模塊五 動畫技術(shù)

模塊五動畫技術(shù)第1頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月通過前面章節(jié)的學習，我們已經(jīng)能夠創(chuàng)建場景了。在場景中安排好模型，下一步就是設(shè)置動畫。3dsmax7.0的具有功能強大的動畫編輯功能，所以學習這方面的知識也就有一定的難度，而且在3dsmax7.0中有許多參數(shù)都可以記錄為動畫。在本章中將介紹動畫的基礎(chǔ)知識，在后面的章節(jié)中我們還將介紹其他的動畫。第2頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月動畫可分為傳統(tǒng)意義的動畫和電腦動畫。傳統(tǒng)上的動畫是將對象的運動和周圍環(huán)境定義成若干張圖片，然后快速地播放這些圖片，使它產(chǎn)生流暢的動畫效果。電腦動畫與傳統(tǒng)動畫的基本原理相同，不同之處是傳統(tǒng)動畫用紙筆繪畫，然后用攝像機拍攝，而電腦動畫則是用電腦來制作。第3頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月電腦動畫將播放過程中的每一張圖片稱為一幀，一個動畫由若干幀畫面組成。動畫中的每一幀與前一幀都會略有不同，但是利用幾個幀可能與其他幀有較大的不同，而這些幀正是在動畫控制過程中起決定作用的。這些起決定作用的幀稱為關(guān)鍵幀，其他的幀可以通過關(guān)鍵幀動態(tài)產(chǎn)生。第4頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月因此，在3dsmax中創(chuàng)建動畫，只需創(chuàng)建并記錄動畫序列中的起始幀、結(jié)束幀和關(guān)鍵幀的場景畫面，通過3dsmax系統(tǒng)自動進行插值計算并渲染出關(guān)鍵幀之間的其他幀，即可生成動畫。這樣可以減輕動畫制作的工作量，提高制作動畫的工作效率。第5頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月模塊五動畫技術(shù)第一單元動畫基礎(chǔ)第二單元TrackView軌跡視圖窗口第三單元運動命令面板第四單元正向與反向運動第五單元粒子物體第6頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第一單元動畫基礎(chǔ)任務(wù)導入相關(guān)知識任務(wù)解析返回第7頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第一單元動畫基礎(chǔ)

任務(wù)導入返回國際象棋任務(wù)目的：通過該任務(wù)的學習掌握動畫的基本設(shè)置方法。第8頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第一單元動畫基礎(chǔ)

相關(guān)知識教學目的：

1、掌握三維動畫制作原理

2、掌握基本動畫的設(shè)置方法教學難點與重點：

1、有關(guān)動畫的幾個名詞

2、自動關(guān)鍵點與設(shè)置關(guān)鍵點的操作第9頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月一、動畫制作原理及流程（一）三維動畫制作原理

首先創(chuàng)建記錄每個動畫序列起點和終點的關(guān)鍵幀。這些關(guān)鍵幀的值稱為關(guān)鍵點。該軟件將計算每個關(guān)鍵點值之間的插補值，從而生成完整動畫。（二）三維動畫制作流程

1、物體建模

2、設(shè)定動畫

3、設(shè)置燈光和攝影機

4、設(shè)置材質(zhì)

5、渲染合成（三）設(shè)置動畫方法（三種）

1、自動關(guān)鍵點或設(shè)置關(guān)鍵點

2、運動面板

3、軌跡圖第10頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）名詞介紹：

1.幀:組成動畫的每一幅完整的畫面稱為一幀。

2.關(guān)鍵幀:動作拐點處所在的畫面，計算機對動畫設(shè)計就是關(guān)鍵幀的設(shè)計。

3.層級:物體各部分各關(guān)節(jié)之間的運動是有因果關(guān)系的，制作動畫只有保持這種關(guān)系，動畫才副真。

4.軌跡:軌跡是動畫中的某一個分離的資料，如物體的位移、旋轉(zhuǎn)動畫按鈕都各自帶有自己的一個軌跡。第11頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月*

