《计算机动漫与游戏制作教程》课件-第8章

项目8三维角色动画制作任务1父子对象动画制作

任务2天体运动动画制作

任务3机械手动画制作任务4机械反向运动动画制作应用实践

通过该项目学习,学员应掌握角色动画的概念和特点,重点掌握正向运动动画和反向运动动画的制作方法和技巧,同时了解骨骼动画、二足动画以及反应器动画的基础知识。学员通过学习应具体掌握以下内容:

(1)掌握正向运动动画的制作方法和技巧。

(2)掌握反向运动动画的制作方法和技巧。

(3)了解使用骨骼系统制作动画的方法和技巧。

(4)了解使用二足骨骼系统制作动画的方法和技巧。

(5)了解使用反应器制作动画的方法和技巧。

本项目通过父子对象动画、天体运动动画、机械手臂动画等自然界中常见的物体运动动画的制作,让学员们学会在动画制作中建立父子关系,掌握正向运动动画、反向运动动画的制作方法和技巧,了解骨骼动画、二足动画以及反应器动画的基础知识。

(1)运动关系建立与特点。

(2)层级链接方法和作用。

(3)运动中心的概念和作用。

(4)正向运动的概念和动画制作方法。

(5)反向运动的概念和动画制作方法。

(6)骨骼系统的概念和动画制作方法。

(7)二足骨骼系统的概念和动画制作方法。

(8)反应器动画的概念和动画制作方法。

任务1父子对象动画制作

1.任务描述本次任务通过在3DSMAX中制作父子对象动画,重点学习运动关系、层级链接、运动中心的概念和作用,为后面的正向运动和反向运动动画学习奠定基础。

2.任务分析本任务重点在理解运动关系、层级链接、运动中心的概念和作用,掌握运动关系建立层级链接建立与撤销、运动中心调整的方法,最后完成简单的动画制作。

3.任务实施

(1)在顶视图中分别创建一个球体、一个圆环、一个锥体和一个立方体,如图8－1所示。图8－1创建四个模型

(2)单击主工具栏“选择并链接”按钮,选中球体,把从球体引出的虚线连接到圆环上,使球体成为圆环的子物体,如图8－2所示。图8－2建立链接

(3)同样方法,将圆环连接到锥体上,再将四棱锥连接到立方体。物体间的层级关系最终确定为:球体是最低级子对象,上一级是圆环体,再上一级是锥体,最高级是立方体。单击主工具栏图解视图,显示的层次效果如图8－3所示。

尝试分别移动父对象和子对象。移动父对象长方体,其他子对象也一起移动;而移动子对象时,父对象将不会移动。

图8－3层级关系

任务2天体运动动画制作

1.任务描述本次任务通过创建天体运动动画,重点学习使用层级链接建立父子关系,使用运动关系进行父物体动画设置和子物体继承动画设置,最终完成符合正向运动特点、父物体带动子物体运动的天体运动动画制作,并输出动画。

2.任务分析

本任务重点在理解运动关系、层级链接、运动中心的概念和作用的基础上,完成正向运动的天体运动动画。

3.任务实施

(1)打开3DSMAX在“创建”→“几何体”面板中,单击“球体”按钮,在顶视图中分别创建半径为120、50和20的3个球体作为太阳、地球和月球,如图8－4所示。图8－4创建模型

(2)在“创建”→“图形”面板中,单击“圆环”按钮,在顶视图中分别创建两个半径为500、100的圆形,作为地球轨道和月球轨道。如图8－5所示。图8－5创建轨道

(3)使用对齐工具,将地球轨道中心与太阳中心位置对齐。再将月球轨道中心与地球中心位置对齐。效果如图8－6所示。图8－6对齐效果

(4)单击“链接”按钮,单击并拖动圆形地球轨道的连线到太阳上,建立以太阳为父物体,地球轨道为子物体的链接关系。单击主工具栏图解视图,页面如图8－7所示。图8－7建立太阳-地球轨道链接关系

(5)单击并拖动圆形月球轨道的连线到地球上,建立以地球为父物体,月球轨道为子物体的链接关系。单击主工具栏图解视图,页面如图8－8所示图8－8建立地球-月球轨道链接关系

