《计算机三维造型及动画制作——3DS MAX 6实用教程》-第11章.ppt

第11章动画基础,本章导读3dsmax6是三维动画制作软件，动画是学习3dsmax不可缺少的重要部分。动画是基于人的视觉原理创建运动图像，在一定时间内连续快速观看一系列相关连的静止画面时，会感觉成连续动作。本章主要知识点动画基础知识TrackView轨迹视图层级Hierarchy命令面板常见运动控制器：Bezier、Linear、Noise、PathConstraint和LookAtConstraintForwardKinematics（正向运动）和InverseKinematics（反向运动）,11.1基本概念,1.Keyframe（关键帧）一个完整的动画需要很多帧组成，但是在3dsmax6中创作动画时，并不需要创建所有的帧，只需要在运动形式、运动方向等发生改变时创建一幅图像即可。这个被创建的图像就是动画的关键帧。在两个关键帧之间的帧则称为中间帧。在3dsmax6中，要想使一些复杂的动画效果更加与现实接近，关键帧的数目不能太少，否则动画就会失真，但是关键帧的数目也不能太多，太多的数目会增加计算机的负担。2.设置关键帧在3dsmax6中，要制作动画，就要设置关键帧。在视图的下方单击，使它处于激活状态，这样对象就处于动画模式状态，此时使用变换工具或者改变对象的参数就可以设置对象的关键帧。通常在设置了第一个关键帧之后，系统自动将第0帧设置为关键帧，记录初始状态或初始参数。可移动时间滑块，在任意帧设置关键帧。在两个关键帧之间系统自动的创建对象的状态或参数。,3.Time（时间）3dsmax6是一个以时间为基础的动画软件。它测量时间并按1/4800秒来存储动画值，根据工作的不同可选择不同的方式显示时间，但3dsmax6是一个精确时间为基础的动画方式，帧只有在渲染输出时才产生。在3dsmax6默认的场景中，帧数为100，即默认的动画长度为100帧，但在这并不是我们做动画时所需要的帧数，要想改变帧速率和动画的长度，可在动画播放按钮上单击右键或点击，就会弹出如图11-3所示的TimeConfiguration对话框，可在对话框里设定动画的长度和帧的速率。,图11-3TimeConfiguration,11.2TrackView（轨迹视图）,3dsmax6的动画制作功能非常强大，要想创作出成功的动画，就必须经过反复的、仔细的修改，因此对帧、运动曲线等的修改就是制作动画不可缺少的部分。在3dsmax6中，系统为我们提供了TrackView（轨迹视图）来进行这些工作。轨迹视图是用于观察一个场景和动画的数据驱动视图。使用轨迹视图可以精确地控制场景中的每一部分。其中包括CurveEditor和DopeSheet两种模式。单击工具栏中的或者单击GraphEditors菜单栏中的TrackViewCurveEditor打开CurveEditor窗口。如图11-5所示。该窗口中由菜单栏、工具栏、层级列表、轨迹编辑窗口和时间标尺和一些显示控制按钮组成。下面就来介绍层级列表滑和工具栏。,图11-5CurveEditor窗口,11.2.1层级列表,层级列表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。场景层级清单中一种类型的项目用一种图标表示，可以使用这些图标快速识别项目代表的意义。World：世界。这个项目将所有场景中的轨迹收为一个轨迹，以便更快速地进行全局操作。Sound：声音轨迹。可在动画中加入声音。在Sound或Sound分支上单击鼠标右键，选择其中的Properties，就会弹出如图11-6所示的SoundOptions窗口。在窗口中有两种声音文件可以使用，Audio（音频文件）和Metronome（节拍器）。需要选择哪一种文件，可单击后面的Active复选框即可。GlobalTracks：全局轨迹。分支包含存储控制器的清单，其中还可存储全局变量。Environment：环境分支包括控制背景、场景环境效果等控制。包含环境光、背景定义、雾和容积光、VideoPost等项目。Object：对象。在其分支中显示在场景中定义的对象相连的可设置动画参数，如Transform、Scale和对象的基本参数等。,11.2.2工具栏,TrackView工具栏位于轨迹视图的顶部，其上有很多功能按钮，如图11-7所示。它们的功能如下：,图11-7工具栏,11.2.3DopeSheet,在TrackView的目录下还有一个DopeSheet，它的功能与CurveEditor基本相同。