關(guān)鍵點動畫設(shè)置*

在動畫制作中，利用關(guān)鍵幀生成動畫的方法稱為關(guān)鍵幀方法。關(guān)鍵幀記錄場景內(nèi)對象或元素每次變換的起點和終點。這些關(guān)鍵幀的值稱為關(guān)鍵點。也就是將場景中對象對象的運動極限位置、特征的表達效果或重要內(nèi)容等作為關(guān)鍵幀，利用關(guān)鍵幀方法創(chuàng)建的動畫。它描述了場景中對象的移動位置、旋轉(zhuǎn)角度、縮放的大小和變形，以及材質(zhì)貼圖、燈光攝像機的效果等。（五）簡單動畫設(shè)置

兩種關(guān)鍵點動畫的使用方法自動關(guān)鍵點(自動記錄)設(shè)置關(guān)鍵點(手動記錄)第12頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月*

在3dsmax7.0中，關(guān)鍵幀動畫是非常重要的一種制作動畫的方法。通過這種方法可以將3dsmax7.0中90%的參數(shù)制作成動畫，如建模、材質(zhì)、燈光以及特殊效果等都可以記錄下來，形成動畫。在制作關(guān)鍵幀動畫時，關(guān)鍵幀的數(shù)量應(yīng)根據(jù)動畫效果進行設(shè)置，既不能設(shè)置得太少，也不能設(shè)置得太多。因為關(guān)鍵幀太少，會使動畫效果失真；關(guān)鍵幀太多，會增大渲染處理時所用的時間。第13頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月*

例1：自動關(guān)鍵點（球半徑變化的動畫）

1、球，0~50幀移動縮放；

2、壺，50~100幀移動縮放；

3、選壺，將0幀關(guān)鍵點移動到50幀。*

例2：設(shè)置關(guān)鍵點（球半徑變化的動畫）

1.場景：球、壺；

2.單擊設(shè)置關(guān)鍵點，單擊過濾關(guān)鍵點，選“位置、對象參數(shù)”；

3.球，0幀，單擊“鑰匙”鈕（來記錄關(guān)鍵點。）50幀移動縮放，單擊“鑰匙”鈕

4.壺，50幀，單擊“鑰匙”鈕

100幀移動縮放，單擊“鑰匙”鈕。第14頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月（六）渲染

1、輸出時間第15頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、范圍

3、輸出尺寸

4、輸出文件格式返回第16頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第一單元動畫基礎(chǔ)

任務(wù)解析例：國際象棋

1.可用自動關(guān)鍵點或設(shè)置關(guān)鍵點進行動畫設(shè)置;2.注意：計算好棋子所用的時間，走的位置。返回第17頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第二單元TrackView軌跡視圖窗口任務(wù)導入相關(guān)知識任務(wù)解析返回第18頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第二單元TrackView軌跡視圖窗口

任務(wù)導入返回牙膏廣告任務(wù)目的：通過該任務(wù)的學習掌握軌跡視窗的動畫設(shè)置方法。第19頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第二單元TrackView軌跡視圖窗口

相關(guān)知識教學目的：

掌握TrackView軌跡視圖窗口的主要操作方法。教學難點與重點：

1.TrackView軌跡視圖窗口的基本操作

2.TrackView軌跡視圖對動畫進行控制的操作在3dsmax7.0中，編輯關(guān)鍵幀制作的動畫一般來說是比較簡單的動畫。實現(xiàn)較為復雜的動畫效果及功能，對關(guān)鍵幀進行比較復雜的編輯，如拷貝或粘貼運動軌跡、添加運動控制器、改變運動狀態(tài)等，就需要在軌跡視圖窗口中對關(guān)鍵幀進行編輯。第20頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月一、TrackView軌跡視圖窗口（一）功能：顯示了與每個對象相關(guān)聯(lián)的可動畫參數(shù)。在軌跡視圖中提供了更多的動畫控制選項。（二）軌跡視圖有兩種編輯模式：

