Maya-2016动画制作案例教程（下篇共上下2篇）

Maya2016动画制作案例教程Maya2016AnimationCaseTutorial中文版第五章灯光、摄影机和渲染Maya中提供了不同类型的灯光来模拟真实世界中的不同光源。将灯光按照不同的布光方式进行布置，可以以多种形式照亮场景、烘托场景氛围。Maya中的摄影机用于调整场景的视角和视野，通过设置还可为场景制作景深效果。通过渲染可将创建好的场景处理成用户所需的图像或视频文件。本章将介绍Maya中灯光、摄影机和渲染的相关知识。Contents目录应用灯光应用摄影机渲染输出5.15.25.3学习目标掌握Maya常用灯光的创建和应用方法掌握Mentalray常用灯光的创建和应用方法掌握摄影机的创建和应用方法掌握对场景进行渲染的方法Contents目录应用灯光应用摄影机渲染输出5.15.25.3灯光在Maya动画的制作过程中具有举足轻重的地位，它起着营造环境氛围、控制画面效果和突出特定对象等作用。若想制作出精美、逼真的动画效果，就必须熟练掌握灯光的应用方法。如图所示为一些Maya动画场景中的灯光效果。5.1应用灯光5.1应用灯光Maya内置了平行光、聚光灯、点光源、区域光、体积光和环境光共6灯光类型。其中，平行光、聚光灯、点光源和区域光属于真实照射光源；体积光和环境光属于模拟照射光源。利用“创建”＞“灯光”菜单下的子菜单，可以创建所需灯光，如图所示。5.1.1

Maya灯光类型5.1应用灯光平行光：该灯光的光线沿指定方向进行均匀照射，光线之间是相互平行的。平行光的照明效果与其大小及位置无关，只与其方向有关，常用于模拟太阳光，如图所示。下面对这些灯光进行简单介绍。点光源：该灯光是由一个点向四周均匀地发射光线。点光源的照明效果与其位置有直接关系，与其大小和角度无关，常用于模拟灯泡、蜡烛或星星的发光效果，如图

所示。5.1应用灯光聚光灯：该灯光是由一个点沿指定方向呈圆锥形照射。聚光灯的照明效果与其大小无关，但与其位置和照射方向有直接关系，常用于模拟手电筒、舞台灯和台灯等灯光效果，如图所示。区域光：该灯光是由一个平面沿指定方向进行均匀照射。区域光的照明效果与其大小、位置和方向都有直接关系，常用于模拟日光灯的照射效果，如图

