多媒体技术及应用（第3版） 课件第5-7章 动画制作、多媒体数据的压缩、视频的后期合成

第5章动画制作5.1计算机动画基础5.2Animate动画制作5.33dsMax三维动画制作5.2.1Animate的基本操作5.2.2Animate的动画制作5.2.3Animate简单脚本控制5.2AdobeAnimateAnimate工作界面标题栏菜单栏工作区时间轴工具栏编辑栏1.时间轴用来对动画进行编排形状补间传统补间动画补间动画新建图层新建文件夹删除图层：类似透明的胶片，图层之间相互独立，上下图层可以进行简单的透明叠加，也可以进行复杂的混合计算。帧名称表示形式含义关键帧是一个包含有内容，或对内容的改变起决定性作用的帧。空白关键帧不包含内容，当在该帧添加内容后变为关键帧。过渡帧根据前后两个关键帧由系统自动生成的帧。静止帧是前一关键帧的内容在时间空间的延续，直到出现静止帧结束。静止帧结束表示静止帧的结束。帧类型一部动画可以由多个场景组成，每个场景则是动画展示的舞台,类似Premiere中的节目窗口。2.场景类似于资源管理窗口，可以创建文件夹，对导入的素材以及制作的元件分类进行管理；3.库面板用于设置文档或所选对象的属性，包括位置、大小和其他参数。4.属性面板5.工具箱选择工具部分选择工具套索工具任意变形工具3D旋转工具钢笔工具线条工具铅笔工具画笔工具骨骼工具墨水瓶工具缩放工具笔触颜色填充颜色工具选项设置区文本工具矩形工具画笔工具颜料桶工具橡皮擦工具平移工具交换颜色椭圆工具多角星形工具滴管工具宽度工具摄像头①形状：通过绘图工具产生，选中时可看到像素点，形状可任意改变。②组：通过“修改|组合”变成组对象，这是一个整体，只能改变其大小、角度等。可对其解组或分离为形状。③

元件：Animate特有的对象，包括图形、按钮和影片剪辑三种类型，放到场景以后称之为元件的实例。④位图：可以是导入的图像，可以与形状相互转化；⑤

文本：通过“文本工具”产生。Animate对象形状组文本元件的实例位图选择工具：用于选择对象或部分选择形状；注意：鼠标形状会随鼠标所处位置发生变化，不同的形状表示拖曳鼠标的作用是不一样的。

:用于移动对象或选中的形状部分；:处于矩形框选状态；:对当前顶点进行拖曳改变顶点两边的线条形状；:对当前线条进行拖曳改变线条形状；选择与变换工具部分选取工具：对形状进行矢量变换，调节顶点两边的调节杆即可套索工具：用于任意绘制一个选区，框选对象或部分形状；形状选择状态笔触的矢量变换填充的矢量变换选择与变换工具任意变形工具：对选中的对象进行任意的缩放、旋转和斜切变形；注意对象的轴心点可以改变，按住Alt可以实现对称缩放与斜切等；渐变变形工具：用于调节渐变色的填充范围、方向和渐变的起点等；选择与变换工具注意：红绿蓝分别对应到XYZ三个轴向；透视角度与消失点可辅助控制三维变形效果。3D旋转工具：对选中的影片剪辑实例进行三维旋转；3D平移工具：用于在三维方向移动或缩放对象；三维变换透视角度消失点坐标钢笔工具用于绘制矢量形状，直接单击添加一个锚点，单击并拖曳鼠标则添加一个贝赛尔顶点，可以通过顶点两边的调节杆调节曲线的形状；注意：在钢笔绘制路径时，填充颜色会失效；钢笔工具组

