模块五 动画技术

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1、模块五 动画技术,通过前面章节的学习，我们已经能够创建场景了。在场景中安排好模型，下一步就是设置动画。3ds max 7.0的具有功能强大的动画编辑功能，所以学习这方面的知识也就有一定的难度，而且在3ds max 7.0中有许多参数都可以记录为动画。在本章中将介绍动画的基础知识，在后面的章节中我们还将介绍其他的动画。,动画可分为传统意义的动画和电脑动画。传统上的动画是将对象的运动和周围环境定义成若干张图片，然后快速地播放这些图片，使它产生流畅的动画效果。电脑动画与传统动画的基本原理相同，不同之处是传统动画用纸笔绘画，然后用摄像机拍摄，而电脑动画则是用电脑来制作。,电脑动画将播放过程中的每一张图

2、片称为一帧，一个动画由若干帧画面组成。动画中的每一帧与前一帧都会略有不同，但是利用几个帧可能与其他帧有较大的不同，而这些帧正是在动画控制过程中起决定作用的。这些起决定作用的帧称为关键帧，其他的帧可以通过关键帧动态产生。,因此，在3ds max中创建动画，只需创建并记录动画序列中的起始帧、结束帧和关键帧的场景画面，通过3ds max系统自动进行插值计算并渲染出关键帧之间的其他帧，即可生成动画。这样可以减轻动画制作的工作量，提高制作动画的工作效率。,模块五 动画技术,第一单元 动画基础 第二单元 Track View轨迹视图窗口第三单元 运动命令面板第四单元 正向与反向运动第五单元 粒子物体,第一

3、单元 动画基础,任务导入相关知识任务解析,返回,第一单元 动画基础 任务导入,返回,国际象棋 任务目的：通过该任务的学习掌握动画的基本设置方法。,第一单元 动画基础 相关知识,教学目的： 1、掌握三维动画制作原理 2、掌握基本动画的设置方法 教学难点与重点： 1、有关动画的几个名词2、自动关键点与设置关键点的操作,一、动画制作原理及流程,（一）三维动画制作原理 首先创建记录每个动画序列起点和终点的关键帧。 这些关键帧的值称为关键点。 该软件将计算每个关键点值之间的插补值，从而生成完整动画。 （二）三维动画制作流程 1、物体建模 2、设定动画 3、设置灯光和摄影机 4、设置材质 5、渲染合成 （

4、三）设置动画方法（三种） 1、自动关键点或设置关键点 2、运动面板 3、轨迹图,（四）名词介绍： 1.帧:组成动画的每一幅完整的画面称为一帧。 2.关键帧:动作拐点处所在的画面，计算机对动画设计就是关键帧的设计。 3.层级:物体各部分各关节之间的运动是有因果关系的，制作动画只有保持这种关系，动画才副真。 4.轨迹:轨迹是动画中的某一个分离的资料，如物体的位移、旋转动画按钮都各自带有自己的一个轨迹。,* 关键点动画设置* 在动画制作中，利用关键帧生成动画的方法称为关键帧方法。关键帧记录场景内对象或元素每次变换的起点和终点。这些关键帧的值称为关键点。也就是将场景中对象对象的运动极限位置、特征的表达

5、效果或重要内容等作为关键帧，利用关键帧方法创建的动画。它描述了场景中对象的移动位置、旋转角度、缩放的大小和变形，以及材质贴图、灯光摄像机的效果等。,（五）简单动画设置 两种关键点动画的使用方法,自动关键点(自动记录) 设置关键点(手动记录),* 在3ds max 7.0中，关键帧动画是非常重要的一种制作动画的方法。通过这种方法可以将3ds max 7.0中90%的参数制作成动画，如建模、材质、灯光以及特殊效果等都可以记录下来，形成动画。在制作关键帧动画时，关键帧的数量应根据动画效果进行设置，既不能设置得太少，也不能设置得太多。因为关键帧太少，会使动画效果失真；关键帧太多，会增大渲染处理时所用的