所示。区域光的渲染时间较长，适用于高质量的静止画面，不适用于动画的制作。5.1应用灯光环境光：该灯光有两种发光方式：未启用阴影时，相当于用一个无限大的球体包裹场景并均匀地照亮整个场景，此时照明效果与灯光的大小、位置、角度均无关系；启用阴影时，则由灯光所在位置向四周均匀照射，类似于点光源，此时的照明效果与其位置有直接关系。体积光：该灯光可发射具有一定体积的光线，类似于设置了照射范围的点光源，如图所示。灯光体积的类型有球体、四方体、圆柱体和圆锥体4种。体积光的照明效果与其大小、位置和方向都有直接关系。5.1应用灯光为场景创建灯光又称“布光”，最基本的布光方法是“三点布光法”，即创建3盏或3盏以上的灯光，分别作为场景的主光源、辅助光和背光。该布光方法可以照亮物体的几个重要角度，从而明确地表现出场景的主体和所要表达的氛围。5.1.2布光的方法和原则—三点布光法利用视图菜单可以设置视图的显示状态、照明选项和渲染器版本等，下面对各视图菜单进行简单介绍。5.1应用灯光01主光源是场景的主要照明灯光，光照强度最大，决定了场景的基本照明和整体氛围。一个场景中不一定只有一个主光源。02主光源的位置和照射方向由场景要表达的氛围决定，通常情况下，主光源的照射方向与摄影机的观察方向成35°～45°角，且主光源的位置比摄影机图标的位置稍高。03¾辅助光用于照明主光源的遗漏区域，使场景中的更多对象可见，还可以降低阴影的对比度，使照明效果变得柔和。04辅助光发光点的高度通常比主光源发光点稍低，且照射方向与主光源照射方向大约成90°角，辅助光与主光源的亮度比通常为1∶3左右。5.1应用灯光05背光的作用是通过照亮对象的边缘，将目标对象与背景分开，从而衬托出对象的轮廓形状和深度感。06创建灯光时要有一定的顺序，通常先创建主光源，再创建辅助光，最后创建背光和装饰灯光。07设置灯光强度时要有层次性，以体现出场景的明暗分布。通常情况下，主光源强度最大，辅助光次之，背光和装饰灯光强度较弱。08在能达到相似效果的情况下，场景中灯光的数量宜精不宜多。这是因为灯光越多，灯光管理越困难，同时场景的渲染速度也越慢。课堂案例1为石膏像添加灯光 —应用聚光灯和平行光课堂案例1为石膏像添加灯光—应用聚光灯和平行光下面通过为左图所示的石膏像场景添加灯光，介绍利用聚光灯和平行光对物体进行照明的方法，效果如右图所示。课堂案例1为石膏像添加灯光—应用聚光灯和平行光打开素材文件后，首先在场景中创建一个聚光灯作为主光源，并设置其颜色、强度和阴影等参数，以照亮石膏像并使其产生阴影，然后创建一个平行光作为辅助光源，并设置其参数，以照亮石膏像过暗的部分，再创建一个平行光作为背光，并设置其参数，以强调石膏像的轮廓，最后对摄影机视图进行渲染。制作思路课堂案例1为石膏像添加灯光—应用聚光灯和平行光制作步骤扫一扫添加灯光后，为了方便查看灯光的方向和位置，经常需要使用“缩放工具”将灯光图标放大。值得注意的是，缩放灯光图标后，光线的强度、颜色及投射夹角等参数均不变。提示课堂案例1为石膏像添加灯光—应用聚光灯和平行光平行光的光照效果只与其光线的投射方向有关。本例中调整平行光的大小和位置是为了便于读者操作及理解。提示课堂案例1为石膏像添加灯光—应用聚光灯和平行光课堂案例2为卫生间添加灯光 —应用点光源、区域光和体积光课堂案例2为卫生间添加灯光—应用点光源、区域光和体积光下面通过为卫生间场景添加灯光，介绍点光源、区域光和体积光的应用方法，效果如右图所示。课堂案例2为卫生间添加灯光—应用点光源、区域光和体积光打开素材文件后，首先在卫生间吊顶处创建一个区域光作为主光源，然后创建一个平行光和一个点光源作为辅助光源，再将区域光复制两份作为照亮窗外背景和洗手台底部的装饰光，最后创建并复制体积光，作为壁灯和台灯上的装饰光。制作思路课堂案例2为卫生间添加灯光—应用点光源、区域光和体积光制作步骤扫一扫为了使灯光的渲染效果更加逼真，可在渲染时可开启“间接漫反射（GI）模式”。但是，启用GI会大大延长渲染时间，因此在添加灯光并查看灯光效果的过程中，应先将其禁用，在添加全部灯光并调整好灯光效果后，再启用GI进行最终渲染。提示课堂案例2为卫生间添加灯光—应用点光源、区域光和体积光课堂案例3模拟太阳光 —应用灯光雾和灯光辉光课堂案例3模拟太阳光—应用灯光雾和灯光辉光下面通过模拟太阳光，介绍灯光雾和灯光辉光的应用方法，如图所示。课堂案例3模拟太阳光—应用灯光雾和灯光辉光打开素材文件后，首先在场景中创建一个聚光灯作为主光源，并设置其灯光雾和灯光辉光属性，然后创建一个平行光对街道一侧进行补光，再创建一个平行光对街道另一侧进行补光，最后对摄影机视图进行渲染。制作思路课堂案例3模拟太阳光—应用灯光雾和灯光辉光制作步骤扫一扫5.1应用灯光Mentalray渲染器中内置了对象灯光、物理区域灯光、物理太阳、环境天空和环境图像共5种类型的灯光。安装Mentalray渲染器后，利用“创建”＞“灯光”菜单下的子菜单，可以创建所需的Mentalray灯光，如图所示。下面对这些灯光进行简单介绍。5.1.3Mentalray灯光类型对象灯光选择场景中的对象后选择“创建”＞“灯光”＞“对象灯光”菜单，可将所选对象转化为Mentalray对象灯光。物理区域灯光该灯光与Maya自带的区域光作用基本一致，只是多了一些Mentalray灯光属性。5.1应用灯光物理太阳该灯光用于模拟真实的太阳照射效果，其作用和属性与Maya自带的平行光类似。环境天空该灯光可创建渐变颜色，模拟大气环境的圆形天空，并可生成地平线，通常与物理太阳配合使用，如图所示。5.1应用灯光环境图像该灯光可以模拟无限大的球体向内部发射的灯光，以创建基于图像的环境光，如图所示。值得注意的是，如果场景中使用了上述5种Mentalray灯光中的任一种，则在渲染时必须选择Mentalray渲染器，否则无法正常渲染灯光效果。提示5.1应用灯光课堂案例4海上日出 —应用环境天空和物理太阳课堂案例4海上日出—应用环境天空和物理太阳下面通过制作海上日出效果，介绍环境天空和物理太阳的应用方法，如图所示。课堂案例4海上日出—应用环境天空和物理太阳打开素材文件后，首先在场景中创建一个环境天空，作为天空背景和环境光，然后创建一个物理太阳，以模拟太阳光，再创建一个平行光，作为场景的补光，最后对摄影机视图进行渲染。制作思路课堂案例4海上日出—应用环境天空和物理太阳制作步骤扫一扫创建环境天空后再创建物理太阳，Maya会自动将环境天空和物理太阳连接起来，使环境天空作为物理太阳的一个节点显示在“属性编辑器”面板中。此外，将Mentalray设为当前渲染器后，通过在“渲染设置”对话框“Scene（场景）”选项卡的“环境”卷展栏中单击“物理太阳和天空”选项右侧的“创建”按钮，可在场景中同时创建环境天空和物理太阳。单击“基于图像的照明”选项右侧的“创建”按钮，可在场景中创建环境图像。提示5.1应用灯光课堂案例5炫酷跑车 —应用环境图像和Mentalray灯光雾课堂案例5炫酷跑车—应用环境图像和Mentalray灯光雾下面通过为跑车场景添加灯光，介绍环境图像和Mentalray灯光雾的应用方法，如图所示。课堂案例5炫酷跑车—应用环境图像和Mentalray灯光雾打开素材文件后，首先在场景中创建一个聚光灯，作为主光源，然后创建两个平行光，作为辅助光源和背光，照亮外侧车头并使跑车内侧轮廓更加清晰，再创建环境图像并添加贴图，作为环境光，接着在车灯处创建聚光灯并添加“mib_light_spot”灯光节点，制作灯光雾效果，最后对摄影机视图进行渲染。制作思路课堂案例5炫酷跑车—应用环境图像和Mentalray灯光雾制作步骤扫一扫虽然聚光灯的照射效果与其图标大小无关，但是灯光雾的效果却与聚光灯的照射范围有关。为了使聚光灯灯光雾的效果与现实中汽车大灯的照射效果更接近，此处将聚光灯图标缩放至-150左右。提示课堂案例5炫酷跑车—应用环境图像和Mentalray灯光雾举一反三1．为阁楼添加灯光利用本节所学知识，为如左图所示的阁楼场景添加灯光，效果如右图所示。举一反三举一反三提示（1）打开素材文件，创建一个聚光灯作为主光源，并为其设置灯光雾，然后创建两个平行光作为辅助光源，如图所示。举一反三提示（2）在场景中创建一个点光源，作为环境光照亮房顶。（3）在场景中创建一个区域光，照亮窗外的背景，如图所示，最后渲染视图。举一反三制作步骤扫一扫2．为老屋添加灯光利用本节所学知识，为如左图所示的老屋场景添加灯光，效果如右图所示。举一反三举一反三提示（1）打开素材文件，创建一个环境图像，并将其贴图指定为“sky.jpg”图像素材，然后适当旋转环境图像的球体，使烟雾位于老屋左后方。（2）在场景中创建一个平行光，使其由老屋右上方向左下方照射，并将该平行光作为主光源，然后在场景中创建两个平行光，作为辅助光源，如图所示，最后渲染并保存图像。辅助光源主光源辅助光源辅助光源辅助光源主光源举一反三制作步骤扫一扫Contents目录应用灯光应用摄影机渲染输出5.15.25.3Maya中的摄影机可以模拟现实中的摄影机对场景中的目标对象进行拍摄，并添加景深、环境等效果。通过为摄影机创建运动动画，还可模拟现实中的多种拍摄手法，以及制作漫游动画。5.2应用摄影机5.2应用摄影机要创建新的摄影机可选择“创建”＞“摄影机”菜单下的子菜单，如图所示。由图可以看出，Maya中的摄影机共有5种类型，下面分别对这5种摄影机进行简单介绍5.2.1Maya摄影机类型摄影机是Maya中最基本的摄影机，适用于静态场景和简单的动画场景。5.2应用摄影机摄影机和目标点包含摄影机和目标点，如图所示。目标点可以控制摄影机的拍摄方向，适用于对目标对象进行跟踪拍摄或制作环绕镜头动画等，如追踪拍摄飞行的小鸟。目标点摄影机5.2应用摄影机摄影机、目标点和上方向包含摄影机和两个目标点，如图所示。其中，一个目标点用于控制摄影机的拍摄方向，另一个目标点用于控制摄影机在y轴上的方向，适用于制作跟随对象运动并翻转的复杂动画效果，如跟踪拍摄翻滚的过山车，并使摄影机随过山车一起旋转。摄影机上方向目标点5.2应用摄影机立体摄影机包含3个立体摄影机，利用立体摄影机可以创建具有三维景深的渲染效果。与前面介绍的摄影机相比，立体摄影机具有更多属性。MultiStereoRig（多重摄影机装配）相当于两组相互关联的立体摄影机，可从多个角度拍摄场景中的对象。课堂案例6为酒桌场景添加摄影机 —应用摄影机课堂案例6为酒桌场景添加摄影机—应用摄影机下面通过为酒桌场景添加摄影机，介绍摄影机的应用方法，如图所示。课堂案例6为酒桌场景添加摄影机—应用摄影机打开素材文件后，首先在场景中创建一个摄影机，并显示最终的渲染区域及安全框等参数，然后调整摄影机的角度和位置，最后对摄影机视图进行渲染。制作思路课堂案例6为酒桌场景添加摄影机—应用摄影机制作步骤扫一扫启用“分辨率门”按钮后，可按设置的分辨率在视图中预览最终的渲染效果，而启用“分辨率门”按钮后再启用“门遮罩”按钮，则会在摄影机视图中实际渲染尺寸外的区域添加一个半透明遮罩，该半透明区域在渲染输出后的影片中不可见。提示课堂案例6为酒桌场景添加摄影机—应用摄影机单击“安全动作”按钮，可在视图中显示或隐藏安全框。渲染输出时，虽然安全框以外的内容输出后可以看到，但如果将该效果图用于广播电视时，多数电视机会切掉图像边缘的部分内容。因此，在输出时需要保证重要节目内容在安全框之内。课堂案例7为玫瑰花场景添加摄影机 —应用景深课堂案例7为玫瑰花场景添加摄影机—应用景深下面通过为玫瑰花场景添加摄影机，介绍摄影机景深的应用方法，如图所示。课堂案例7为玫瑰花场景添加摄影机—应用景深打开素材文件后，首先将透视图调整到所需视角，然后从该视图创建一个摄影机并显示最终的渲染区域，再根据重点要表达的对象与摄影机的距离设置摄影机的景深参数，最后对摄影机视图进行渲染。制作思路课堂案例7为玫瑰花场景添加摄影机—应用景深制作步骤扫一扫举一反三利用本节所学知识，为蝶恋花场景添加摄影机并应用景深效果，效果如右图所示。举一反三提示（1）打开素材文件，调整透视图的显示角度和范围，然后利用透视图的视图工具栏创建一个摄影机。（2）利用“对象详细信息”命令显示蝴蝶和摄影机之间的距离，然后在“属性编辑器”面板的“景深”卷展栏中进行设置。（3）对摄影机视图进行渲染，并根据渲染结果调整“景深”卷展栏中的“聚焦距离”选项，效果满意后对渲染图像进行保存。举一反三举一反三制作步骤扫一扫Contents目录应用灯光应用摄影机渲染输出5.15.25.3在Maya中创建的模型、材质、灯光、摄影机，以及制作的动画最终都要渲染输出为图像或视频文件。高水平的渲染可以细致地显示出材质的纹理和光影效果，使动画效果更加生动逼真。5.3