文本工具分静态文本、动态文本和输入文本。动态文本输入文本静态文本文本属性

执行菜单“修改|分离”（Ctrl+B）可分离文本对象，再次分离可将文本打散为形状。第1次分离第2次分离输入文字线条工具：用于绘制直线；按住Shift键可以将绘制的线条约束在水平、垂直或45度斜角方向；按住Ctrl键可从绘制状态转化到选择工具状态；极细线实线虚线点状线锯齿线点刻线斑马线线条的样式圆角方形端点无斜角接合尖角圆角矩形工具、椭圆工具和多角星形工具默认绘制的是形状；基本矩形工具和基本椭圆工具绘制的是图元对象；按住Shift键绘制正圆或正方形；按住Alt键从中心往外；形状工具组对象绘制模式（对象）对象绘制模式关闭（形状）图元对象铅笔工具：用于自由绘制线条或形状；注意：按住Shift键可以将绘制的线条约束在水平或垂直方向；：绘制的线条保持原样，不做处理；：绘制的线条会被拉直；：绘制的线条会做平滑处理；铅笔模式画笔工具（即刷子工具）用当前填充色对涂抹的空白或形状处上色，不影响对象；锁定填充不锁定填充标准绘画：覆盖空白或形状；颜料填充：只覆盖形状的填充色或空白区域；后面绘画：只覆盖空白，不影响已有线条和填充色；颜料选择：只覆盖被选中的填充色区域；内部绘画：只覆盖单击点所在内部；刷子模式画笔工具提供了画笔库，可绘制各种图案。骨骼工具组运动学系统分为正向运动学和反向运动学。正向运动学：父对象的动作将影响到子对象，而子对象的动作不影响其父对象，动作是向下传递的。反向运动学：动作的传递是双向的，反向运动通过连接各种对象的IK骨骼来实现运动，使用IK骨骼制作的反向运动学动画，就是骨骼动画。Animate创建骨骼动画的方式：元件实例的骨骼动画：适合具有关节对象的动画制作。如人和动物的肢体运动以及带有关节的机械运动等。矢量图形的骨骼动画：可用于带关节的矢量图形，但更适合不带关节的物体，如动物的尾巴、蛇、绳子之类的对象。填充工具组滴管工具：位于轮廓线上时吸的是笔触色，同时变成墨水瓶工具；位于对象内部时吸的是填充色，同时变成颜料桶工具；在颜色面板可设置纯色、渐变色或位图进行填充。颜料桶工具：用填充色给对象或选定形状区域着色；墨水瓶工具：用笔触色给对象的轮廓线着色；笔触色填充色擦除工具橡皮擦模式标准擦除：可以同时擦除填充色和笔触色；擦除填色：只擦除填充色，不影响笔触色；擦除线条：只擦除笔触色，不影响填充色；擦除所选填充：只擦除所选中的填充色，未选择的填充色不受影响；内部擦除：只擦除单击位置的内部填充区域；水龙头：快速擦除连续的填充色或笔触色；用于擦除可删除的笔触或填充颜色5.2Animate动画制作5.2.1Animate的基本操作5.2.2Animate的动画制作5.2.3Animate简单脚本控制1.逐帧动画例5.2.1数字计数器设计思路：（1）在时间轴第1帧输入数字1，其它帧插入关键帧，将数字改变，在数字5后的帧间隔长一些；（2）单击“修改|文档”，将帧的播放速度由默认的24fps改为5fps，使变化的速度慢一些。需要制作每一帧画面2.补间动画补间动画：在开始帧添加补间动画，在结束帧修改影片剪辑实例的属性，系统会自动添加关键帧，并生成中间的过渡帧。包括三种补间动画：补间形状：关键帧的内容必须是形状或打散的文字形状，用于制作形变动画效果；传统补间：先设计好前后两个关键帧里的对象（形状将自动转换成图形元件），可改变结束帧中对象的位置、大小、旋转或透明度等属性，然后在起始关键帧添加传统补间即可；例5.2.2

猫脸的形变动画操作步骤：(1)新建文档，大小设置为300*200；(2)导入位图到库面板，将位图拖曳到第1帧，执行“修改|分离”，将位图转换成形状；(3)在第20帧插入空白关键帧，输入文字“猫”，将其打散为形状；(4)右击第1帧，创建补间形状；例5.2.3

小球的碰撞设计思路：利用传统补间动画制作球的运动效果，大球与小球的运动是分两个图层各自实现并叠加显示，本例将小球从形状转变成组对象，将大球转变成图形元件。例5.2.4纸飞机方法1：先制作传统补间动画，然后“添加传统运动引导层”使对象沿指定路径运动。方法2：直接制作补间动画，可任意调整运动的路径。3.透明叠加Animate中针对文本或元件，可以设置其“色彩效果”中的Alpha的值，控制其透明度，实现上下图层的透明叠加，还可用于制作对象的淡入淡出效果；例5.2.5闪烁的文字方法2：直接用补间动画方法1：用传统补间动画使遮罩层的内容透明，透出其下一层的内容。例5.2.6探照灯效果例5.2.7打字效果遮罩层的矩形从左到右放大即可实现类似打字的显示效果；遮罩层的椭圆从左到右移动即可实现文字的依次显示；遮罩层Animate元件制作元件：需要反复在场景中使用的对象就将其转换成元件，存放在库中，拖放到场景中的元件称之为实例，元件的修改会影响到每一个实例，反过来，实例的修改不影响元件。图形：是一种静态的对象；影片剪辑：类似Premiere中的序列，是一段可以嵌套使用的动画片段，有自己的时间轴；按钮：用于进行交互控制，可制作动态变化的按钮；元件类型5.2Animate动画制作5.2.1Animate的基本操作5.2.2Animate的动画制作5.2.3Animate简单脚本控制

Animate脚本控制ActionScript是一种面向对象的脚本语言,其语法与java、C语言基本相似，用于实现复杂的动画效果和交互控制；ASP3.0:代码只能写在帧上或as文件中。

外部文件改用include“*.as”包含进来。注意：帧脚本必须写在关键帧上。

一般放在时间轴最上面图层的第1帧，帧上有标志“a”，最好把图层重命名为“动作层”。

脚本的执行是基于事件触发的机制，采用事件侦听的方式，例如移动鼠标、按下键盘上的某个键或加载影片剪辑时可以触发相应的事件。时间轴上代码的执行顺序按照帧在时间轴上的先后顺序依次执行；同一帧的代码则按照图层排列从上往下依次执行；脚本的执行当播放头进入某一帧时，该帧上的脚本就会被执行。动作面板菜单“窗口|动作(F9)”标识符：用字母、下划线或$开头，由字母、数字、下划线或$组成的字符串，注意字母区分大小写，特殊的标识符有：

①

root

：表示主时间线；

②

parent

：引用当前对象的父对象；

③

this

：引用当前对象；实例名称：表示影片剪辑和按钮实例的名称，在属性面板中指定，用于在代码中引用实例对象。属性：用于定义对象的特性，如对象的坐标值与大小等属性。点：指示与对象相关的属性或方法。注释：//用于注释一行；/**/用于注释语句块。输出：trace(变量或表达式);//在输出窗口中显示结果ASP编程基础ASP编程基础定义变量：变量名不能用保留字以及有特殊意义的一些属性名和方法名，如x,y,width,play,stop等。

var变量名[：类型=<表达式>]例如：vara:int=3;//整型

varff:Number=1.5;//实型

varst=“abc”//字符串varlg:Boolean=true;//逻辑型varobj:Object=newObject();//创建对象型实例vararr:Array=newArray();//创建数组

arr[0]=123;arr[1]=“abc”;arr[2]=true;varmc:MovieClip=newMovieClip();//创建影片剪辑实例mc.x=50;mc.y=50;mc.width=100;时间轴控制语句含

