动画和动画技术

1、1动画和动画技术动画和动画技术三维动画设计2动画和动画技术动画和动画技术本章主要介绍本章主要介绍3ds max 2010的基本动画技术和轨迹视图的基本动画技术和轨迹视图（Track View）。通过本章的学习，能够掌握如下内容：）。通过本章的学习，能够掌握如下内容： 理解关键帧动画的概念理解关键帧动画的概念 使用轨迹栏（使用轨迹栏（Track Bar）编辑关键帧）编辑关键帧 显示运动轨迹线（显示运动轨迹线（Trajectories） 理解基本的动画控制器理解基本的动画控制器 使用轨迹视图（使用轨迹视图（Track View）创建和编辑动画参数）创建和编辑动画参数 创建对象的层级链接关系创建对象

2、的层级链接关系 创建简单的正向运动动画创建简单的正向运动动画3动画的定义动画的定义动画的传统定义是这样一个过程：首先制作许多图像，这些图像显动画的传统定义是这样一个过程：首先制作许多图像，这些图像显示的是对象在特定运动中的各种姿势及相应的周围环境，然后快速播放示的是对象在特定运动中的各种姿势及相应的周围环境，然后快速播放这些图像，使之看起来是光滑流畅的动作，从某种意义上讲，根据真实这些图像，使之看起来是光滑流畅的动作，从某种意义上讲，根据真实场景拍摄的电影、电视业属于这种动画定义的范畴，因为电影或电视首场景拍摄的电影、电视业属于这种动画定义的范畴，因为电影或电视首先告诉拍摄真实场景的图像，然后

3、再告诉播放。先告诉拍摄真实场景的图像，然后再告诉播放。动画与影视的区别在于产生图像的过程不同。影视用摄像机拍摄图动画与影视的区别在于产生图像的过程不同。影视用摄像机拍摄图像，然后播放；而传统动画要求绘制每一幅图像，然后拍照成帧，再播像，然后播放；而传统动画要求绘制每一幅图像，然后拍照成帧，再播放。放。这一过程的不同使得动画时间的设置与帧的关系非常密切。每一幅这一过程的不同使得动画时间的设置与帧的关系非常密切。每一幅图像或胶片上的帧都必须手工绘制、着墨、上色，这个过程使得动画制图像或胶片上的帧都必须手工绘制、着墨、上色，这个过程使得动画制作人员不得不考虑以下问题：作人员不得不考虑以下问题：“这个

4、动作用几帧完成？应该在哪一帧中这个动作用几帧完成？应该在哪一帧中发生？发生？”在在3ds max内部，动画就是这样实时发生的。只不过动画师不必一内部，动画就是这样实时发生的。只不过动画师不必一定要等到渲染时才决定哪一动作持续多长时间，想反，他可以随时更改定要等到渲染时才决定哪一动作持续多长时间，想反，他可以随时更改并观看效果。并观看效果。4关键帧动画关键帧动画l 3ds max3ds max中的关键帧中的关键帧3ds max可以通过在时间线上几个关键点定义的对象位置，自动计可以通过在时间线上几个关键点定义的对象位置，自动计算连接关键点之间的其他点位置，从而得到一个流畅的动画。在算连接关键点之间

5、的其他点位置，从而得到一个流畅的动画。在3ds max中，需要手工定位的帧称之为关键帧。中，需要手工定位的帧称之为关键帧。l 插值插值根据关键帧计算中间帧的过程称之为插值。根据关键帧计算中间帧的过程称之为插值。3ds max使用控制器进使用控制器进行插值。行插值。l 时间配置时间配置“时间配置时间配置”（Time Configuration）对话框包含以下几个区域）对话框包含以下几个区域: 帧速率（帧速率（Frame Rate） 时间显示（时间显示（Time Display） 播放（播放（Playback） 动画（动画（Animation） 关键点步幅（关键点步幅（Key Steps）5l 创

