)復(fù)制：Shift + 旋轉(zhuǎn)對(duì)象（注意軸心點(diǎn)）（4 4）縮放復(fù)制）縮放復(fù)制：Shift + 縮放對(duì)象移動(dòng)復(fù)制旋轉(zhuǎn)復(fù)制縮放復(fù)制4 4、對(duì)象的復(fù)制、對(duì)象的復(fù)制18（5 5）鏡像）鏡像（6 6）陣列復(fù)制）陣列復(fù)制195 5、對(duì)象的對(duì)齊、對(duì)象的對(duì)齊（1 1）對(duì)齊）對(duì)齊 最?。簩?duì)象沿某個(gè)坐標(biāo)軸正向的起始位置 中心：沿某個(gè)坐標(biāo)軸方向?qū)ο蟮闹行狞c(diǎn)位置 軸點(diǎn)：對(duì)象在某

8、個(gè)軸向的軸心點(diǎn) 最大：對(duì)象沿某個(gè)坐標(biāo)軸正向的結(jié)束位置XY軸向中心點(diǎn)對(duì)齊，Z軸方向球的最小與圓錐體的最大對(duì)齊20（2）快速對(duì)齊）快速對(duì)齊 使源對(duì)象和目標(biāo)對(duì)象的軸心點(diǎn)重合。球與圓錐體的軸心點(diǎn)重合（3 3）法線對(duì)齊）法線對(duì)齊 使源對(duì)象的法線與目標(biāo)對(duì)象的法線重合（4 4）放置高光）放置高光 法線對(duì)齊放置高光21三、三、 簡(jiǎn)單三維物體的建模簡(jiǎn)單三維物體的建模1 1標(biāo)準(zhǔn)基本體的創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)基本體的創(chuàng)建22第第0 0幀幀第第100100幀幀第第0 0幀幀第第100100幀幀例：圓柱體的切片動(dòng)畫(huà)例：圓柱體的切片動(dòng)畫(huà)232 2擴(kuò)展基本體擴(kuò)展基本體24四、平面對(duì)象的創(chuàng)建四、平面對(duì)象的創(chuàng)建1 1樣條線的創(chuàng)建樣條線的創(chuàng)建

9、252 2NURBSNURBS曲線的創(chuàng)建曲線的創(chuàng)建26n 主要知識(shí)點(diǎn) 修改器的作用 常用修改器及其應(yīng)用 平面圖形的修改 編輯樣條線 幾何體的修改 擠出、倒角、車(chē)削、彎曲 FFD修改器 次物體的修改 編輯網(wǎng)格、編輯多邊形、編輯面片五、五、 編輯修改器編輯修改器271 1修改器的作用修改器的作用2 2修改器的類(lèi)型修改器的類(lèi)型 圖形的修改：編輯樣條線、 擠出、車(chē)削和倒角。 幾何體的修改：彎曲，錐化、扭曲、拉伸、噪聲等。 次物體的修改：包括編輯網(wǎng)格、編輯面片、編輯多邊形。 自由變形器：用于給物體添加可任意調(diào)節(jié)的控制點(diǎn)，如FFD 2*2*2、FFD 3*3*3、FFD 4*4*4、FFD（長(zhǎng)方體）、FF

10、D（圓柱體）等。 UV修改器：用于改變對(duì)象的表面特性，如UVW 貼圖，可創(chuàng)建物體的貼圖坐標(biāo)。修改命令面板用于對(duì)物體進(jìn)行修改變形283 3常用修改器常用修改器（1 1）編輯樣條線）編輯樣條線BezierBezier：提供兩根調(diào)整桿，兩根調(diào)整桿成一條直線并與頂點(diǎn)相切。BezierBezier角點(diǎn)角點(diǎn)：提供兩根調(diào)整桿，兩根調(diào)整桿之間的角度可任意調(diào)節(jié)。角點(diǎn)角點(diǎn)：頂點(diǎn)兩邊的線段可成任意角度。平滑平滑：將頂點(diǎn)兩邊的線段變成圓滑的曲線，曲線與頂點(diǎn)相切。編輯樣條線修改器 除了直線，其他平面圖形都必須添加“編輯樣條線”修改器才能進(jìn)入到圖形的次物體級(jí)別進(jìn)行修改變形。頂點(diǎn)類(lèi)型29例：象棋制作例：象棋制作繪制截面圖形

