3dmax动画基础.pdf

第 10 章：动画基础（李剑敏）10.1.动画的基本概念（说明帧、关键帧、中间帧概念）10.1.1.动画的帧 动画以人类视觉的原理为基础。如果快速查看一系列相关的静态图像，那么我们会感觉到这是一个连续的运动。每一个单独图像称之为帧。通常，创建动画的主要难点在于动画师必须生成大量帧。一分钟的动画大概需要 720 到 1800 个单独图像，这取决于动画的质量。用手来绘制图像是一项艰巨的任务。因此出现了一种称之为关键帧的技术。动画中的大多数帧都是例程，从上一帧直接向一些目标不断增加变化。传统动画工作室可以提高工作效率，实现的方法是让主要艺术家只绘制重要的帧，称为关键帧。然后助手再计算出关键帧之间需要的帧。填充在关键帧中的帧称为中间帧。10.1.2.动画时间的配置（注意时间的配置决定动画播放的长短）在动画播放区域单击“时间配置”按钮，可以弹出“时间配置”对话框进行设置。在启动 3ds Max 时，默认时间显示以帧为单位，但可以使用其他时间显示格式。使用“时间配置”对话框“时间显示”组设置来指定不同的时间显示格式。在更改时间显示格式时，不仅更改在所有软件部分中显示时间的方式，还更改用于访问时间的方法。动画有很多格式。两种常用的格式为电影格式：每秒钟 24 帧（FPS）和 NTSC 视频：每秒 30 帧。10.1.3.创建关键帧动画 设置自动关键点动画：1).单击“自动关键点”，将其启用。2).将时间滑块拖动到不为 0 的时间上。3).执行下列操作之一：变换对象。更改可设置动画的参数。“设置关键点”动画系统是设计给专业角色动画制作人员使用的，他们想要试验姿势然后特意把那些姿势委托给关键帧。其他任何动画制作人员也可以使用它在对象的指定轨迹上设置关键点。这种工作方法比“自动关键点”方法有更多的控制，因为通过它可以试验想法并快速丢弃它们而不用撤销工作。可以设置角色的姿势，并通过使用“轨迹视图”中“关键点过滤器”和“可设置关键点的”轨迹，选择性地给某些对象的某些轨迹设置关键点。设置“关键点”模式和“自动关键点”在几个方面有差别。在“自动关键点”模式中，工作流程是启用“自动关键点”，移动到时间上的点，然后变换对象或者更改它们的参数。所有的更改注册为关键帧。当关闭“自动关键点”模式时，不能再创建关键点。当“自动关键点”模式关闭时，对对象的更改全局应用于动画。这也被称为布局模式。在“设置关键点”模式中，工作流程是相似的，但在行为上有着根本的区别。启用“设置关键点”模式，然后移动到时间上的点。在变换或者更改对象参数之前，使用“轨迹视图”和“过滤器”中的“可设置关键点”图标决定对哪些轨迹可设置关键点。一旦知道要对什么设置关键点，就在视口中试验（变换对象，更改参数等等）。第 10 章：动画基础（李剑敏）操作练习：弹簧球的动画（绘制球于弹簧之上，在弹簧的底部创建平面作为地面；将弹簧和弹簧球的中心放置在地面上；分别设置弹簧和球的动画；具体步骤参见配套教材P231，）10.2.轨迹视图 10.2.1.认识轨迹视图 打开轨迹视图的方法：主工具栏“曲线编辑器”（打开）（主工具栏上的曲线编辑器按钮）“图形编辑器”菜单 “新建轨迹视图”“图形编辑器”菜单“轨迹视图-曲线编辑器”“图表编辑器”菜单 “轨迹视图-摄影表”“图形编辑器”菜单“保存轨迹视图”选择“保存轨迹视图”。“视口”右键单击菜单“视图”“轨迹”选择“新建”或“保存轨迹视图”。使用“轨迹视图”，可以对创建的所有关键点进行查看和编辑。另外，可以指定动画控制器，以便插补或控制场景对象的所有关键点和参数。“轨迹视图”使用两种不同的模式，“曲线编辑器”和“摄影表”。