渲染输出Maya内置了Maya软件、Maya硬件、Maya硬件2.0和Maya向量4种渲染器，安装了Mentalray渲染器后，还可以使用该渲染器进行渲染，如图

所示。5.3.1渲染器简介5.3

渲染输出Maya软件该渲染器是Maya的默认渲染器。它支持Maya中的几何体、曲线、粒子和流体效果等所有实体类型的渲染，且具有IPR功能（交互式照片真实渲染），可对渲染图像进行交互调整，大大提高渲染效率。Maya硬件/Maya硬件2.0硬件渲染使用计算机中的显卡和驱动器进行渲染，相对于Maya软件渲染器，Maya硬件渲染器的渲染速度更快，但渲染质量不如Maya软件渲染器精致。某些粒子类型只能用硬件渲染器渲染，且硬件渲染器渲染法线更快更精确。下面对这几种渲染器进行简单介绍。Maya向量该渲染器可以创建各种位图图像格式或其他2D矢量格式的渲染，还可创建swf格式动画文件的渲染，但无法渲染一些材质、纹理、除点光源外的其他灯光类型及粒子，常用于渲染输出卡通效果的图像或视频。MentalRay该渲染器是一款功能强大的高端渲染器，合理利用该渲染器可以生成电影级的优质画面，被广泛应用于影视、动画和广告等领域。应用了Mentalray材质和Mentalray灯光的场景只能用Mentalray渲染器进行渲染，否则材质和灯光会无法正常显示。5.3

渲染输出5.3

渲染输出“层编辑器”面板中包含3种类型的层，分别是显示层、渲染层和动画层。下面，对这3种层分别进行简单介绍。5.3.2层编辑器简介用于管理层中的对象是否在场景中及渲染时显示，还可以对层中的对象进行选择和模板化等操作，如图所示。显示层显示或隐藏播放期间显示或隐藏层层名称线框实体实体模板单击该按钮，可打开“编辑层”对话框5.3

渲染输出为了实现更好的渲染效果或提高渲染速度，可以为指定对象创建漫反射、镜面反射或阴影等不同属性的渲染层，并对其进行渲染。Maya默认会生成一个主渲染层，其中包含场景中对象的主要渲染属性，如图所示，当新建渲染层后，主渲染层会自动禁用。渲染层每个动画层均包含一个指定属性的动画曲线，并根据相关设置混合在一起，如图

所示。利用动画层可在不破坏原有动画数据的前提下，随意提取和分离所需要修改的属性，然后通过动画层的混合方式将修改效果添加到原有动画中，适合用来修改动画或添加细节动作。动画层课堂案例8渲染小木屋 —应用Maya软件渲染器课堂案例8渲染小木屋—应用Maya软件渲染器下面通过对小木屋场景进行渲染，介绍使用Maya软件渲染器进行渲染输出的方法，如图所示。课堂案例8渲染小木屋—应用Maya软件渲染器打开素材文件后，首先打开“渲染设置”对话框，在“公用”选项卡中设置渲染哪个视图，以及输出图像的格式和大小，然后在“Maya软件”选项卡中设置渲染质量和光线跟踪参数，最后进行渲染并保存渲染图像。制作思路课堂案例9渲染游戏骰子 —应用Mentalray渲染器课堂案例9渲染游戏骰子—应用Mentalray渲染器下面通过对游戏骰子进行渲染，介绍应用Mentalray渲染器进行渲染输出的方法，如图所示。课堂案例9渲染游戏骰子—应用Mentalray渲染器打开素材文件后，首先打开“渲染设置”对话框设置渲染器类型，然后设置要渲染哪个视图，以及输出图像的格式和大小，再在“质量”选项卡中设置全局照明和焦散参数，接着设置聚光灯的发射光子参数，并进行渲染测试，效果满意后设置渲染图像的总体质量和间接漫反射采样模式，最后进行渲染并保存渲染图像。制作思路课堂案例10渲染荷花 —分层渲染课堂案例10渲染荷花—分层渲染下面通过对荷花进行渲染，介绍利用显示层进行分层渲染的方法，如图所示。课堂案例10渲染荷花—分层渲染打开素材文件后，首先将荷花和荷叶模型分别放置在3个不同的显示层上，然后打开“渲染设置”对话框设置渲染参数，最后分别渲染输出3个显示层中的对象。制作思路课堂案例10渲染荷花—分层渲染制作步骤扫一扫举一反三举一反三1．渲染牢房角落利用本节所学知识，渲染牢房角落场景，如图所示。举一反三提示在“渲染设置”对话框中将渲染器设为“Maya软件”，然后在“公用”选项卡中设置要渲染的视图，以及输出图像的格式和大小，再在“Maya软件”选项卡中设置渲染质量和光线跟踪参数，最后在“渲染视图”对话框中将视图的变换类型设为“Rec709gamma”，并调整渲染图像的曝光值和Gamma值。制作步骤扫一扫举一反三举一反三2．渲染骷髅头场景利用本节所学知识，渲染骷髅头场景，如图所示。提示（1）在“渲染设置”对话框中将渲染器设为“mentalray”，然后设置要渲染的视图，以及输出图像的格式和大小。（2）在“质量”选项卡中设置全局照明和焦散。（3）设置聚光灯的发射光子参数，并进行渲染测试。举一反三（4）设置总体质量和GI选项，最后进行渲染并保存渲染图像。制作步骤扫一扫举一反三课后实训1．渲染餐桌场景利用本章所学知识为餐桌场景添加灯光和摄影机并渲染输出，如图所示。提示（1）打开素材文件，创建一个摄影机，然后调整摄影机的大致角度和位置，将透视图转换为摄影机视图，在摄影机视图中进行微调，并设置摄影机的景深参数。课后实训提示（2）创建一个聚光灯作为主光源，创建两个平行光作为辅助光源，再创建一个区域光作为照亮窗外背景的装饰光，如图所示。课后实训装饰光主光源辅助光源辅助光源主光源辅助光源装饰光（3）打开“渲染设置”对话框，选择“mentalray”渲染器并设置渲染参数，然后对摄影机视图进行渲染并保存渲染图像。制作步骤扫一扫课后实训课后实训2．渲染客厅场景利用本章所学知识为客厅场景添加灯光和摄影机并渲染输出，如图所示。提示（1）打开素材文件，在透视图中调整显示角度和显示范围，然后利用视图工具栏中的“从视图创建摄影机”命令创建一个摄影机。课后实训提示（2）创建一个区域光作为屏幕处的主光源，创建两个平行光作为辅助光源，然后创建3个区域光作为窗外照射到室内，以及照亮屏幕的装饰光，再创建两个体积光作为壁灯的装饰光，如图所示。课后实训（3）打开“渲染设置”对话框，选择“mentalray”渲染器并设置渲染参数，然后对摄影机视图进行渲染并保存渲染图像。装饰光主光源辅助光源辅助光源装饰光装饰光主光源装饰光装饰光辅助光源装饰光制作步骤扫一扫课后实训课后实训3．分层渲染餐厅场景利用本章所学知识为餐厅场景添加灯光和摄影机并分层渲染输出，如图所示。提示（1）打开素材文件，将餐桌、餐具和烛台等模型放置在一个显示层中，将场景中的其他模型放置在另一个显示层中。课后实训（2）在透视图中调整显示角度和显示范围，然后利用视图工具栏中的“从视图创建摄影机”命令创建一个摄影机。提示（3）在天花板下方创建一个区域光作为主光源，创建两个平行光作为辅助光源，再创建一个区域光作为照亮窗帘的装饰光，创建两个体积光，作为蜡烛的装饰光，如图