义stop（）使动画对象在当前位置停止。play（）使动画对象从当前位置开始播放。gotoAndStop（帧号，场景名）使播放头跳转到指定编号的帧并停止播放。gotoAndPlay（帧号，场景名）使播放头跳转到指定编号的帧并开始播放。nextFrame（）使播放头跳转到下一帧并停止播放。prevFrame（）使播放头跳转到上一帧并停止播放。nextScene（）使播放头跳转到下一场景的第1帧并停止播放。prevScene（）使播放头跳转到上一场景的第1帧并停止播放。时间轴的控制例5.2.8场景切换默认播放顺序：场景1—场景2—场景3……例5.2.9按钮交互Asp3.0：代码只能加在帧上

注意：给按钮实例命名影片剪辑的控制常用事件含

义load当影片剪辑实例被装载到时间轴时触发的事件unload在从时间轴中删除影片剪辑时触发的事件enterFrame播放头每次进入影片剪辑实例时都会触发一次mouseMove移动鼠标时mouseDown按下鼠标左键mouseUp释放鼠标左键时keyDown按下某个键时触发，用Key.getCode()获得按键值keyUp当释放某个键时启动此动作Data当影片剪辑实例接收数据时触发影片剪辑的控制在ASP3.0中，不能直接把代码添加在实例上，必须添加到关键帧上，采用统一的对象事件侦听方式。实例名.addEventListener(“事件名”，函数名)；function

函数名(e:Event){

处理语句

}例如:stage.addEventListener("click",func);functionfunc(e:MouseEvent){trace("Hello!");}注意：舞台stage是一个特殊的实例名。

例5.2.10电子钟（asp3.0）影片剪辑实例clock上动态显示系统时间和日期的控制对三个指针的旋转控制方法2方法1例5.2.11简单绘图importflash.display.MovieClip;importflash.events.MouseEvent;importflash.display.Shape;varrd:Number;varclr:uint;varsp:Shape=newShape();stage.addEventListener(MouseEvent.CLICK,onclick);functiononclick(e:MouseEvent):void{rd=Math.random()*100;//半径rclr=(uint)(Math.random()*10000000000);//颜色sp.graphics.beginFill(clr,Math.random());sp.graphics.drawCircle(this.mouseX,this.mouseY,rd);//以单击点为圆心}addChild(sp);声音的控制声音在动画中占有相当重要的地位，它在整个动画过程中起着画龙点睛的作用。一个精彩的的动画，配以合适的背景音乐或旁白解说，将会使作品更生动，更精彩。声音的控制过程：

（1）首先导入声音到库面板;

（2）直接将声音拖放到舞台上,放到当前图层的关键帧上;

（3）再设置声音的属性（音效、播放方式）声音的播放控制

从库面板中直接将声音文件拖放到舞台上，将声音插入到当前图层的当前关键帧，声音自动持续到下一个关键帧。

四种同步方式：事件：由某个动作触发；必须下载完才播放，即使动画停了，声音也要播完，可能会同时听到多个声音；开始：与事件相似，但播放新文件时前面的声音会停止，不会同时听到多个声音；停止：立即停止播放当前帧的声音；数据流：边下载边播放，动画停止，声音就会停止。importflash.media.Sound;varsc:SoundChannel=newSoundChannel();varsd1:Music1=newMusic1();

//Music1是声音文件属性中为ActionScript脚本指定的标识符varsd2:Music2=newMusic2();varsd3:Music3=newMusic3();sc=sd1.play();bf.addEventListener(MouseEvent.CLICK,fl_MouseClickHandler);varst="Music1“functionfl_MouseClickHandler(event:MouseEvent):void{this.sc.stop();

if(st=="Music1")sc=sd1.play();

if(st=="Music2")sc=sd2.play();if(st=="Music3")sc=sd3.play();}例5.2.12声音点播（1）导入声音到库（2）设置声音的属性tz.addEventListener(MouseEvent.CLICK,fl_MouseClickHandler_2);functionfl_MouseClickHandler_2(event:MouseEvent):void{this.sc.stop();}cmb.addEventListener(MouseEvent.CLICK,fl_MouseClickHandler_3);functionfl_MouseClickHandler_3(event:MouseEvent):void{st=cmb.selectedItem.label; }

Animate文档默认保存为.fla文件，最后的动画必须进行发布，输出为swf文件或者其他格式的动画文件，才能在网络上播放。文件保存与动画发布执行“文件|导出|导出影片”文件导出综合应用例5.2.13剪刀石头布设计思路：（1）机器出剪刀石头布：利用随机数动态加载图片；（2）我出剪刀石头布：通过单击图片实现；（3）比大小：比的不是图片本身的大小，而是通过图片的序号来判断，分别对我和机器赢的次数进行计数；（4）添加按钮“继续”和“下一局”控制比赛；（5）用动态文本框显示当前结果以及宣布最后比的结果；（6）添加背景音乐，控制音乐的播放与停止，保存并导出。随机显示我和机器出的图片单击我出的图片按钮判断大小继续和下一局播放和停止背景音乐第5章动画制作5.1计算机动画基础5.2Animate动画制作5.33dsMax三维动画制作5.33dsMAX动画制作5.3.13dsMAX的基本操作5.3.23dsMAX基本建模5.3.33dsMAX的材质与贴图5.3.43dsMAX的灯光与摄像机5.3.53dsMAX的综合应用3dsMAX操作界面例1花篮的制作（1）建模

