第5章动画制作

1第5章动画制作5.1计算机动画基础

5.2Flash动画制作5.33dsMax三维动画制作25.1计算机动画基础

一.计算机动画的基本概念

采用图形和图像处理技术，借助于计算机编程或动画制作软件生成一系列的景物画面。每一幅画面称为一帧。

利用人眼的“视觉残留”效应，只需把画面的刷新频率保持在每秒24帧左右，人眼看到的就是连续运动的画面效果，但是每秒24帧的刷新频率会让人眼感到画面的闪烁，实际电影播放过程中，有一个遮挡板每秒遮挡24次，所以电影的刷新频率实际为每秒48次，有效地消除了闪烁又节省了胶片。3二．传统影视动画的类型（1）空间视觉效果二维动画（平面动画）三维动画（立体动画）（2）动画播放方式顺序动画交互式动画（3）动画播放的帧数全动画（即逐帧动画）半动画（只绘制12帧或8帧画面，播放时每一帧重复播放1次或2次）4三．计算机动画的分类1、关键帧动画

关键帧：在连续变化的画面中动作变化出现转折点的画面。计算机中一般只绘制关键帧，关键帧之间的画面则由计算机自动生成。2、路径动画

就是预先画出一条运动的路线，使场景中的对象沿指定的路线运动。3、变形动画

需要定义图像的特征结构，按照特征结构进行变形的技术被广泛应用在电影特技处理上。4、粒子动画

模拟一些随机场景如雨雪、火焰和气流。通过控制粒子系统中的粒子数、粒子运动速度、加速度和生命周期等参数可以生成粒子的动画效果。51、二维动画的制作过程 ①关键帧制作 ②中间画面的生成 ③分层制作与合成 ④着色 ⑤预演

2、三维动画制作过程 ①对三维物体进行建模 ②对物体指定材质并贴图 ③设置场景的灯光和摄象机 ④设置三维物体的动画效果 ⑤渲染输出四．计算机动画的制作过程65.33dsMAX三维动画制作一、3dsMAX工作环境7例1、花篮的制作（1）建模标准基本体中的茶壶（2）材质与贴图双面、线框、位图贴图（3）渲染输出目标：了解物体的简单建模、材质贴图的作用和渲染输出结果的流程。8例2、旋转的地球（1）建模与修改

球体（x轴稍放大）（2）材质与贴图

漫反射贴图、凹凸贴图（3）记录关键帧

自动关键点，Z轴旋转720度（4）渲染动画

输出范围、画面大小、输出文件目标：了解简单三维动画制作的过程和动画的渲染输出9二、基本操作主要知识点视图的控制坐标系的选择对象的选取和变换对象的复制对象的对齐难点三种复制方式的区别对物体轴心点的控制101、视图的控制

（1）视图的分类与布局

正视图：顶、底、前、后、左、右

透视图：会产生近大远小的透明形变效果

用户视图：不产生透视形变

（2）视图的选择

用鼠标右键切换不影响当前选中的对象。 （3）视图的控制11（4）对象的显示方式平滑+高光线框边面面面+高光平面亮线框边界框12（5）3dsMAX的坐标系世界坐标xy屏幕坐标切换坐标13视图坐标系：透视图显示为世界坐标，正交视图显示为屏幕坐标局部坐标系拾取坐标系拾取茶壶对象思考：局部坐标和拾取坐标的用途？物体旋转坐标不旋转物体旋转坐标也旋转142、选择对象“先选择，后操作”15

捕捉

右击3、选择并变换

右击164、对象的复制

复制：原对象与复制的目标对象没有关联。

实例：复制的对象与原对象是相互影响。参考：表示复制的对象与原对象是单向关联的，即对原对象的修改会影响参考复制的对象，反过来则不会。修改原对象参考复制拉伸复制的对象（1）克隆

Ctrl+V17（2）移动复制：Shift+移动对象（3）旋转复制：Shift+旋转对象（注意轴心点）（4）缩放复制：Shift+缩放对象移动复制旋转复制缩放复制4、对象的复制18（5）镜像（6）阵列复制195、对象的对齐（1）对齐

