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1、第7章 基础动画与动画控制器关键帧的概念和动画设置方法 轨迹视窗的使用方法 常用动画控制器的使用方法本章重点：本章我们将要接触到最让人激动的部分动画。通过本章学习应掌握以下内容：7.1 关键帧动画 通过关键帧来设置动画是3ds max2011制作动画的依据。本节将具体讲解关键帧的概念及其动画的设置方法。7.1.1 3ds Max中的关键帧中的关键帧 在二维传统动画中，需要手工绘制每一帧的位置和形状。而3ds Max 2011极大地简化了这个工作，可以在时间线上定义对象几个关键点的位置，然后通过程序计算中间帧的位置，从而得到一个流畅的动画。在3ds Max中，需要手工定位的帧称为关键帧。 需要注
2、意的是，位置并不是设置动画的唯一特征。在3ds Max中除了位置外，旋转、比例、参数变化和材质等也可以设置动画。因此，3ds Max中的关键帧只是在时间的某个特定位置指定了一个特定数值的标记。7.1.2 时间配置时间配置 3ds Max是根据时间来定义动画的，默认的时间单位是帧。但是需要注意的是帧并不是严格的时间单位，同样是25帧的图像，对于NTSC制式电视来讲，时间长度不够1秒；对于PAL制式电视来讲，时间长度正好是1秒；对于电影来讲，时间长度大于1秒。由于3ds Max在录制动画的过程中记录了与时间相关的所有数值，因此在制作完动画后再改变帧速率和输入格式，系统将自动进行调整以适应所做的改变
3、。 单击用户界面右下角播放区的 （时间配置）按钮，即可进入“时间配置”对话框，如图7-1所示。它包括“帧速率”、“时间显示”、“播放”、“动画”和“关键点步幅”5个选项组。 要在3ds Max中创建关键帧，就必须在打开 按钮的情况下，在非第0帧改变某些对象。这些改变可以是变换的改变，也可以是参数的改变。改变后将在该帧创建一个关键帧。例如创建了一个球，然后打开 按钮，到非第0帧改变球的半径参数，这样，3ds Max将创建一个关键点。只要 按钮处于打开状态，就一直处于记录模式，3ds Max将记录你在非第0帧所作的任何改变。在创建了关键帧之后就可以拖拽时间滑块来观察动画。7.1.3 创建关键帧创建
4、关键帧7.1.4 播放动画播放动画 通常在创建了关键帧后就要观察动画。此时可以通过拖拽时间滑块来观察动画。也可以使用动画控制区中的回放按钮播放动画。动画控制区中的按钮含义如下：（播放动画）：用来在激活的视图中播放动画。（停止动画）：用来停止播放动画 (播放选定对象)：用于在激活的视图中播放选择对象的动画。如果没有选择的对象，就不播放动画。（转至开头）：单击该按钮，时间滑块将移动到当前动画范围的开始帧。如果正在播放动画，那么，单击该按钮，动画就停止播放。（转制结尾）：单击该按钮，时间滑块将移动到当前动画范围的末端。（下一关键点）：当激活 按钮后，单击该按钮，时间滑块将移动到选择对象的下一个关键帧
5、。（上一关键点）：当激活 按钮后，单击该按钮，时间滑块将移动到选择对象的上一个关键帧。（时间配置）：用来设置制式和时间长度7.1.5 设计动画设计动画 作为一个动画师，在开始动画之前就需要将一切规划好。设计动画的一个常用工具就是故事板。故事板对制作动画非常有帮助，它是一系列草图，用来描述动画中的关键事件、角色和场景元素。7.2 轨迹视图-曲线编辑器 轨迹视图-曲线编辑器主要用于调整动画。单击工具栏中的 （曲线编辑器）按钮，即可进入轨迹视图-曲线编辑器。它由菜单栏、编辑工具栏、树状结构图、编辑窗口四部分组成，如图7-2所示。 1.菜单栏 菜单栏整合了轨迹视图的大部分功能。它包括“模式”、“设置”