所示。课后实训（4）在“渲染设置”对话框中进行设置，然后分别渲染摄影机视图中两个显示层中的对象并保存渲染图像。主光源辅助光源辅助光源装饰光装饰光主光源辅助光源装饰光装饰光制作步骤扫一扫课后实训Maya2016动画制作案例教程Maya2016AnimationCaseTutorial中文版第六章Maya动画基础Maya具有非常强大的三维动画制作功能，从本章开始将介绍利用Maya制作三维动画的相关知识。Maya动画可分为多种类型，本章将通过相关案例为读者介绍关键帧动画、曲线图编辑器动画、约束动画、变形器动画，以及灯光和摄影机动画。Contents目录Maya动画制作入门曲线图编辑器动画约束动画变形器动画6.46.5灯光和摄影机动画6.16.26.3学习目标掌握制作关键帧动画，并使用编辑器调整动画的方法掌握使用不同约束类型制作约束动画的方法掌握使用不同变形器制作变形器动画的方法掌握制作灯光和摄影机动画的方法Maya动画制作入门曲线图编辑器动画约束动画变形器动画6.46.5灯光和摄影机动画6.16.26.3Contents目录传统动画和影视实质上是由一组静态画面按照一定顺序快速播放实现的，每一幅静态画面就相当于一帧。由于人眼有视觉停滞现象，所以连续的画面看上去就像是“动”了起来。Maya动画也是如此，在时间轴的不同关键帧上设置对象的不同属性，系统会在两个相邻的关键帧之间自动生成过渡帧，当时间滑块在这些帧之间移动时，便形成了动画。6.1.1动画原理6.1Maya动画制作入门6.1Maya动画制作入门例如，打开本书配套素材“素材与实例”＞“ch06”＞“动画分析”＞“scenes”文件夹中的“篮球场景.mb”文件，进行如下操作。步骤1单击激活动画控制区中的“自动关键帧切换”按钮，然后在顶视图中将篮球模型沿z轴向下移动，使其不出现在摄影机视图中，再在状态行的“模块选择器”下拉列表中选择“动画”选项，并选择“关键帧”＞“设定关键帧”菜单或按快捷键【S】，在第1帧创建关键帧。6.1Maya动画制作入门步骤2将当前时间设为第100帧，在顶视图中将篮球模型沿z轴向上移至合适位置，并在“属性编辑器”面板中将其x轴的旋转角度设为-1800。这样一个篮球滚动的动画就制作好了。激活摄影机视图，然后单击动画控制区中的“向前播放”按钮，即可预览动画，效果如图所示。6.1Maya动画制作入门Maya动画按照制作方法不同可分为关键帧动画、曲线图编辑器动画、约束动画、变形器动画、摄影机动画、灯光动画和骨骼动画等类型。6.1.2Maya动画类型通过在不同的关键帧中设置对象的位置、大小和旋转角度等属性制作动画。前面制作的篮球滚动动画就属于关键帧动画。关键帧动画通过在“曲线图编辑器”对话框中调整对象的运动曲线，来调整动画效果。常用于制作变速动画和循环动画等。曲线图编辑器动画通过将动画对象与目标对象绑定，使目标对象对动画对象施加特定的动画限，以实现特殊的动画效果。例如，利用“点”约束制作旋转的轮胎跟随车身移动的动画。约束动画6.1Maya动画制作入门通过利用多种变形器调整对象的各项参数制作动画。常见的变形器动画有鱼在水中游动的动画，人物表情动画等。变形器动画摄影机动画通过在不同关键帧中改变摄影机的位置或参数制作动画。如镜头跟踪动画。灯光动画通过在不同关键帧中改变灯光的位置或参数制作动画。如舞台灯光闪烁或变色的动画。骨骼动画通过为对象创建和绑定骨骼系统，并进行蒙皮，制作人物或动植物运动的动画效果。6.1Maya动画制作入门在Maya中制作动画时，应根据所要制作的动画的特点综合应用上述动画类型。下面，打开本书配套素材“素材与实例”＞“ch06”＞“动画分析”＞“scenes”文件夹中的“篮球弹跳动画.mb”文件进行分析。单击动画控制区中的“向前播放”按钮，在摄影机视图中预览动画效果，会看到一个篮球落地反弹的动画，如图