最小：对象沿某个坐标轴正向的起始位置中心：沿某个坐标轴方向对象的中心点位置轴点：对象在某个轴向的轴心点最大：对象沿某个坐标轴正向的结束位置XY轴向中心点对齐，Z轴方向球的最小与圆锥体的最大对齐20（2）快速对齐

使源对象和目标对象的轴心点重合。球与圆锥体的轴心点重合（3）法线对齐

使源对象的法线与目标对象的法线重合（4）放置高光

法线对齐放置高光21三、简单三维物体的建模1．标准基本体的创建22第0帧第100帧第0帧第100帧例：圆柱体的切片动画232．扩展基本体24四、平面对象的创建1．样条线的创建252．NURBS曲线的创建26

主要知识点修改器的作用常用修改器及其应用平面图形的修改编辑样条线几何体的修改挤出、倒角、车削、弯曲

FFD修改器次物体的修改编辑网格、编辑多边形、编辑面片五、编辑修改器271．修改器的作用2．修改器的类型①图形的修改：编辑样条线、挤出、车削和倒角。②几何体的修改：弯曲，锥化、扭曲、拉伸、噪声等。③次物体的修改：包括编辑网格、编辑面片、编辑多边形。④自由变形器：用于给物体添加可任意调节的控制点，如FFD2*2*2、FFD3*3*3、FFD4*4*4、FFD（长方体）、FFD（圆柱体）等。⑤UV修改器：用于改变对象的表面特性，如UVW贴图，可创建物体的贴图坐标。修改命令面板用于对物体进行修改变形283．常用修改器（1）编辑样条线Bezier：提供两根调整杆，两根调整杆成一条直线并与顶点相切。Bezier角点：提供两根调整杆，两根调整杆之间的角度可任意调节。角点：顶点两边的线段可成任意角度。平滑：将顶点两边的线段变成圆滑的曲线，曲线与顶点相切。编辑样条线修改器

除了直线，其他平面图形都必须添加“编辑样条线”修改器才能进入到图形的次物体级别进行修改变形。顶点类型29例：象棋制作绘制截面图形加工截面图形车削得到的模型加文字和材质贴图30（2）挤出修改器用于将平面图形挤出成具有一定厚度的立体物体挤出一个五角星挤出一个迷宫31（3）车削修改器由二维截面图形旋转生成三维物体，适合构建类似花瓶和碗之类的三维模型酒杯造型a旋转360度后的造型32（4）弯曲修改器（Bend）

用于对物体进行弯曲变形弯曲180度限制弯曲并移动弯曲中心注意：物体的分段数（类似关节数）越多，弯曲越平滑33（5）编辑网格（EditMesh）用于调节三维网格物体的次物体移动球体的顶点缩放管状体的顶点删除壶盖上的部分多边形赋予木纹贴图删除球体上的部分面赋予渐变坡度的贴图效果34转换成可编辑多边形例：静态魔方的制作35（6）FFD修改器

对物体进行空间变形修改FFD长方体修改器管状体参数顶部与底部顶点缩小为一点移动左右两边的顶点放大中间两列的顶点管状体管状体参数36修改器综合应用举例

异面体：半径60，p=0.35

转换为可编辑网格，选中所有的多边形“炸开”为“元素”

面挤出的数量设为5

松弛的值为0.3

平滑度设为0.7

材质多维/子对象足球建模

37六、复合对象的创建重点布尔运算放样图形合并难点放样变形381.布尔运算对几何体进行并集、交集、差集和切割等运算，使多个几何体成为一个复合对象长方体减去球体39侧面渲染正面渲染后面渲染例:书桌的制作设计思想：利用长方体的布尔运算制作出桌子的基本形状，转换成可编辑多边形，在“多边形”次物体级别利用“倒角”制作桌面和抽屉402.图形放样