CurveEditor（曲線編輯器）模式

DopeSheet（攝影表）模式（三）在軌跡視圖中有五種動畫編輯模式

（1）編輯關(guān)鍵幀（2）編輯時間

（3）編輯值域（4）定位值域

（5）功能曲線（四）軌跡視圖層級列表中有十個分支。（五）軌跡視圖窗整體布局及基本編輯方法見下面幾個例子。第21頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月例：軌跡圖的使用及噪波1、場景物體：球2、打開動畫設(shè)置，在20幀時，將球在Z軸方向上向移動。3、用工具欄按鈕打開軌跡圖4、軌跡圖中，模式\攝影表，找到球\變換\位置5、移動關(guān)鍵點，觀看動畫變化6、刪除X、Y位置的關(guān)鍵點，減少冗余。7、將Z軸0幀點，用shift復制到40幀，觀看動畫8、模式\曲線編輯器，Z+30移動到-30，觀看動畫。9、打開層級列表，Z位置，“參數(shù)曲線超出范圍類型”鈕

\周期\確定10、控制器\指定\噪波浮點

強度=50頻率=0.05不選分形噪波第22頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月例：彈簧振子（曲線編輯器）1、建立板/幾何體/動力學對象/彈簧2、動畫設(shè)置：20幀時，增加彈簧的高。3、模式\曲線編輯器，左窗中，找到對象(spring)中的自由彈簧高度。4、在0幀和20幀的關(guān)鍵點上右鍵，設(shè)置輸入和輸出的方式。5、工具欄上選“參數(shù)曲線超出范圍類型”鈕，單擊”往復”。確定6、播放。第23頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月例：多米諾骨牌（攝影表）1、頂圖中做一個長方體2、動畫設(shè)置：第10幀時，設(shè)置長方體倒地的動畫。（前圖中轉(zhuǎn)Z軸）3、復制五個長方體4、軌跡窗口/模式/攝影表

（視窗中不選任何物體）5、分別移動幾個BOX的動畫設(shè)置范圍，呈階梯狀。第25頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月返回第26頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第二單元TrackView軌跡視圖窗口

任務(wù)解析例：牙膏廣告

1.場景物體：長方體

2.打開軌跡視圖，層級列表中選”對象/BOX01”3.菜單”軌跡/可見性軌

跡/添加”（為BOX添加返回一個可視性軌跡）4.選”添加關(guān)鍵點”按鈕，在可視性軌跡的30幀和60幀處分別創(chuàng)建一個關(guān)鍵幀。5.在第30關(guān)鍵幀上單擊右鍵，值=06.播放。BOX將在第0幀到第30幀之間完全不顯示，在第30至60幀之間逐漸顯示，第60幀到第100幀均完全顯示。第27頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第三單元運動命令面板任務(wù)導入相關(guān)知識任務(wù)解析返回第28頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第三單元運動命令面板

任務(wù)導入返回彈跳的小球任務(wù)目的：通過該任務(wù)中的多重運動設(shè)置，掌握運動面板的使用方法。第29頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第三單元運動命令面板

相關(guān)知識教學目的：

1、掌握運動面板的使用方法

2、掌握幾種約束動畫的設(shè)置方法教學難點與重點：

1、運動面板的參數(shù)使用方法

2、約束動畫的設(shè)置方法第30頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月一、運動命令面板（一）運動命令面板主要功能：

提供了對選擇物體的運動控制能力，可以控制它的運動軌跡，以及為它指定各種動畫控制器，并且對各關(guān)鍵點的信息進行編輯操作。它主要配合軌跡視圖編輯器一同完成動作的控制。（二）運動面板包括二大類：

1、Parameters（參數(shù)）

2、Trajectories（軌跡）第31頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月二、動畫控制器（一）附著約束(附加約束)例：

1、制作一彎曲BOX。

2、選運動板/附加，在BOX

表面拖動，茶壺會約束到BOX表面并隨著移動。第32頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月路徑約束（二）路徑約束例1：沿軌跡飛行