11、加工截面圖形車(chē)削得到的模型加文字和材質(zhì)貼圖30（2 2）擠出修改器）擠出修改器用于將平面圖形擠出成具有一定厚度的立體物體擠出一個(gè)五角星擠出一個(gè)迷宮31（3）車(chē)削修改器車(chē)削修改器由二維截面圖形旋轉(zhuǎn)生成三維物體，適合構(gòu)建類(lèi)似花瓶和碗之類(lèi)的三維模型 酒杯造型a旋轉(zhuǎn)360度后的造型32（4 4）彎曲修改器（）彎曲修改器（BendBend） 用于對(duì)物體進(jìn)行彎曲變形彎曲180度限制彎曲并移動(dòng)彎曲中心注意：物體的分段數(shù)（類(lèi)似關(guān)節(jié)數(shù)）越多，彎曲越平滑33（5 5）編輯網(wǎng)格（）編輯網(wǎng)格（Edit MeshEdit Mesh） 用于調(diào)節(jié)三維網(wǎng)格物體的次物體移動(dòng)球體的頂點(diǎn)縮放管狀體的頂點(diǎn)刪除壺蓋上的部分多邊形賦予木

12、紋貼圖刪除球體上的部分面賦予漸變坡度的貼圖效果34轉(zhuǎn)換成可編輯多邊形例：靜態(tài)魔方的制作例：靜態(tài)魔方的制作35（6 6）FFDFFD修改器修改器 對(duì)物體進(jìn)行空間變形修改FFD長(zhǎng)方體修改器管狀體參數(shù)頂部與底部頂點(diǎn)縮小為一點(diǎn)移動(dòng)左右兩邊的頂點(diǎn)放大中間兩列的頂點(diǎn)管狀體管狀體參數(shù)36修改器綜合應(yīng)用舉例修改器綜合應(yīng)用舉例 異面體 ：半徑60，p=0.35 轉(zhuǎn)換為可編輯網(wǎng)格，選中所有的多邊形 “炸開(kāi)”為“元素” 面擠出的數(shù)量設(shè)為5 松弛的值為0.3 平滑度設(shè)為0.7 材質(zhì)多維/子對(duì)象 足球建模 37六、復(fù)合對(duì)象的創(chuàng)建六、復(fù)合對(duì)象的創(chuàng)建n重點(diǎn)n布爾運(yùn)算n放樣n圖形合并n難點(diǎn)n放樣變形381. 1. 布爾運(yùn)算布

13、爾運(yùn)算對(duì)幾何體進(jìn)行并集、交集、差集和切割等運(yùn)算，使多個(gè)幾何體成為一個(gè)復(fù)合對(duì)象長(zhǎng)方體減去球體39側(cè)面渲染正面渲染后面渲染例例: :書(shū)桌的制作書(shū)桌的制作設(shè)計(jì)思想：利用長(zhǎng)方體的布爾運(yùn)算制作出桌子的基本形狀，轉(zhuǎn)換成可編輯多邊形，在“多邊形”次物體級(jí)別利用“倒角”制作桌面和抽屜402. 2. 圖形放樣圖形放樣 將一個(gè)物體的截面圖形沿著一條路徑放樣來(lái)獲得其三維造型。放樣的截面圖形的形狀和數(shù)目沒(méi)有限制，但是放樣的路徑只能是一條。放樣得到的物體還可以進(jìn)行縮放、倒角、扭曲、擬合等變形操作，可以創(chuàng)建出許多復(fù)雜的三維模型。 放樣得到的圓柱體50%處截面圖形改為五角星41在路徑的50%處縮小到一點(diǎn)下半段進(jìn)行了扭曲變形

14、放樣物體的變形放樣物體的變形42例：窗簾的制作例：窗簾的制作截面圖形放樣的路徑建議：先選路徑，再獲取截面圖形，使放樣物體沿指定路徑方向生成設(shè)計(jì)思想：設(shè)計(jì)思想： 利用曲線沿直線放樣得到一個(gè)曲面來(lái)模擬窗簾，窗簾的收縮利用短曲線改變放樣路徑上的截面圖形來(lái)獲得。窗簾的伸縮動(dòng)畫(huà)：記錄的是短的截面圖形的放大或縮小43放樣得到的窗簾窗簾收縮并鏡像（實(shí)例復(fù)制）選中中間短的截面圖形在樣條線次物體級(jí)別進(jìn)行縮放并記錄為動(dòng)畫(huà)44七、材質(zhì)和貼圖七、材質(zhì)和貼圖材質(zhì)材質(zhì)：包含了顏色、質(zhì)感、反射與折射以及物體表面的紋理等內(nèi)容，這些屬性的組合在不同的光照條件下將呈現(xiàn)不同的視覺(jué)效果。 貼圖貼圖：使物體的外表更加豐富多彩。 1 1