6、、“显示、”、“控制器”、“轨迹”、“关键点”、“曲线”和“工具”8个菜单。2.编辑工具栏编辑工具栏编辑工具栏包括控制项目、轨迹和功能曲线的所有工具。3.树状结构图树状结构图 树状结构图位于轨迹视图的左侧。它将场景中的所有项目显示在一个层级中，在层级中对物体名称进行选择即可选择场景中的对象。 树状结构图中每种类型的项目都用一种图标表示，可以使用这些图标快速识别项目代表的意义。这些图标的参数解释如下。：将所有场景中的轨迹整合为一个轨迹，以便更快速地进行全局操作。：可在动画中加入声音。：用于设置后期合成时的动画轨迹。：包含存储控制器的清单，其中还可存储全局变量。：包括控制背景、场景环境效果等控制选
7、项。：显示所有材质编辑器中材质球的相关信息。：包括对象和链接的子对象的层级参数。：包括修改器的次对象和参数。：是轨迹视图中的动画来源，包括动画的参数值，并且是层级清单中唯一能有轨迹并包含关键点的项目4.编辑窗口编辑窗口 位于视图右侧，显示表示时间和参数值的轨迹和功能曲线。编辑窗口使用浅灰色背景表示激活的时间段。7.2.1 编辑关键点编辑关键点 在创建了关键点之后，还可对关键点的位置和范围进行调整，下面就通过一个实例，来具体介绍一下编辑关键点方法，具体过程如下：1）在前视图中创建一个半径为25的球体。2）创建球体动画。方法：激活 按钮，将时间滑块移动到第50帧，然后在前视图中将球体向上移动5个单
8、位；接着将时间滑块移动到第100帧，在前视图中将球体向上移动10个单位。最后再次单击 按钮，退出动画录制模式。3）单击工具栏中的 （曲线编辑器）按钮，进入轨迹视图，在左侧树状结构图中选择球体的位置轨迹，如图7-3所示。4）添加关键点。方法：单击编辑工具栏中的 （添加关键点）按钮，然后在轨迹上单击鼠标左键，即可添加关键点，如图7-4所示。5）移动关键点。方法：单击编辑工具栏中的 （移动关键点）和 （滑动关键点）按钮，都可对关键点的位置进行调整，如图7-5所示。6）缩放关键点。方法：选定轨迹中间的两个关键点，然后单击编辑工具栏中的 （缩放值）按钮，即可对选定的部分关键点进行缩放，从而控制这些选定的
9、关键点间与起始点的距离，如图7-6所示。7）锁定关键点。方法：单击编辑工具栏中的 （锁定当前选择）按钮，所选的关键点就被锁定，此时使用任何工具进行调整时都是针对锁定的关键点进行的，再次单击 （锁定当前选择）按钮可以释放锁定，这样可以重新选定其他关键点。8）删除关键点。方法：在编辑窗口中选定第二个关键点，然后按下键盘上的键，即可删除该关键点，如图7-7所示。7.2.2 调整功能曲线调整功能曲线 选择曲线上的关键点后，单击鼠标右键，会弹出一个关键点信息对话框，如图7-8所示。在关键点对话框中可以改变动画的数值时间及一个或多个选定关键点两边曲线的插入方式。 在这一对话框中选择点两边曲线的插入方式，可
10、直接影响场景中对象在两个关键点间的运动方式，按住“输入”下面的曲线按钮，在弹出的按钮中可以选择6种不同类型的入射角曲线。图7-8 关键点信息对话框l （默认曲线方式）：此种方式在设定了关键点后，根据关键点的位置来随机确定点两边的入射角曲线，如图7-9所示。对象在两个关键点之间的运动轨迹为曲线形式。l （直线插入方式）：此种方式将关键点两边曲线变为直线入射形式，如图7-10所示。物体在两个关键点之间的运动轨迹为直线，物体在两个关键点之间做匀速运动。 图7-9 默认曲线方式 图7-10 直线插入方式l (直角插入方式)：此种方式将关键点两边的轨迹曲线以直角折线方式插入，如图7-11所示。通常用于突
11、变过程。选择这种插入方式后，物体在运动时只出现关键点设定的位置而没有关键点之间的运动过程。l （减量插入方式）：选择此种插入方式后，点两边的曲线如图7-12所示，对象在两个关键点之间做减量运动，比如上抛物体的运动。图7-11 直角插入方式 图7-12 减量插入方式l (增量插入方式）：选择这种插入方式，关键点两端的曲线如图7-13所示，对象在两个关键点之间做增量运动，比如下落物体的运动。l (贝塞尔插入方式）：选择此种方式，可以使用贝塞尔控制柄随意调整曲线造型，如图7-14所示，这样能够更好地控制轨迹的形状。 图7-13 增量插入方式 图7-14 贝塞尔插入方式7.3 动画控制器 在3ds M