标准基本体中的茶壶（2）材质与贴图

双面、线框、位图贴图（3）渲染输出

了解物体的简单建模、材质贴图的作用和渲染输出结果的过程。茶壶半径50,晶格修改支柱半径0.2,节点半径0.5例2旋转的地球（1）建模与修改球体（xy平面稍放大）（2）材质与贴图漫反射贴图、凹凸贴图（3）记录关键帧自动关键点，Z轴旋转720度（4）渲染动画输出范围、画面大小、输出文件了解简单三维动画制作的过程和动画的渲染输出过程。1.视图的控制（1）视图的分类与布局正视图：前后、左右、顶底透视图：会产生近大远小的透视形变效果用户视图：不产生透视形变（2）视图的选择用鼠标右键切换不影响当前选中的对象。（3）视图的控制视图/视口配置/布局平移视图环绕缩放所有视图最大化显示选定对象缩放视野所有视图最大化显示选定对象最大化视口切换（4）对象的显示方式（5）3dsMAX的坐标系xy屏幕坐标切换坐标世界坐标其他坐标系拾取场景中的圆锥体对象，四棱锥的坐标与圆锥体的坐标保持一致。1.视图坐标2.局部坐标物体旋转,坐标不旋转物体旋转，坐标也旋转3.拾取坐标2.选择对象先选择，后操作选择对象按名称选择矩形选择区域窗口/交叉3.选择并变换（3）选择并缩放锁定当前选择对象绝对模式/偏移模式均匀缩放非均匀缩放挤压缩放（1）选择并移动（2）选择并旋转4.对象的复制

复制：原对象与复制的目标对象没有关联。实例：复制的对象与原对象是相互影响。（1）克隆

Ctrl+V

参考：表示复制的对象与原对象是单向关联的，即对原对象的修改会影响参考复制的对象，反过来则不会。实例复制参考复制修改目标对象参考复制修改源对象（2）移动复制：Shift+移动对象4.对象的复制4.对象的复制（3）旋转复制

Shift+旋转对象注意：旋转的轴心和角度的捕捉使用轴点中心使用选择中心使用变换坐标中心捕捉开关角度捕捉百分比捕捉微调器捕捉4.对象的复制（4）缩放复制Shift+缩放对象（5）镜像（6）阵列复制4.对象的复制起始坐标（-100，0，0）轴心点（0，0，0）菜单“工具/阵列”5.对象的对齐最小：对象沿某个坐标轴正向的起始位置中心：沿某个坐标轴方向对象的中心点位置轴点：对象在某个轴向的轴心点最大：对象沿某个坐标轴正向的结束位置XY轴向中心点对齐，Z轴方向球的最小与圆锥体的最大对齐（1）对齐

5.对象的对齐使源对象和目标对象的轴心点重合球与圆环的轴心点重合（2）快速对齐（3）法线对齐

（4）放置高光

先启用场景灯光照明再放置高光6.对象的属性0：透明，1：不透明对象的淡入淡出曲线编辑器中修改变化曲线补充：利用材质的不透明度控制物体的可见性，同样可记录为动画效果。（1）对象的可见性（2）父对象6.对象的属性父对象Box01的属性子对象Sphere01的属性选择并链接：将当前对象链接到其父对象，父对象的运动影响子对象，反过来不影响；断开当前选择链接：断开当前对象的链接；5.33dsMAX动画制作5.3.13dsMAX的基本操作5.3.23dsMAX基本建模5.3.33dsMAX的材质与贴图5.3.43dsMAX的灯光与摄像机5.3.53dsMAX的综合应用1．标准基本体的创建例3：圆柱体的切片动画注意：切片从与切片到的参数变化，可分别记录为动画效果，而不是联合起来变化记录为动画效果。第0帧第0帧第100帧第100帧切片起始切片结束2．扩展基本体异面体环形结切角长方体切角圆柱体油罐胶囊软管棱柱环形波球棱柱纺锤L-ExtC-Ext3.平面对象的创建（1）样条线的创建线矩形圆椭圆弧圆环多边形星形文本截面螺旋线卵形（2）NURBS曲线的创建点曲线的次物体CV曲线的次物体CV曲线点曲线（1）修改器的作用（2）修改器的类型①图形的修改：编辑样条线、挤出、车削和倒角。②几何体的修改：弯曲，锥化、扭曲、拉伸、噪声等。③次物体的修改：包括编辑网格、编辑面片、编辑多边形。④自由变形器：给物体添加可任意调节的控制点，如FFD2*2*2、FFD3*3*3、FFD（长方体）、FFD（圆柱体）。⑤UV修改器：用于改变对象的表面特性，如UVW贴图。用于对物体进行修改变形4.编辑修改器修改命令面板（3）常用修改器编辑样条线Bezier：两根调整杆成一条直线并与顶点相切。Bezier角点：两根调整杆之间的角度可任意调节。角点：顶点两边的线段可成任意角度。平滑：顶点两边的曲线与顶点相切。

