《多媒体技术发展》-项目十三

项目十三蝴蝶展翅动画效果制作一、任务要求二、任务分析三、任务实施四、知识链接五、任务考核一、任务要求利用Ｘａｒａ３Ｄ软件制作二维动画———蝴蝶展翅效果，蝴蝶材质自选，展翅效果为多次循环。返回二、

任务分析本任务要求学生熟悉Ｘａｒａ３Ｄ软件各功能面板的使用方法，特别是动画功能的设置方法，并制作幅蝴蝶展翅的二维动画效果。返回三、

任务实施１素材准备做好素材准备工作，选择幅风景图片作为动画背景，选择一幅蝴蝶图案作为蝴蝶材质。２新建项目运行Ｘａｒａ３Ｄ，单击“”按钮，单击“”按钮，选择格式为文本，新建一个项目“蝴蝶”。３颜色选项设置打开“颜色选项”面板，选择“背景”，勾选“材质”选项，导入“风景ｊｐｇ”作为背景，如图１３－１所示。下一页返回三、

任务实施４文字尺寸调整选择“文件→导入→２Ｄｓｈａｐｅｓ→ｏｂｊｅｃｔｓ→Ｂｕｔｔｅｒｆｌｙ３ｘａｒ”命令，调整文字尺寸为“４７ｐｔ”。５材质选项设置打开“材质选项”面板，选择“文字”，勾选“材质”选项，导入“蝴蝶ｊｐｇ”作为材质，调整“尺寸”和坐标值“Ｘ”“Ｙ”到合适位置，如图１３－２所示。６动画选项设置打开“动画选项”面板，选择“风格”为“跳动１”，方式为“收缩＋增长”，沿Ｘ轴运动，如图１３－３所示。７导出动画单击“文件／导出动画”，保存为“蝴蝶ｇｉｆ”。上一页返回四、

知识链接１计算机动画的基本知识（１）计算机动画的定义。计算机动画是采用计算机的图形和图像数字处理技术，借助动画编程软件直接生成或对一系列人工图形进行一种动态处理后生成的可以实时播放的画面序列。下一页返回四、

知识链接（２）计算机动画的发展历史。计算机动画的发展可以按照年代做一个简单划分。２０世纪６０年代，二维辅助动画系统开始使用，用计算机制作画面和自动上色，１９６０年ＡＴ＆ＴＢｅｌｌ实验室制作了第一部计算机动画片；７０年代初期—７０年代中期，三维辅助动画系统产生。三维动画的研究始于７０年代初，当时开发了一些三维计算机动画系统。直至７０年代中后期，由于具有实时处理能力的超级图形工作站的出现，三维几何造型技术和真实感图形生成技术取得了很大进展，促使具有高度逼真效果的三维计算机动画技术迅速发展，并达到了实用商品化的程度。９０年代初至今，计算机动画技术飞速发展。动画技术综合了图形图像学、运动控制论、人工智能、计算机软件和艺术等的最新成果，虚拟现实（ＶＲ）等新的技术不断涌现。上一页下一页返回四、

知识链接（３）计算机动画的分类。计算机动画主要分为帧动画和矢量动画两种。（４）常见的计算机动画文件格式：ｆｌｉｃ格式———Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司的电脑动画文件格式（ｆｌｉ／ｆｌｃ），每帧有２５６色，画面分辨率从３２０×２００到１６００×１２７０，采用压缩格式，代码效率高，通用性好。ａｖｉ格式———视频文件格式，动态图像和声音同步播放，受视频标准制约，画面分辨率不高。ｇｉｆ格式———用于网页的帧动画文件格式。ｓｗｆ格式———Ｆｌａｓｈ制作的动画文件格式，主要在网络上演播，数据量小，动画流畅。上一页下一页返回四、

知识链接（５）常用的计算机动画制作软件：ＡｎｉｍａｔｏｒＰｒｏ，平面动画制作软件。用于制作帧动画，绘制功能强。ＡｎｉｍａｔｉｏｎＳｔｕｄｉｏ，平面动画处理软件。用于加工帧动画，处理能力强。ＷｉｎＩｍａｇｅ：ｍｏｒｐｈ，变形动画软件。根据首、尾画面自动生成变形动画。ＧＩＦＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，网页动画生成软件。把动画和图片序列转换成网页动画。ＣｏｒｅｌＭｏｔｉｏｎＳｔｕｄｉｏ３Ｄ，三维动画制作软件。ＦｌａｓｈＭＸ，网页动画制作软件。用于绘制和处理帧、矢量动画。３ＤＳｔｕｄｉｏＭａｘ，三维绘画和动画制作软件。广泛应用于立体设计领域。Ｍａｙａ，专业级三维影视动画制作软件。上一页下一页返回四、

知识链接２实现计算机动画的主要技术与方法（１）关键帧动画。不需要逐帧绘制，只需挑出对连续动作起关键控制作用的关键帧进行绘制；中间帧由计算机根据关键帧来插值生成；插值参数控制运动特性，如位置、旋转角、速度、纹理等。（２）路径动画。根据需要设定一个路径，对象沿着路径进行运动；运动路径是用户画出的对象运动的曲线，由关键点控制；比如模拟飞机的飞行、鱼的游动等都可以使用路径动画来制作。上一页下一页返回四、

