《dsMax基础教程》第章：动画技术

第19章动画技术（时间：2次课，4学时）第19章动画技术本章将主要讨论动画创建的基本技术，并介绍创建关键帧动画及使用动画按钮的方法。因此在这里用户需要重点掌握的知识就是如何使用3dsMax8创建基本动画、如何使用动画控制器和轨迹视图。第19章动画技术19.1动画概述19.2三维动画基本制作方法19.3Motion命令面板与动画控制器19.4常用动画控制器19.5约束动画19.6轨迹视图19.7上机实践——乒乓球19.8思考与练习19.1动画概述19.1.1动画原理19.1.2动画方法19.1.3帧与时间的概念19.1动画概述学习3dsMax8的最终目的就是要制作三维动画。物体的移动、旋转、缩放，以及物体形状与表面的各种参数改变都可以用来制作动画。要制作三维动画，必须要先掌握3dsMax8的基本动画制作原理和方法，掌握基本方法后，再创建其他复杂动画就简单多了。3dsMax8根据实际的运动规律提供了很多的运动控制器，使制作动画变得简单容易。3dsMax8还为用户提供了强大的轨迹视图功能，可以用来编辑动画的各项属性。19.1.1动画原理19.1.2动画方法1.传统的动画制作方法传统的动画制作方法中，动画制作人员要为整个动画绘制需要的每一幅图片，即每一帧画面，这个工作量是巨大而惊人的，因为要想得到流畅的动画效果，每秒种大概需要12~30帧的画面，一分钟的动画需要720~1800幅图片，如果低于这个数值，画面会出现闪烁。并且传统动画的图像依靠手工绘制。由此可见，传统的动画制作繁琐，工作量巨大。即使是现在，制作传统形式的动画通常也需要成百上千名专业动画制作人员来创建需要的成千上万的图像。因此，传统动画技术已不适应现代动画技术的发展了。2.3dsMax8中的动画制作方法随着动画技术的发展，关键帧动画的概念应运而生。科技人员发现在组成动画的众多图片中，相邻的图片之间只有极小的变化。因此动画制作人员只绘制其中比较重要的图片(帧)，然后由计算机自动完成各重要图片之间的过渡，这样就大大提高了工作效率。由动画制作人员绘制的图片称为关键帧，由计算机完成的关键帧之间的各帧称为过渡帧。19.1.3帧与时间的概念3dsMax是一个基于时间的动画制作软件，最小的时间单位是Tick(点)，相当于1/4800秒。系统中默认的时间单位是帧，帧速率为每秒30帧。用户可以根据需要设置软件创建的动画的时间长度与精度。设置的方法是单击动画播放控制按钮区域中的按钮，打开TimeConfiguration对话框，如图19.4所示。FrameRate(帧速率)选项组用来设置动画的播放速度，可以在不同视频格式之间选择，其中默认的NTSC格式的帧速率是每秒30帧(30bps)，Film格式是每秒24帧，PAL格式为每秒25帧，还可以选择Custom格式来设置帧速率，这会直接影响到最终的动画播放效果。TimeDisplay(时间显示)选项组提供了4种时间显示方式供选择。Frames：帧是默认显示方式，时间转换为帧的数目取决于当前帧速率的设置。SMPTE：用SocietyofMotionPictureandTelevisionEngineers(电影电视工程协会)格式显示时间，这是许多专业动画制作工作中使用的标准时间显示方式。格式为“分钟:秒:帧”。FRAME:TICKS(帧：点)：使用帧和系统内部的计时增量(称为ticks)来显示时间。选择此方式可以将动画时间精确到1/4800秒。MM:SS:TICKS(分钟:秒:点)。Playback(重放)选项组中用来控制如何回放动画，并可以选择播放的速度。Animation(动画)选项组用于设置动画激活的时间段和调整动画的长度。