6、建关键帧创建关键帧要在要在3ds max中创建关键帧，就必须在打开中创建关键帧，就必须在打开“自动关键点自动关键点”（Auto Key）”按钮的情况下在非第按钮的情况下在非第0帧改变某些对象。一旦进行了某些改变，帧改变某些对象。一旦进行了某些改变，原始数值被记录在第原始数值被记录在第0帧，新的数值或者关键帧数值被记录在当前帧。这帧，新的数值或者关键帧数值被记录在当前帧。这时第时第0帧和当前帧都是关键帧。这些改变可以是变换的改变，也可以是参帧和当前帧都是关键帧。这些改变可以是变换的改变，也可以是参数的改变。数的改变。l 播放动画播放动画通常在创建了关键帧后就要观察动画。可以通过拖曳时间滑块来观通

7、常在创建了关键帧后就要观察动画。可以通过拖曳时间滑块来观察动画。但是除此之外，还可以使用时间控制区域的察动画。但是除此之外，还可以使用时间控制区域的“播放播放”按钮播放按钮播放动画。动画。 播放动画（播放动画（Play Animation） 停止播放动画（停止播放动画（Stop Animation） 播放选择对象的动画（播放选择对象的动画（Play Selected） 转至开始（转至开始（Goto Start） 转至结尾（转至结尾（Goto End） 下一帧（下一帧（Next Frame） 前一帧（前一帧（Previous Frame） 关键点模式切换（关键点模式切换（Key Mode Tog

8、gle）6l 设计动画设计动画l 关键帧动画举例关键帧动画举例实例：实例：设置并编辑喷气机飞行的关键帧动画设置并编辑喷气机飞行的关键帧动画7编辑关键帧编辑关键帧关键帧由时间和数值两项内容组成。编辑关键帧常常涉及改关键帧由时间和数值两项内容组成。编辑关键帧常常涉及改变时间和数值。变时间和数值。3ds max提供了几种访问和编辑关键帧的方法。提供了几种访问和编辑关键帧的方法。l 在视口中在视口中使用使用3ds max工作的时候总是需要定义时间。常用的设置当前工作的时候总是需要定义时间。常用的设置当前时间的方法是拖曳时间滑块。时间的方法是拖曳时间滑块。l 轨迹栏（轨迹栏（Track BarTrack

9、 Bar）位于时间滑块的下面。当一个动画对象被选择后，关键帧以位于时间滑块的下面。当一个动画对象被选择后，关键帧以一个红色小矩形显示在一个红色小矩形显示在“轨迹栏轨迹栏”（。（。l 运动面板运动面板运动面板是运动面板是3ds max的的6个面板之一，可以在运动面板中改变个面板之一，可以在运动面板中改变关键帧的数值。关键帧的数值。l 轨迹视图（轨迹视图（Track ViewTrack View）是制作动画的主要工作区域。基本上在是制作动画的主要工作区域。基本上在3ds max中的任何动画中的任何动画都可以通过都可以通过“轨迹视图轨迹视图”进行编辑。进行编辑。8使用使用Track Viewl 访问

10、访问Track ViewTrack View可以从可以从“图表编辑器图表编辑器”（Graph Editors） 菜单、四元菜单、四元组菜单或者主工具栏下访问组菜单或者主工具栏下访问“轨迹视图轨迹视图”（Track View）。）。l Track ViewTrack View的用户界面的用户界面轨迹视图（轨迹视图（Track View）的用户界面有）的用户界面有4个主要部分，个主要部分，它们是层级列表、编辑窗口、菜单栏和工具栏。它们是层级列表、编辑窗口、菜单栏和工具栏。 使用轨迹视图使用轨迹视图 使用编辑窗口使用编辑窗口 移动和复制关键帧移动和复制关键帧 使用范围栏使用范围栏 使用曲线使用曲线9