“曲线编辑器”模式可以将动画显示为功能曲线。“摄影表”模式可以将动画显示为关键点和范围的电子表格。关键点是带颜色的代码，便于辨认。“轨迹视图”中的一些功能，例如移动和删除关键点，也可以在时间滑块附近的轨迹栏上得到，还可以展开轨迹栏来显示曲线。可以将“曲线编辑器”和“摄影表”窗口停靠在界面底部的视口之下，或者可以把它们用作浮动窗口。可以将“轨迹视图”布局命名并存储在“轨迹视图”缓冲区中，以后再使用。“轨迹视图”布局使用 MAX 文件存储。“轨迹视图”的功能模块：层级清单、编辑窗口、菜单栏、工具栏、状态栏、时间标尺 10.2.2.编辑关键点 使用“编辑关键点”可将动画显示作为一系列关键点，这些关键点在“关键点”窗口的栅格上以方框的形式显示。默认情况下，“摄影表编辑器”启用“编辑关键点”。“编辑关键点”适用于获取动画的全局视图，因为其可以显示所有轨迹的动画计时。如果要查看整个动画上下文中所做的更改，可以使用此模式用于关键点和范围编辑。启用“编辑关键点”模式，执行下列操作之一：如果使用“曲线编辑器”，请选择“模式”“摄影表”。如果使用“摄影表”“范围”，请单击“轨迹视图”工具栏上的“编辑关键点”。第 10 章：动画基础（李剑敏）删除“编辑关键点”模式中的关键点，执行以下操作：1).高亮显示“关键点”窗口中的关键点。2).按键盘上的 DELETE 键，可以删除选定关键点。轨迹视图中编辑关键点的操作主要包括：捕捉关键点、选择关键点、对齐关键点、移动关键点、滑动关键点、缩放关键点、添加或删除关键点 操作练习：创建球体动画（创建球体，创建球体动画；在轨迹视图中找到Z位置轨迹，调整轨迹中关键点的位置改变动画设置；具体步骤参见配套教材P236）10.2.3.调整功能曲线 通过设置关键点的曲线类型来调整曲线，具体包括：将切线设置为自动、将切线设置为自定义、将切线设置为快速、将切线设置为阶跃、将切线设置为线性、将切线设置为平滑 10.3.操作训练 10-1：制作弹跳的橡皮球（参考：配套教材P238、补充材料“第10课 动画基础.doc”）参考效果：10.4.动画控制器 在 3ds Max 中设置动画的所有内容都通过控制器处理。控制器是处理所有动画值的存储和插值的插件。直接使用控制器的方法：轨迹视图：控制器在“层次”列表中由各种控制器图标指示。每个控制器都具有自己的图标。使用“轨迹视图”，无论在“曲线编辑器”还是在“摄影表”模式中，都可以对所有对象和所有参数查看和使用控制器。“运动”面板：包含有为了使用变换控制器的特殊工具。“运动”面板包含许多同样的控制器功能例如“曲线编辑器”、加号控制以使用 IK 解算器这样的特殊控制器。使用“运动”面板可以查看和使用一个选定对象的变换控制器。控制器的类别：有两类主要的控制器。当查看“轨迹视图曲线编辑器层次”列表时，可容易识别这些类别。单参数控制器：控制单参数的动画值。无论参数是有一个组件，例如圆柱体面的第 10 章：动画基础（李剑敏）数目，还是有多个组件，例如颜色的 RGB 值，控制器都只处理一个参数。复合控制器：合并或管理多个控制器。复合控制器包括高级“变换”控制器，例如 PRS、Euler XYZ 旋转控制器、变换脚本控制器和列表控制器。复合控制器以带有其他控制器的附属级分支的控制器图标形式出现在“层次”列表中。指定控制器的方法：在“轨迹视图”中指定控制器 通过选择控制器项然后在“控制器”菜单中选择“指定控制器”，可以在“曲线编辑器”中将控制器指定给任何可设置动画的参数。通过在“层次列表”中选择参数，然后右键单击并从四元菜单中选择“指定控制器”，也可以在“轨迹视图-曲线编辑器”中将控制器指定给任何可设置动画的参数。