KeySteps(关键帧步幅)选项组用来控制如何在关键帧之间移动时间滑块。19.1.3帧与时间的概念图19.4TimeConfiguration对话框19.2三维动画基本制作方法制作三维动画的最基本的方法是使用自动帧模式录制动画。创建一个简单动画的基本步骤是：设置场景，在场景中创建若干物体，单击自动帧模式按钮AutoKey开始录制动画，移动动画控制区中的时间滑块，修改场景中物体的位置、角度或大小等参数，重复前面的移动时间滑块和修改物体参数的操作，最后单击AutoKey按钮，关闭帧动画的录制。19.3Motion命令面板与动画控制器19.3.1Parameters(参数)设置19.3.2运动轨迹19.3.3动画控制器19.3Motion命令面板与动画控制器在动画创建过程中要经常使用Motion(运动)命令面板，该命令面板提供了对动画物体的控制能力，体现在可以为物体指定各种运动控制器、为各个关键点信息进行编辑以及对运行轨迹控制等。它为用户提供的现成的动画控制工具，用来制作更为复杂的动画效果。19.3.1Parameters(参数)设置进入Motion命令面板后，默认的就是进入Parameters(参数)设置，在这部分中主要包括指定运动控制器、变换参数和关键点信息。19.3.1Parameters(参数)设置1.AssignController(指定动画控制器)卷展栏2.PRSParameters(变换参数)卷展栏3.KeyInfo(Basic)(关键帧基本信息)卷展栏4.KeyInfo(Advanced)(关键帧信息)卷展栏19.3.2运动轨迹创建了一个动画后，想看一下物体的运动轨迹或要对轨迹进行修改，可在Motion命令面板中单击Trajectories按钮，出现Trajectories(运动轨迹)卷展栏，如图19.17所示。只要在场景中选择要观察的物体，就能看到它的运动轨迹。使用物体运动轨迹可以显示选择物体位置的三维变化路径，对路径进行修改变换，实现对路径精确的控制。下面介绍Trajectories卷展栏中的各部分的作用：DeleteKey和AddKey按钮用来在运动路径中删除和增加关键点，关键点的增加和减少会影响到运动轨迹的形状。SampleRange(采样范围)选项组是用于对SplineConversion选项组进行控制，其中StartTime为采样开始时间，EndTime为采样结束时间，Samples用来设置采样样本的数目。SplineConversion(样条曲线转换)选项组共有两个按钮，用来控制在运动轨迹和样条曲线之间进行转换。ConvertTo按钮的作用是将运动轨迹转换为曲线，转换时依照SampleRange选项组中设置的时间范围和采样样本数进行转换。ConvertFrom按钮的作用是将选择曲线转换为当前选择物体的运动轨迹，转换时同样受采样范围限制。CollapseTransform(塌陷变换)选项组中的Collapse按钮用来将当前选择物体进行塌陷变换，其下的3个复选框用来选择要进行塌陷的变换方式。19祖.3私.2运动狠轨迹图19里.1野7引T追ra幼je猴ct捷or泼ie使s卷展垄栏19僵.3衡.3动画援控制日器利用歇前面崭的内管容制贩作动违画比受较简彼单，问制作梨完成铺后进氏行修脂改时骗需要饭在动肯画控伯制器栽中完捎成，喜动画磨控制叶器中巴存储纺着物览体的爽各种豆变换缠动作它和动斩画关国键帧束数据丛，并汗且能星在关半键帧逗之间闯差补捞计算界出过采渡帧此。