第9章 动画设计,9.1 动画制作概述 9.2 动画的制作方法 9.3 使用修改参数制作动画 9.4 使用运动命令面板制作动画 9.5 轨迹视图 9.6 空间扭曲变形动画 9.7 层级面板与IK动画 9.8 角色动画 思考题,9.1 动画制作概述,在3ds max中，只要按下Auto Key(自动关键帧)动画记录开关，几乎所有的变换操作都能够被记录为动画。只是这种动画制作方式相对较为简单。我们可以利用动画命令面板、Track View(轨迹视图)等工具制作更为复杂的动画，以满足不同动画效果的需要。 在进行动画制作之前，先要弄清几个常用的动画概念。,1动画的相关概念 1) 帧与关键帧 动画即是将一幅幅相关联的静止画面快速连续地进行播放，利用人眼的视觉残留现象而产生的连续的动作效果。通常电视、电影的制作便是根据这一原理来进行的，如图9-1所示。 在实际生活中，PAL制式的电视播放速度为25幅画面每秒，其中每一幅画面称为一帧，即也可以说播放速度为25帧/秒。 以前的动画纯以手工绘制完成。比如要制作一分钟的动画节目，则至少需要连续播放7201800幅画面，才能产生连贯的动作效果，可想其工作量之巨大。,图9-1 动画制作,在3ds max中，常不用逐帧控制而是用设置关键帧的方法来生成动画。所谓关键帧，是指只记录对象在运动过程中的位移、旋转、放缩以及参数变化等发生突变的时间帧位置，而中间的过渡部分由计算机自动计算生成，这些时间帧便称为关键帧。比如我们要创建一个对象在050帧的时间范围内由一个形态变为另一个形态的动画，可在第0帧处将其初始形态记录为一个关键帧，再在第50帧处将其最终形态记录为一个关键帧即可。播放动画即可看到对象从第0帧处开始由一个形态慢慢地变成另一个形态，如图9-2所示。,图9-2 播放动画,2) 动画的时间间隔 在3ds max中，其动画的时间间隔为播放速度的倒数，如播放速度为25帧每秒，则动画的时间间隔为0.04秒。我们通常以帧为单位来衡量动画的相关指标，故在实际使用过程中，要始终把握帧这个概念，以设置合理的动画长度和产生正常的播放速度。 2动画控制工具及其功用 在3ds max 6.0中，动画的控制工具主要有Time Slider and Track Bar(时间滑块和轨迹栏，如图9-3所示)和Animation and Time Controls(动画和时间控制，如图9-4所示)两大部分。,图9-3 时间滑块,图9-4 动画和时间控制面板,时间滑块可以自由地在动画的各帧之间进行切换，其下有一时间标尺，可以观看时间滑块所处的时间帧位置。时间滑块上有两个数值，前面一个数值为时间滑块所处的帧位置，后一个数值表示动画的总长度帧数。 在3ds max中，默认状况下时间标尺是隐藏着的。执行菜单命令Customize(自定义)Show UI(显示界面) Show Track Bar(显示轨迹栏)，即可将其显示在界面上。 为动画记录按钮，其具体的使用方法在动画的制作中将进行讲解。,图9-5 时间配置对话框,Time Configuration(时间配置)对话框中各参数的含义如下: Frames Rate(帧速率)项目：用来控制动画播放的时间间隔。主要有NTSC制、PAL制、Film制和Custom制四种制式。其中，NTSC制式播放的时间间隔为30帧/秒，使用该制式的国家主要是美国和日本；PAL制式的播放时间间隔为25帧/秒，使用该制式的国家主要是中国和欧洲国家；Film为电影的制式，其播放时间间隔为24帧/秒。 Time Display(时间显示)项目：用来设置动画时间的显示方式。使用默认的方式即可。, Playback(回放)项目：用来控制视图中动画播放时的速度。其中，Real(实时)表示按照指定的帧速进行播放；Active Viewport Only(仅激活的视图)表示动画只在激活的视图中才播放动画效果。