所示。6.1Maya动画制作入门在该动画中，首先利用关键帧制作篮球原地旋转的动画，然后利用点约束将定位器的位移属性关联到篮球上，再利用定位器和曲线制作路径动画，以模拟篮球的弹跳效果，最后利用曲线图编辑器调整篮球的弹跳和旋转速度，使其由快到慢，如图所示。篮球旋转曲线定位点移动曲线Maya动画制作入门曲线图编辑器动画约束动画变形器动画6.46.5灯光和摄影机动画6.16.26.3Contents目录在Maya中创建动画后，可利用曲线图编辑器调整对象运动的速率，使其更符合实际运动规律。还可以为对象制作循环运动效果，从而大大节省动画的制作时间。6.2曲线图编辑器动画选择“窗口”＞“动画编辑器”＞“曲线图编辑器”菜单，即可打开“曲线图编辑器”对话框。在场景中选中设置了动画的对象后，在该对话框右侧会显示出所选对象各属性随时间变化的动画曲线，如图所示。6.2.1认识曲线图编辑器曲线上变化较大的部分代表对象的运动较快，曲线上较平缓的部分表示对象的运动较慢，若曲线变为直线，则表示对象匀速运动。知识库6.2曲线图编辑器动画利用“曲线图编辑器”对话框工具栏中的工具可调整动画曲线的形状，从而改变对象的运动效果。下面介绍较常用工具的用法。6.2曲线图编辑器动画“移动最近拾取的关键帧工具”选择该工具后，可通过鼠标中键在激活的动画曲线上拾取并拖拽一个光标附近的关键帧或切线手柄，以调整曲线的形状，而不必进行精确选择，从而节省操作时间。“插入关键帧工具”选择该工具后，在激活的动画曲线上按住鼠标中键不放并拖动，到目标帧后释放鼠标中键，即可在目标帧处插入新的关键帧。6.2曲线图编辑器动画“晶格变形关键帧”选择该工具后，可在激活的动画曲线上的关键帧周围创建晶格变形器，通过调整晶格变形器的操作手柄，可一次调整多个关键帧及其切线手柄的位置。“统计信息”文本框在该文本框中可以查看和编辑所选关键帧的时间值（左侧文本框）和属性值（右侧文本框）。“框显全部”按钮单击该按钮或按【A】键，会使当前所选对象的所有动画曲线最大化显示在“曲线图编辑器”对话框中。“框显播放范围”按钮单击该按钮，可将时间轴中定义的播放范围内的所有曲线最大化显示在“曲线图编辑器”对话框中。6.2曲线图编辑器动画“使视图围绕当前时间居中”按钮单击该按钮，将在曲线视图的中间位置显示当前时间线。“自动切线”按钮单击该按钮，系统会根据相邻关键帧的值自动创建具有平坦切线的动画曲线。“样条线切线”按钮单击该按钮，系统会在所选关键帧处采用样条切线方式创建平滑的曲线。“钳制切线”按钮单击该按钮后，若关键帧之间的值相差较小，则关键帧之间的切线方式为线性；若关键帧之间的值相差较大，则关键帧之间的切线方式为样条线。6.2曲线图编辑器动画“线性切线”按钮单击该按钮后，所选关键帧之间以直线连接。这种切线方式用于表现对象的匀速变化。“平坦切线”按钮单击该按钮后，关键帧的入切线和出切线是水平放置的。这种切线方式用于表现对象平缓加速或减速变化的效果。“阶跃切线”按钮单击该按钮，系统会在关键帧之间采用阶梯切线方式。这种切线方式用于表现对象突然变化的效果。“高原切线”按钮单击该按钮，会使激活的动画曲线上关键帧两侧的切线手柄变为水平。6.2曲线图编辑器动画“前方无限循环”按钮/“后方无限循环”按钮单击该按钮，可在动画曲线第一个关键帧之前或最后一个关键帧之后无限循环曲线，如图所示。“前方无限循环加偏移”按钮/“后方无限循环加偏移”按钮单击该按钮，可在动画曲线第一个关键帧之前或最后一个关键帧之后无限循环曲线，并且循环曲线的最后一个或第一个关键帧会衔接到原始曲线第一个或最后一个关键帧处，如图所示。课堂案例1制作蝴蝶飞舞动画 —曲线图编辑器动画课堂案例1制作蝴蝶飞舞动画—曲线图编辑器动画下面通过制作蝴蝶飞舞动画，介绍曲线图编辑器动画的制作方法，如图所示。课堂案例1制作蝴蝶飞舞动画—曲线图编辑器动画打开素材文件后，首先创建两侧翅膀扇动的关键帧动画，然后利用“曲线图编辑器”对话框将扇翅动画循环，再创建蝴蝶整体上下浮动的动画，并将浮动动画循环，最后调整蝴蝶的整体角度。制作思路课堂案例1制作蝴蝶飞舞动画—曲线图编辑器动画制作步骤扫一扫为了便于在制作动画的过程中对对象的变换属性进行设置，以及在制作旋转动画时避免发生意想不到的异常效果，通常会在制作动画前，先使用“冻结变换”命令将对象的变换属性归零。对象的枢轴点相当于变形中心点，对象的移动、缩放和旋转都是以其枢轴点为基准进行变换的。知识库课堂案例1制作蝴蝶飞舞动画—曲线图编辑器动画知识库在渲染输出Maya动画时通常会先将动画输出为序列图像，然后使Premiere和AfterEffects等后期合成软件将其转换为视频文件。这样做的好处有两点：一是渲染被中断后，可随时接着上一次的进程继续渲染；二是如果某处动画被修改，则只需渲染被修改的画面，而不必重新渲染全部动画。课堂案例1制作蝴蝶飞舞动画—曲线图编辑器动画只有通过“批渲染”命令才能将动画渲染为序列帧图像。举一反三利用本节所学知识，为秋千模型制作前后摆荡的动画，如图所示。举一反三提示（1）打开素材文件，选中秋千模型，然后将其枢轴点移至顶端的横杆处并冻结其变换属性。（2）保持秋千模型的选中状态，在第1帧创建关键帧并将秋千沿z轴旋转约15°，然后在40帧处将该秋千模型沿z轴旋转约-15°，在第80帧处将该秋千模型沿z轴旋转约15°。举一反三（3）打开秋千模型的“曲线图编辑器”对话框，单击工具栏中的“后方无限循环”按钮，最后在摄影机视图中预览动画并渲染输出。制作步骤扫一扫举一反三Contents目录Maya动画制作入门曲线图编辑器动画约束动画变形器动画6.46.5灯光和摄影机动画6.16.26.3Maya中的约束动画就是利用物体A的变换属性（位置、角度和大小）来约束物体B的变换属性，从而约束物体B的动画效果。其中，物体A称为约束对象或目标对象，物体B称为被约束对象。约束类型不同，约束动画的效果也不同。约束动画需要一个被约束对象和至少一个目标对象。6.3约束动画6.3约束动画6.3.1常用约束类型在“约束”菜单下可看到Maya为用户提供了多种约束类型，如图所示。其中，较常用的有父对象、点、方向、缩放、目标和运动路径6种，下面对这几种约束类型进行简单介绍。父对象利用“父对象”约束可以将目标对象的位移和旋转属性关联到被约束对象上。当有多个目标对象时，被约束对象的运动会被目标对象的平均位置和平均角度约束。被约束对象是独立的，它不会成为目标对象层级或组中的一部分，而更像是目标对象的子对象。点利用“点”约束可以将目标对象的位移属性关联到被约束对象上。当有多个目标对象时，被约束对象的运动会被目标对象的平均位置约束。1方向利用“方向”约束可以将目标对象的旋转属性关联到被约束对象上。当有多个目标对象时，被约束对象的运动会被目标对象的平均旋转角度约束。缩放利用“缩放”约束可以将目标对象的缩放属性关联到被约束对象上。当有多个目标对象时，被约束对象的运动会被目标对象的平均缩放比例约束。目标利用“目标”约束可以使被约束对象始终瞄准目标对象，常用于制作灯光动画或摄影机动画。6.3约束动画1运动路径利用“运动路径”约束可以使被约束对象沿着作为目标对象的曲线移动和旋转。“运动路径”约束有3种创建方式：6.3约束动画选择“连接到运动路径”菜单，可以将被约束对象连接到已有曲线上按照第1种方式创建运动路径动画后选择“流动路径对象”菜单，会在被约束对象或曲线周围出现晶格，使被约束对象在沿曲线运动时自身发生变形，从而创建一种流畅的运动效果选择“设定运动路径关键帧”菜单，会在创建关键帧动画时自动生成运动路径，无需事先创建曲线，这种方式很少使用课堂案例2制作摩天轮动画

—父约束和点约束下面通过制作摩天轮旋转动画，介绍应用“父对象”约束和“点”约束制作约束动画的方法，如图所示。课堂案例2制作摩天轮动画—父约束和点约束课堂案例2制作摩天轮动画—父约束和点约束打开素材文件后，首先创建一个定位点，将其与摩天轮框架模型的中心对齐后对它们进行“父对象”约束，然后制作摩天轮框架匀速旋转的关键帧动画；创建一个定位点，调整其位置并将其与第一个定位点进行“父对象”约束后再与摩天轮的客箱进行“点”约束，使客箱随摩天轮框架的旋转而移动，且保持自身不旋转，接着参照前面的操作，为其他客箱创建移动动画，最后渲染输出动画。制作思路制作步骤扫一扫课堂案例2制作摩天轮动画—父约束和点约束为了保证后续摩天轮框架能以自身的中心点位置旋转，且保持原始位置，在为定位器和摩天轮框架建立“父对象”约束前，必须先将它们的中心对齐。提示课堂案例2制作摩天轮动画—父约束和点约束由于摩天轮模型在旋转过程中会影响场景中的光影效果，造成画面闪烁。因此，本例将摩天轮模型与背景模型分层渲染。此外，由于背景模型在动画中是静止的，将其单独渲染为静帧图像可大大加快动画的渲染速度。提示课堂案例2制作摩天轮动画—父约束和点约束课堂案例3制作汽车过桥动画

