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1、实验四 三维动画创作 实验指导一、实验目的全面掌握3ds max的建模和动画制作，了解3ds max 创建动画的各种途径及其设置与调整方法，熟练地进行各种简单的三维动画创建。1. 掌握3ds max 中关键点在动画制作中的作用2. 掌握使用轨迹视图编辑关键点动画的操作完成指定效果动画的制作方法。3. 掌握指定控制器的使用；4. 学会粒子系统的制作和辅助对象的使用及空间变形等。二、实验原理动画是基于人的视觉原理来创建运动图像的，在短时间内观看一系列相关联的静止画面时，会将其视为连续的动作，每个单幅画面被称为帧。它的基本原理与电影、电视一样，都是视觉原理。医学已证明，人类具有“视觉暂留”的特性，就
2、是说人的眼睛看到一幅画或一个物体后，在1/24秒内不会消失。利用这一原理，在一幅画还没有消失前播放出下一幅画，就会给人造成一种流畅的视觉变化效果。因此，电影采用了每秒24幅画面的速度拍摄播放，电视采用了每秒25幅（PAL制）（中央电视台的动画就是PAL制）或30幅（NSTC制）画面的速度拍摄播放。如果以每秒低于24幅画面的速度拍摄播放，就会出现停顿现象。在3ds max中，可以制作物体的移动、旋转、缩放等动画，甚至物体形状与表面的各种参数都可以用来制作动画。动画将用于整个3ds max，可以设置对象位置、旋转和缩放的动画，以及影响对象形状和曲面的任何参数设置的动画，也可以使用正向和反向运动学链
3、接层次动画的对象，并且可以在轨迹视图中编辑动画。 三、使用仪器、材料Window2000/xp操作系统、简体中文版3ds max 软件四、上机内容第一部分：“电视片头”动画的制作的过程分为：l 立体文字的建立与编辑l 地球仪模型的创建l 材质和贴图的处理l 摄像机和灯光的设置l 动画的制作（含音乐的嵌入）l 场景的渲染等六个部分（一）立体文字的建立与编辑1立体文字的建立（1）在前视口建立“科技新闻”立体文字（名为Text01）（可用挤出方法，数量设为20），字体为“楷体-GB2312”字的大小设为50； （2）在“科技新闻”被选中的情况下，单击“选择并移动”工具，在状态栏的X、Y、Z文本框中都
4、输入0（世界坐标中心）（3）将Text01克隆，生成的文本系统自动命名为Text02；（4）再次进入文字编辑状态，创建“KJXW”四个字母，字体为“Arial”，字大小设置为50，字间距设为20，系统自动命名为Text03，用挤出方法，数量设为20使其变为立体文字；2立体文字的编辑（1）在顶视口创建一个圆形，半径为125；（2）在“圆”被选中的情况下，单击“选择并移动”工具，在状态栏的X、Y、Z文本框中都输入0（世界坐标中心）；（3）选取Text01，选择“修改”命令列表下的“路径变形（WSM）”；（4）单击“拾取路径”按钮，在视口中单击“圆”，其他参数见图1（5）重复（3）、（4）步，对Te
5、xt03进行同样的处理；（6）在顶视图中将Text02移动到图1所示的位置（二）地球仪模型的创立（1）在顶视口创建一个球体，半径为120，分段数为64，并对其进行世界坐标定位（X、Y、Z值均为0）;（三）材质和贴图的处理（1）打开材质编辑器，选中一个样本球，选地球贴图赋给地球模型；（2）选择另一样本球其颜色参数用其他参数设置如图2所示，并将赋给三个立体文字；（3）选择“渲染”菜单下的“环境”命令，选择一图片为场景的背景图片；（四）“电视片头”动画的制作（1）在前视口选中场景中的所有物体，选择“选择并旋转”工具沿Z轴旋转810度；（2）将动画长度设置为300帧；（3）将光标单击时间控制区的帧数显