其他视图是静止的；Speed(速度)选项可设置其速度为1/4X、1/2X、1X、2X或4X；Direction(方向)选项可设置其播放的方向为Forward(前进)、Reverse(后退)或Ping Pong(往复式)播放。 注：Direction(方向)方式只有在取消Real(实时)复选状态时才能被激活。, Animation(动画)项目：用来设置动画的起始帧与总长度。其中，Start Time(起始时间)和End Time(结束时间)用来设置动画的开始帧和结束帧；Length(长度)用来设置动画的长度，其数值为Start Time(起始时间)与End Time(结束时间)范围。Frame Count(总帧数)、Current Time(当前时间)则分别设置动画总帧数和当前时间滑块所处的帧位置。Re-scale Time(重放缩时间)按钮用于调整整个动画的大小。 Key Steps(关键帧设置)用于对关键帧的定位模式进行设置。,9.2 动画的制作方法,在3ds max中动画的制作方法，可以使用变换工具对物体的位置、方向、大小等进行变换操作，并记录为动画；也可以通过修改命令面板等对其相关的参数进行调节并记录为动画，如给对象加入Taper(锥化)修改器并调节其参数设置关键帧等。后一种方式用得更为普遍，我们称之为参数动画。除此之外，还可以使用动画控制器来控制对象的运动等等。 实例9-1 手动设置关键帧制作动画。,图9-6 第0帧时茶壶位置,图9-7 第100帧时茶壶位置,注：一个帧上可以同时设置移动、放缩、旋转等几个关键帧，如在第50帧处，我们还可以为茶壶加上一个旋转变化的关键帧。,图9-8 增加放缩关键帧,(3) 如果想增加一些关键帧，可用上述的方法，将时间滑块拨到相应的位置，再对茶壶进行变换操作等即可。要复制关键帧，可用鼠标单击需复制的关键帧，按住鼠标左键并配合Shift键 将该关键点在轨迹栏中移动，即可进行关键帧的复制。 要删除关键帧，可在轨迹栏上选择要删除的关键帧，按下鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选取相应的删除命令即可。如图9-9所示，即为第50帧处对茶壶进行放缩的关键帧删除。这时再单击 (播放)按钮，茶壶将只有移动动画的效果，而没有放缩动画的效果了。 此外，还可以在图9-5所示的时间配置对话框中，将动画的长度、播放动画的速度等进行调整以观看动画，在此不再赘述。,图9-9 删除第50帧处的关键帧,(4) 制作预视动画。执行菜单命令Animation(动画)Make Preview(制作预视动画)，将弹出如图9-10所示的对话框，从中设置好动画的长度为0100帧，输出尺寸为320240等。设置好后，单击Create(创建)按钮，系统便会自动生成一段动画，待其生成后，又会自动弹出默认的播放器播放动画。 (5) 动画的渲染输出。要将动画的效果进行渲染输出，可在主工具栏上单击 (渲染场景)按钮，在弹出的如图9-11所示的渲染场景对话框中，将渲染的时间设置为0100帧，输出尺寸为320240，单击渲染输出选项下的File(文件)按钮，将渲染输出的文件格式设置为*.AVI动画文件格式。,最后单击Render按钮，便可将制作的动画效果进行保存。如果想将场景保存下来，可执行FileSave或FileSave As，将其保存为*.max文件。,图9-10 制作预视对话框,图9-11 动画输出设置,9.3 使用修改参数制作动画,1实例1 实例9-2 材质的动画效果制作。 在材质编辑器中，可以对材质的颜色、贴图位置与大小、图像的剪切与放置、材质与贴图的融合量等参数进行调节，并记录为动画效果。,(1) 执行菜单命令FileReset，重置系统。在视图中创建如图9-12所示的场景。创建一个Box作为背景，再在前视图中创建文字“材质”，使用Bevel修改命令将其做成立体的文字效果。然后创建一个矩形图形，其可渲染等参数设置如图9-13所示。