选择GraphEditors菜单栏中的TrackViewDopeSheet打开DopeSheet窗口。如图11-18所示。该对话框里有Editkeys和EditRanges两种模式。在该对话框中同样可以单击鼠标右键编辑关键帧的曲线和关键帧的数值。,图11-18DopeSheet对话框,11.3层级,在前面讲到动画的例中，只有一个运动对象小球，动作也较简单。当运动对象不止一个，运动比较复杂时，层级就显得非常重要。将对象链接形成层级是制作计算机动画的一个有力手段。通过将一个对象链接到另一个对象上创建一种父子关系，应用到父对象的变换会传输到子对象上。通过将多对象链接成父子对象可创建复杂的层级。将对象链接成父子对象主要是为了创建复杂运动和模拟关节结构。在3dsmax6中，对对象进行链接操作的工具有工具栏中的SelectAndLink（选择并链接对象）、UnlinkSelection（取消对象链接关系）和Hierarchy（层级面板）所包含链接作用方式的控制器。一般创建链接的顺序是从子对象到父对象。可以选择一个或多个对象作为子对象，然后选择工具栏上的SelectAndLink将链接光标从选择集拖拽到父对象上，这样选择集中的对象都将成为该父对象的子对象。一个对象可以拥有一个或多个子对象，但是每一个子对象只可能拥有一个父对象。若想取消链接，只需按下UnlinkSelection按钮，就可将选定对象和它的父对象的链接删除，而选定对象与子对象的链接不受影响。,11.3.1查看层级,当场景中的对象较多，各种链接关系很复杂的时候，要想准确的知道场景中各对象的层级关系，查看层级就显得非常重要。在3dsmax6中，查看层级可以通过两种方式，在TrackView视图中或者单击主工具栏上的OpenSchematicView。在TrackView中，左侧的层级列表中以缩进的方式显示所有对象来表达层级关系。如图11-19所示。,图11-19TrackView层级,通过单击对象图标右边的加减号即可展开和收拢层级的分支。一个带加号的方块图标表示此对象下有收拢的分支，单击它即可展开分支，一个带减号的方块图标表示此对象的分支已展开。单击可合拢分支一个空白的方块表示此对象没有分支。单击它没有任何意义。在主工具栏上单击OpenSchematicView，会打开如图11-20所示的图。,图11-20SchematicView对话框,若在SchematicView工具栏中单击HierarchyMode，所有的对象就会以层级式显示，如图11-21所示。单击对象图标上方的箭头，可以收拢层级分支或通过单击图表上方工具栏中的按钮，可以展开和收拢被选择对象以下的所有层级分支。,图11-21HierarchyMode,通过一例来熟悉链接工具和层级,图11-22场景图,图11-23层级关系,11.4Hierarchy命令面板,Hierarchy命令面板在对对象进行变换或者在制作动画时，起着非常大的作用，单击，打开Hierarchy命令面板，如图11-24所示。在该命令面板中包含Pivot（轴点）、IK和LinkInference三项，这里将要讲述的是Pivot项。IK项在骨骼系统中讲述。Pivot（轴点）是一个对象自身的中心和坐标系，当选择轴点作为变换中心时，它作为旋转、缩放的中心，它还可以作为修改器中心的缺省位置和链接子物体的变换偏移。在Hierarchy命令面板可调整轴点，然而Pivot参数面板中的功能不能被动画，但是任意一个对象轴点将应用到整个动画上。,图11-24Hierarchy命令面板,继续前面的例子来制作一个动画这样整个轨迹曲线修改完成，选择圆环单击鼠标右键，选择Properties，在打开的对话框中将圆环的轨迹显示出来，如图11-32所示。圆环的轨迹符合动作要求。单击播放按钮，查看动画效果。,图11-32显示轨迹,11.5运动控制器,运动控制器是用来控制物体运动轨迹的，3dsmax6为我们提供了大量的运动控制器类型，使用不同的控制器可以实现不同的效果。在3dsmax6中，打开运动控制器有三种方法。第一种方法是选择主工具栏上的Animation，在其下有四种不同类型的控制器TransformControllers、PositionControllers、RotationControllers和ScaleControllers。如图11-33所示。各个控制器类型后都有箭头，说明这四种控制器后还有不同的控制器。