1.場景物體：BOX、圓

2.設(shè)置“路徑約束”，添加路徑

3.播放第33頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月例2：沿軌道飛行時傾斜、旋轉(zhuǎn)

1.上例場景

2.在“路徑參數(shù)”欄中選中跟隨與傾斜復選框

3.播放。BOX在飛行時,

沿路徑有一定的傾斜與旋轉(zhuǎn)。飛行時傾斜、旋轉(zhuǎn)第34頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）注視約束

1、例2場景，合并“小人”文件，調(diào)整位置。

2、運動板/參數(shù)/指定控制器/旋轉(zhuǎn)點標簽，點“注視約束”

點添加注視目標，視圖中點BOX，BOX為虛擬物體注視的物體。

3、播放。注視約束第35頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）鏈接約束

1.場景：球，齒輪

2.球，運動板/指定控制器/變換，鏈接約束。

3.齒輪旋轉(zhuǎn)動畫。

4.選球，動畫設(shè)置，30幀，添加鏈接單擊齒輪。

5.播放第36頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）方向約束

1.場景：壺、二個BOX2.壺，運動板/指定控制器/旋轉(zhuǎn)，方向約束，添加方向目標,

點BOX013.再將BOX02也方向約束到壺上。

4.動畫時間為200幀。

5.100幀，BOX01做移動旋轉(zhuǎn)。

6.選BOX2，右擊時間滑塊，確定

7.200幀，BOX2移動旋轉(zhuǎn)。返回第37頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第三單元運動命令面板任務(wù)解析例：彈跳的小球

小球的運動是彈跳與向前移動二種運動的疊加

1.球噪波動畫；

2.虛擬體的路徑約束動畫

3.將球綁定到虛擬體上。返回第38頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第四單元正向與反向運動任務(wù)導入相關(guān)知識任務(wù)解析返回第39頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第四單元正向與反向運動

任務(wù)導入返回運動的套筒任務(wù)目的：通過該任務(wù)的學習掌握正向和反向運動的設(shè)置。第40頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第四單元正向與反向運動

相關(guān)知識教學目的：

1.掌握正向運動及反向運動的概念與應(yīng)用。

2.了解使用反向運動的動力學解算系統(tǒng)。

教學重點與難點

1.正向運動及反向運動的概念。

2.層次面板的使用第41頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月一、層級命令面板（一）層級命令面板的功能：

大多數(shù)物體是由多個部分組成，通過層級關(guān)系，可使物體做出相當復雜的運動，父子關(guān)系一旦建立，父物體運動時，子物體也運動。

建立合成運動

模擬關(guān)節(jié)連接

作為IK反向運動的基礎(chǔ)第42頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）軸心點

軸心點是物體進行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等變換的基礎(chǔ)點，也是物體運動的中心，它包括一個中心點和從這個點出發(fā)的三條相互垂直的坐標軸。軸心點對物體的作用主要有：

（1）為旋轉(zhuǎn)變換的旋轉(zhuǎn)中心和縮放變換的參考點

（2）為各種修改器的缺省中心點

（3）為子物體變換的參考點

（4）為反向運動的連接點第43頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月二、正向運動與反向運動

1.正向運動：

物體1（子）物體2（父）

父動子也動，子動父不動。

2.反向運動：

IK依據(jù)反向運動學的原理，對復合連接的物體實施運動控制。使用IK控制層次鏈末端物體的變換，IK系統(tǒng)會自動計算此變換對整個層次鏈的影響，從而產(chǎn)生整個層次鏈的變換運動，使用IK可以快速準確地完成復雜的復合動畫，基本操作步驟為:第44頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月1)建立有關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的模型2)將各關(guān)節(jié)物體彼此連接，并且確定好各自的軸心點位置3)定義軸心點處的連接性能4)對造型系統(tǒng)實施動畫處理，可以通過指定式IK或互動IK

兩種計算方式5)將造型連接或蒙皮到骨骼系統(tǒng)，使用IK控制器操縱骨骼系統(tǒng)，從而產(chǎn)生關(guān)節(jié)動畫。第45頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月機械手返回第46頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第四單元正向與反向運動

