第10章動畫技術應用

第10章動畫技術應用第十章

動畫技術動畫在長期的發(fā)展過程中，基本原理未發(fā)生過很大的變化，不論是早期手繪動畫還是現(xiàn)代的電腦動畫，都是由若干張圖片連續(xù)放映產(chǎn)生的。這樣一部普通的動畫片要繪制幾十張圖片，工作量相當?shù)姆敝?，通常主動畫師只繪制一些關鍵性圖片，成為關鍵幀，關鍵幀之間的圖片由其他動畫助理人員來繪制。在三維電腦動畫制作中，操作人員就是主動畫師，電腦是動畫助理，你只要設定關鍵幀，由電腦自動在關鍵幀之間生成連續(xù)的動畫。關鍵幀動畫是三維電腦動畫制作中最基本的手段，在電影特技中，很多繁雜的動畫都是通過關鍵幀這種最傳統(tǒng)的方法來完成的。電腦不僅能設定關鍵幀動畫，還能制作表達式動畫，表達式動畫和軌跡動畫有助于動畫師控制動畫效果，但表達式和軌跡動畫也必須在關鍵幀動畫的基礎上才能發(fā)揮作用。16.1動畫概述16.2三維動畫基本制作方法16.3運動命令面板16.4軌跡視圖16.5常用動畫控制器16.6約束動畫第十章

動畫技術10.1動畫概述學習3dsMax的最終目的就是要制作三維動畫。物體的移動、旋轉(zhuǎn)、縮放，以及物體形狀與表面的各種參數(shù)改變都可以用來制作動畫。10.1.1動畫原理動畫的產(chǎn)生是基于人類視覺暫留的原理。人們在觀看一組連續(xù)播放的圖片時，每一幅圖片都會在人眼中產(chǎn)生短暫的停留，只要圖片播放的速度快于圖片在人眼中停留的時間，就可以感覺到它們好像真的在運動一樣。這種組成動畫的每張圖片都叫做“幀”，幀是3dsMax動畫中最基本也是最重要的概念。10.1.2動畫方法1.傳統(tǒng)的動畫制作方法在傳統(tǒng)的動畫制作方法中，動畫制作人員要為整個動畫繪制需要的每一幅圖片，即每一幀畫面，這個工作量是巨大而驚人的，因為要想得到流暢的動畫效果，每秒鐘大概需要12～30幀的畫面，一分鐘的動畫需要720～1800幅圖片，如果低于這個數(shù)值，畫面會出現(xiàn)閃爍。而且傳統(tǒng)動畫的圖像依靠手工繪制，由此可見，傳統(tǒng)的動畫制作繁瑣，工作量巨大。2.3dsMax中的動畫制作方法隨著動畫技術的發(fā)展，“關鍵幀動畫”的概念應運而生。人們發(fā)現(xiàn)在組成動畫的眾多圖片中，相鄰的圖片之間只有極小的變化。因此動畫制作人員只繪制其中比較重要的圖片(幀)，然后由計算機自動完成各重要圖片之間的過渡，這樣就大大提高了工作效率。由動畫制作人員繪制的圖片稱為關鍵幀，由計算機完成的關鍵幀之間的各幀稱為過渡幀。10.1.2動畫方法10.1.3幀與時間的概念3dsmax是一個基于時間的動畫制作軟件，最小的時間單位是TICK（點），相當于1/4800秒。系統(tǒng)默認的時間單位是幀，其速度為每秒30幀，用戶可以根據(jù)需要設置軟件創(chuàng)建的動畫的時間長度與精度。10.2三維動畫基本制作10.3運動命令面板在動畫創(chuàng)建過程中要經(jīng)常使用“運動命令面板”，該命令面板提供了對動畫物體的控制能力，體現(xiàn)在可以為物體指定各種運動控制器、對各個關鍵點信息進行編輯以及對運動軌跡進行控制等。它為用戶提供了現(xiàn)成的動畫控制工具，可以制作更為復雜的動畫效果。10.3.1參數(shù)設置進入