6、时间。,* 例1：自动关键点（球半径变化的动画） 1、球，050帧移动缩放； 2、壶，50100帧移动缩放； 3、选壶，将0帧关键点移动到50帧。,* 例2：设置关键点（球半径变化的动画） 1.场景：球、壶； 2.单击设置关键点，单击过滤关键点，选“位置、对象参数”； 3.球，0帧，单击“钥匙”钮（来记录关键点。） 50帧移动缩放，单击“钥匙”钮 4.壶，50帧，单击“钥匙”钮 100帧移动缩放，单击“钥匙”钮。,（六）渲染 1、输出时间,2、范围 3、输出尺寸 4、输出文件格式,返回,第一单元 动画基础 任务解析,例：国际象棋1.可用自动关键点或设置关键点进行动画设置;2.注意：计算好棋子所

7、用的时间，走的位置。,返回,第二单元 Track View轨迹视图窗口,任务导入相关知识任务解析,返回,第二单元 Track View轨迹视图窗口 任务导入,返回,牙膏广告 任务目的：通过该任务的学习掌握轨迹视窗的动画设置方法。,第二单元 Track View轨迹视图窗口 相关知识,教学目的： 掌握Track View轨迹视图窗口的主要操作方法。 教学难点与重点： 1.Track View轨迹视图窗口的基本操作2.Track View轨迹视图对动画进行控制的操作 在3ds max 7.0中，编辑关键帧制作的动画一般来说是比较简单的动画。实现较为复杂的动画效果及功能，对关键帧进行比较复杂的编辑，

8、如拷贝或粘贴运动轨迹、添加运动控制器、改变运动状态等，就需要在轨迹视图窗口中对关键帧进行编辑。,一、Track View轨迹视图窗口,（一）功能：显示了与每个对象相关联的可动画参数。在轨迹视图中提供了更多的动画控制选项。 （二）轨迹视图有两种编辑模式： Curve Editor（曲线编辑器）模式 Dope Sheet（摄影表）模式 （三）在轨迹视图中有五种动画编辑模式 （1）编辑关键帧 （2）编辑时间 （3）编辑值域 （4）定位值域 （5）功能曲线 （四）轨迹视图层级列表中有十个分支。 （五）轨迹视图窗整体布局及基本编辑方法见下面几个例子。,例：轨迹图的使用及噪波,1、场景物体：球 2、打开动

9、画设置，在20帧时，将球在Z轴方向上向移动。 3、用工具栏按钮打开轨迹图 4、轨迹图中，模式摄影表，找到球 变换位置 5、移动关键点，观看动画变化 6、删除X、Y位置的关键点，减少冗余。 7、将Z轴0帧点，用shift复制到40帧，观看动画 8、模式曲线编辑器，Z+30移动到-30，观看动画。 9、打开层级列表，Z位置，“参数曲线超出范围类型”钮 周期 确定 10、控制器 指定 噪波浮点 强度=50 频率=0.05 不选分形噪波,例：弹簧振子（曲线编辑器）,1、建立板/几何体/动力学对象 /弹簧 2、动画设置：20帧时，增加弹簧的高。 3、模式曲线编辑器，左窗中，找到对象(spring)中的自

10、由弹簧高度。 4、在0帧和20帧的关键点上右键，设置输入和输出的方式。 5、工具栏上选“参数曲线超出范围类型” 钮，单击”往 复” 。确定 6、播放。,例：多米诺骨牌（摄影表）,1、顶图中做一个长方体 2、动画设置：第10帧时，设置长方体倒地的动画。（前图中转Z轴） 3、复制五个长方体 4、轨迹窗口 / 模式 / 摄影表 （视窗中不选任何物体） 5、分别移动几个BOX的动画设置范围，呈阶梯状。,返回,第二单元 Track View轨迹视图窗口 任务解析,例：牙膏广告1.场景物体：长方体2.打开轨迹视图，层级列 表中选”对象 / BOX01”3.菜单”轨迹 / 可见性轨迹 / 添加”（为BOX添

11、加,返回,一个可视性轨迹）4.选”添加关键点”按钮，在可视性轨迹的30帧和60帧处分别创建一个关键帧。5.在第30关键帧上单击右键，值=06.播放。BOX将在第0帧到第30帧之间完全不显示，在第30至60帧之间逐渐显示，第60帧到第100帧均完全显示。,第三单元 运动命令面板,任务导入相关知识任务解析,返回,第三单元 运动命令面板 任务导入,返回,弹跳的小球 任务目的：通过该任务中的多重运动设置，掌握运动面板的使用方法。,第三单元 运动命令面板 相关知识,教学目的： 1、掌握运动面板的使用方法 2、掌握几种约束动画的设置方法 教学难点与重点： 1、运动面板的参数使用方法2、约束动画的设置方法,

