3d 技术基础与教程 10

1中文版3dsMax2026基础教程2第12章动画制作3本章导读动画制作是赋予静态对象生命力的核心技术，无论是角色动作、机械运动还是自然现象模拟，都离不开专业的动画制作方法。本章将系统讲解动画的基本原理、制作流程和关键控制技术，帮助读者掌握从基础关键帧到复杂运动控制的完整知识体系。

4本章重点动画制作工具关键帧动画约束动画运动轨迹控制轨迹视图-曲线编辑器512.1动画概述动画是三维设计中最具表现力的技术之一，它通过连续播放静态图像来模拟物体的运动。在3dsMax中，动画制作主要基于关键帧技术，即通过设置物体在不同时间点的状态（如位置、旋转、缩放等），由软件自动计算中间过渡帧，最终形成流畅的动画效果。612.1.1动画的基本概念动画的本质是通过快速连续播放一系列静态图像（帧），利用人眼的视觉暂留现象，产生物体运动的错觉。在3dsMax中，动画是通过在不同时间点设置关键帧，由软件自动计算中间过渡状态（插值）来实现的。712.1.2动画的常见术语在3dsMax动画制作中，“帧”“关键帧”“帧速率”和“时间轴”等是常见的专业术语。帧：是动画的最小时间单位，指单个静态图像。动画由一系列连续播放的帧组成（如24FPS表示每秒播放24帧）。在3dsMax中，帧号通常显示在时间轴上。关键帧：定义动画中对象属性（如位置、旋转、缩放）在特定时间点的状态。帧速率：每秒播放的帧数（如24FPS、30FPS、60FPS）。时间轴：显示动画时间进度的界面，用于查看和调整关键帧。插值：软件自动计算关键帧之间的过渡状态（如线性、贝塞尔曲线插值）。动画曲线：在曲线编辑器中调整关键帧之间的运动变化（如缓入缓出）。812.1.3动画制作流程在3dsMax中，动画的制作流程主要包括规划动画、设置关键帧、调整插值和渲染输出。1.规划动画在制作动画前，首先要确定动画时长、关键动作及节奏。2.设置关键帧在制作动画时，通过设置关键帧，在时间轴上记录重要动作状态。3.调整插值在制作动画过程中，通过曲线编辑器优化运动流畅度。4.渲染输出制作好动画后，通过渲染输出生成最终动画序列。912.2关键帧动画本节将讲解关键帧动画的制作方法，包括关键帧设置、关键帧类型与属性、关键帧编辑技巧等。10在学习动画制作前，首先需要熟悉动画制作工具。3dsMax界面右下角是动画控制区域，包含动画制作相关工具。12.2.1动画制作工具111.关键帧工具关键帧设置工具组位于动画控制区右侧面板，主要包含关键点模式切换按钮、设置关键点按钮、关键点过滤器等。121.关键帧工具切换自动关键点模式：单击该按钮，或按N键可以激活自动关键帧记录功能。启用该模式后，系统将自动记录对象的位置、旋转、缩放等变换属性，以及材质、灯光等参数的动画关键帧，此时，时间滑块轨道将显示为红色标识，用户可以通过拖动时间滑块来设定关键帧位置并预览动画效果。切换设置关键点模式：激活该按钮后，可以手动设置关键点。选定对象：用于快速访问命名选择集和轨迹集。设置关键点：切换为设置关键点模式后，单击该按钮，或按N键，可以在当前帧位置设置一个关键点。关键点过滤器：单击该按钮，可以打开“设置关键点过滤器”对话框，在该对话框中可以选择要设置关键点的类型，避免在自动关键帧模式下记录不必要的属性变化。132.播放控制器播放控制器工具组位于关键帧设置工具组左侧，提供了动画播放控制的相关工具集，主要包含播放按钮、帧前进/后退控制按钮、关键帧模式切换按钮等。142.播放控制器转至开头：单击该按钮，可以跳转到第0帧位置。上一帧：单击该按钮，可以将当前时间轴滑块向前移动一帧。