19盘.4常用浸动画兰控制辩器19兔.4肠.1继Be液zi古er控制虽器19喘.4晚.2愧Li州ne呈ar动画歌控制喝器19庸.4印.3停No痛is冈e动画昂控制吹器——物体胀随机旧变形奋动画19煮.4高.4宣Po冒si印ti含on纤X我YZ动画领控制盼器19裹.4伐.5魄Li席st动画便控制牧器19刷.4昌.6贴Sp与ri救ng动画令控制察器——玩具简动画19厉.4常用血动画窝控制喇器3d圾s收Ma罩x烂8系统草为用熔户提糟供了岭多种荣具有他不同衡功能固的动耀画控植制器选，按罚功能社可主音要分坦为以橡下几市种类困型。Be父zi雹er纪(贝塞盘尔)动画饰控制并器：扔用于芹在两兆个关弯键帧详之间散进行涛插值蛙计算坊，也纸可以缴通过苗调整名关键慈点的肢控制木手柄齐来调限整物扮体的枯运动泼效果逃。No给is咏e(噪声)动画驼控制缸器：斩用于伞可以楼模拟眨震动励运动漆的效晕果。Po卵si柴ti积on宫X挺YZ惠(位置)动画浅控制愈器：最用于姨将原泥来的老位置琴控制僵器细矿分为X、Y、Z愈3个方挪向单亿独的糖选项垂，从槽而使竖用户芬可以莲控制爹场景柿中物描体在戚各个茂方向转上的身细微简运动由。Fl拥oa井t(浮点)动画脆控制独器：融用于寒设置滨浮点连数值跑变化祝的动窃画。Po较in铸t3慈(三相)动画拜控制夺器：鲜用于进设置港包含劳三组劲参数尺数据托的动刃画，岩如颜倚色的RG列B溜3组参泻数值否或点爹的位志置的郑三维英坐标堡等。Po呈si顶ti擦on台(位置)动画柴控制叹器：日用于挤设置执物体柔位置篇变化佳的动千画。Ro秤ta甲ti吵on贤(旋转)动画泳控制范器：角用于枯设置互物体攻旋转册角度围变化架的动将画。Sc耍al鸡e(缩放)动画胆控制档器：娇用于争设置犯物体梢缩放道变形神的动眨画。Tr吓an京sf妻or乞m(变换)动画努控制垃器：死用于加设置省物体介位置搅、旋渠转和敞缩放助变换挑的动探画。下面尸介绍什一些掀常用龟的动帅画控乖制器挥。19挺.4姥.1绳Be慨zi压er控制垒器Be江zi阶er控制膛器是砌一个口比较遵常用泰的动吐画控士制器枪。它捏可以含在两悉个关伯键帧可之间晨进行闭插值科计算宁，并耕可以冷使用叔一个效可编同辑的突样条迁曲线播进行窝控制类动作者差补状计算或，也塑可以里通过帐调整窗关键外点的院控制猎手柄季来调降整物画体的缸运动迁效果袍。19锈.4用.2经Li施ne额ar动画刺控制龟器Li茂ne躁ar动画过控制凑器可坊以均愧匀分吃配关绣键帧沿之间遇的数够值变召化，敢从而蹄产生旗均匀岩变化够的差叠补过跃渡帧列。通稀常情颤况下单使用Li衰ne传ar控制牛器来掌创建门一些夏非常祥机械盖的、葱规则吗的动辰画效香果，多例如站匀速坟变化驴的色基彩变险换动救画或竿类似阿球体合、木蠢偶等活做出吹的动望作。19饭.4始.3良No芦is步e动画谢控制虏器——物体纸随机壮变形娘动画使用No源is粒e(噪声)动画突控制组器可钥以模脆拟震侮动运晴动的亚效果非。例推如，烟用手摸上下逮移动克物体榴产生睡的震彼动效振果。性噪声菜动画燃控制滔器能详够产炊生随云机的伙动作象变化裕，用挥户可历以使掉用一趣些控削制参携数来贞控制护噪声穴曲线性，模加拟出近极为守真实趋的震脏动运绿动，垂如汽骂车碰幅撞、兵地震械等。No兆is魔e动画鸦控制鞭器的需控制礼参数译如下喘。Se腥ed侄(种子穷数)：产盈生随须机的时噪声植曲线族，用单于设雀置各腔种不躬同的晒噪声负效果竟。Fr密eq析ue碗nc级y(频率)：设症置单冒位时桐间内祸的震挂动次册数，湿频率旺越大劣，震刺动次纱数越竿多。Fr拿ac杠ta猎l仪No智is纹e(分形欺噪声)：利醒用一躲种叫宋做分左形的抖算法积计算疤噪声突的波愁形，倚使噪逐声曲声线更树加不脖规则躬。Ro纪ug阳hn盗es友s(粗糙赵度)：改敬变分稀形噪仗声曲轨线的拣粗糙箱度，瓣数值丧越大党，曲矮线越芬不规孟则。St袖re彼ng显th艳(强度)：控显制噪缸声波欠形在3个方贼向上分的范屈围。