除了直线，其他平面图形都必须添加“编辑样条线”修改器才能进入到图形的次物体级别进行修改变形。编辑样条线修改器顶点类型例4：象棋制作绘制截面图形加工截面图形车削得到的模型加文字和材质贴图2）挤出修改器用于将平面图形挤出成具有一定厚度的几何体例5：五角星的制作挤出五角星倒角五角星加壳修改器倒角剖面（剖面为椭圆）先加轮廓再挤出晶格修改器视图/视口背景例6：迷宫的制作1）将迷宫平面图在顶视图设为参考背景；3）进入样条线次物体，用轮廓做出厚度，然后再挤出高度；2）用线绘制迷宫的形状；绘制形状挤出迷宫3）车削修改器由二维截面图形旋转生成三维物体，适合构建类似花瓶和碗之类的三维物体的模型。碗的截面图形车削结果未封闭的截面图形车削（y轴最小对齐）翻转法线移动车削的轴选取洞周围的多边形补洞的结果3）车削修改器4）弯曲修改器（Bend）分段数越多弯曲越平滑用于对物体进行弯曲变形限制弯曲并移动Gizmo的中心圆柱体参数例7：卷轴动画的制作①新建长方体（长宽高：100，200，1），坐标（0，0，0）

轴心点改为（-100，0，0），宽度分段：100③限制效果，将上限的变化记录为动画；②添加弯曲修改器，弯曲角度：-1440度；第0帧第100帧5）编辑网格（EditMesh）删除球体上的部分面赋予渐变坡度的贴图用于调节三维网格物体的次物体删除壶盖上部分多边形移动并缩放球体的顶点例8：静态魔方的制作FFD修改器对物体进行空间变形修改最上面一排顶点往上移动，最下面一排顶点缩小到0%圆环参数例9：足球建模①异面体：p=0.35②面挤出,数量:5③松弛:0.3④平滑度:0.7⑤多维/子对象转换为可编辑网格，选中所有的多边形,

炸开为元素7）布尔运算对几何体进行并集、交集、差集和切割等运算，使多个几何体成为一个复合对象。长方体减去球体侧面渲染正面渲染后面渲染例10:书桌的制作设计思想：利用长方体的布尔运算制作出桌子的基本形状，转换成可编辑多边形，在“多边形”次物体级别利用“倒角”制作桌面和抽屉。图形放样

将一个物体的截面图形沿着一条路径放样来获得其三维造型。截面图形的形状和数目没有限制，但路径只能是一条。放样得到的物体还可以进行缩放、倒角、扭曲、拟合等变形操作，可以创建出许多复杂的三维模型。放样得到的圆柱体50%处截面图形改为五角星先选路径再获取截面图形放样物体的变形在路径的50%处缩小到一点扭曲变形拟合三个不同截面图形例11：窗帘的制作建议：先选路径再获取截面图形，使放样物体沿指定路径方向生成。设计思想：利用曲线沿直线放样得到一个曲面来模拟窗帘。截面图形放样的路径放样结果路径的60%处收缩记录的是短的截面图形的放大或缩小。窗帘的伸缩动画选中短的截面图形在样条线次物体级别缩放并记录为动画移动短曲线贴图并实例镜像5.33dsMAX动画制作5.3.13dsMAX的基本操作5.3.23dsMAX基本建模5.3.33dsMAX的材质与贴图5.3.43dsMAX的灯光与摄像机5.3.53dsMAX的综合应用材质：包含了颜色、质感、反射与折射以及物体表面的纹理等内容，这些属性的组合在不同的光照条件下将呈现不同的视觉效果。贴图：对象表面的纹理效果。1．材质编辑器2．材质参数（1）明暗器基本参数着色方式：即材质产生高光的方式，决定了材质的质感。着色方式着色类型特点Anisotropic（各向异性）可以产生长条形的反光区，适用表现流线体的表面高光，如汽车

Blinn（胶性）基本上适用所有物体Metal（金属）适用于金属物体Multi-Layer（多层高光）创建比各向异性更复杂的高光，是表现汽车材质的优先选择Oren-Bayar-Blinn（明暗处理）适用于表现布料、织物或陶瓦等无反光或低反光的物体材质

Phong（塑性）常用于玻璃和油漆等高反光的材质Strauss（金属加强）适用于金属材质的模拟TranslucentShader(半透明)用来模拟物体的透光效果，如玉石和蜡烛等对象下面是茶壶的各种渲染效果（2）Blinn基本参数

基本材质使用以下三种颜色构成对象表面：①环境光：设置对象阴影处的颜色。②漫反射：对象反射的颜色，是对象的固有色。③高光反射：设置反光亮点的颜色。3．常用材质（1）顶/底（2）双面材质（3）混合材质两种材质进行混合，可以模拟相加混色效果（4）合成材质透视图效果顶视图效果（5）多维/子对象将多种材质组合在一起指定给一个物体的多个次物体实现材质的共享指定多边形材质号（6）无光/投影用来接收物体的阴影1）添加一盏“泛光灯”，启用“阴影”2）阴影必须有一个接收阴影的物体3）无光/投影材质可以使接受阴影的物体不被渲染出来4．贴图贴图主要用于表现对象表面的纹理效果。（1）贴图类型漫反射贴图：木纹反射贴图：平面镜漫反射贴图：位图不透明度贴图：棋盘格漫反射:位图(视频)如果赋予物体的材质中包含任何一种二维贴图时，物体就必须具有贴图坐标，“UVW贴图”用于调整二维贴图坐标，选择不同的贴图投影方式。（2）贴图坐标平面柱形球形收缩包裹长方体面XYZ到UVW例12：飘落的枫叶设计思想：1）创建一个“平面”，通过贴图得到一片枫叶；2）创建一个暴风雪粒子系统，设置相应参数；3）渲染输出飘落的枫叶。背景贴图

