高级动画技术中文界面

1、第12章高级动画技术在高级动画的设置中，正向运动和反向运动是最基础的动画设置方法 ，其中许多复杂的角 色动画，如骨骼和两足动物， 都与正向运动和反向运动有着密切的联系。 正向运动和反向运 动通过将对象链接的方法， 使对象形成层次或链， 从而简化动画的设置过程。 本章主要举例 讲述正向运动、反向运动的有关知识。正向运动将对象链接后，父对象将控制子对象的运动，子对象的运动不会影响父对象，一个父对象可以拥有多个子对象，但一个子对象只能拥有一个父对象。对象的链接在设置正向运动之前， 我们首先要将对象进行链接， 下面通过实例操作来讲解正向运动的设置。步骤如下：1）打开“独轮车.max”文件，效果如图12

2、-12）在主工具栏中单击“选择并链接”所示。按钮，并在左视图中的“脚蹬”对象上 单击并拖动鼠标到“车拐”对象上。如图 12-2图12-2所示提示：在进行对象的链接时，链接对 象的先后顺序决定了父对象和子对象。锁定和继承在“层次” “ Hierarchy ”主命令面板下的“链接信息”次命令面板中，为用户提供了 “锁 定”和 “继承”两个卷展栏，通过这两个卷展栏可以使对象的变换约束在某个轴，以及设 置链接子对象所继承的变换内容。1321.锁定通过“锁定”卷展栏可以锁定对象沿着其局部轴移动、旋转 或缩放。步骤如下：1）接着前面的操作，选择“脚蹬”对象，进入 总 “层次”主 命令面板的 “链接信息”次

3、命令面板中，这时会出现“锁定” 和 “继承”两个卷展栏，如图12-3所示。提示：所有锁定操作都是相对于对象的局部坐标系。2)在“锁定”卷展栏的“移动”选项组中，启用“ X”和“Y”复选框，对象在这两个轴向的移动将被锁定，这时选择“选择并移动”工具，不管将光标移动到哪个轴向上拖动鼠 标，只可以沿着z轴移动对象，如图12-4所示。提示：用户可以通过“锁定”卷展栏的“旋转”和“缩放”选项组中的选项，来限定对象在某个轴上进行旋转或缩放。图 12-32. 继承通过“继承”卷展栏可以约束选定对象和其用于任何轴移动、 旋转或缩放的父对象之间的链接。步骤如下：1）观察之前并移动的“车拐”对象，会发现其子对象“

4、脚蹬” 对象也继承父对象随之产生移动。2）选择“脚蹬”对象，在“继承”卷展栏的“移动”选项组中,禁用X”、Y”和“Z”复选框，然后移动“车拐”对象，其“脚蹬”子对象将不再继承“车拐”父对象的任何轴向进行移动，如图12-5所示。由3图 12-4, Y 1s) 回? pi. 纸 飞摄信息图 12-512.1.3“图解视图”窗口“图解视图”窗口是基于节点的场景图，通过它可以访问对象属性、材质、控制器、修133改器、层次和不可见场景关系，如关联参数和实例。在“图解视图”窗口可以查看、创建并 编辑对象间的关系，可以创建层次、制定控制器、材质、修改器或约束。该窗口是“正向运 动”和“反向运动”中常用的观察

5、和编辑工具。观察前面已经将一个“脚蹬”链接到“车拐”的“独轮车.max”文件。在主工具栏内单击 国 “图解视图（打开）”按钮，打开“图解视图 1”窗口，该窗口由菜单栏、编辑工具栏、图解视图窗口和导航工具栏4部分组成， 如图12-6所示。菜单栏编辑工具图解视图窗口导航工具图 12-6在导航工具栏中单击 3 “缩放”按钮，在“图解视图”窗口中由下至上拖动鼠标放大图解视图窗口，通过把；“平移”工具来移动视图的位置。使用编辑工具栏的 以 “选择”工具，单击“脚蹬 01”实体将其选中。还可以通过单击编辑工具栏中海“连接”按钮，对对象进行链接操作。例1机械手跳舞目的：学习正向连接的制作方法。学习物体之间的

6、相互链接方法和父子层级关系。步骤：1.研究物体组合134图 12-7打开文件“机械手.max”文件，如图12-7。在工具栏中点击 国图解视图按钮，打开图解视图，单击按钮可以弹出显示浮动窗口，可以显示选择物体的编辑属性或材质2.属性等。如图12-8所示。图 12-8图 12-9进行层级连接隐藏场景中的灯光、摄像机，并且将各物体形象摆放后，点击按钮，依次将hand（手）一Horizontal Shaft （水平轴）-Arm （手臂）一Hinge （支撑轴）-Vertical Shaft （垂直轴）-Bases （基座）进行连接。如图12-9所示。3.锁定垂直轴1354.垂直轴将来只在 Z轴向上下运