Ra凉mp卷i祝n/露Ra北mp悄o邪ut向(淡入/淡出)：可锣以设殿置在创动画猛的开缸始和堤结束翅处，洞噪声瓣强度吉由浅苏到深忽或由迫深到道浅的单渐入吸渐出和方式纲。对嗓话框催中的贺数值蚊用于射设置掀在动悟画的花多少旺帧处拒达到膊噪声琴的最郑大值辈或最醉小值虎。Ch絮ar屠ac植te洽ri己st灰ic略G粒ra补ph唉(特征河图形)：显象示所券设置县的噪腿声波缸形。19含.4欧.4碗Po缺si朽ti眉on资X诉YZ动画浪控制另器Po咸si骡ti幕on辈X对YZ动画嘱控制温器将奋原来俊的位登置控向制器秤细分伶为X、Y、Z这3个方刃向单满独的忧选项登，从容而使酿用户圆可以伸实现呢控制姨场景绳中物口体在致各个巩方向惧上的慨细微朴运动修。另络外，故对这3个选鞠项同膏样也舰可以暗像原直来的Po摄si别ti柜on选项舱一样父为它凡们指选定其搅他各爪种可鉴用的脊动画引控制抗器。19悬.4吧.5鞭Li鬼st动画低控制妄器使用Li面st动画双控制讯器可导以将甚多个耳动画嫩控制混器结奖合成伸一个松动画富控制尾器，机从而幸实现搬复杂地的动药画控谁制效绑果。将Li波st动画干控制滴器指效定给身某个阵属性妹后，胸当前厅的控匠制器澡就会呈被移向动到Li穴st动画敲控制求器的暂子层役级中孩，成傅为动够画控盗制器垂列表妖中的腔第1个子裤控制土器。众同时随还会裕自动碰生成脑一个渐名为Av旬ai迁la暂bl宿e的第2个属久性，工作为联将要源向列翁表中励添加御的下衡一个脱动画姻控制逃器占展位准疏备。19惨.4挠.6后Sp用ri远ng动画品控制讯器——玩具仪动画使用Sp肆ri税ng动画拼控制踪蝶器可柄以实哗现在古指定谜一点芝或物窗体的满某一舰位置埋上添匙加第2个动岂力学补特效猎。将Sp主ri源ng动画善控制心器应烫用到款一个晕运动韵物体母上以驳后，锄该物缸体原躲有的确运动桥仍然燥保留芹，但索同时话还增接加一垦个基巾于速柴率变疲化的厕动力驻学效毅果，葡结果条产生买弯曲维的弹径簧动渣力学陶效果澡。用瞒户可有以自丛行调座整Sp冈ri身ng动画股控制慢器的所拉紧治程度全参数凑和阻芳尼参妙数，慰增加协拉紧滨程度绳参数共可以简增强乌绷紧旧的弹亮簧的森效果弹，而筛增加口阻尼钩参数尼将会鼻缓和插运动绵的敏绒感性作，使弊运动呜更加泛平缓患。如计果在倡场景助中添榴加风寄效等恒动力没学系闸统，削也会咬对Sp厕ri四ng动画必控制著器产避生影炊响，馆从而次使物原体模蛛拟产蒸生弹蛮簧运士动效涌果。19糟.5约怪束谅动扒画19访.5夫.1链接检约束——机械隙臂移薄物动完画19出.5幼.2表面祝约束19风.5梢.3路径遇约束测动画19粗.5粗.4位置慢约束究动画19门.5乘.5方向僚约束纺动画19周.5听.6陕Lo熔ok叠-A茫t约束揭动画19芽.5约朝束甜动莲画动画粒约束旨是3d团s岂Ma亏x竿8提供房诚的又改一种券动画往自动丘生成央工具溪，创贷建约州束动奴画至桨少需宇要一夹个运斜动物不体和霉一个权用于阳约束痕的目保标物汁体，违利用损与目芒标物妹体的鬼绑定艇关系死来控未制运删动物渡体的筒位置借、角躺度和祸缩放岛等动麻画效聚果。熄例如篇，将责要创辩建一黎段一毛辆汽垂车按劲照预准先定埋义好早的路撒径行刘驶的休动画诉，可嗽以使娘用一违段路脖径来系约束槽汽车样行驶低的轨斑迹。19哨.5饰.1链接蜜约束——机械关臂移僵物动甜画使用探链接策约束妙来创嗽建物岁体始滑终链摸接到傍其他扛物体亩上的爬动画塘，可矿以使摩物体钱继承躺其对类应目腊标物残体的询位置参、角定度和裂缩放觉等动絮画属屠性。舒例如瘦，创疾建一堆个球纹在两抬手之钳间传驳递的冠动画虏，假谱设在瘦第0帧时练球在搬左手筛上，删当两择手运交动到蓬第30帧时茧相遇撑，此局时将映球链肠接到瞧右手量上，锤继而陪随之岁继续俯运动享。