任務(wù)解析例：運動的套筒例：套筒

1.打開“”文件，觀看物體層級關(guān)系。

2.層次面板/IK/交互式

IK。

3.加入減緩運動效果：

將上面三個物體依次設(shè)置：滑動關(guān)節(jié)/Z軸/選中“減緩”。第47頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月4.交互式效果：設(shè)置0~100幀運動，只移動最上面物體即可。5.創(chuàng)建導引物體：

創(chuàng)建虛擬體，運動板/IK/將最上面物體與之“綁定”。6.調(diào)整動畫。7.IK/選“更新視口”“清除關(guān)鍵點”點擊“應(yīng)用IK”系統(tǒng)會重新運算。返回第48頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第五單元粒子物體任務(wù)導入相關(guān)知識任務(wù)解析返回第49頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第五單元粒子物體

任務(wù)導入返回落葉紛飛任務(wù)目的：通過該任務(wù)的學習掌握粒子物體的基本操作。第50頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第五單元粒子物體

相關(guān)知識教學目的：

1、掌握粒子物體與空間變形物體的使用方法

2、了解粒子與空間變形的主要用途教學重點與難點：

1、粒子系統(tǒng)的控制

2、粒子系統(tǒng)與材質(zhì)

3、空間扭曲物體的使用。

4、空間扭曲物體與粒子系統(tǒng)返回第51頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月一、粒子系統(tǒng)（一）功能：

創(chuàng)建雨、雪、灰塵、泡沫、火花、氣流等，可結(jié)合其它制作功能如材質(zhì)、模糊處理空間扭曲，VideoPost（視頻合成器）為粒子加多種特技處理。粒子系統(tǒng)在使用時要結(jié)合一些其它的制作功能:1.對于粒子的材質(zhì)，一般材質(zhì)都適用，系統(tǒng)還專有“粒子年齡”和“粒子運動模糊”兩種貼圖供粒子系統(tǒng)使用。2.運動的粒子常需進行模糊處理，有些自身有模糊設(shè)置參數(shù)，也可以通過粒子模糊貼圖。3.粒子空間扭曲可以對粒子造成風力、引力、阻擋、爆炸、動力等多種影響。4.配合視頻合成器可使微粒發(fā)光、閃爍、燃燒等。第52頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）各種粒子系統(tǒng)的功能

1、Spray（噴射）

功能：發(fā)射垂直的粒子流，用來表示下雨，水管噴水、噴泉等效果，也可以表現(xiàn)慧星拖尾現(xiàn)象。

步驟：在視圖中拉出一噴射工具，移動時間滑塊，即可看到粒子噴射效果。

2、Snow（雪景）

功能：制作雪花，若指定多維材質(zhì)則產(chǎn)生五彩碎片下落，或火中升起的火星效果。

3、Parray（粒子陣列）

功能：以三維物體為目標對象，從它的表面向外發(fā)散出粒子系列。目標對象對整個粒子宏觀的形態(tài)起決定作用，粒子可以是標準幾何體，也可以是替代物如球、茶壺等。也可以是目標對象的外表面（破碎后的碎片）。第53頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月4、SuperSpray超級噴射

功能：從一個點向外發(fā)射粒子流，用以制作飛機噴火、潛艇噴水、機槍掃射、水管噴水、噴泉、瀑布等。5、Blizzard（暴風雪）

功能：從一個平面向外發(fā)射粒子流，與雪相似，但功能更為復雜。從發(fā)射平面上產(chǎn)生的粒子在落下時不斷旋轉(zhuǎn)、翻滾，它們可以是標準幾何體，超密粒子或替身幾何體，甚至不斷產(chǎn)生變形。除了普通雪景的制作，還可以表現(xiàn)火花迸射，氣泡上升，開水沸騰、滿天飛花、煙霧升騰等。6、Pcloud（粒子云）

功能：限制一個空間，在空間內(nèi)部產(chǎn)生粒子效果。通常空間可