(6)单击动画控制区“时间配置”按钮,在对话框中将长度设置为365。如图8－9所示。图8－9设置动画长度

(8)选中地球,在动画面板“指定控制器”卷展栏项目列表中选择“位置”,单击其左上角,在对话框中选择“路径约束”。如图8－10所示。图8－10设置路径约束

(9)单击“路径参数”卷展栏中的“添加路径”按钮,选中“地球轨道”,如图8－11所示。图8－11添加路径

(10)选中月球,采用同样的方法。将月球的运动轨迹设置为月球轨道,如图8－12所示。图8－12设置月球轨道

(11)单击“曲线编辑器”按钮,在项目窗格中选中地球项目下的子项目“旋转”,右键单击。选择“指定控制器”,在弹出的对话框中选择“EulerXYZ”控制器,按单击“确定”,如图8－13所示。图8－13指定控制器

(12)选中“旋转”下的子项目“Z轴旋转”,将轨迹视图转换为曲线编辑模式,如图8－14所示。图8－14转换编辑模式

(13)单击“添加关键点”按钮,分别在第0帧和第360帧添加两个关键点,如图8－15所示。图8－15添加关键点

(14)右击第0帧关键点,在对话框中将关键点切线类型均设置为线性。右击第360帧关键点,在对话框中设置值为1314000(3600×365),并将关键点切线类型均设置为线性。这样,确定了地球沿地球轨道绕太阳一圈的旋转角度,如图8－16所示。图8－16设置关键帧参数

(15)选中月球的位置下的子项目“百分比”,单击“移动关键点”按钮,将360帧处的关键点移到第30帧处。这样,确定月球绕地球旋转一圈为一个周期(一月),如图8－17所示。图8－17移动关键帧位置

(16)单击“外围参数类型”按钮,在对话框中单击循环模式下的右向箭头,单击“确定”。这样,将月球绕地球旋转设置为循环,如图8－18所示。图8－18设置月球循环

(17)单击“播放”按钮,观察天体运行效果。发现地球在绕太阳旋转的同时,月球绕地球旋转速度过快。

(18)选中月球轨道,在层级面板中单击“链接信息”按钮,在“继承”卷展栏中取消旋转栏中X、Y、Z选中状态。这样,使月球轨道脱离地球父物体自转的继承关系,如图8－19所示。

(19)单击“播放”按钮,观察天体运行效果。这样实现了在地球绕太阳旋转一周并完成365圈自转的同时,月球绕地球转30圈并重复12次。图8－19取消旋转继承

任务3机械手动画制作

1.任务描述

本次任务在3DSMAX中制作机械手臂运动动画,制作中除了使用层级链接建立父子关系外,还要使用关键帧设置父物体运动,并要根据正向运动特点,完成整个机械手臂的运动,最终输出动画。

2.任务分析

本任务首先建立层级链接,然后重点通过设置关键帧完成各级父物体动画,各级子物体在执行自身动画的同时也继承性地执行父物体的动画,这样就完成了机械手臂这样一个复杂机械运动动画。

3.任务实施

(1)制作机械手模型:创建基座(圆台)、垂直轴(圆柱体)、连接板(C－Ext)、机械臂(圆角长方体)、支承轴(圆柱体)、机械手1(L－Ext)和机械手2(L－Ext)等7个部件。如图8－20图8－20机械臂模型

(2)单击“主工具栏”选择并链接按钮。在视图中,单击机械手1,将引出的虚线拖到水平轴上。单击机械手2,将引出的虚线也拖到水平轴上。这样,两个机械手均定义为最低一级子对象。同样方法,分别将支承轴、机械臂、连接板、支承轴及基座逐级向上链接,基座为最高一级父对象。单击打开“图表查看”按钮,最终页面如图8－21所示。

(3)在时间配置中将时间长度设置为300帧,单击“自动关键点”按钮,开始制作关键帧动画。图8－21父子关系图

(4)选中支承轴,拖动时间滑块到第20帧,在前视图中将支承轴上移一段距离,如图8－22所示。

图8－22移动支承轴

(5)选中连接杆,单击“设置关键帧”按钮,添加关键帧。拖动时间滑块到第40帧,在顶视图将连接杆旋转90度,如图8-23所示。图8-23旋转连接杆

(6)选中支承轴,单击“设置关键帧”按钮添加关键帧,拖动时间滑块到第60帧,在前视图中将支承轴下移到原来位置,如图8－24所示。图8－24下移支承轴

(7)选中连接杆,在层级面板中单击“仅影响轴”,单击居中到对象。取消仅影响轴,如图8－25所示。图8－25调整连接杆中心

(8)单击“设置关键帧”按钮,添加关键帧。拖动时间滑块到第80帧,在左视图中将连接杆向下旋转65度,如图8－26所示。图8－26旋转连接杆

(9)选中伸缩臂,单击“设置关键帧”按钮,添加关键帧。拖动时间滑块到第100帧,在参考坐标系中选择局部,沿着Z轴向下移动一段距离,如图8－27所示。图8－27移动伸缩臂