—运动路径动画下面通过制作汽车过桥动画，介绍制作运动路径动画的方法，如图所示。课堂案例3制作汽车过桥动画—运动路径动画课堂案例3制作汽车过桥动画—运动路径动画打开素材文件后，首先为汽车模型创建一条轮廓曲线，然后对轮廓曲线和汽车模型进行“父对象”约束，使汽车随轮廓曲线的运动而运动，再创建一条曲线，作为运动路径，最后为轮廓曲线和运动路径创建运动路径动画。制作思路制作步骤扫一扫课堂案例3制作汽车过桥动画—运动路径动画举一反三利用本节所学知识制作战斗机飞行动画，如图所示。举一反三提示（1）打开素材文件，设置播放范围的结束时间，然后为螺旋桨模型创建旋转关键帧动画，并利用“曲线图编辑器”对话框使其匀速循环运动。（2）将螺旋桨模型与机身模型分组，然后创建一个定位器，并对定位器与整个飞机模型进行父约束。举一反三（3）在场景中创建一条作为运动路径的曲线，然后为定位器和曲线创建运动路径动画，最后在摄影机视图中进行预览，效果满意后渲染输出。制作步骤扫一扫举一反三Contents目录Maya动画制作入门曲线图编辑器动画约束动画变形器动画6.46.5灯光和摄影机动画6.16.26.3变形器动画是一种通过对可变形对象（所有由NURBS控制顶点、多边形顶点和晶格点构建的对象）添加变形器，并记录对象变形效果的动画。在制作角色动画时，变形器动画的应用非常广泛。6.4变形器动画“建模”模块的“变形”菜单中显示了Maya提供的所有变形器，如图所示。下面介绍几种常用的变形器。6.4.1常用变形器类型包裹该变形器可以通过将NURBS曲线、NURBS曲面或多边形表面网格作为影响物体来改变另一可变形物体的形状。经常会将一个低精度模型通过“包裹”变形器来影响高精度模型的形状，这样可使高精度模型的控制更加容易。簇该变形器可以同时控制一组可变形对象上的点，用户可根据需要为簇中的每个点分配不同的变形权重，以控制对象的变形效果。6.4变形器动画混合变形该变形器可以将一个基础对象与多个目标对象进行混合，将一个对象的形状平滑过渡到另一个对象的形状。在制作角色的表情动画时，经常使用“混合变形”变形器，如图6-4-2所示。6.4变形器动画晶格该变形器可以利用晶格点来改变可变形对象的形状。在对结构复杂的对象制作变形动画时，经常使用“晶格”变形器，如图所示。6.4变形器动画非线性非线性变形器包含“弯曲”“扩张”“正弦”“挤压”“扭曲”和“波浪”6种。其中，“弯曲”变形器可以沿着圆弧变形操纵器弯曲可变形对象；“扩张”变形器可沿两个变形操纵平面扩张或锥化可变形对象；“正弦”变形器可以沿一个正弦波形改变可变形对象的形状；“挤压”变形器可沿一个轴向挤压或伸展可变形对象；“扭曲”变形器可利用两个旋转平面沿一个轴向扭曲可变形对象；“波浪”变形器可利用一个圆形波浪变形操纵器改变可变形对象的形状，效果如图所示。（a）原模型（b）弯曲（c）扩张（d）正弦（e）挤压

扭曲变形效果波浪变形效果6.4变形器动画抖动在可变形对象上添加“抖动”变形器后，当对象移动、加速或减速时会产生抖动效果，常用于制作头发抖动或较胖角色在运动时身体的颤动效果。线该变形器可以利用一条或多条NURBS曲线改变NURBS对象的形状，常用于人物面部表情的调节。褶皱该变形器可以看做是“簇”和“线”变形器的混合体，可以在NURBS对象表面生成褶皱效果，如图所示。课堂案例4制作海豚游动动画

—“晶格”变形器动画下面通过制作海豚游动的动画效果，介绍利用“晶格”变形器制作动画的方法，如图所示。课堂案例4制作海豚游动动画—“晶格”变形器动画课堂案例4制作海豚游动动画—“晶格”变形器动画打开素材文件后，首先为海豚模型添加“晶格”变形器，然后在不同帧中调整晶格点，以改变海豚模型的形状并为晶格点创建关键帧，最后创建曲线作为海豚游动路径，并为海豚创建运动路径动画。制作思路制作步骤扫一扫课堂案例4制作海豚游动动画—“晶格”变形器动画课堂案例5制作卷轴展开动

—“弯曲”变形器动画下面通过制作卷轴展开动画，介绍利用“弯曲”变形器制作动画的方法，如图所示。课堂案例5制作卷轴展开动画—“弯曲”变形器动画课堂案例5制作卷轴展开动画—“弯曲”变形器动画打开素材文件后，首先为古画模型添加“弯曲”变形器并调整其变换属性，使古画左侧呈卷曲状态，然后为左侧卷轴柄和弯曲变形器创建“父对象”约束，使古画左侧随左侧卷轴柄一起变换。采用同样的方法，使古画右侧随右侧卷轴柄一起变换，最后分别为两个卷轴柄设置“平移”关键帧动画。制作思路制作步骤扫一扫课堂案例5制作卷轴展开动画—“弯曲”变形器动画课堂案例6制作人物眨眼动画

—“混合变形”变形器动画下面通过制作人物眨眼动画，介绍利用“混合变形”变形器制作动画的方法，如图所示。课堂案例6制作人物眨眼动画—“混合变形”变形器动画课堂案例6制作人物眨眼动画—“混合变形”变形器动画打开素材文件后，首先复制人物模型，并调整副本模型眼睛处的顶点将眼睛闭上，然后为副本模型和原始模型添加“混合变形”变形器，再次复制人物模型，并调整第2个副本模型的眉毛位置和头部角度，接着为第2个副本模型和原始模型添加“混合变形”变形器，最后选中原始模型，利用“混合变形”对话框制作人物眨眼和歪头动画。制作思路制作步骤扫一扫课堂案例6制作人物眨眼动画—“混合变形”变形器动画举一反三举一反三1．制作翻页动画利用本节所学知识，使用“弯曲”变形器为古书模型制作翻页动画，如图所示。提示（1）打开素材文件，选中古书的封面并为其添加“弯曲”变形器，然后打开“创建弯曲变形器选项”对话框设置书页弯曲的位置和书页弯曲的角度，如图所示。举一反三提示（2）在“通道盒/层编辑器”面板中设置“弯曲”变形器的旋转和缩放属性，并在前视图中调整其位置，如图所示。举一反三提示（4）参照前面的操作为古书模型的第1张书页添加“弯曲”变形器，并将变形器的“下限”设为-2.5，“曲率”设为80。（5）在“通道盒/层编辑器”面板中设置第2个“弯曲”变形器的旋转和缩放属性，并在前视图和顶视图中调整其位置（为了便于选择，第2个“弯曲”变形器应沿z轴适当移动）。举一反三（6）在第120帧为第2个“弯曲”变形器的“下限”参数创建关键帧，并将“下限”的参数设为0，在第260帧将“下限”的参数设为-2.5。（3）保持“弯曲”变形器的选中状态，在第1帧为“通道盒/层编辑器”面板＞“输入”卷展栏中的“下限”选项创建关键帧，然后将“下限”的参数设为0，再在第130帧将“下限”的参数设为-2.3。制作步骤扫一扫举一反三举一反三2．制作人物表情动画利用本节所学知识，使用“混合变形”变形器为女孩模型制作面部表情变化动画，如图所示。提示（1）打开素材文件，将女孩脸部模型复制两份，并调整两个副本模型，使其中一个副本模型的左眼闭上，另一个副本模型的右眼闭上。（2）分别为左右闭眼模型与原始脸部模型添加“混合变形”变形器，并利用“混合变形”对话框创建女孩眨眼的关键帧动画（将左右眼第1帧的滑块数值调至0.5）。举一反三（3）参照前面的操作，依次为原始脸部模型与场景中的其他脸部模型添加“混合变形”变形器，并为变形值创建关键帧动画，制作人物脸部表情不断变化的动画效果。制作步骤扫一扫举一反三Contents目录Maya动画制作入门曲线图编辑器动画约束动画变形器动画6.46.5灯光和摄影机动画6.16.26.3在场景中添加灯光和摄影机后，通过在不同关键帧中设置灯光（摄影机）变换属性或参数所形成的动画，称为灯光（摄影机）动画。6.5灯光和摄影机动画6.5.1认识灯光和摄影机动画灯光动画记录了不同关键帧中灯光的照射方向、亮度、颜色等照明效果的变化。如图所示为使用聚光灯创建的探照灯动画。6.5灯光和摄影机动画摄影机动画记录了不同关键帧中摄影机的位置、拍摄方向、视角和焦距等的变化情况。如图所示为使用摄影机创建的天山航拍动画。课堂案例7制作海上日落动画