11、l 轨迹视图应用举例轨迹视图应用举例实例：实例：使用曲线编辑器的对象参数复制功能制作动画使用曲线编辑器的对象参数复制功能制作动画10轨迹线轨迹线轨迹线是一条对象位置随着时间变化的曲线。曲线上的轨迹线是一条对象位置随着时间变化的曲线。曲线上的白色标记代表帧，曲线上的方框代表关键帧。白色标记代表帧，曲线上的方框代表关键帧。可以用两种方法来显示轨迹线：可以用两种方法来显示轨迹线： 打开打开“对象属性对象属性”（Object Properties）对话框中的）对话框中的“轨迹轨迹”（Trajectories）选项。）选项。 打 开打 开 “ 显 示显 示 ” （ D i s p l a y ） 面 板

12、 中 的） 面 板 中 的 “ 轨 迹轨 迹 ”（Trajectory）选项。）选项。l 显示轨迹线显示轨迹线l 显示关键帧的时间显示关键帧的时间l 编辑轨迹线编辑轨迹线l 增加关键帧和删除关键帧增加关键帧和删除关键帧l 轨迹线和关键帧应用举例轨迹线和关键帧应用举例实例：实例：“DISCREET” 英文字母动画英文字母动画11改变控制器改变控制器其实轨迹线是运动控制器的直观表现。控制器存储所有其实轨迹线是运动控制器的直观表现。控制器存储所有关键帧的数值关键帧的数值,在关键帧之间执行插值操作从而计算关键帧所有帧在关键帧之间执行插值操作从而计算关键帧所有帧的位置、旋转角度和比例。通过改变控制器的参

13、数（例如改变切的位置、旋转角度和比例。通过改变控制器的参数（例如改变切线类型），或者改变控制器等都可以改变插值方法。线类型），或者改变控制器等都可以改变插值方法。l 实例：改变控制器实例：改变控制器12切线类型切线类型l 可以使用的切线类型可以使用的切线类型“平滑平滑”（Smooth）：默认的切线类型。该切线类型可使曲线在进出：默认的切线类型。该切线类型可使曲线在进出关键帧的时候有相同的切线方向。关键帧的时候有相同的切线方向。“线性线性”（Linear）：该切线类型可调整切线方向，使其指向前一个关：该切线类型可调整切线方向，使其指向前一个关键帧或者后一个关键帧。如果在输入（键帧或者后一个关键帧

14、。如果在输入（In）处设置了线性（）处设置了线性（Linear）选项，）选项，就使切线方向指向前一个关键帧；如果在输出（就使切线方向指向前一个关键帧；如果在输出（Out）处设置线性（）处设置线性（Linear）选项，就使切线方向指向后一个关键帧。要使曲线上两个关键帧之间的线变选项，就使切线方向指向后一个关键帧。要使曲线上两个关键帧之间的线变成直线，必须将关键帧两侧的成直线，必须将关键帧两侧的“输入输入”（In）和）和“输出输出”（Out）都设置成）都设置成“线性线性”（Linear）。）。“阶跃阶跃”（Step）：该切线类型引起关键帧数值的突变。：该切线类型引起关键帧数值的突变。“慢速慢速”（

15、Slow）：该切线类型使邻接关键帧处的切线方向慢速改变。：该切线类型使邻接关键帧处的切线方向慢速改变。“快速快速”（Fast）：该切线类型使邻接关键帧处的切线方向快速改变。：该切线类型使邻接关键帧处的切线方向快速改变。“自定义自定义”（Custom）：该切线类型是最灵活的选项，它提供一个：该切线类型是最灵活的选项，它提供一个Bezier控制句柄来任意调整切线的方向。在功能曲线模式中该切线类型非常控制句柄来任意调整切线的方向。在功能曲线模式中该切线类型非常有用。还可以使用切线句柄调整切线的长度。如果切线长度较长，那么曲线有用。还可以使用切线句柄调整切线的长度。如果切线长度较长，那么曲线较长时间保