,图9-12 创建场景,图9-13 设置矩形的渲染参数,(2) 按M键进入材质编辑器，选取第一个示例球，将其名称设置为“背景”。选择Standard(标准材质)方式，在其过渡色贴图通道上使用如图9-14所示的贴图。 图9-14 背景贴图,(3) 在Bitmap Parameters(位图参数)卷展栏中，按下View Image(显示图像)按钮，在弹出的剪切/放置对话框中，将图像的范围框设置成第一幅画面的大小，并勾选Apply(运用)选项，如图9-15所示，剪切范围如图9-16所示。,图9-15 勾选应用,图9-16 剪切范围,图9-17 反射贴图 图9-18 材质赋予场景中的文字,图9-19 参数设置,图9-20 材质动画,注：可以在贴图通道上直接使用 *.AVI、*.FLC等格式的动画文件，得到材质动画效果。 2实例2 实例9-3 灯光动画效果制作舞台灯光效果动画。 (1) 执行菜单命令FileReset，重置系统。在视图中创建如图9-21所示的场景，并架设一部摄像机，将透视图切换成摄像机视图。并用前面所学的知识，给台面和背景以及台上的对象分别赋上不同的材质。如本例中施加给背景的材质即为上一例中所渲染输出的以*.AVI文件格式保存的动画贴图。,图9-21 创建基本场景,图9-22 创建灯光,图9-23 复制灯光,(4) 用同样的方法在背景上创建一排聚光灯(Spot04、Spot05、Spot06、Spot07、Spot08)，将其调整到如图9-24所示的位置。每盏聚光灯的参数设置如图9-25所示。,图9-24 创建背景灯光,图9-25 设置背景灯光参数,(5) 按F9键渲染场景，可得到如图9-26所示的效果。要是觉得场景过暗，可加上一盏泛光灯作为场景的补充光源，将其Multiple(强度)值设为0.4左右。,图9-26 渲染场景,图9-27 创建灯光晃动的效果,(7) 单击 (渲染场景)按钮，设置好渲染的尺寸等，便可进行动画的渲染输出了。这是一个简单的灯光动画，在后面学习了动画控制器后，我们还可以使用动画控制器控制灯光的强弱等。如图9-28所示为灯光动画中的各种状态。,图9-28 灯光强弱控制动画,9.4 使用运动命令面板制作动画,1运动命令面板概述 前面几种动画效果都是使用按钮自动记录动画关键帧的方法制作的，这种方式一般适合于相对简单的动画效果设置。接下来我们学习使用运动命令面板制作动画的方法。 运动控制命令面板如图9-29所示。运用动画命令面板，我们可以给对象指定动画控制器等，可以使对象按照设定的轨迹线进行运动，如图9-30所示。它常与Track View(轨迹视图)配合使用以制作更为复杂的动画。,运动命令面板主要分Parameters(参数)和Trajectories(轨迹)两部分。 1) Trajectories(轨迹) 单击Trajectories(轨迹)按钮，可进入轨迹控制面板，其参数如图9-29所示。 Delete Key(删除关键帧)、Add Key(添加关键帧)：可以将轨迹上的当前关键帧删除或在轨迹上添加关键帧。 Sample Range(取样范围)：用来设置轨迹与样条曲线进行转换时的范围。它与Spline Conversion(样条曲线转换)相对应。, Convert To(将轨迹转换为曲线)、Convert From(将曲线转换为轨迹)：进行曲线与轨迹的相互转换。 Collapse Transform(塌陷变换)：在设有动画的对象上产生最基本的动画关键点。,图9-29 运动命令面板,图9-30 物体以指定的轨迹进行运动,实例9-4 使用运动命令面板创建跳动的茶壶。 (1) 执行菜单命令FileReset，重置系统。在场景中创建一个茶壶，再创建一条曲线作为茶壶运动的路径，如图9-31所示。 图9-31 创建茶壶和作为路径的曲线,图9-32 将曲线转化为路径,(3) 确认茶壶处于选中状态，在运动命令面板中单击