知识链接（３）变形动画。是帧动画的一种，经过复杂的计算，把物体形态自然过渡到另外一种形态；图像之间的插值变形称为Ｍｏｒｐｈ，图像本身的变形称为Ｗａｒｐ；首先对两幅原图像进行Ｗａｒｐ操作，然后从不同的方向渐隐渐显地得到两个图像系列，最后合成得到Ｍｏｒｐｈ结果。（４）过程动画。动画中物体的运动或变形用一个过程来描述，基于一定的数学模型或物理规律；最简单的过程动画是用一个数学模型去控制物体的几何形状和运动，如水波的运动；较复杂的过程动画包括如物体的变形、弹性理论、动力学、碰撞检测等。上一页下一页返回四、

知识链接（５）粒子动画。一些电脑场景的随机景物，如火焰、气流、瀑布等，对其进行描述时，可采用粒子系统的原理，将随机景物想象成由大量的具有一定属性的粒子构成。每个粒子都有自己的参数，包括初速度、加速度、运动轨迹和生命周期等。这些参数决定了随机景物的变化，使用粒子系统可以产生很逼真的随机景物。（６）群体动画。在生物界，许多动物如鸟、鱼等都以群体的方式运动。这种运动既有随机性，又有一定的规律性。群体的行为包含两个对立的因素，既要相互靠近又要避免碰撞。控制群体行为的三条按优先级递减的原则为：碰撞避免原则，即避免与相邻的群体成员相碰；速度匹配原则，即尽量匹配相邻群体成员的速度；群体合群原则，即群体成员之间尽量靠近。上一页下一页返回四、

知识链接（７）人物动画技术。人体的造型与动作模拟一直是最困难、最具挑战性的问题。这是因为，常规的数学与几何模型不适合表现人体形态，人的关节运动特别是引起关节运动的肌肉运动难以模拟。人脸的真实动画也是一个难题，要制作具有自然观感皮肤的人脸图像（特别是面部表情的模拟）非常困难，这使得所生成的动画效果的真实性往往不足。（８）运动捕捉技术。运动捕捉设备可以以很高的精度实时记录人体每一个关节点的三维坐标，从而得到人体的运动参数，并套用到虚拟的角色上。包括机械式、电磁式和光学式等运动捕捉设备。上一页下一页返回四、

知识链接（９）三维扫描技术。又称三维数字化技术，能对立体的实物进行三维扫描，迅速获得物体表面各采样点的三维空间坐标和色彩信息，从而得到物体的三维彩色数字模型。部分特殊的三维扫描装置甚至能得到物体的内部结构。由于三维扫描技术能快速方便地将真实世界的立体彩色信息转换为计算机能直接处理的数字信号，在影视特技制作、虚拟现实、高级游戏、文物保护、工业检测、复杂面形的快速测量等方面具有广泛应用。上一页下一页返回四、

知识链接３视频与动画的关系（１）视频与动画的相同点：都是由一系列相关的静止画面按照一定的顺序、以一定的速度连续播放形成的动态视觉效果。（２）视频与动画的不同点：如果每一帧画面为实时获得的自然景物，则称为视频，即视频是对真实影像和动作的纪录；如果每一帧画面是人工或计算机生成的画面，则称为动画。视频与动画并无本质的区别，只是表现手法不同。动画的表现手法更丰富，更夸张。目前两者有趋同的趋势。上一页下一页返回四、

知识链接４二维动画的制作方法（１）制作过程：①关键帧（原画）的产生。关键帧（原画）用摄像机、扫描仪、数字化仪等实现数字化输入；用相应软件直接绘制；或从图库中选取；经修改和加工获得。②中间画面的生成：用计算机对关键帧进行插值计算，自动生成中间画面，提高效率和质量。③分层制作合成：分层制作，保证质量，提高效率。上一页下一页返回四、

知识链接④着色：计算机辅助着色，界线准确，修改方便。⑤预演：在生成和制作特效之前，可以直接在屏幕上预演，检查并修改存在的问题。⑥图库的使用：各种角色造型以及动画过程，都可以保存在图库中反复使用，提高效率，修改也十分方便。（２）二维动画制作软件。常见的二维动画制作软件有ＡｎｉｍａｔｏｒＳｔｕｄｉｏ，Ｆｌａｓｈ，Ｘａｒａ３Ｄ等。上一页下一页返回四、

知识链接５三维动画的制作方法（１）制作过程。计算机三维动画的制作过程主要有建模、编辑材质、贴图、灯光、动画编辑和渲染几个步骤：①建模。就是利用三维软件创建物体和背景的三维模型。②编辑材质。就是对模型的光滑度、反光度、透明度的编辑。③贴图。物体并不都是单色的，存在各种绚烂的图案。在三维动画中要做得逼真，就要将这些元素做出来。如果直接在三维的模型上做这种效果是难以实现的，所以一般都是将一幅或几幅平面的图像像贴纸一样贴到模型上，这就是贴图。④灯光。在场景中的不同位置放上几盏灯，从不同的角度用灯光照射物体，烘托出不同的光照效果。灯光有主光和辅光之分，主光的任务是表现场景中的某些物体的照明效果，一般需要