播放动画/停止播放：单击“播放动画”按钮可以播放动画；单击“停止播放”按钮可以停止播放动画。下一帧：单击该按钮，可以将当前时间轴滑块向后移动一帧。转至结尾：单击该按钮，可以跳转到最后一帧。关键点模式切换：该工具用于精确定位关键帧。启用该功能后，时间滑块将精确吸附到现有关键帧位置，确保动画编辑时准确停留在关键时间点。单击该按钮，可以切换到关键点设置模式。时间跳转输入框：输入时间值，可以跳转到指定时间位置。时间配置：单击该按钮，可以打开“时间配置”对话框。153.时间配置在播放控制器选项组中单击“时间配置”按钮，打开“时间配置”对话框，可以设置动画的时间参数。163.时间配置在“时间配置”对话框中重要的参数如下。帧速率组：包括NTSC（30帧/秒）、PAL（25帧/秒）、“电影（24帧/秒）”和“自定义”4种方式可供选择。FPS（每秒帧数）：采用每秒帧数来设置动画的帧速率。视频使用30FPS的帧速率、电影使用24FPS的帧速率，而Web和媒体动画则使用更低的帧速率。时间显示组：指定在时间轴滑块及整个3dsMax中显示时间的方式，包括“帧”、SMPTE、“帧:TICK”和“分:秒:TICK”4种方式可供选择。实时：使视图中播放的动画与当前“帧速率”的设置保持一致。仅活动视口：使播放操作只在活动视口中进行。循环：控制动画播放时是否采用循环播放。速度：选择动画播放速度的倍数。方向：选择动画的播放方向。开始时间/结束时间：设置在时间轴滑块中显示的活动时间段。173.时间配置长度：设置显示活动时间段的帧数。帧数：设置要渲染的帧数。重缩放时间：拉伸或收缩活动时间段内的动画，以匹配指定的新时间段。当前时间：指定时间轴滑块的当前帧。使用轨迹栏：选中该复选框，可以使关键点模式遵循轨迹栏中的所有关键点。1812.2.2创建关键帧关键帧的设置是制作关键帧动画的核心环节，包括自动关键帧模式和手动关键帧模式两种方式。1.自动关键帧模式激活关键帧设置工具组中的“切换自动关键点模式”按钮，即可开启自动关键帧模式，系统将自动记录后续操作步骤。2.手动关键帧模式激活关键帧设置工具组中的“切换设置关键点模式”按钮，即可开启手动关键帧模式，此时用户需手动设置关键帧来完成动画制作。1912.2.3设置关键帧属性关键帧属性设置包括关键帧时间、值和插值方式等参数的调整。右键单击关键帧标记，在弹出的菜单中选择关键帧类型，即可在打开的属性对话框中对关键帧属性进行设置。2012.2.3设置关键帧属性关键帧属性对话框中的重要参数如下。上一关键帧/下一关键帧：用于快速切换到上一关键帧或下一关键帧处。时间：调整关键帧在时间轴上的位置。值：修改当前关键帧的参数值（如坐标、角度、缩放比例等）。输入/输出切线类型：控制关键帧之间的动画流畅度（如缓入缓出），可以单独设置进入（输入）和离开（输出）时的切线类型。2112.2.4编辑关键帧设置好关键帧后，可以在时间轴中对关键帧进行编辑操作。1.调整时间位置直接拖动关键帧标记，可以改变其在时间轴上的位置。2.复制关键帧按住Shift键拖动关键帧标记，可以复制生成新的关键帧。要复制多个关键帧，可以在框选多个关键帧后，按住Shift键拖动其中一个关键帧标记到目标时间位置，松开鼠标后会自动创建选中的关键帧副本。3.删除关键帧选中关键帧后按Delete键，或右键单击关键帧，在弹出的菜单中选择“删除选定关键点”命令。2212.3约束动画约束动画就是将事物的变化限制在一个特定的范围内。将两个或多个对象绑定在一起后，使用“动画”|“约束”菜单下的子命令控制对象的位