7、动。在单击Vertical Shaft垂直轴，点击 息|进入右侧层级面板，点击错接信息按钮,进入链接信息属性面板，设置锁定属性。如图12-10所示。| Verbal Shaft图 12-101同曷。回I， rm-* |曲辐息- 酒期 I移动蹄缩故:一轴 -II鬣楂信息图 12-11移动机械臂重心激活前视图。选才i Arm机械臂,点击一轴_按钮，切换到“轴”面板，点击仅射晌轴按钮，沿着x轴将其轴心移动到支撑轴上方。进入“链接信息”面板，设置锁定属性, 使它只沿y轴旋转。如图12-11所示。5.锁定其余物体用相同的方法对其他物体进行轴向的锁定。Hinge支撑轴，没有任何方向的移动，只围绕 z轴旋转

8、。Horizontal Shaft水平轴只沿 x轴向滑动。Hand机械手只沿x轴向旋转。Base基座物体沿水平面移动。设置面板|Hngie.Shafi;油 k .|错按博电ft I IlKSisa如图12-12所示。 制画揭哂硬|再 rand轴 轴 k图 12-12.制作层级动画为了尝试刚才设置的结果，制作一些动画。激活Camera01视图，点击岂曲关豌点按钮,打开动画记录开关。支撑轴（Hinge）:在50帧，将紫色支撑轴沿着 z轴旋转20o,在100帧将紫色支 撑轴沿着z轴旋转-24o。机械臂（Arm）：在100帧，将黄色机械臂沿 y轴旋转一定的角度（如：-26 o）。垂直轴（Vertica

9、l Shaft）:在100帧，将垂直轴沿垂直方向移动一段距离。关闭动画记录开关，播放动画。.释放子物体控制在视图中选择基座物体，它是整个链的父物体，对它的操作影响其它物体。例如：沿着136xy平面移动，所有物体都会跟随它进行移动；对基座物体进行放缩，所有子物体都会跟随它进行放缩。因为所有子物体都有继承关系。设置面板如图12-13所示。现在对基座物体 Base在100帧，沿着z轴进行不等比放缩，不希望所有子物体也跟着一同放缩。选择跟随它的第一个子物体绿色垂直轴( Vertical Shaft),设置继承属性，设置面板如图12-14所示。使它的第一个子物体不继承它的放缩运动。点击自动关键点按钮，打

10、开动画记录开关，在 100帧，沿着z轴放缩基座物体 Base,所有子物体都会保持原状，不被放缩。关闭动画记录开关，播放动画。12.2维承图 12-13反向运动在前面的小节中，讲解了正向运动的基本知识,图 12-14在正向运动中，由父对象控制子对象的运动。反向运动翻转链操纵的方向，可以让子对象的运动影响父对象的运动，并且会使父子对象相互影响，能够使子对象准确地移动至目标对象的位置，使动画的设置更为准确和方便，但为了保证运动的合理性，使用反向运动需要设置更为复杂的参数。使用反向运动设置动画的步骤:创建模型。根据动画需要链接对象。将IK解算器应用于关节层次，对于简单反向运动学动画，可以使用交互IK,

11、而无需应用任何IK解算器。在轴点定义关节参数，根据所使用的IK解算器的类型来设置限制或首选角度。进入反向运动模式，根据设置的反向运动参数来设置动画。反向运动方法3ds Max 2013提供了两个反向运动学动画的非解算器方法一交互式IK和应用式IK。一、交互式IK“交互式IK”可以为IK链中每个对象的运动进行交互式IK计算。当激活“交互式IK”按钮后，通过手动设置末端效应器位置的动画，来设置 IK结构的动画。现在通过具体的示例来认识一下反向运动，这是一个应用反向运动来模拟锁链特殊性质 的动画。137例2锁链运动步骤： TOC o 1-5 h z .初始化场景。在前视图创建 5个“圆环”组成锁链。

12、然后，按照 A、B、C、D、E的顺 序为它们命名，并按照这个顺序进行父子物体连接。其中A是作为最顶级的父物体。E是作为最末端的子物体。即在工具栏上单击 用按钮，从E到A逐个建立父物体与子物体之间的关系。如图12-15所示。图 12-15.选择区 “层次”命令面板，再单击“ IK”按钮，进入反向运动设置面板。.在“反向运动学”卷展栏上单击“交互式IK”按钮。这时，可以在场景中左右拖动E环，会发现D、C、B、A也相应受到不同程度的影响，就像是锁链来回拖动一样。.当左右拖动E的幅度过大时，A会发生方向不正确的旋转。这时，需要设置一下 A的反作用力旋转方向。选才i A,打开反向运动设置面板的“转动关节