将一个物体的截面图形沿着一条路径放样来获得其三维造型。放样的截面图形的形状和数目没有限制，但是放样的路径只能是一条。放样得到的物体还可以进行缩放、倒角、扭曲、拟合等变形操作，可以创建出许多复杂的三维模型。放样得到的圆柱体50%处截面图形改为五角星41在路径的50%处缩小到一点下半段进行了扭曲变形放样物体的变形42例：窗帘的制作截面图形放样的路径建议：先选路径，再获取截面图形，使放样物体沿指定路径方向生成设计思想：

利用曲线沿直线放样得到一个曲面来模拟窗帘，窗帘的收缩利用短曲线改变放样路径上的截面图形来获得。窗帘的伸缩动画：记录的是短的截面图形的放大或缩小43放样得到的窗帘窗帘收缩并镜像（实例复制）选中中间短的截面图形在样条线次物体级别进行缩放并记录为动画44七、材质和贴图材质：包含了颜色、质感、反射与折射以及物体表面的纹理等内容，这些属性的组合在不同的光照条件下将呈现不同的视觉效果。贴图：使物体的外表更加丰富多彩。1．材质编辑器的组成452．材质的参数设置（1）明暗器基本参数

明暗方式：即材质产生高光的方式，决定了材质的质感。着色类型特点Anisotropic（各向异性）适用表现头发、玻璃或金属等Blinn（胶性）基本上适用所有物体，如玻璃与塑料等Metal（金属）适用于金属物体。Multi-Layer（多层高光）创建比各向异性更复杂的高光，是表现汽车材质的优先选择Oren-Bayar-Blinn（明暗处理）适用于表现布料、织物或陶瓦等Phong（塑性）适合于表现玻璃与塑料等Strauss（金属加强）创建非金属和金属曲面，不可用于光线跟踪材质TranslucentShader(半透明)用来模拟被霜覆盖和被侵蚀的玻璃，也不可用于光线跟踪材质着色方式46下面是茶壶的各种渲染效果47（2）Blinn基本参数

基本材质使用三种颜色构成对象表面，分别是：①环境光：设置对象阴影处的颜色，环境光比直射光强时为对象反射的颜色。②漫反射：光照条件较好情况下对象反射的颜色，是对象的固有色。③高光反射：设置反光亮点的颜色。设置高光自发光半透明483．常用材质（1）顶/底49（2）多维/子对象将多种材质组合在一起指定给一个物体的多个次物体。给次物体指定材质编号50（3）光线跟踪（Raytrace）光线跟踪能够反映出光线的反射和折射效果，但渲染需要花较长的时间。514．贴图贴图主要用于表现物体表面的纹理效果（1）贴图类型52漫反射贴图：棋盘格漫反射贴图：平面镜自发光贴图：棋盘格漫反射贴图：木纹图片反射贴图：平面镜53漫反射贴图：位图（视频）54如果赋予物体的材质中包含任何一种二维贴图时，物体就必须具有贴图坐标，“UVW贴图”修改器使物体可以调整二维贴图坐标，还可以选择不同的贴图投影方式平面柱形球形收缩包裹长方体面XYZ到UVW（2）贴图坐标55例：飘落的枫叶设计思想：1、创建一个“平面”，通过综合贴图得到一片枫叶模型；2、创建一个暴风雪粒子系统，设置相应参数；3、渲染输出飘落的枫叶。背景贴图漫反射贴图高光贴图光泽度贴图不透明度贴图5657九、灯光和摄像机基本布光方法一般可以采用“三点照明”法来给场景添加灯光，三点照明指的是在场景主体周围三个位置上布置灯光，从而获得良好光影效果的方法。主光源：场景中的主要光源，通常用来照亮场景中的主要对象及与周围区域，并且担任给主体对象投射阴影的功能，通常是场景中最亮且惟一打开阴影功能的灯光。辅光源：主要用于软化主光源投下的阴影，并且提高场景主体的亮度，调和明暗区域之间的反差。辅光源的亮度一般为主光源的一半左右。背光源：又叫轮廓光、头顶光等，作用是为了突出场景主体轮廓或制造光晕效果，从而将场景主体从背景中分离出来，增加主体的深度感、立体感。1.灯光582.摄象机

推拉摄象机：用于把镜头拉近或拉远，那么观察到的物体就会相应地变大或变小。

侧