2023学年完整公开课版动画的制作

5.2动画的制作5.2.1动画的分类5.2.2二维动画的制作5.2.3三维动画的制作1动画的分类

从空间角度来划分，动画可分为二维动画和三维动画。二维动画的文件格式有SWF、FLC等。三维动画最后一般输出为AVI、FLC等格式。2二维动画的制作1.作品构思与设计2.创建新文件与安排场景3.制作与插入动画对象4.制作动画3

计算机动画基础

1.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。42．传统影视动画的类型5（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）3．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。6（1）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4．计算机动画的制作过程7三维动画的制作三维动画工作环境8基本操作1．视图的控制

（1）视图的分类与布局

正视图：顶视图、底视图、前视图、后视图、左视图和右视图。

透视图：类似一种广义的摄像机视图，可以摇动角度对物体进行环游观察。用户视图：不产生透视效果，是一种正交视图，其内的物体不会发生透视形变。

（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9（4）对象的显示方式透视图默认以“平滑+高光”模式显示，其他视图则默认显示为线框。

平滑+高光：实体着色方式，有助于了解灯光效果、物体的形态、阴影处理和物体表面的材质贴图效果。

线框：有助于了解物体的结构、编辑物体的点、线、面等次物体。

其他：平滑、面+高光、面、平面、亮线框、边界框

边面：结合了实体着色和线框两种显示方式的优点。平滑+高光线框边面面面+高光平面亮线框边界框10（5）3dsMAX的坐标系①世界坐标系：每个视图中坐标轴的方向是不变的，而且在每个视图的左下角都显示了一个世界坐标。②屏幕坐标系：适用于正交视图，x轴永远在激活视图的水平方向，y轴永远在垂直方向，z轴则垂直于屏幕。③视图坐标系：在正交视图中显示为屏幕坐标系，在非正交视图则切换为世界坐标系。世界坐标系屏幕坐标系视图坐标系世界坐标11④局部坐标系：使用被选择对象本身的坐标轴向作为参考坐标，有利于针对物体本身的变换操作，如移动和旋转等。⑤拾取坐标系：将选择物体的坐标作为参考坐标系。⑥父级坐标系：用其父级对象的坐标作为参考坐标。⑦栅格坐标系：坐标轴的方位将自动符合激活的栅格对象。（5）3dsMAX的坐标系局部坐标系拾取坐标系拾取茶壶对象122．选择对象

“先选择，后操作”选择对象按名称选择矩形选择区域选择对象分类按名称选择窗口交叉133．选择并移动14约束到yz平面约束到x轴右击4．选择并旋转15约束到y轴右击角度捕捉：以5度的值递增或递减。5．选择并均匀缩放16均匀缩放右击非均匀缩放挤压缩放保持体积不变6．对象的复制17

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。修改原对象简单复制实例复制参考复制复制的对象添加一个拉伸修改器（1）克隆

（2）移动复制：按住Shift的同时移动对象。（3）旋转复制：按住Shift的同时旋转对象，注意旋转轴心点的变化。（4）缩放复制：按住Shift的同时缩放对象。移动复制旋转复制缩放复制18（4）镜像（5）阵列复制197．对象的删除选中对象，按“del”键可以删除。8．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轴方向选择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

在源对象要对齐的法线位置单击，可以看到对象表面该位置出现一根兰色的法线，然后到目标对象上需要对齐的法线位置单击，在单击处出现一根绿色的法线，那么源对象的法线将与目标对象的法线重合。（4）放置高光

在场景中添加一个泛光灯，将鼠标移到泛光灯上单击并拖曳鼠标到对象需要放置高光的位置即可。法线对齐放置高光21简单三维物体的建模221．标准基本体的创建2．扩展基本体平面对象的创建231.样条线的创建2.NURBS曲线的创建编辑修改器241．修改命令面板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。3．常用修改器25（1）编辑样条线（EditSpline）

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。编辑样条线修改器顶点类型常用顶点修改命令常用样条线修改命令（2）挤出修改器（Extrude）26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（3）车削修改器（Lathe）车削是通过旋转的方法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27（4）弯曲修改器（Bend）弯曲修改器主要用于对物体进行弯曲修改。圆柱体参数弯曲180度限制弯曲并移动弯曲中心点的效果添加2个弯曲修改器，均弯曲180度，调整第1个弯曲修改器的中心28（5）编辑网格（EditMesh）主要用于对三维网格物体的细节进行调节。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29（6）FFD修改器

对物体进行空间变形修改例如：用FFD长方体对管状体进行变形修改，构造一把剑的造型。管状体参数FFD长方体修改器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304．修改器综合应用举例31

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5．图形放样32

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在路径的50%处缩小到一点下半段进行了扭曲变形放样得到的床放样得到的窗帘窗帘收缩并镜象复制添加了UVW贴图33材质和贴图34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2．材质的参数设置着色类型特点Anisotropic（各向异性）创建一种带有非圆、“各向异性”高光的曲面，非常适用于对头发、玻璃或金属建模。Blinn（胶性）默认着色方式，创建带有一些发光度的平滑曲面，是一种通用的明暗器，基本上适用所有物体。如玻璃与塑料等。Metal（金属）创建有光泽的金属效果，主要应用于金属物体。Multi-Layer（多层高光）具有两个各向异性高光，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）创建平滑的无光曲面，如布、织物或陶瓦等，类似于Blinn。Phong（塑性）创建带有一些发光度的平滑曲面，与Blinn类似，但不处理高光。适合创建玻璃与塑料等。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)产生半透明效果，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。35（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。着色方式下面是茶壶的各种渲染效果36（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373．常用材质38（1）顶/底顶/底交换顶/底混合（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。39（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。404．贴图

除了给三维物体指定相应的材质，还经常需要给物体进行贴图指定，使物体的外表更加的丰富多彩。（1）贴图类型①2D贴图：属于二维平面图像，用于环境贴图，创建场景背景或映射在几何体的表面。主要包括渐变、渐变坡度、平铺、棋盘格、位图和旋涡等，其中最常用也是最简单的二维贴图是“位图”，其它二维贴图都是由程序生成的。②3D贴图：是程序生成的三维模板。例如“木材”贴图，赋予对象的内部也有纹理，被赋予这种材质的物体切面纹理与外部纹理是相匹配的。三维贴图不需要贴图坐标。③合成器：以一定的方式混合其它颜色和贴图，主要包括RGB相乘、合成、混合和遮罩。④颜色修改器：改变材质像素的颜色，主要包括RGB染色、顶点颜色和输出。⑤其它：用于特殊效果的贴图，主要包括薄壁折射、法线凹凸、反射/折射、光线跟踪和平面镜等。41（2）贴图坐标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，这个坐标就是确定二维贴图如何映射在物体上。贴图坐标不同于场景中的XYZ坐标系，使用的是UV或UVW坐标