漫反射贴图

高光贴图

光泽度贴图不透明度贴图5.33dsMAX动画制作5.3.13dsMAX的基本操作5.3.23dsMAX基本建模5.3.33dsMAX的材质与贴图5.3.43dsMAX的灯光与摄像机5.3.53dsMAX的综合应用1.灯光类型标准灯光：是虚拟光源，亮度用倍增来控制，一般不需要考虑场景的大小及其单位；光度学灯光：是真实光源，强度以CD为单位，是一种标准的光度学单位，默认为1500CD，对场景的单位和大小有一定限制；例如，在当前场景中创建一个长方体，如果用标准灯光照明，放个泛光灯，不管其单位是1米还是1万米，都可以将其照亮。但如果改用光度学灯光，则需要考虑其单位，1万米和1米所需的灯光强度就完全不一样了。2.标准灯光聚光灯：有照射方向和照射范围，所以可以对物体进行选择性的照射。泛光灯：是一种点光源，可以照亮周围物体，没有特定的照射方向，只要不是被灯光排除的物体都会被照亮。泛光灯一般作为补光使用，用来增加场景中的整体亮度。平行光：一般用来模拟自然光的照射效果。天光：用于模拟太阳光。3.灯光参数

一般可以采用“三点照明”法来给场景添加灯光，三点照明指的是在场景主体周围三个位置上布置灯光，这样可以获得较好的光影效果。主光源：场景中的主要光源，通常用来照亮场景中的主要对象及与周围区域，并给主体对象投射阴影，是场景中最亮且唯一开启阴影功能的灯光。4.基本布光方法辅光源：用于软化主光源投下的阴影，并提高场景主体的亮度，调和明暗区域之间的反差，亮度一般为主光源的一半左右。背光源：又叫轮廓光、头顶光等，作用是为了突出场景主体轮廓或制造光晕效果，从而将场景主体从背景中分离出来，增加主体的深度感和立体感。（1）镜头50mm镜头：相当于人眼视角；<50mm镜头：广角镜头，又叫鱼眼镜头；>50mm镜头：长焦镜头；5.摄像机目标摄像机：有一个可以控制的目标点自由摄像机：整体控制，适合做摄像机环游动画效果。可以在摄像机未选中时也显示其圆锥轮廓；在镜头前方显示地平线，如雾效只出现在地平线上方；（2）视野：就是摄像机视角的大小，可以分别在水平、垂直或斜角方向调节视角的大小。镜头越大，视野越小。（6）目标距离：就是聚焦位置的控制，离目标越近越清晰，否则越模糊；5.摄像机（4）剪切平面：控制镜头的显示区间，默认是从1到1000，可以选中手动剪切，从近距剪切到远距剪切范围之内的对象会出现在镜头内，否则会被剪切掉；（3）环境范围：添加环境效果以后，可以控制镜头显示环境效果的范围；（5）多过程效果：用于控制景深效果和镜头模糊效果；（7）摄像机的视图控制

推拉摄像机：用于把镜头拉近或拉远，那么观察到的物体就会相应地变大或变小。环游摄像机：就是让摄像机的镜头围着被观察的物体转动。侧滚摄像机：可以让被观察的物体发生侧翻。5.摄像机

视野：调节视野的大小。5.33dsMAX动画制作5.3.13dsMAX的基本操作5.3.23dsMAX基本建模5.3.33dsMAX的材质与贴图5.3.43dsMAX的灯光与摄像机5.3.53dsMAX的综合应用例13：关键帧动画制作1）用Box来模拟纸张，长宽比例与贴图照片比例应一致，高度尽量小，如果翻页时要弯曲，宽度上必须增加分段数；设计思想BoxBox的参数Box的弯曲Z轴方向的轴心位置2）在时间配置中设置好翻页速率和总的帧数，将旋转的轴心移到最左边，先把第1个Box的弯曲和旋转动画记录下来，然后再进行阵列复制（简单复制）；3）把所有Box在Z轴方向将轴心点移动到中央位置；运动轨迹的调整添加灯光翻页效果4）在“曲线编辑器”中调整每个Box的运动轨迹；5）设置贴图，添加灯光,最后渲染输出。例14：文字书写动画设计思想1）用线绘制出文字形状(一笔画)；2）利用“路径变形”把圆柱体弯曲成文字，并将“拉伸”记录为动画；圆柱体参数修改变形3）用圆柱体和圆锥体组合模拟一支笔，轴心点移到笔尖4）在运动面板把笔的位置进行路径约束5）调整文字生成的轨迹，使其速度匹配。速度不一致速度一致路径变形的轨迹由曲线改成直线笔笔的路径约束例15魔方的制作1）创建一个切角长方体，打开运动面板，将旋转由“EulerXYZ”改为“线性旋转”；切角长方体修改旋转控制器2）阵列复制阵列参数阵列结果4）再全选后成组，添加“编辑多边形”修改器3）选中所有BOX后成组，组中心设置在(0,0,0),再解组，将所有BOX的轴心设置在(0,0,0)5）在多边形次物体级别指定各个面的材质号（1~6），缝隙多边形材质号设为7；贴图采用长方体映射6）将一个材质球设置为“多维/子对象”，将材质赋予组对象；7）动画记录：解组，手动打关键点，选择好对象，旋转90度的倍数。第6章多媒体数据的压缩本章要求