也可以将同样的控制器类型指定给多个参数的选择集，只要这些选中的参数可以使用同样的控制器类型即可。例如，可以选择多个“长方体”对象的“长度”、“宽度”和“高度”参数，并将同样的控制器类型指定给它们。这是因为它们都使用处理浮点数据的控制器。在“运动”面板中指定控制器 通过选择一个对象然后在“指定控制器”卷展栏中选择一个控制器并单击“指定控制器”按钮，可以在“运动”面板中指定控制器。只选中一个对象时可以更改其控制器。使用“动画”菜单指定控制器 可以使用“动画”菜单指定控制器。通过转到菜单栏选择“动画”，然后选择所要的“控制器”类型并从显示的子菜单中选取控制器，所有的控制器和约束都可用。当使用此方法指定控制器后，会自动指定一个列表控制器，并且选中的控制器会作为表中的第一项出现。如果使用“运动”面板或“轨迹视图”指定控制器，那么不会出现该列表控制器的自动指定。加权的列表控制器使您可以通过设置权重动画在多个轨迹间混合。复制和粘贴控制器 在“轨迹视图”工具栏上右键单击任何空白区域，然后选择“显示工具栏”“控制器：“轨迹视图”。这样会显示含有用于快速访问控制器工具的“控制器”工具栏。在“轨迹视图”工具栏上单击“复制和粘贴”来复制和粘贴控制器。要在“曲线编辑器”中复制和粘贴控制器，可以选择要复制的控制器轨迹，然后右键单击并从“轨迹视图”四元菜单中选择“复制”。在“层次”列表中导航至目标对象，选择轨迹，右键单击并选择“粘贴”。使用“复制和粘贴”的规则如下所示：只能复制单个控制器。对“复制和粘贴”操作而言，复合控制器像“列表”或“PRS 变换”控制器都看作是单个的控制器。可以使用相同的数据类型将一个复制的控制器粘贴到一个或多个控制器上。可以选择是生成粘贴控制器的一个实例还是生成一个副本。可以选择在场景中自动转换其他控制器实例。单击“粘贴”会显示“粘贴”对话框，该对话框中含有三个用于决定如何执行“粘贴”操作的控件 10.4.1.变换控制器 变换控制器是复合控制器。它们设置用于位置、旋转和缩放的控制器的类型和行为。可以使用“轨迹视图-曲线编辑器”或“运动”面板指定“变换”控制器。复合变换控制器在“轨迹视图”中不显示属性。10.4.2.位置控制器 位置是可以使用大多数标准控制器（如 Bezier、TCB 和噪波）的数据类型。第 10 章：动画基础（李剑敏）在指定控制器卷展栏中选择“位置”/“指定控制器”，打开“指定 位置 控制器”对话框。位置控制器包括：Bezier 位置、TCB 位置、从属位置、曲面、位置 XYZ、位置脚本、路径约束、位置表达式、位置列表、位置运动捕捉、线性位置、噪波位置、音频位置 10.4.3.旋转控制器 旋转是可以使用大多数标准控制器（如 TCB、线性和噪波）的数据类型。在指定控制器卷展栏中选择“位置”/“指定控制器”，打开“指定 旋转 控制器”对话框。旋转控制器包括：Euler XYZ、TCB 旋转、平滑旋转、线性旋转等 在 3D 中旋转十分复杂。即使是标准控制器类型，在用于旋转时的行为也不一样。在 3D 动画中计算旋转最常用的方法是使用 4 个组件来定义绕任意某个轴进行的旋转。10.4.4.缩放控制器“缩放 XYZ”控制器为对象变换的每个缩放轴使用独立的浮点控制器。使用三个单独的缩放轨迹，可单独为每个轴创建缩放关键点，更改单个轴的插值设置或指定轴上的控制器。缩放控制器包括：Bezier 缩放、TCB 缩放、缩放 XYZ、缩放脚本、缩放表达式、缩放运动捕捉、噪波缩放。操作练习：为对象指定“缩放 XYZ”控制器：1).在“顶”视口中，创建一个球体。2).右键单击该球体，然后从四元菜单中选择“曲线编辑器”。