置、旋转或缩放等。选择“动画”|“约束”菜单命令，其中包含“附着约束”“曲面约

束”“路径约束”“位置约束”“链接约束”“注视约束”和“方向约

束”7个子命令。2312.3.1附着约束“附着约束”是一种位置约束，可以将一个对象的位置附着到另一个对象的面上。创建对象附着约束后，可以在“附着参数”展卷栏中设置相关参数。2412.3.1附着约束“附着参数”展卷栏中的重要参数如下。拾取对象：在视图中拾取目标对象。对齐到曲面：选中该复选框，可以将附着对象的方向固定在其所指定的面上；关闭该选项后，附着对象的方向将不受目标对象上的面的方向影响。当前关键点：显示当前关键点编号并可以移动到其他关键点。时间：显示当前帧，并可以将当前关键点移动到不同的帧中。面：提供对象所附着到的面的索引。A/B：设置面上附着对象的位置的重心坐标。显示窗口：在附着面内部显示源对象的位置。设置位置：在目标对象上调整源对象的放置。张力：设置TCB控制器的张力，范围从0~50。连续性：设置TCB控制器的连续性，范围从0~50。偏移：设置TCB控制器的偏移量，范围从0~50。缓入：设置TCB控制器的缓入位置，范围从0~50。缓出：设置TCB控制器的缓出位置，范围从0~50。2512.3.2.曲面约束使用“曲面约束”可以将对象限制在曲面对象上。创建曲面约束后，可以在“曲面控制器参数”展卷栏中设置相关参数。2612.3.2.曲面约束“曲面控制器参数”展卷栏中重要的参数如下。拾取曲面：选择需要用作曲面的对象。U向位置：调整控制对象在曲面对象U坐标轴上的位置。V向位置：调整控制对象在曲面对象V坐标轴上的位置。不对齐：启用该选项后，不管控制对象在曲面对象上的什么位置，它都不会重定向。对齐到U：将控制对象的局部z轴对齐到曲面对象的曲面法线，同时将x轴对齐到曲面对象的U轴。对齐到V：将控制对象的局部z轴对齐到曲面对象的曲面法线，同时将x轴对齐到曲面对象的V轴。翻转：翻转控制对象局部z轴的对齐方式。2712.3.3.路径约束路径约束是动画制作中常用的一种约束功能。使用“路径约束”可以将一个对象沿着样条线或在多个样条线间的平均距离间的运动进行限制。创建路径约束后，可以在“路径参数”展卷栏中设置相关参数。2812.3.3.路径约束“路径参数”展卷栏中重要的参数如下。添加路径：添加一个新的样条线路径使之对约束对象产生影响。删除路径：从目标列表中移除一个路径。权重：为每个目标指定不同的影响值。%沿路径：设置对象沿路径的位置百分比。跟随：在对象跟随轮廓运动同时将对象指定给轨迹。倾斜：当对象通过样条线的曲线时允许对象倾斜（滚动）。倾斜量：调整这个量使倾斜从一边或另一边开始。平滑度：控制对象在经过路径中的转弯时翻转角度改变的快慢程度。允许翻转：启用该选项后，在对象沿着垂直方向的路径行进时允许翻转。恒定速度：启用该选项后，可以沿着路径提供一个恒定的速度。2912.3.3.路径约束循环：在一般情况下，当约束对象到达路径末端时，它不会越过末端点。而“循环”选项可以改变这一行为，当约束对象到达路径末端时会循环回起始点。相对：启用该选项后，可以保持约束对象的原始位置。轴：定义对象的轴与路径轨迹对齐。3012.3.4.位置约束使用“位置约束”可以根据目标对象的位置或几个对象的权重平均位置对某一对象进行定位，其参数设置如图所示。3112.3.5.链接约束使用“链接约束”可以创建对象与目标对象之间彼此链接的动画，其参数设置如图所示。3212.3.5.链接约束链接约束的重要参数如下。添加链接：添加一个新的链接目标。链接到世界：将对象链接到世界（整个场景）。删除链接：移除高亮显示的链接目标。开始时间：指定或编辑目标的帧值。无关键点：启用该选项后，在约束对象或目标中不会写入关键点。设置节点关键点：启用该选项后，可以将关键帧写入到指定的选项。设置整个层次关键点：用指定选项在层次上部设置关键帧。3312.3.6.注视约束使用“注视约束”可以控制对象一直注视另一个对象，其参数设置如图所示。3412.3.7.方向约束使用“方向约束”可以使某一对象沿着目标对象的方向（或多个对象的平均方向）进行运动，其参数设置如图所示。3512.3.7.方向约束方向约束的重要参数如下。添加方向目标：添加影响受约束对象的新目标对象。将世界作为目标添加：将受约束对象与世界坐标轴对齐。删除方向目标：移除目标对象。移除目标对象后，将不再影响受约束对象。保持初始偏移：启用该选项后，可以保留受约束对象的初始方向。变换规则：确定“方向约束”的变换规则。选择“局部→局部”选项，将局部节点变换应用于方向约束；选择“世界→世界”选项，将父变换或世界变换应用于方向约束。3612.4运动轨迹控制运动轨迹是3dsMax中可视化对象运动路径的重要工具，它以曲线形式显示对象在场景空间中的运动路线。通过运动轨迹，用户可以直观地观察和编辑对象的运动状态，包括位置、速度和方向的变化。3712.4.1显示运动轨迹选择动画对象，然后选择“运动”面板，单击“运动路径”层级按钮，即可以虚线的形式显示对象的运动轨迹。3812.4.2调整运动轨迹在“运动”面板中单击“子对象”层级按钮，选择轨迹上的关键点，然后对关键点进行调整，可以调整运动的轨迹。3912.5轨迹视图-曲线编辑器“轨迹视图-曲线编辑器”是3dsMax动画制作的核心工具之一，用于通过调节功能曲线精确控制物体的运动状态。在主工具栏中单击“曲线编辑器”按钮，即可打开“轨迹视图-曲线编辑器”对话框。4012.5.1关键点工具关键点工具包括“新关键点”工具栏、“关键点选择工具”工具栏和“仅关键点”工具栏，各工具栏如图所示。“新关键点”工具栏主要包括“过滤器”按钮和各个关键点的编辑按钮。在“关键点选择工具”工具栏中可以使用“选择下一组关键点”按钮和“增加关键点选择”工具进行关键点的选择操作。在“仅关键点”工具栏中可以关键点进行进一点编辑。4112.5.2关键点切线工具关键点切线工具包括“切线工具”工具栏、“关键点切线”工具栏和“切线动作”工具栏，各工具栏如图所示。4212.5.3动画曲线的含义当为对象创建动画效果后，系统会自动在“轨迹视图-曲线编辑器”对话框中生成对应的功能曲线，这些曲线直观地反映了物体的运动轨迹和参数变化，如图所示。4312.5.3动画曲线的含义在“轨迹视图-曲线编辑器”对话框中，各个轴和曲线颜色的关系如下。X轴默认使用红色曲线来表示。Y轴默认使用绿色曲线来表示。Z轴默认使用蓝色曲线来表示。各个轴曲线代表的功能如下。当某轴的曲线为水平直线时，代表物体在该轴方向上处于静止状态。当某轴的曲线为向上倾斜的曲线时，代表物体在该轴方向上处于正向运动