1、了解数据压缩的必要性和数据中存在的各种冗余2、熟悉数据压缩的基本原理和常用的数据压缩方法3、掌握无损压缩的编码算法

（行程编码、哈夫曼编码、算术编码）4、了解有损压缩的编码算法（统计编码、预测编码、变换编码）5、熟悉常用多媒体数据压缩的标准6.1数据压缩概述

1、

压缩的必要性

声音、图像、视频和动画的数据量太大声音1分钟立体声音乐采样频率为44.1KHZ，16位量化精度的数据量为

44.1*1000*16*2*60/8=10.09MB

存储一首4分钟的歌曲约需40MB图像

1副640*480的RGB彩色图像的存储容量为

640*480*24/8=900KB视频

1秒钟（25帧/秒）的视频数据量为

25*900KB=21.97MB1张650MB的CDROM光盘只能存储约650/21.97=29.59秒的视频空间冗余：图像内部相邻像素之间的相关性时间冗余：视频序列中前后帧之间的相关性视觉或听觉冗余（人眼或人耳具有一定的掩蔽效应）知识冗余（具有规律性的结构，用于图像理解上，如人脸）统计冗余（字符出现的频率具有一定的规律性）结构冗余（具有纹理结构的图像区域）信息熵冗余（即编码冗余，用相同位数进行编码产生的冗余）2数据冗余6.2数据压缩的基本原理1、信息编码基础压缩的实质：根据数据的内在联系将数据从一种编码映射为另一种编码，又叫压缩编码。编码器（压缩）存储器或网络解码器（解压缩）输入数据输出数据数据压缩过程数据压缩方法的衡量指标

压缩率：越大越好

压缩质量：数据失真越小越好

压缩与解压缩的速度：速度越快越好2、数据压缩方法无损压缩有损压缩混合编码预测编码变换编码PCM编码DPCM编码ADPCM编码帧间预测编码离散余弦变换K-L变换小波变换JPEGMPEGH.261行程编码哈夫曼编码算术编码香农编码LZW编码统计编码6.3数据压缩的编码算法无损压缩编码算法行程编码哈夫曼编码算术编码

有损压缩编码算法

PCM（脉冲编码调制）预测编码变换编码重点一、无损压缩原理：

减少或去除数据中的冗余；优点：可以无失真地还原成原来的数据；缺点：但是压缩比率较小，一般在2：1到5：1之间；应用：压缩数据或程序；1.行程编码（游程编码）原理:将连续相同的数据序列用重复次数和单个数据来表示。应用：用于图像文件的压缩（尤其适合于由计算机生成的图像）如bmp和tiff等图像格式。

（1）多值信息的编码

编码格式：信息重复次数+被重复的信息

例：字符串为：atttefppppppddddss

行程编码为：a3tef6p4d2s

（2）二值信息的编码

编码格式：0或1重复的次数

例如二进制数据流为000111111000001111

假设行程约定以0开始，则编码为：3654

若约定以1开始，则编码为：036542.哈夫曼（Huffman）编码算法步骤（1）按照符号出现的概率大小进行排序（2）把最小的两个概率值相加，得到一个新的概率序列（3）重复上述两个步骤，直到概率值为1（4）从后往前进行编码，概率大的赋予1，概率小的赋予0。（反过来也可以)（5）写出每个符号的码字例1：字母ABCDE出现的概率分别为0.15、0.25、0.1、0.37和0.13，其哈夫曼编码为：P(C)=0.1P(E)=0.13P(CE)=0.23P(A)=0.15P(ACE)=0.38P(B)=0.25P(D)=0.37P(BD)=0.62P(ACEBD)=100001111A:00B:10C:010D:11E:011

假设共有100个字符,若采用等长编码，每个字符至少需要3位二进制，100个字母需要300位，采用哈夫曼编码则只需要15*2+25*2+10*3+37*2+13*3=223位。压缩比为300：223=1.34：1例2：字母ABCDE出现的概率分别为0.53、0.25、0.07、0.05和0.1，其哈夫曼编码为：A:1B:01C:0011D:0010E:000

若采用等长编码，至少需要3位二进制，100个字母需要300位，采用哈夫曼编码则需要:53*1+25*2+7*4+5*4+10*3=181位压缩比为300：181=1.65:10P(E)=0.1P(D)=0.05P(C)=0.07P(DC)=0.12P(EDC)=0.22P(B)=0.25P(EDCBA)=1000111P(EDCB)=0.47P(A)=0.53013、算术编码编码原理：将被编码信源表示为[0，1）区间的一个实数，根据各符号出现的概率构造其所在区间，随着信息字符的不断出现，其所在区间越来越小，对应表示的实数也越来越小。新区间的计算方法：新区间起始位置：前面区间起始位置+当前区间左端*前面区间长度新区间长度：当前符号的概率*前面区间长度

例：假设有一个由3个符号组成的信源A={a，b，c}，各符号出现的概率分别为0.2，0.5和0.3，假设要传送的消息为baccab，那么算术编码的过程为：信源符号编码区间发送顺序：b

a

c

cab0.70.30.30.30.29280.292260.20.20.270.2910.2910.29136cba0.20.7010.30.550.220.270.2760.2910.29280.29730.291360.29226二、有损压缩原理：

减少或去除数据中的冗余，压缩时会丢失部分数据，且丢失的数据无法恢复；优点：压缩比率较大；缺点：解压缩以后的数据与原始数据不完全一致；应用：压缩视频、图像和音频等；1.PCM（PulseCodeModulation,脉冲编码调制）采样：按固定时间间隔获取一个样本值量化：按允许的误差将样本对应到近似的数值（幅度上的离散化）。有均匀量化和非均匀量化。编码：用二进制代码表示采样量化后的样本值。2.预测编码（1）DPCM（差分脉冲编码调制）编码器量化器输入预测器编码器信道信道s+-ee’++s’s”编码器预测器++s’s”e’输出解码器原始信号为：s，预测器产生的预测值为：s”预测误差：e=s-s”发送端：发送经过量化的误差e’接收端：用相同的预测器获得预测值s”,