—灯光动画下面通过制作如图所示的海上日落动画，介绍制作灯光动画的方法。课堂案例7制作海上日落动画—灯光动画课堂案例7制作海上日落动画—灯光动画打开素材文件后，首先为场景中的帆船模型创建位移关键帧动画，然后为场景添加环境天空、物理太阳和平行光灯光，再为物理太阳创建旋转关键帧动画，制作日落效果，最后为平行光创建强度动画，以增强太阳落下时光线逐渐变暗的效果。制作思路制作步骤扫一扫课堂案例7制作海上日落动画—灯光动画课堂案例8制作环绕镜头动画

—摄影机动画下面通过制作如图所示的环绕镜头动画，介绍制作摄影机动画的方法。课堂案例8制作环绕镜头动画—摄影机动画课堂案例8制作环绕镜头动画—摄影机动画打开素材文件后，首先在场景中创建一个目标摄影机，并将透视图转换为摄影机视图，然后在不同关键帧处调整摄影机图标和目标点的位置，以制作推镜头动画和环绕镜头动画。制作思路制作步骤扫一扫课堂案例8制作环绕镜头动画—摄影机动画举一反三利用本节所学知识制作长安街漫游动画，如图所示。举一反三举一反三提示（1）打开素材文件，调整透视图的视角和视野，然后利用“从视图创建摄影机”命令创建一个摄影机，并通过为摄影机创建位移关键帧动画，制作镜头沿街道前进的动画效果，再调整摄影机的运动曲线，使其匀速运动。举一反三提示（2）将当前时间设为第5帧，选中场景中门楼上方灯笼处的一组体积光，然后在“通道盒/层编辑器”面板中为“可见性”选项创建关键帧，并将“可见性”选项的值设为0，表示所选灯光不可见，再利用右键菜单为该选项创建关键帧。将第6帧处的“可见性”选项的值设为1，表示所选灯光可见，如图所示。第5帧第6帧举一反三提示（3）参照前面的操作，在不同关键帧中依次为场景中灯笼处和门廊处的灯光组（同一时间亮起的灯光应已在同一组中）创建灯光逐排点亮的动画。（4）对摄影机视图进行渲染设置，并将动画渲染输出为png格式的序列图像。制作步骤扫一扫举一反三课后实训1．制作旋转木马动画利用本章所学知识制作如图所示的旋转木马动画。提示（1）打开素材文件，分别为8匹木马创建上下移动的关键帧动画，然后在“曲线图编辑器”对话框中将所有木马的运动设为匀速，并在后方无限循环。（2）创建一个定位器，将其与除木马和底座外的其他对象进行父约束，然后制作定位器沿y轴旋转的关键帧动画，并利用“曲线图编辑器”对话框将其动画设为匀速运动。课后实训（3）创建8个定位器，分别调整8个定位器的位置，并与8匹木马进行方向约束，再将步骤2创建的定位器分别与步骤3创建的8个定位器进行父约束。（4）预览动画并进行渲染设置，然后将动画渲染输出为png格式的序列图像。制作步骤扫一扫课后实训课后实训2．制作旗帜飘动动画利用本章所学知识制作如图所示的旗帜飘动动画。课后实训提示（1）打开素材文件，在场景中创建一个摄影机，将透视图转换为摄影机视图并调整摄影机视图的视角和视野，然后通过为摄影机创建关键帧动画，制作推镜头动画效果。课后实训提示（2）为酒楼的旗帜添加“晶格”变形器并进行设置，如左图