,图11-33控制器,第二种方法是单击命令面板上的，打开AssignController卷展栏，如图11-34所示。在该卷展栏中有Position、Rotation和Scale3种基本控制属性，系统默认Position的控制器是PositionXYZ，Rotation默认控制器是EulerXYZ，Scale默认控制器是BezierScale。可选择其中的控制器，单击左上角的，会弹出如图11-35所示的对话框。在该对话框中选择所需的控制器类型，按下OK键，在图11-34对话框中就会出现相应的控制器类型。,图11-34AssignController卷展栏,第三种方法是在TrackView视图的工具栏中单击Controller，在其下拉菜单中选择Assign就会出现图11-35对话框，这与前面在运动面板上打开的对话框功能一样，只是打开方式不同。,图11-35指定运动控制器,11.5.1Bezier控制器,Brzier控制器是在两个关键帧之间使用使用可调整的样条曲线进行插值计算，它是大多数参数的缺省控制器，允许以函数曲线方式控制曲线的形态，从而影响运动效果；还可以通过该曲线来控制关键帧两侧曲线衔接的圆滑程度。使用Bezier控制器可对关键点间的插值进行全方位的调整，它是唯一可调整切线控制杆和恒定速率控制控制器。打开前面制作的小球弹跳的动画，打开TrackView视图，如图11-36所示。在该图中，运动曲线是经过我们仔细修改了的，下面确认小球在被选择的情况下，单击，打开运动面板，在Assign卷展栏中选择Position，单击左上角的，在弹出的对话框中选择BezierPosition项，单击OK。在运动控制面板上，Position后的控制器变为Bezier控制器，在TrackView视图中的曲线也相应的变为如图11-37所示的图形。在这个图中，小球的运动曲线与图11-36就有很大的不同，用户可自己动手试试。,11.5.2Linear控制器,Linear线性控制器以随时间等量变化方式在关键点间计算插值，从而得到标准的直线性动画，常用于一些较规则的动画效果。这里继续使用小球弹跳动画，将Position的控制器改为LinearPosition，这时小球的运动轨迹就变为图11-38所示的曲线。可以观察到图中所有的曲线全部都变成了直线。,图11-38使用Linear控制器的轨迹,11.5.3Noise控制器,Noise噪声控制器产生一些运动随机参数，仍可以看见波峰和波谷。噪声控制器是随机化的参数不需要使用关键点而是通过一些参数来控制噪波曲线。同样，将小球的Position的控制器改为NoisePosition，就会出现一个调整Noise参数的对话框，调整参数如图11-39。在Z方向上小球向上跳，所以使它在Z轴上的值大于0，设置了Noise参数的噪波曲线如图11-40所示，可观察视图中小球的运动轨迹，小球会随机的跳动。,图11-39Noise参数,图11-40使用Noise控制器的轨迹,11.5.4PathConstraint,在创作动画的过程中，我们常常需要一个物体沿着我们所需要的路线进行动画，这就需要使用PathConstraint（路径约束）控制器。PathConstraint就是使物体被一条曲线控制并沿曲线方向运动，或者在多条曲线的位置加权平均值处运动。路径曲线可以是任何类型的曲线，并且其自身可以制作任何标准动画，同时还可以对其子物体进行动画，所有的效果都会作用于约束物体。正是由于PathConstraint灵活多变的动画能力，使得在很多的动画中都会用到这种方法。在视图上创建一个对象和一条路径，选择对象对它施加PathConstraint控制器，此时运动面板如图11-41所示。,下面我们就通过一个例子来进一步路径约束PathConstraint,图11-43第0帧和100帧关键帧,图11-44两条路径对TinFish的影响,11.5.5LookAtConstraint,在3dsmax6动画创作过程中，常常会遇到这样一些情况，如需要人的眼睛注视着某物体、需要某些对象瞄准另外一个对象等。LookAtConstraint（目标约束）就可很好的解决这些问题。LookAtConstraint可以使场景中的某个对象很“智能”的盯着另一个对象，还可以使多个对象同时盯着某一个对象。,图11-46使用LookAtConstraint的效果,图11-47球体移动过程中的两种状态,11.5.6ForwardKinematics（正向运动）,在3dsmax6中，For