6、示框，使光标进入显示框，输入230按回车键；（4）单击“自动关键点”按钮，（5）选中球体后在前视图沿Y轴旋转一周；（6）选择Text01，单击“修改”命令，将“路径变形”参数中的百分比值改为275，其他参数不变；（7）选择Text03，单击“修改”命令，将“路径变形”参数中的百分比值改为275，其他参数不变；（8）选择Text02，使时间滑块移至260帧处，选择“选择并旋转”工具，在前视口沿Z轴旋转350-352度，使文字变为水平；(9) 使时间滑块移至300帧处,将Text02在前视口放大到满屏显示；关闭“自动关键点”按钮，播放动画查看效果；（五）轨迹视图的调整与设置（1）打开轨迹视图，选择
7、Text01，选择“轨迹“菜单中的“可见性轨迹”/“添加”命令；（2）在左边的列表中选择并单击Text01处的“可见性”，单击鼠标右键/“指定控制器”/“启用/禁用”；（3）选择“模式”菜单下的“投影表”，可见Text01中的一条兰色控制线；（4）单击“添加关键帧”按钮，分别在在兰色控制线的0、175帧及230帧处单击，使文字Text01只在175帧到230帧这一段才显示出来；（5）用同样的设置方法，设置Text02仅在230到300帧这一段才显示出来；（6）用同样的设置方法，设置Text03仅在0到175帧这一段才显示出来；（7）用同样的设置方法，设置球体仅在0-230帧这一段才显示出来；（
8、8）播放动画查看效果；（9）在轨迹视图，选择Text02下的“旋转”项（控制其旋转的区间）下的Y项，右键单击其第1个关键点，并将弹出的对话框中的时间由0改为230（即让其在230帧时开始旋转）；（10）在轨迹视图，选择Text02下的“缩放”项，右键单击其第1个关键点，并将弹出的对话框中的时间由0改为230（即让其在230帧时开始缩放）；（六）添加背景音乐（1）在轨迹视图中单击左边列表下的“声音”前的“+”；（2）右键单击“节拍器”/选择单击“属性”；（3）单击“选择声音”按钮，选择声音文件，单击“确定” 按钮；（七）渲染输出动画（1）单击“渲染”菜单，选择“渲染”命令；（2）选择“活动时间”
9、单选框，选择输出窗口大小，单击“文件”按钮，选择文件保存位置，输入文件名，选择文件类型为.avi，单击“渲染”按钮即可。第二部分：书写文字效果 本实验是通过记录物体的变形过程来完成的，3DS MAX不但可以通过记录物体的变化和变形过程来制作动画，还可以记录材质的编辑修改过程，这样通过记录材质的不透明度变化即可以隐藏物体。准备工作启动3DS MAX4.0后，在建立命令面板中点击Shapes中的Text工具，在前视图中分别建立3和D两个文字。将字体修改为Verdana Bold Italic，其余参数保持默认值。激活D字母在字母上面，单击鼠标右键在出现的选项菜单中选择Convert To Edit
10、able Spline将字母转换为样条，进入修改命令面板以Spline方式选择字母里面的轮廓线，在Geometry卷展栏中点击Detach按钮，在弹出的窗口中选择OK，将两个轮廓线分离。回到建立命令面板点击Geometry中的Cylinder工具，在前视图中建立半径为1、高度为100的圆柱体，并将Height Segments值设置为200。再复制两个圆柱体，选中其中一个圆柱体进入修改命令面板加入PathDeform编辑修改器，按下Pick Path按钮在视图中点击3的文字并在Parameters卷展栏中按下Move To Path按钮将圆柱体放置到路径上。这时圆柱体并没有覆盖到所有的路径上，
11、在修改命令面板中对圆柱体进行修改，将圆柱体的高度设置为303，这时圆柱体覆盖到所有的路径上。按照相同的方法将刚才复制的两个圆柱体通过添加PathDeform编辑修改器分别放置到D字母的两个轮廓上，并修改圆柱体的高度使其完全覆盖路径。图2 将轴点放置到铅笔尖处制作书写效果在前视图中建立半径为2，高度为20，段数为5的圆柱体，进入修改命令面板加入Edit Mesh编辑修改器，以Polygon方式选中圆柱体顶端的面使用缩放工具将它缩小为一个点，一支铅笔很简单就完成了。进入层即命令面板，点击Affect Pivot Only按钮将轴点放置到铅笔尖处（如图2）。利用旋转工具在前视图中将铅笔旋转到如图3所