16、持切线的方向。较长时间保持切线的方向。“自动自动”（ Auto ） ：自动将切线设置成平直切线。选择自动切线的控：自动将切线设置成平直切线。选择自动切线的控制句柄后，就将其转换为制句柄后，就将其转换为“自定义自定义”（Custom）类型。）类型。l 实例：实例：改变茶壶运动轨迹的切线类型。改变茶壶运动轨迹的切线类型。13使用绘制曲线工具旋转对象使用绘制曲线工具旋转对象当给对象设置了旋转关键帧后，也就自动指定控制器来当给对象设置了旋转关键帧后，也就自动指定控制器来控制关键帧之间的插值。在默认的情况下，决定旋转轨迹的控制控制关键帧之间的插值。在默认的情况下，决定旋转轨迹的控制器是器是Euler X

17、YZ。创建旋转关键帧的过程与创建位置关键帧类似。只要打创建旋转关键帧的过程与创建位置关键帧类似。只要打开开“自动关键点自动关键点”（Auto Key）按钮，在非第）按钮，在非第0帧改变了对象的旋帧改变了对象的旋转角度，就创建了旋转关键帧。编辑旋转关键帧的过程与编辑位转角度，就创建了旋转关键帧。编辑旋转关键帧的过程与编辑位置关键帧类似。可以使用轨迹栏和轨迹视图移动、旋转或者复制置关键帧类似。可以使用轨迹栏和轨迹视图移动、旋转或者复制关键帧。关键帧。除了可以打开除了可以打开“自动关键点自动关键点”（Auto Key）按钮设置）按钮设置关键帧动画外，还可以在关键帧动画外，还可以在“轨迹视图轨迹视图”

18、（Track View）中通过）中通过 “绘制曲线绘制曲线”(Draw Curves)来制作关键帧动画。来制作关键帧动画。l 实例：使用实例：使用 “ “绘制曲线绘制曲线”(Draw Curves)(Draw Curves)工具制作盒子的旋转工具制作盒子的旋转动画动画14轴心点轴心点轴心点是对象局部坐标系的原点。轴心点与对象的旋转、轴心点是对象局部坐标系的原点。轴心点与对象的旋转、缩放以及链接密切相关。缩放以及链接密切相关。3ds max提供了几种方法来设置对象轴心点的位置方向。提供了几种方法来设置对象轴心点的位置方向。可以在保持对象不动的情况下移动轴心点，也可以在保持轴心点可以在保持对象不动

19、的情况下移动轴心点，也可以在保持轴心点不动的情况下移动对象。在改变了轴心点位置后，也可以使用不动的情况下移动对象。在改变了轴心点位置后，也可以使用Reset工具将它恢复到原来的位置。工具将它恢复到原来的位置。改变轴心点的工具在改变轴心点的工具在“层次层次”（Hierarchy）面板下。）面板下。15对象的链接和正向运动对象的链接和正向运动l 对象的链接对象的链接在在3ds max中可以在对象之间创建父子关系。在默认的中可以在对象之间创建父子关系。在默认的情况下，子对象继承父对象的运动，但是这种继承关系也可以被情况下，子对象继承父对象的运动，但是这种继承关系也可以被取消。取消。对象的链接可以简化

20、动画的制作。一组链接的对象被称对象的链接可以简化动画的制作。一组链接的对象被称为连接层级，或称为运动学链。一个对象只能有一个父对象，但为连接层级，或称为运动学链。一个对象只能有一个父对象，但是一个父对象可以有多个子对象。是一个父对象可以有多个子对象。当链接完对象后，可以使用当链接完对象后，可以使用“选择对象选择对象”（Select Objects）对话框来检查链接关系。）对话框来检查链接关系。l 实例：实例：创建链接关系创建链接关系l 设置正向运动的动画设置正向运动的动画要设置正向运动的动画，首先要设置父对象运动的动画，要设置正向运动的动画，首先要设置父对象运动的动画，然后再设置子对象运动的动画。然后再设置子对象运动的动画。l 实例：实例：设置正向