15、材質(zhì)編輯器的組成材質(zhì)編輯器的組成452 2材質(zhì)的參數(shù)設(shè)置材質(zhì)的參數(shù)設(shè)置（1 1）明暗器基本參數(shù)）明暗器基本參數(shù) 明暗方式：即材質(zhì)產(chǎn)生高光的方式，決定了材質(zhì)的質(zhì)感。著色類(lèi)型特點(diǎn) Anisotropic（各向異性）適用表現(xiàn)頭發(fā)、玻璃或金屬等 Blinn（膠性）基本上適用所有物體，如玻璃與塑料等 Metal（金屬）適用于金屬物體。 Multi-Layer（多層高光）創(chuàng)建比各向異性更復(fù)雜的高光，是表現(xiàn)汽車(chē)材質(zhì)的優(yōu)先選擇 Oren-Bayar-Blinn（明暗處理）適用于表現(xiàn)布料、織物或陶瓦等 Phong（塑性）適合于表現(xiàn)玻璃與塑料等 Strauss（金屬加強(qiáng)）創(chuàng)建非金屬和金屬曲面，不可用于光線跟蹤材質(zhì)

16、 Translucent Shader(半透明)用來(lái)模擬被霜覆蓋和被侵蝕的玻璃，也不可用于光線跟蹤材質(zhì)著色方式著色方式46下面是茶壺的各種渲染效果下面是茶壺的各種渲染效果47（2 2）BlinnBlinn基本參數(shù)基本參數(shù) 基本材質(zhì)使用三種顏色構(gòu)成對(duì)象表面，分別是： 環(huán)境光：設(shè)置對(duì)象陰影處的顏色，環(huán)境光比直射光強(qiáng)時(shí)為對(duì)象反射的顏色。 漫反射：光照條件較好情況下對(duì)象反射的顏色，是對(duì)象的固有色。 高光反射：設(shè)置反光亮點(diǎn)的顏色。設(shè)置高光自發(fā)光半透明483 3常用材質(zhì)常用材質(zhì)（1）頂）頂/底底49（2 2）多維）多維/ /子對(duì)象子對(duì)象將多種材質(zhì)組合在一起指定給一個(gè)物體的多個(gè)次物體。給次物體指定材質(zhì)編號(hào)5

17、0（3 3）光線跟蹤（）光線跟蹤（RaytraceRaytrace）光線跟蹤能夠反映出光線的反射和折射效果，但渲染需要花較長(zhǎng)的時(shí)間。 514 4貼圖貼圖貼圖主要用于表現(xiàn)物體表面的紋理效果（1 1）貼圖類(lèi)型）貼圖類(lèi)型52漫反射貼圖：棋盤(pán)格漫反射貼圖：平面鏡自發(fā)光貼圖：棋盤(pán)格漫反射貼圖： 木紋圖片反射貼圖：平面鏡53漫反射貼圖：位圖（視頻）54如果賦予物體的材質(zhì)中包含任何一種二維貼圖時(shí)，物體就必須具有貼圖坐標(biāo) ，“UVW 貼圖”修改器使物體可以調(diào)整二維貼圖坐標(biāo)，還可以選擇不同的貼圖投影方式平面柱形球形收縮包裹長(zhǎng)方體面XYZ到UVW（2 2）貼圖坐標(biāo)）貼圖坐標(biāo)55例：飄落的楓葉例：飄落的楓葉設(shè)計(jì)思想

18、：設(shè)計(jì)思想：1、創(chuàng)建一個(gè)“平面”，通過(guò)綜合貼圖得到一片楓葉模型；2、創(chuàng)建一個(gè)暴風(fēng)雪粒子系統(tǒng)，設(shè)置相應(yīng)參數(shù)；3、渲染輸出飄落的楓葉。背景貼圖 漫反射貼圖 高光貼圖 光澤度貼圖 不透明度貼圖5657九、燈光和攝像機(jī)九、燈光和攝像機(jī)基本布光方法基本布光方法 一般可以采用“三點(diǎn)照明”法來(lái)給場(chǎng)景添加燈光，三點(diǎn)照明指的是在場(chǎng)景主體周?chē)齻€(gè)位置上布置燈光，從而獲得良好光影效果的方法。 主光源主光源：場(chǎng)景中的主要光源，通常用來(lái)照亮場(chǎng)景中的主要對(duì)象及與周?chē)鷧^(qū)域，并且擔(dān)任給主體對(duì)象投射陰影的功能，通常是場(chǎng)景中最亮且惟一打開(kāi)陰影功能的燈光。輔光源：輔光源：主要用于軟化主光源投下的陰影，并且提高場(chǎng)景主體的亮度，調(diào)和明暗區(qū)域之間的反差。輔光源的亮度一般為主光源的一半左右。 背光源：背光源：又叫輪廓光、頭頂光等，作用是為了突出場(chǎng)景主體輪廓或制造光暈效果，從而將場(chǎng)景主體從背景中分離出來(lái)，增加主體的深度感、立體感。1. 1. 燈光燈光582. 2. 攝象機(jī)攝象機(jī) 推拉攝象機(jī)推拉攝象機(jī)：用于把鏡頭拉近或拉遠(yuǎn)，那么觀察到的物體就會(huì)相應(yīng)地變大或變