12、示位置，复制两只铅笔。选中一支铅笔进入运动命令面板，展开Assign Controller卷展栏，选中Position ：Path Constraint选项后点击上面的Assign Controller按钮在出现的窗口中选择Path Constraint，按下OK关闭窗口。在Path Parameters卷展栏中点击Add Path按钮在视图中点击3的文字框，上下移动面板勾选Constant和Loop选项，在0帧处将%Along Path数值设置为63.9，这时铅笔对准文字的起点。将200帧处的关键帧拖到100帧处，这样铅笔同圆柱体同步运动。将第二个铅笔的关键帧拖到100160之间，在100帧
13、时将%Along Path数值设置为170。将第三个铅笔的关键帧拖到160200之间，在160帧时将%Along Path数值设置为126。图3 调整铅笔的姿势笔尖处添加灯光和摄影机在视图中建立两盏泛光灯，再添加一架目标摄影机，激活透视图按下C键切换为摄影机视图，并调整角度(如图4)。图4 调整摄影机角度笔尖处编辑材质打开材质编辑器选中第一个材质球赋予三个圆柱体，将Specular Level设置为100，Glossiness为60，Diffuse为RGB（20、138、240）。选中第二个材质球。将Specular Level设置为60，Glossiness为10，Diffuse为RGB（2
14、55、5、5）。并将材质的ID号设置为1，点击Standard按钮在出现的窗口中选择Multi/Sub-Object，按下OK后在出现的选项中选择Keep old material as。进入第二个材质将Specular Level设置为60，Glossiness为10，Diffuse为RGB（255、247、201）。并将材质的ID号设置为2。回到上一级材质。复制两个材质，将三个材质球分别赋予三个铅笔造型，并将复制的两个材质的Mix Amount数值设置为100。当书写一个文字时其余两个铅笔应该是隐藏的，我们就利用材质的方法隐藏它们。点击Multi/SubObject按钮在出现的窗口中选择B
15、lend，按下OK后在出现的选项中选择Keep old material as。进入Material 2材质，将Ambient和Diffuse设置为白色，将Specular Level，Glossiness和Opacity都设置为0。在视图中选择铅笔，在修改命令面板中以Polygon方式选中铅笔前面圆锥的面和后面的面，在Surface Properties卷展栏中将ID设置为2。选中第一个铅笔材质将时间滑块拖到101帧处，将材质编辑器中的Mix Amount数值设置为100，此时铅笔材质变为透明。将0帧处的关键帧拖到100帧处。选中第二个铅笔材质在101帧处将Mix Amount数值设置为0，将时间滑块拖到161帧处将Mix Amount数值设置为100，将0帧处的关键帧拖到99帧处。选中第三个铅笔材质将时间滑块拖到160帧处，将材质编辑器中的Mix Amount数值设置为0，将0帧处的关键帧拖到159帧处。图5 书法效果气势如宏这样整个动画全部制作完成了。对视图进行渲染可以看到最后的效果（图5）。图1 将圆柱体放置到文字3的书写起点选择3文字上的圆柱体进入修改命令面板将Percent数值设置为64，并将Strecth数值设置为0，这样圆柱体被放置到文字3的书写起点上（如图1）。点击界面下方动画控制区的Time Configu