19峰.5御.2表面贱约束使用鞠表面像约束雁可以倒将一献个物龄体的惕运动枝轨迹杆约束滩在另围外一终个物懂体的她表面积。可取以用说作约德束表奋面的原物体项包括双：Sp痰he田re、Co启ne、Cy限li通nd示er、To诞ru睡s、四崇边的Pa姐tc捏h面、Lo航ft放样宅物体刘、NU钢RB歉S物体粗。这说些表踢面都帖是具吐有“商可视消化”呢参数澡的表叹面，暮而不眼能包介括精悠确的Me些sh表面疑。例管如，过使皮替球在绒山路界上滚拴动或均者让庄汽车舱行驶殿在崎楚岖不似平的侄路面问上等名。19坝.5常.3路径穷约束恩动画使用伤运动胳路径便约束盾可以膏将物离体的稀运动康轨迹钓控制口在一阅条曲勾线或仪多条节曲线及的平种均距拒离位笋置上商，其美约束值的路盒径可饱以是嫂任何虚类型瞎的Sp粉li蛙ne曲线贵，曲怨线的送形状疗决定阶了被运约束响物体申的运合动轨周迹。喊被约最束物馒体可句以使搜用各哪种标免准的吴运动释类型幻玉，如星位置非变换垒、角议度旋段转或烧缩放观变形休等。19主.5酷.4位置尝约束为动画使用因位置哈约束贿可以倍迫使荒一个页物体呜跟随若另一允个物勇体的杨位置望或锁讨定在请多个偏物体程按照掠比重述计算贞的平游均位犬置。趣要设够置位秧置约狮束，侧必须哈具备冰一个边物体还以及致另外夫一个躺或多受个目搜标物阀体，咱物体逝被指港定位第置约化束后监就开沸始被顺约束辆在目弹标物属体的奇位置碧上。依如果浩目标蕉物体抽运动后，会黄使当妈前物寇体跟翻随运出动。且每个涝目标平物体赤都具舒有一黎个比找重属揉性来得决定腥它的如影响苹程度辽，比很重为0时相乎当于有没有忘影响红，任新何大梯于0的比怖重都决会使珍目标宫物体扁影响赔所约谈束的早物体紧。利贵用这赴个比维重参纹数甚姻至可角以制看作动吃态影追响的妥动画躲，如均击打许一个降棒球渔。19勒.5五.5方向陈约束傅动画使用勒方向把约束药时，颗可以循使物它体方矩向始寒终保喂持与皮一个促物体转或多旧个物取体方袖向的润平均穴值相介一致陪，被赠约束户的物阀体可飞以是型任何稍可转都动物私体。近当指溜定方症向约极束后帆，被预约束向物体柜将继位承目徒标物窗体的纤方向或，但锣是此势时就泉不能匙利用构手动番的方羞法对耐物体堆进行跟旋转聚了。19腾.5模.6圾Lo抽ok心-A羞t约束谢动画使用Lo无ok血-A勒t约束引动画蚀可以畜锁定膀一个居物体圾的旋往转，抛使它损的某鱼一轴咸向同卷一朝赌向目沟标物圾体。廊例如奔，向竟日葵侄始终简面向墙太阳洒。在位制作帽人物州眼部廊的动需画时员，就泼可以陕为眼跟球设雅置一建个辅盘助点惹，让掉眼球预始终侍看向谎辅助趣点。钥这样临只要臂制作盏辅助绝点的绳动画愁，就拥可以蚀实现票角色祥的眼凑球始音终盯灯住辅虾助点类看了别。19估.6轨落迹副视疲图19暗.6还.1轨迹俩视图午层级19吧.6堆.2轨迹评视图舱工具19唉.6业.3极Ed较it消K笨ey垒s模式19暗.6读.4仆Ed化it颜R放an目ge移s模式19宴.6扮.5功能栗曲线19眉.6轨侍迹模视望图轨迹决视图泊中的腹信息疫是与厘场景绩文件便一同称保存遭的，骑对场啦景中办物体幼和动滤画等散有关诱的参选数均坑可以芳在轨冠迹视井图中钉进行越编辑拆和修粒改，湖例如敌显示井当前玩场景局的物里体及造其参遭数列贵表，晋修改切关键篮帧时饱间和约关键为帧之盟间的阿差补储方式队，编狮辑时嗽间块最，为恐场景依添加烟声音度，创肾建并拔管理坏当前斗场景稳的设效计附盐注和葬修改脆动画岁控制畏器的张动画倒参数疫，通句过在此轨迹资视图拖层级混中单赶击修鸟改器子项目名在修调改命敏令堆经栈之略间切剩换等堡功能毛。19答.6认.1轨迹亮视图善层级19袍.6组.1轨迹猪视图况层级19宁.6挎