输出s’=s”+e’最终误差为：

s’-s=s”+e’-s=e’

–(s-s”)=e’-e（即量化器产生的量化误差）（2）ADPCM（自适应脉冲编码调制）

自适应量化：当信号分布不均匀时，能随输入信号的变化改变量化区间的大小。自适应预测：采用过去的样本值估算下一个输入样本的预测值，得到最小的实际样本值与预测值之间的差值。（3）帧间预测编码

利用视频图像各帧之间的时间相关性，减少帧内图像信号的冗余，即不直接传送当前帧的像素值，而是传送x和其前一帧或后一帧对应像素x’之间的差值。运动补偿的帧间预测帧间内插法（4）线性预测编码（LinearPredictiveCoding,LPC）

采用过去的样本值，以一种前向反馈的方式预测当前采样值，预测值可以用过去p个样本值的线性组合来表示。该方法被广泛应用于语音处理。3.变换编码将图像信号从一个域（如时间域）变换到另外一个域（如频率域），然后对变换后的信号进行量化与编码。正交变换前两个样本的联合事件正交变换后两个样本的联合事件例:有两个相邻的数据样本x1和x2,每个样本采用3bit编码,各自都有8个幅度等级,两个样本的联合事件共有64种可能,用64个点表示。对一般的像来说,两个相邻的数据样本很有可能出现近似的幅度,即很可能出现在x1=x2直线附近。

对该数据进行正交变换，将坐标系逆时针旋转45度，在新坐标系中y1对应到x1=x2这条直线，那么变换后的数据样本集中在y1轴上，对这部分数据进行量化、编码和传输，其他数据不做处理，这样就达到了压缩数据的目的。常用的变换编码方法有：1、K-L变换2、傅立叶变换3、离散余弦变换等1．电话语音压缩标准

数据：带宽为200Hz～3.4kHz，采样频率为8kHz，8位量化，传输速率为64kb/s

语音压缩标准：G.722（64kb/s）、G.721（32kb/s）、G.728（16kb/s）和G.729（8kb/s）

应用：数字电话通信。

6.4 常用多媒体数据压缩标准

6.4.1音频压缩标准2.调幅广播语音压缩标准

数据：带宽为50hz～

7khz的调幅广播语音，使用16kHz采样频率和14位量化位数时，所对应的速率为224kb/s。

语音压缩标准：G.722应用：优质语音、音乐、音频会议和视频会议等。3．高保真立体声的宽带音频压缩标准

数据：采样频率44.1kHz，用16位量化，速率为每声道705kb/s。语音压缩标准：MPEG音频MPEG-1音频：层Ⅰ（简化的ASPEC）层Ⅱ（即MUSICAM，又称MP2）层Ⅲ（又称MP3）。

MPEG-2音频：多声道，5.1声道形式及7.1声道形式

应用：影剧院、家庭影院系统，及将来的高清晰度电视（HDTV）。6.4.2静态图像压缩标准JPEG（jointphotographicexpertsgroup）联合照片专家组

1.JPEG标准适应于彩色和单色多灰度或连续色调的静止数字图像。支持很高的图像分辨率和量化精度，具有较高的压缩比和图像质量。包含了基于DCT的有损压缩方法和基于预测方法的无损压缩方法。

2.JPEG2000标准

特征：支持低比特率传输，支持无损和有损压缩，象素精度和分辨率的渐进式传输，感兴趣域编码，随机码流访问和处理。经典算法：包含三个部分：小波变换、画布坐标系统、嵌入式优化截断编码（EBCOT）。

压缩标准屏幕比例分辨率帧频备注MPEG-14：3352x24029.97NTSC制式MPEG-14：3352x28825PAL制式MPEG-24：3720×48029.97NTSC制式MPEG-24：3720×57625PAL制式HDTV16：91920*1080p60逐行HDTV16：91920*1080i60隔行扫描，中国标准HDTV16：91280*720p60逐行，中国标准6.4.3运动图像和视频压缩编码标准MPEG：运动图像专家组（MovingPictureExpertsGroup）

MPEG标准和HDTV标准视频压缩标准1．H.261和H.263标准国际电信联盟电信标准组织ITU-T

制定H.261：主要用来支持在ISDN上进行可视电话、视频会议和其它视听服务。H.263：主要用于公共电话交换网络（PSTN）上的视频会议和其它可视化服务，旨在以尽可能低的码率（64kpbs以下）进行通信。2．H.26L标准

在所有码率下都能持续提供较高的视频质量。

支持的图像格式常用的有CIF和QCIF。更高的压缩效率，更灵活的网络适应性，增强对于差错的鲁棒性。3．AVS标准2002.6国家信息产业部科学技术司批准成立数字音视频编解码技术标准工作组，简称AVS工作组。2006.3成为中国音视频编解码技术标准。2007.5成为国际上四个可选视频编码标准之一。

第7章视频的后期合成

AfterEffects电信学院计算机系菜单栏工具栏项目资源管理时间线命令面板合成面板AfterEffects的操作界面例7.1图像与视频的合成及输出导入素材

→新建合成

→编排素材

→添加特效

→制作动画

→渲染输出（1）导入素材（2）新建合成（3）编排素材（4）添加特效（5）制作动画（6）渲染输出合成项目文件（.aep）：保存的是导入了哪些素材、在时间线上的编排、添加了什么效果、设置哪些关键帧等，一个项目中可包含多个合成。合成：相当于一个视频片断，可以嵌套使用。时间线窗口时间轴标签层概述区图层开关转换控制和父级链接素材持续时间和速度控制当前时间素材特征区（音频开关）：是否使用该层的音