12、一、 运动命令面板,（一）运动命令面板主要功能： 提供了对选择物体的运动控制能力，可以控制它的运动轨迹，以及为它指定各种动画控制器，并且对各关键点的信息进行编辑操作。它主要配合轨迹视图编辑器一同完成动作的控制。 （二）运动面板包括二大类： 1、Parameters（参数） 2、Trajectories（轨迹）,二、 动画控制器,（一）附着约束(附加约束),例： 1、制作一弯曲BOX。 2、选运动板/附加，在BOX 表面拖动，茶壶会约束 到BOX表面并随着移动。,路径约束,（二）路径约束例1：沿轨迹飞行 1.场景物体：BOX、圆 2.设置“路径约束”，添加路径 3.播放,例2：沿轨道飞行时倾斜、

13、旋转 1.上例场景 2.在“路径参数”栏中选中跟随与倾斜复选框 3.播放。BOX在飞行时,沿路径有一定的倾斜与旋转。,飞行时倾斜、旋转,（三）注视约束1、例2场景，合并“小 人”文件，调整位置。 2、运动板/参数/指定控制器 / 旋转 点标签，点“注视约束” 点添加注视目标，视图中点BOX，BOX为虚拟物体注视的物体。 3、播放。,注视约束,（四）链接约束1.场景：球，齿轮2.球，运动板/指定控制器/变换，链接约束。3.齿轮旋转动画。4.选球，动画设置，30帧，添加链接单击齿轮。5.播放,（五）方向约束1.场景：壶、二个BOX2.壶，运动板/指定控制器/旋转，方向约束，添加方向目标, 点BOX

14、013.再将BOX02也方向约束到壶上。4.动画时间为200帧。5.100帧，BOX01做移动旋转。6.选BOX2，右击时间滑块，确定7.200帧，BOX2移动旋转。,返回,第三单元 运动命令面板任务解析,例：弹跳的小球小球的运动是弹跳与向前移动二种运动的叠加1.球噪波动画；2.虚拟体的路径约束动画3.将球绑定到虚拟体上。,返回,第四单元 正向与反向运动,任务导入相关知识任务解析,返回,第四单元 正向与反向运动 任务导入,返回,运动的套筒 任务目的：通过该任务的学习掌握正向和反向运动的设置。,第四单元 正向与反向运动 相关知识,教学目的： 1.掌握正向运动及反向运动的概念与应用。 2.了解使用

15、反向运动的动力学解算系统。 教学重点与难点 1.正向运动及反向运动的概念。 2.层次面板的使用,一、层级命令面板,（一）层级命令面板的功能： 大多数物体是由多个部分组成，通过层级关系，可使物体做出相当复杂的运动，父子关系一旦建立，父物体运动时，子物体也运动。 建立合成运动 模拟关节连接 作为IK反向运动的基础,（二）轴心点 轴心点是物体进行平移、旋转、缩放等变换的基础点，也是物体运动的中心，它包括一个中心点和从这个点出发的三条相互垂直的坐标轴。轴心点对物体的作用主要有： （1）为旋转变换的旋转中心和缩放变换的参考点 （2）为各种修改器的缺省中心点 （3）为子物体变换的参考点 （4）为反向运动的

16、连接点,二、正向运动与反向运动1.正向运动： 物体1（子） 物体2（父） 父动子也动，子动父不动。2.反向运动： IK依据反向运动学的原理，对复合连接的物体实施运动控 制。使用IK控制层次链末端物体的变换，IK系统会自动计算此 变换对整个层次链的影响，从而产生整个层次链的变换运动， 使用IK可以快速准确地完成复杂的复合动画，基本操作步骤为:,1)建立有关节结构的模型 2)将各关节物体彼此连接，并且确定好各自的轴心点位置 3)定义轴心点处的连接性能 4)对造型系统实施动画处理，可以通过指定式IK或互动IK两种计算方式 5)将造型连接或蒙皮到骨骼系统，使用IK控制器操纵骨骼系统，从而产生关节动画。,