12、ax 2011中，创建的任何一个对象都被指定了一个默认的控制器。如果要制作一些特殊的效果，还可以指定其它的控制器，在控制器左边有“”标记的，表明是当前使用的控制器，或是系统默认的设置，如图7-15所示。7.3.1 “变换变换”控制器控制器 3ds Max 2011的控制器可在轨迹视图和“运动”面板中进行指定，这两个地方的内容和效果完全相同，只是面板形式不同而已。 进入 （运动）面板，然后选择“变换”选项，如图7-17所示。接着单击 （指定控制器）按钮，会弹出“指定变换控制器”面板，如图7-18所示。它包括“CATGizmoTransform”、“CATHDPivotTrans”、“CATHIP
13、ivotTrans”、“CATTransformOffset”、“变换脚本”、“链接约束”、“外部参照控制器”和“位置旋转缩放”8种控制器。其中前4种控制器在以前版本的3ds max中需要单独以插件的形式安装，而到了3ds Max 2011，这4种控制器已经内置在软件中。这4种控制器主要用于控制肢体动作。后面4种控制器的参数解释如下。l变换脚本：用脚本来设置变换控制器。l链接约束：用于对层次链中由一个物体向另一个物体链接转移的动画制作。分配作为链接对象的父物体后，可以对开始的时间进行控制。l外部参照控制器：该控制器也是3ds Max 2011新增的控制器，用于调用外部3ds Max文件中相关对
14、象的控制器来控制当前对象。l位置旋转缩放：改变控制器对话框中的系统默认设置，使用非常普遍，是大多数物体默认使用的控制器，它将变换控制分为“位置”、“旋转”和“缩放”3个子控制项目，分别分配不同的控制器。7.3.2 “位置位置”控制器控制器 进入 （运动）面板，选择“位置”选项，然后单击 （指定控制器）按钮，会弹出“指定位置控制器”面板，如图7-16所示。它包括多种“位置”控制器，下面对一些常用的“位置”控制器类型做个介绍。lBezier位置：这是3ds Max 2011中使用最广泛的动画控制器之一，它在两个关键点之间使用一个可调的样条曲线来控制动作插值，对大多数参数而言均可用，所以“位置”控制
15、器对话框中选择它作为默认设置。它允许以函数曲线方式控制曲线的形态，从而影响运动效果。还可以通过贝塞尔控制器控制关键点两侧曲线衔接的圆滑程度。lTCB位置：它通过“张力”、“连续性”和“偏移”三个参数项目来调节动画。l弹簧：它通过“张力”和“阻尼”两个参数项目来产生弹簧动画。l附加：将一个物体结合到另一个物体的表面。需要注意的是目标物体必须是一个网格物体，或者能够转化为网格物体的NURBS物体、面片物体。通过在不同关键点分配不同的附属物控制器，可以制作出一个物体在另一物体表面移动的效果。如果目标物体表面是变化的，它将发生相应的变化。l路径约束：使物体沿一个样条曲线路径进行运动，通常在需要物体沿路
16、径轨迹运动且不发生变形时使用。如果物体沿路径运动的同时还要产生变形，应使用“路径变形”修改器修改或空间扭曲。l曲面：使一个物体沿另一个物体表面运动，但是对目标物体要求较多。目标物体必须是球体、圆锥体、圆柱体、圆环、四边形面片、NURBS物体。除此之外，都不能作为曲面控制器的目标物体，而且这些物体要保持完整性，不能使用“切片”处理，不能加入变动修改命令。l位置X、Y、Z：将位置控制项目分为X、Y、Z三个独立的控制项目，可以单独为每一个控制项目分配控制器。l位置表达式：它是通过数学表达式来实现对动作的控制。可以控制物体的基本创建参数（如长度、半径等）。l位置脚本：通过脚本语言进行位移动画控制。l位
17、置列表：它是一个组合其他控制器的合成控制器，能将其他种类的控制器组合在一起，按从上到下的顺序进行计算，从而产生组合控制效果。l位置运动捕捉：在3ds Max 2011中，允许使用外接设置控制和记录物体的运动，目前可用的外接设备包括鼠标、键盘、游戏杆和MIDI。l线性位置：它是在两个关键点之间平衡地进行动画插值计算，从而得到标准的直线性动画，常用于一些规则的动画效果，如机器人关节的运动。l音频位置：它是通过一个声音的频率和振幅来控制动画物体的位移运动节奏，基本上可以作用于所有类型的控制参数。可以使用WAVE、AVI等文件的声音，也可以由外部直接用声音同步动作。l噪波位置：此控制器产生一个随机值，