(10)在顶视图选中机械臂1,单击“设置关键帧”按钮,添加关键帧。拖动时间滑块到第120帧,旋转一定角度。采用同样的方法制作机械臂2,如图8－28所示。图8－28闭合机械臂

(11)选中伸缩臂,单击“设置关键帧”按钮,添加关键帧。拖动时间滑块到第140帧,在左视图中将伸缩臂移动回原来位置,如图8－29所示。图8－29收回机械臂

(12)选中连接杆,单击“设置关键帧”按钮,添加关键帧。拖动时间滑块到第160帧,在左视图中将连接杆旋转回原来位置,如图8－30所示。图8－30旋转连接杆

(13)选中支撑轴,单击“设置关键帧”按钮,添加关键帧。拖动时间滑块到第180帧,在前视图中将支撑轴向上移动到一定位置,如图831所示。图8－31上移支撑轴

(14)选中连接杆,单击“设置关键帧”按钮,添加关键帧。拖动时间滑块到第200帧,在顶视图将连接杆旋转回原来位置,如图8－32所示。

(15)选中支撑轴,单击“设置关键帧”按钮,添加关键帧。拖动时间滑块到第220帧,在前视图中将支撑轴向下移动到原来位置,如图8－33所示。

图8－32连接杆旋转回来

图8－33支撑轴下移

(16)选中连接杆,单击“设置关键帧”按钮,添加关键帧。拖动时间滑块到第240帧,在前视图将连接杆向下旋转一定角度,如图8－34所示。

(17)在顶视图选中机械臂1,单击“设置关键帧”按钮,添加关键帧。拖动时间滑块到第260帧,旋转一定角度。采用同样的方法制作机械臂2,如图8－35所示。图8－34连接杆向下旋转图8－35打开机械臂

任务4机械反向运动动画制作

1.任务描述本次任务在3DSMAX中制作反向运动动画,重点学习使用层级链接建立父子关系,使用关键帧设置父物体运动,使用IK完成反向动画,最终完成子物体带动所有父物体运动动画片段。

2.任务分析本任务首先要建立父子层级关系,然后通过关键帧设置、IK设置完成反向动画制作。

3.任务实施

(1)在顶视图中创建3个圆柱体(半径15,高20),2个长方体(宽高20,长100)和1个圆台(上下半径分别为22,38,高为18)。从左到右依次为:圆柱体01、长方体01、圆柱体02、长方体02、圆柱体03、圆台01。

(2)单击“选择并链接”按钮,从左到右依次链接。圆柱体01为最低一级子物体。如图8－36所示。图8－36创建模型

(3)选中圆柱体01,在层级面板中单击“IK”。在转动连接卷展栏中取消XY轴转动参数,勾选Z轴下的启动、限制、减慢,并设置参数:旋转范围是0~90,弹性为0.1,弹性强度为3,阻尼为0.5。

(4)选中Box01,在转动连接卷展栏中取消XYZ轴转动参数。

(5)选中圆柱体02,在转动连接卷展栏中取消XY轴的转动参数,勾选Z轴下的启动、限制、减慢,并设置参数:旋转范围是0~90,弹性为0.1,弹性强度为1,阻尼为0.5。

(6)选中长方体02,在转动连接卷展栏取消XYZ轴转动参数。

(7)选中圆柱体03,在转动连接卷展栏中取消XY轴的转动参数,勾选Z轴下启动、限制、减慢,并设置参数:旋转范围0~180,弹性为0.1,弹性强度为1,阻尼为1.0。

(8)选中圆台01,勾选自动终结卷展栏中自动框。设定其为链接的终点。

(9)创建1个虚拟物体作为引导物体,在层级面板中单击绑定。

(10)选中圆柱体01,拖动鼠标到虚拟物体,将两个物体绑定。

(11)单击自动关键点,为反向运动制作动画。

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