命令面板后，默認的就是進入【參數(shù)】設置，在這部分中主要包括指定運動控制器、變換參數(shù)和關鍵點信息。1.【指定控制器】卷展欄在該卷展欄中，可以為選擇的物體指定需要的動畫控制器，完成對物體的運動控制。在該卷展欄的列表框中可以看到為物體指定的動畫控制器項目，有一個主項目為變換，有3個子項目分別為位置、Rotation（旋轉(zhuǎn)）和縮放。1.【指定控制器】卷展欄列表框左上角的按鈕用來給子項目指定不同的動畫控制器，可以是一個，也可以是多個或沒有。使用時要選擇子項目，然后單擊按鈕，會彈出指定動畫控制器的對話框，選擇其中一個動畫控制器，單擊【確定】按鈕后可在列表框中看到新指定的動畫控制器的名稱。10.3.1參數(shù)設置2.【PRS參數(shù)】卷展欄該卷展欄用于創(chuàng)建和刪除關鍵幀，PRS參數(shù)控制基于3種基本的動畫變換控制器位置、Rotation（旋轉(zhuǎn)）和縮放。10.3.1參數(shù)設置3.【關鍵點信息（基本）】卷展欄用戶可以查看當前關鍵幀的基本信息。10.3.2運動軌跡創(chuàng)建了一個動畫后，若想看一下物體的運動軌跡或要對軌跡進行修改，可在

運動命令面板中單擊【軌跡】按鈕，展開【軌跡】卷展欄。使用前面彈簧球運動的例子。打開

運動命令面板，單擊其中的【軌跡】按鈕，然后單擊場景中的球體，會看到小球運動的軌跡。10.3.2運動軌跡10.4軌跡視圖3dsMax提供了將場景對象的各種動畫設置以曲線圖表方式顯示的功能。這種曲線圖只有在軌跡視圖窗口中能被看到和修改，在軌跡視圖窗口中所有被設置了動畫的參數(shù)都可以進行修改。一般將場景對象設置為動畫的操作包含3部分：創(chuàng)建參數(shù)：如，長、寬和高；變換操作：如移動、旋轉(zhuǎn)和縮放；修改命令：如彎曲、錐化、變形。此外，其他所有可調(diào)參數(shù)都可以設置為動畫，例如燈光，材質(zhì)等。在軌跡視圖窗口中，所有動畫設置都可以找到，軌跡視圖是一種層級列表式設計。單擊工具欄中的（曲線編輯器）按鈕，即可進入軌跡視圖——曲線編輯器。它由菜單欄、編輯工具欄、樹狀結構圖、編輯窗口4部分組成：【曲線編輯器】模式可以將動畫顯示為功能曲線：單擊菜單【模式】——【攝影表】?！緮z影表】模式可以將動畫顯示為關鍵點和范圍的電子表格：10.4.1編輯關鍵點在創(chuàng)建了關鍵點之后，還可以對關鍵點的位置和范圍進行調(diào)整。在【編輯關鍵點】模式下由于可以顯示所有通道的動畫時間，所以便于對整個動畫進行全局的控制和調(diào)整。示例：球體運動。10.4.2功能曲線打開【參數(shù)曲線超出范圍類型】對話框，可稱為域外擴展方式，可以設置動畫在超出用戶所定義關鍵幀范圍以外的物體的運動情況，合理地選擇參數(shù)曲線越界類型可以縮短制作周期。示例：球體周期循環(huán)運動。10.4.2功能曲線選擇曲線上的關鍵點然后右擊，會打開【關鍵點信息】對話框，可以改變動畫的數(shù)值時間及一個或多個選定關鍵點兩邊曲線的插入方式。在該對話框中選擇點兩邊曲線的插入方式，可直接影響場景中對象在兩個關鍵點間的運動方式。按住“輸入”下面的曲線按鈕，在彈出的按鈕中可以選擇6種不同類型的入射角曲線：默認曲線方式、直線插入方式、直角插入方式、減量插入方式、增量插入方式、貝塞爾插入方式。10.5常用動畫控制器3dsMax系統(tǒng)為用戶提供了多種具有不同功能的動畫控制器，按功能主要分為以下幾種類型：Bezier(貝塞爾)動畫控制器：用于在兩個關鍵幀之間進行插值計算，也可以通過調(diào)整關鍵點的控制手柄來調(diào)整物體的運動效果。噪波動畫控制器：用于可以模擬震動運動的效果。位置XYZ(位置)動畫控制器：用于將原來的位置控制器細分為X、Y、Z3個方向單獨的選項，從而使用戶可以控制場景中物體在各個方向上的細微運動。浮點動畫控制器：用于設置浮點數(shù)值變化的動畫。位置動畫控制器：用于設置物體位置變化的動畫。旋轉(zhuǎn)動畫控制器：用于設置物體旋轉(zhuǎn)角度變化的動畫?？s放動畫控制器：用于設置物體縮放變形的動畫。變換動畫控制器：用于設置物體位置、旋轉(zhuǎn)和縮放變換的動畫。10.5.1Bezier控制器10.5.1Bezier控制器10.5.1Bezier控制器10.5.2線性動畫控制器下面通過一個例子來學習添加和使用Linear控制器的方法。(1) 重置一個新的場景文件。(2) 選擇||【標準基本體】|【球體】按鈕，在場景中拖動創(chuàng)建一個球體，如圖16.19所示。單擊選中動畫控制區(qū)中的【自動關鍵點】按鈕，然后將時間滑塊移動到第100幀。單擊工具欄中的