所示。选中晶格框，将编辑对象设为晶格点，然后选中全部晶格点，在第1帧创建关键帧，再在侧视图中调整第10，20，30，40，50和70帧处的晶格点，如右图所示，最后选中所有晶格点，将第1帧处的关键帧复制到第90帧处。课后实训提示（3）选中旗帜模型，利用“曲线图编辑器”对话框将旗帜的动画曲线设为后方无限循环。（4）预览动画并进行渲染设置，然后将动画渲染输出为png格式的序列图像。制作步骤扫一扫课后实训课后实训3．追踪镜头动画利用本章所学知识制作如图所示的追踪镜头动画。提示（1）打开素材文件，创建一个定位器，为其与汽车模型添加父约束，然后创建一条图所示的曲线，作为汽车的运动路径，并为定位器和曲线创建运动路径动画。课后实训课后实训提示（2）在场景中创建一个目标摄影机，然后对目标点与汽车模型添加父约束，再为摄影机图标创建位移关键帧动画，以制作推镜头效果（注意：小汽车模型一直处在镜头中心位置）。（3）预览动画并进行渲染设置，然后将动画渲染输出为png格式的序列图像。制作步骤扫一扫课后实训在为定位器和汽车模型添加父约束，以及为定位器和曲线创建运动路径动画时，可隐藏背景所在的“backdrop”显示层，或将定位器和路径曲线沿y轴向上移动到所有对象上方，并在“父约束选项”对话框中勾选“保持偏移”复选框。提示课后实训Maya2016动画制作案例教程Maya2016AnimationCaseTutorial中文版第七章骨架与蒙皮骨架与蒙皮对于制作角色动画非常重要。根据角色模型合理地创建骨架，并通过对模型和骨架进行蒙皮，将模型和骨架绑定，这样就可以通过调整骨架的关节，使角色模型根据动画需要做出各种动作。本章将为读者介绍创建骨架和对模型及骨架进行蒙皮的方法。Contents目录骨架系统蒙皮和权重7.17.2学习目标掌握快速创建人物骨架的方法掌握通过插入关节创建骨架的方法了解FK和IK的相关知识掌握对模型和骨架进行蒙皮的方法掌握为模型绘制权重的方法Contents目录骨架系统蒙皮和权重7.17.2骨架系统是一种以骨骼和关节为基础的动画控制系统。合理地应用骨架系统，可在控制角色模型做出各种动作时，避免模型的形状变化违反生物结构，从而破坏动画效果。7.1.1认识骨架结构7.1骨架系统1．骨骼、关节和关节链Maya中的骨架是由骨骼和关节组成的，如图所示。其中，骨骼没有节点，仅作为关节之间关系的可视提示。关节是指骨架中骨骼与骨骼之间的连接点，每个关节可以连接多个骨骼，关节可以控制骨骼的旋转和移动。骨骼关节7.1骨架系统一组串联的关节和骨骼被称为关节链，如人体的每根手指就是一组标准的关节链，如图所示。关节链7.1骨架系统2．骨架结构的层次骨架结构是有层级关系的，第一个创建的关节称为根关节，每个骨架结构中只有一个根关节。在人体骨架结构中，根关节位于腰部位置，如左图所示。除根关节外，沿骨骼方向每个关节既是上一个关节的子关节，又是下一个关节的父关节，如右图所示。对父关节进行移动和旋转，子关节也会受到影响。根关节骨骼方向父关节子关节7.1骨架系统角色动画的骨架运动应遵循运动学原理。运动学可分为正向动力学（简称FK）和反向动力学（简称IK）两种类型。7.1.2正向动力学（FK）与反向动力学（IK）7.1骨架系统1．正向动力学（FK）正向动力学完全遵循父子关系的层级。它由父级物体的运动带动子级物体的运动。例如，要利用FK制作骨架抬腿动作，需要按照层级关系逐个旋转骨架腿部的每个关节，如图所示。正向运动学（FK）具有简单直观，运算速度快的特点。它适合创建较简单的圆弧运动，在制作较复杂的关节链动画时，使用正向运动学（FK）工作量会非常大。提示7.1骨架系统7.1骨架系统2．反向动力学（IK）反向动力学与正向动力学刚好相反，它由子级物体的运动带动父级物体的运动。反向动力学不是通过旋转关节来调整物体的运动，而是通过创建一个控制结构（IK控制柄）来控制物体的运动，用户只需移动IK控制柄的位置，系统会自动旋转关节链中的所有关节。例如，要利用反向动力学制作骨架抬腿的动作，只需移动骨架脚部IK控制柄的位置即可，如图所示。反向动力学（IK）的优点是制作工作效率高，大大减少了需要手动控制的关节数目，在制作较复杂的关节链动画时，一般会使用反向动力学。反向动力学相对于正向运动学计算速度较慢，在关节数较多时尤其明显。提示7.1骨架系统课堂案例1人物模型创建骨架 —快速创建人体骨架课堂案例1为人物模型创建骨架—快速创建人体骨架下面通过为人物模型创建骨架，介绍快速创建人体骨架的方法，如图所示。课堂案例1为人物模型创建骨架—快速创建人体骨架打开素材文件后，首先利用“角色控制”面板创建人体骨架，并对骨架整体进行均匀缩放，然后调整骨架左手的关节，并对右手关节进行镜像调整，再根据模型调整上半身骨架的关节，最后调整骨架左腿的关节，并对右腿关节进行镜像调整。制作思路课堂案例1为人物模型创建骨架—快速创建人体骨架制作步骤扫一扫调整手指各关节的位置时，选中某个关节并按【D】键，然后调整该关节的位置，则其子关节的位置不发生任何变化。提示课堂案例1为人物模型创建骨架—快速创建人体骨架提示课堂案例1为人物模型创建骨架—快速创建人体骨架若要删除当前所选骨架，必须单击“角色控制”面板“骨架”选项卡中的“删除骨架和定义”按钮。在调整人体骨架关节时，应根据现实中人体的骨骼结构，将各关节移至人物模型的颈部、肩部、肘部、腕部、腰部和膝盖等部位。此外，单击视图工具栏中的“X射线显示关节”按钮，可显示或隐藏视图中的骨架。课堂案例2为章鱼模型创建骨架 —创建关节和控制环课堂案例2为章鱼模型创建骨架—创建关节和控制环通过为关节创建控制环，并将控制环与对应关节进行约束，便可利用控制环调整关节的角度和位置，使用户可以更方便地控制关节和骨骼。下面通过为章鱼模型创建骨架，介绍创建关节和控制环的方法，如图所示。课堂案例2为章鱼模型创建骨架—创建关节和控制环打开素材文件后，首先插入根关节并创建一条触手的关节链，然后通过镜像复制，创建其他触手的关节链，再根据插入的关节创建圆形曲线作为控制环，最后对控制环和关节进行父约束。制作思路课堂案例2为章鱼模型创建骨架—创建关节和控制环制作步骤扫一扫在调整章鱼触手的关节时，不要对关节进行旋转操作，否则对触手的关节进行镜像复制时会出现错位。提示课堂案例2为章鱼模型创建骨架—创建关节和控制环举一反三1．为小男孩创建骨架利用本节所学知识，为小男孩模型创建骨架，如图所示。举一反三举一反三提示（1）打开素材文件，打开“角色控制”面板并单击“创建”选项区中的“骨架”按钮，在场景中创建一个人体骨架。（2）缩放骨架底部的定位器，使骨架大小与小男孩模型匹配，然后调整骨架左侧手臂的关节，如图所示，并利用“镜像关节”命令自动调整右侧手臂的关节。举一反三提示（3）根据模型调整上半身骨架的关节，最后调整骨架左腿的关节，并对右腿关节进行镜像调整，如图所示。举一反三制作步骤扫一扫2．为海鸥创建骨架利用本节所学知识，为海鸥模型创建关节和控制环，如图所示。举一反三举一反三提示（1）打开素材文件，首先在关节工具的“工具设置”对话框中设置骨骼的半径，如图所示。（2）在顶视图中创建根关节，然后依次单击创建海鸥头部和躯体的关节，如图所示。举一反三提示（3）在顶视图中沿海鸥左侧翅膀创建关节链，如图所示，并利用“镜像关节”命令镜像出海鸥右侧翅膀的关节链。（4）在场景中海鸥飞行时会活动的关节处创建圆形曲线作为控制环，然后将控制环与对应关节进行方向约束，再沿骨骼方向对所有子关节控制环与其父关节控制环执行“编辑”＞“父对象”命令（或按快捷键【P】）。举一反三提示（5）分别对海鸥的翅膀、头部和尾部的父关节控制环与主控制环执行“父对象”命令，最后对根关节和主控制环执行“父对象”命令，如图所示。举一反三制作步骤扫一扫Contents目录骨架系统蒙皮和权重7.17.27.2蒙皮和权重为模型创建骨架后，骨架与模型是相互独立的。为了能让骨架驱动模型产生合理的运动，就必须将模型绑定在骨架上，这种将模型绑定在骨架上的技术称为蒙皮。蒙皮后，通过骨架可以控制模型的形状变化，如图所示。此外，对骨架和模型进行蒙皮后，还可以通过编辑蒙皮权重设置关节影响模型的范围和强度，从而使得模型的形状变化更符合实际。7.2蒙皮和权重7.2.1蒙皮的类型Maya提供了“绑定蒙皮”和“交互式绑定蒙皮”两种类型的蒙皮方式，它们各有其特点，适合应用在不同情况下。绑定蒙皮：该方式也称为平滑蒙皮，它可以使关节链中的多个关节共同影响模型表面的一个蒙皮点（CV控制点、顶点或晶格点），从而达到模型平滑变形的效果。例如，关节在弯曲时，会拉伸外侧皮肤而挤压内侧皮肤。由于这种绑定效果更符合真实的动物和人物的运动形态，因此被广泛应用于动物、人物等生物类或柔软的角色绑定中。交互式绑定蒙皮：该命令与“绑定蒙皮”命令的用途基本相同，不同之处在于使用交互式绑定时，Maya会为每个绑定关节分别创建一个体积操纵器，通过调整操纵器的形状、长度以及在视图中的位置，可以定义每个关节所影响的网格区域。值得注意的是，交互式绑定蒙皮不支持NURBS曲面。7.2蒙皮和权重7.2.2权重简介在对骨架和模型进行绑定蒙皮后，Maya会自动对模型中的各蒙皮点为每个关节指定一个权重值，这些权重值用于控制关节对各个蒙皮点的影响。通常距离一个蒙皮点越近的关节，对该蒙皮点的影响（权重值）越大。由于关节对各蒙皮点的权重值是Maya自动赋予的，因此有时并不是非常合适。例如，在制作角色模型抬起手臂的动作时，手臂周围的模型表面可能会过度变形，如图（a）所示。此时，通过对手臂关节的权重进行绘制或调整，可使手臂周围模型表面的变形符合要求，如图（b）和（c）所示。权重中的白色表示该区域中的模型完全受所选关节影响，黑色表示该区域中的模型完全不受所选关节影响，灰色表示该区域中的模型部分受所选关节影响。提示7.2蒙皮和权重课堂案例3对猫耳女孩进行蒙皮 —绑定蒙皮课堂案例3对猫耳女孩进行蒙皮—绑定蒙皮下面通过为猫耳女孩模型进行蒙皮，介绍对模型和骨架绑定蒙皮的方法，如图所示。课堂案例3对猫耳女孩进行蒙皮—绑定蒙皮打开素材文件后，对猫耳女孩模型和骨架绑定蒙皮，然后创建控制装备，以使用户可以利用控制装备便捷地调整猫耳女孩模型的动作。制作思路课堂案例3对猫耳女孩进行蒙皮—绑定蒙皮制作步骤扫一扫课堂案例4调整猫耳女孩权重 —绘制和调整权重课堂案例4调整猫耳女孩权重—绘制和调整权重下面通过调整猫耳女孩模型的权重，介绍绘制和调整权重的方法，如图所示。课堂案例4调整猫耳女孩权重—绘制和调整权重打开素材文件后，调整猫耳女孩模型的动作，查看权重有问题的部位，然后利用“组件编辑器”对话框调整猫耳女孩头发、头部和眼球处顶点的权重，再绘制猫耳女孩颈部和肩部处的权重，接着利用“组件编辑器”对话框调整手指和腿部顶点的权重，最后再次调整猫耳女孩模型的动作。制作思路课堂案例4调整猫耳女孩权重—绘制和调整权重制作步骤扫一扫提示课堂案例4调整猫耳女孩权重—绘制和调整权重设置好一个手指的权重后，可激活“显示/隐藏IK