18、可在功能曲线上看到波峰及波谷。它没有关键点的位置，而是使用一些参数来控制噪声曲线，从而影响动作。7.3.3 “旋转旋转”控制器控制器 进入 （运动）面板，选择“旋转”选项，然后单击 （指定控制器）按钮，会弹出“指定旋转控制器”面板，如图7-19所示。它包括多种“旋转”控制器，下面对一些常用的“旋转”控制器类型做个介绍：lEuler XYZ:它是一种合成控制器，通过它可将旋转控制分离为X、Y、Z三个项目，分别控制在三个轴向上的旋转，然后可以对每个轴分配其他的动画控制器。这样做的目的是实现对旋转轨迹的精细控制，lTCB旋转：它通过“张力”、“连续性”和“偏移”三个参数项目来调节旋转动画。该控制器提
19、供类似Bezier控制器的曲线，但没有切线类型和切线控制手柄。l平滑旋转：完成平滑自然的旋转动作，与“线性”旋转相同，没有可调的函数曲线，只能在轨迹视图中改变时间范围，或者在视图中旋转物体来改变旋转值。l线性旋转：它是在两个关键点之间得到稳定的旋转动画，常用于一些规律性的动画旋转效果。l旋转脚本：它是通过脚本语言进行旋转动画控制。l旋转列表：它不是一个具体的控制器，而是含有一个或多个控制器的组合，能将其他种类的控制器组合在一起，按从上到下的排列顺序进行计算，产生组合的控制效果。l旋转运动捕捉：当旋转运动捕捉控制器分配后，原控制器将变为下一级控制器，同样发生控制作用。接通外设后，旋转运动捕捉控制
20、器可以反复进行物体旋转运动的捕捉，最后的运动结果将在每一帧建立一个关键点，可以使用轨迹视图中的 （减少关键点）工具对他们进行精简。l音频旋转：它是通过一个声音的频率和振幅来控制动画物体的旋转运动节奏，基本上可以作用于所有类型的控制参数。l噪波旋转：此控制器产生一个随机值，可在功能曲线上看到波峰及波谷，产生随机的旋转动作变化。它没有关键点的设置，而是使用一些参数来控制噪声曲线，从而影响旋转动作。7.3.4 “缩放缩放”控制器控制器 进入 （运动）面板，选择“缩放”选项，然后单击 （指定控制器）按钮，会弹出“指定缩放控制器”面板，如图8-20所示。它包括多种“缩放”控制器，下面对一些常用的“缩放”
21、控制器类型做个介绍。lBezier缩放：它是默认的“缩放”控制器，它允许通过函数曲线方式控制物体缩放曲线的形态，从而影响运动效果。lScale XYZ：它将缩放控制项目分离为X、Y、Z三个独立的控制项目，可以单独为每一个控制项目分配控制器。lTCB缩放：它通过“张力”、“连续性”和“偏移”三个参数项目来调节物体的缩放动画。该控制器提供类似Bezier控制器的曲线，但没有切线类型和切线控制手柄。l缩放表达式：它通过数学表达式来实现对动作的控制。可以控制物体的基本创建参数（如长度、半径等），可以控制对象的缩放运动。l缩放脚本：它通过脚本语言进行缩放动画控制。l缩放列表：它不是一个具体的控制器，而是
22、含有一个或多个控制器的组合。能将其他种类的控制器组合在一起，按从上到下的排列顺序进行计算，从而产生组合的控制效果。l缩放运动捕捉：它首次分配时要在轨迹视图或运动面板中完成，修改和调试动作时要在程序命令面板的运动捕捉程序中完成。分配缩放运动捕捉控制器后，原控制器将变为下一级控制器，同样发挥控制作用。接通外设，缩放运动捕捉控制器可以反复进行物体缩放运动的捕捉，最后的运动结果将在每一帧建立一个关键点。l线性缩放：在两个关键点之间得到稳定的缩放动画。常用于一些规律性的动画效果。l音频比例：它通过声音的频率和振幅来控制动画物体的缩放运动节奏，基本上可以作用于所有类型的控制参数。l噪波缩放：此控制器产生一个随机值，可在功能曲线上看到波峰及波谷，产生随机的缩放动作变化。没有关键点的设置，而是使用一些参数来控制噪声曲线，从而影响对象的缩放动作。