按鈕，將球體移動到另外的一個位置，如圖16.20所示。單擊工具欄中的

按鈕，將第100幀的球體進行縮放，如圖16.21所示，再次單擊取消選中【自動關鍵點】按鈕，關閉動畫記錄。10.5.2線性動畫控制器10.5.2線性動畫控制器10.5.2線性動畫控制器10.5.2線性動畫控制器10.5.3噪波動畫控制器——物體隨機變形動畫10.5.3噪波動畫控制器——物體隨機變形動畫10.5.4位置

XYZ動畫控制器下面通過一個例子來學習【位置XYZ】控制器的使用方法。(1) 重置一個新的場景。(2) 在場景中創(chuàng)建一個球體，如圖16.30所示。(3) 進入

運動命令面板，在【指定控制器】卷展欄中，單擊【位置：位置XYZ】位置控制器前的加號圖標，將其展開，看到位置控制器可以分別對三個方向進行控制，從中選擇Z軸位置控制，如圖16.31所示。10.5.4位置

XYZ動畫控制器10.5.4位置

XYZ動畫控制器10.5.5列表動畫控制器下面通過一個例子來練習列表控制器的使用方法。(1) 重置一個新的場景。(2) 在場景中創(chuàng)建一個球體，如圖16.34所示。(3) 單擊選中【自動關鍵點】按鈕，在場景中移動球體至如圖16.35所示的位置。再次單擊取消選中【自動關鍵點】按鈕，關閉記錄動畫。10.5.5列表動畫控制器(4) 進入

運動命令面板，在【指定控制器】卷展欄的列表中選擇位置選項，單擊

按鈕，在彈出的【指定位置控制器】對話框中選擇【位置列表】選項，如圖16.36所示，然后單擊【確定】按鈕。(5) 單擊位置選項左側的加號按鈕，展開控制器層級，選擇【可用】選項，如圖16.37所示，然后再次單擊

按鈕，在彈出的【指定位置控制器】對話框中選擇【噪波位置】選項，單擊【確定】按鈕確定。此時會彈出噪波控制器對話框，可以設置動畫控制器的參數(shù)，設置完成后將其關閉。10.5.5列表動畫控制器10.5.5列表動畫控制器10.5.6彈簧動畫控制器——玩具動畫下面通過制作一個玩具動畫來介紹彈簧動畫控制器的使用方法。(1)重置一個新的場景。(2)在場景中創(chuàng)建一個球體、一個圓柱體、一個彈簧，并在場景中調(diào)整模型之間的位置，如圖16.38所示。(3) 選擇創(chuàng)建的彈簧，進入

修改命令面板，在【彈簧參數(shù)】卷展欄的【端點方法】選項