13、”卷展栏，取消选中的 X轴和Z轴，只保留 Y轴。这样，A在接受E的力量反馈时就只能沿着 Y轴旋转了。（注意，根据创建物体的视 图不同，这里的轴向所代表的实际方向也不一样。）二、 应用式IK使用“应用IK”，可以设置跟随对象的动画，并且程序在指定范围的每一帧上计算解决 方案。IK解决方案作为标准变换动画关键点而应用。“应用IK”使用所有对象的链接层次，它可以在相同的对象上合并正向运动学和反向运动学，还可以将它自动应用到一定范围的帧上，或交互式地应用到单个帧上。12.3实例制作-折扇文化本实例利用3ds max中反向运动学原理制作扇骨的展开效果，再利用链接变换动画修改器，将作为扇面的点链接到煽骨上

14、，以使其能够在扇骨的转动过程中发生卷展效果。知识要点：链接对象反向运动弯曲修改器链接变换修改器图解视图曲线编辑器138操作过程：1.重置3ds max系统界面，选择前视图，在【创建】命令面板【几何体】中，单击【长方体】命令按钮，在前视图中创建一个长方体对象，设置其大小和分段值，并为其命名为“扇骨001图 12-16.转到其修改命令面板中， 在修改器下拉列表中为其添加【编辑网格】修改器。进入到其【顶点】级别，在前视图中沿 X轴负方向缩放“扇骨 001”对象的底部4个点。图 12-17.在前视图中将当前对象旋转一定角度。进入到【层次】命令面板中，单击【仅影响轴】 按钮，在视图中移动“扇骨 001”

15、对象的轴中心点到其根部。139+ |门”1叼图 12-18H.再次单击【仅影响轴】按钮，在前视图中利用选择并旋转工具，配合键盘上的Shift键，对当前的“扇骨 001”对象进行复制，制作出多个扇骨对象。R撮控制言图 12-19.分别在前视图中选择每一根扇骨对象，在顶视图中利用选择并移动工具将其沿丫轴向上错开适当距离，以增加后来扇子展开时的层次感。图 12-201406.接下来，单击工具栏中的冤【选择并链接】命令按钮,在前视图中将“扇骨001”链接到“扇骨002”上。.重复上步操作，再将“扇骨 002”链接到“扇骨003”上。以此类推，依次将这些扇骨链接在一起，最后单击 图按钮，执行【图表编辑器

16、】命令，可以看到这些对象的链接情况。图 12-21.在场景中选择“扇骨 001”对象，单击【层次】命令面板中 IK选项卡，在其中单击【交 互式IK按钮，进入反向运动的计算状态。.展开【转动关节】卷展栏，在其中禁用【 X轴】和【Y轴】选项区域中的【活动】复选 框，在【Z轴】选项区域下启用【受限】复选框，并设置【从：】值为-0.3，【到：】值为20。.保持“扇骨001”对象处于被选择状态，展开【对象参数】卷展栏，在其中单击【复制】 命令按钮，此时其后面的【粘贴】按钮处于被激活状态。再在场景中选择“扇骨002”对象，单击【粘贴】按钮。图 12-2214111.12.此时展开【转动关节】卷展栏，可以看

17、到“扇骨002”对象已经具有了 “扇骨 001”的相关设置参数。同上操作再将这一参数粘贴到另外的扇骨对象上。在前视图中选择“扇骨 001”对象，并利用选择并旋转工具，将其沿 Z轴旋转至闭合状 态。可以看到这时随着“扇骨001”的旋转，其他对象也随之发生旋转，并产生了折扇图 12-23展开的动画效果。13.单击【自动关键点】按钮，打开动画记录设置，将时间滑块拖放到最后一帧位置处。再次利用选择并旋转工具，在前视图中旋转“扇骨001”对象，恢复其初始状态。图 12-2414.关闭动画记录模式设置。全选场景中所有的“扇骨”对象，在其右键快捷菜单中选择【曲 线编辑器】命令，选择所有动画曲线上的前后两个关

18、键帧，单击工具条上的【将切线设 置为线性】按钮，使动画表现得匀速平缓。142图 12-26图 12-2515.全选场景中所有作为“扇骨”对象的长方体，并为其执行成组命令。再利用【创建】命 令面板中的【平面】命令，在前视图中创建一个作为扇面的平面对象，并设置其参数。16.-,u 1- .1. U U L._mutuumiSlivli:史目：3 13日二 守凸.，_*、，.1i nm bl *.* I.*l.I IdL-Hill I4.BI II”空变1 L 1 i s 83B1 11tti, aSffir_黄阳:河口 一；向司:乩.：1 一 ；图 12-27选择当前的平面对象， 在其修改器下拉列表中为其应用【弯曲】修改器，并设置【角度】 值为180,弯曲【方向】为 90o,并设置【弯曲轴】为 X轴。17.18.继续在修改器下拉列表中为作为扇面对象的平面添加一个【编辑网格】命令，最大化前视图，在其中将与“扇骨 001”对应的两个分段上的上下 4个点移动到“扇骨 001”附 近。以上操作在尽量保持扇面的圆弧程度的情况下，将所有的“扇面”对象附近的点与对应143的扇骨对齐。图 12-2819.选择与“扇骨001”对象对应的4个点。执行【修改器】|【动画】|【链接变换】命令, 并单击其面板中的【拾