“轨迹视图”-“曲线编辑器”会打开，该球体是层次中的第一个项。3).在“轨迹视图”层次中，单击“缩放”轨迹。4).从“轨迹视图”菜单中，选择“控制器”从“指定控制器”对话框指定并选择“缩放 XYZ”。会显示三个轨迹，它们可用于控制对象的缩放。5).在“轨迹视图”层次中，单击“Z 缩放”轨迹，从“轨迹视图”菜单单击“控制器”“指定”，然后从对话框中选择“噪波浮点”。会自动显示“噪波控制器”对话框。6).单击“播放”。该球体沿 Z 轴改变缩放，这由“噪波”控制器控制。10.4.5.通过运动面板访问动画控制器 操作练习：创建飘浮在水面上的救生圈（创建长方体并附加“噪波修改器作为海面；创建圆环作为救生圈，通过运动面板访问圆环位置控制器，控制圆环的运动；具体步骤参见配套教材P244）参考效果：第 10 章：动画基础（李剑敏）10.4.6.通过轨迹视图访问动画控制器 动画控制器的类型：单一属性的动画控制器、复合属性的动画控制器（通过轨迹视图可以区分两种类型的动画控制器。）给物体指定动画控制器：修改动画控制器属性：10.5.操作训练 10-2：创建车轮动画（在凹凸不平的路面上的车轮滚动，主要使用位置列表控制器、路径约束控制器及噪波控制器；具体步骤参见配套教材P249）参考效果：第 10 章：动画基础（李剑敏）10.6.补充练习 10.6.1.练习 1：跳动的球 1.打开 Basketball_Start.max 2.选择篮球对象，打开“自动关键帧”。将时间滑块移动到第 30 帧，把篮球移动到篮球框上方。3.右击篮球，选择四元菜单中的“属性”，打开“轨迹”复选框（显示篮球路径）。4.将时间滑块移动到第 15 帧，把篮球向上移动，形成一个弧度的轨迹。5.将时间滑块移动到第 45 帧，篮球与地面接触。6.在第 55 帧篮球稍稍向上移动，在第 65 帧再把球移向地面，形成第一次弹跳。7.重复这个过程，创建其他跳动。利用“轨迹视图曲线编辑器”对篮球的运动进行调整，使得运动更加真实。最终文件Basketball.max。调整时注意事项：打开曲线编辑器的方法：“菜单”栏“图表编辑器”“曲线编辑器”“菜单栏“图表编辑器”“新建轨迹视图”“模式”“曲线编辑器”主工具栏“曲线编辑器（打开）”右键单击视口中的一个选定对象。“曲线编辑器”对位置三个方向分别进行（X/Y/Z）调整和编辑 Basketball.max 篮球轨迹 第 10 章：动画基础（李剑敏）10.6.2.练习 2：保龄球和高尔夫球 1.打开 Bowling_Golf_Start.max.(场景中有一个重的保龄球和一个轻得高尔夫球，我们如何制作它们下落的动画)2.设置保龄球下落动画，并使用“曲线编辑器”调整。（地面关键帧得切线类型为“快速模式”3.设置高尔夫下落动画，并使用“曲线编辑器”调整（地面关键帧得切线类型为“快速模式”）最后结果参见 Bowling_Golf.max 和 Bowling_Golf.avi 第 10 章：动画基础（李剑敏）10.6.3.练习 3：果冻蛋糕 1.打开 Jelly_Start.max，场景中有一个果冻蛋糕，制作它跳离斜面的动画。2.设置蛋糕动画。第一个关键点在第 20 帧；第二个关键点在 40 帧 X:：175，Z：245；第三个关键点在 60 帧 X:：245，Z：80；第四个关键点在 70 帧 X:：320，Z：0；第五个关键点在 82 帧 X:：380，Z：0；3.设置跳板动画。第一个关键点在第 57 帧；第二个关键点在第 60 帧，添加弯曲修改器，弯曲度 26.5。4.最终结果参见 Jelly_jump.max 第 10 章：动画基础（李剑敏）本章作业：完成思考与练习