1、1动画初步 2高级动画技巧 第第8章章 动画制作动画制作 课堂练习创建“从桌面滚落的玻璃球”动画 课堂练习创建“随波逐流的树叶”动画 动画初步1.动画原理和分类 认识“关键帧”使用“运动命令面板”动画初步1.使用“轨迹视图”在在3ds Max 3ds Max 中制作动画也是利用了这一原理，但制作过程更简单，用户只中制作动画也是利用了这一原理，但制作过程更简单，用户只需创建出动画的起始帧、关键帧（记录运动物体关键动作的图像）和结束需创建出动画的起始帧、关键帧（记录运动物体关键动作的图像）和结束帧，系统就会自动计算并创建出动画起始帧、关键帧和结束帧之间的中间帧，系统就会自动计算并创建出动画起始帧、
2、关键帧和结束帧之间的中间帧。最后，对动画场景进行渲染输出，即可生成高质量的三维动画。帧。最后，对动画场景进行渲染输出，即可生成高质量的三维动画。动画原理和分类动画原理动画原理看过露天电影的人都知道，电影放映就是使用强光照射不断移动的电影胶看过露天电影的人都知道，电影放映就是使用强光照射不断移动的电影胶片，将胶片上连贯的影像投射到电影银幕上。那么，为什么这些单个的影片，将胶片上连贯的影像投射到电影银幕上。那么，为什么这些单个的影像在连续播放时，就变成了人们看到的电影呢？像在连续播放时，就变成了人们看到的电影呢？这是利用了人眼的这是利用了人眼的“视觉滞留视觉滞留”特性，当某一事物消失后，其影像仍会
3、在特性，当某一事物消失后，其影像仍会在人眼的视网膜上滞留人眼的视网膜上滞留0.10.40.10.4秒左右。因此，只要将一系列相关连的静止秒左右。因此，只要将一系列相关连的静止画面以短于视觉滞留时间的间隔进行连续播放，在人眼中看到的就是连贯画面以短于视觉滞留时间的间隔进行连续播放，在人眼中看到的就是连贯的动作，摇晃火把时看到一条光带就是这个原因。的动作，摇晃火把时看到一条光带就是这个原因。设置动画时间设置动画时间 3ds max是根据时间来时间来定义动画义动画的，最小的时间单时间单位是点（Tick），一个个点相当当于1/4 800秒。但是在用户户界面中，默认认的时间单时间单位是帧帧。但是需要注意
4、的是，帧并帧并不是严严格的时间单时间单位。同样样是25帧帧的图图像，对对于NTSC制式电视来讲电视来讲，时间长时间长度不够够1秒，对对于PAL制式电视来电视来讲讲，时间长时间长度正好1秒，对对于电电影来讲来讲，时间长时间长度大于1秒。由于3ds max记录与时间记录与时间相关关的所有数值数值，因此在制作完动画动画后再改变帧变帧和输输入格式，系统将统将自动进动进行调调整以适应应改变变。默认认情况况下，3ds max显显示时间时间的单单位为帧为帧，帧帧速率为为每秒30帧帧。单击时间单击时间控制工具中的 按钮钮或在播放按钮钮 上右击击，可以打开开Time Configuration对话对话框来来改变
5、帧变帧速率和时间时间的显显示等设设置。模型动画：这类动画是通过记录不同时间点模型中修改器参数的变化情况或模型的位置、角度、缩放程度的变化情况创建的，下图所示为通过记录路径变形修改器的参数调整情况创建的三维文字沿路径运动的动画效果。动画原理和分类动画分类动画分类 根据操作对象的不同，根据操作对象的不同，3ds Max 93ds Max 9创建的动画大致可分为如下四种类型。创建的动画大致可分为如下四种类型。材质动画：这类动画是通过记录不同时间点材质属性的变化创建的。灯光动画：这类动画是通过记录不同时间点灯光照射方向、照明效果等的变化创建的，下图所示为使用自由聚光灯创建的灯光跟踪照射动画效果。摄影机
6、动画：这一类动画是通过记录不同时间点摄影机位置、观察方向和视角的调整情况创建动画，下图所示为使用自由摄影机创建的环游拍摄动画的效果。动画原理和分类 关键帧设置操作按钮时间配置按钮动画预览播放工具条层级面板运动面板时 间 工 具条曲线编辑器按钮“时间配置时间配置”工具工具 ：单击此按钮后，将打开“时间配置窗口”，在此窗口中可以对动画的长度，帧频等进行设置，具体设置方法，将在下边讲述。“曲线编辑器曲线编辑器”：单击此按钮后，可打开曲线编辑器，在此窗口中可对动画的运动轨迹进行编辑、修改或设定。“关键帧设置关键帧设置”工具工具：此组按钮用于添加关键帧（或自动添加关键帧），选择对象或选择要显示的关键帧等
7、。“动画预览播放动画预览播放”工具：工具：此组按钮用于预览播放我们制作的3DMAX动画。“运动面板运动面板”：使用这一命令面板可以通过添加3DMAX内置的动画效果，影响动画的位置、旋转和变比等。“层级面板层级面板”：此面板主要用于创建复杂的运动和模拟关节等运动，比如可以对对象的轴点、反向动力、链接关系等进行设定。认识“关键帧”关键帧就是记录运动物体关键动作的图像，使用关键帧就是记录运动物体关键动作的图像，使用3ds Max 93ds Max 9制作动画时，制作动画时，关键是记录动画的关键帧，下面所示为通过记录动画的关键帧制作关键是记录动画的关键帧，下面所示为通过记录动画的关键帧制作“舞动舞动的
8、音符的音符”动画的操作。动画的操作。认识“关键帧”认识“关键帧”指定控制器：使用该卷展栏中的参数可以为运动物体指定动画控制器，以附加其他的运动效果，下图所示为添加控制器的操作。使用“运动”命令面板单击命令面板中的单击命令面板中的“运动运动”标签可以打开标签可以打开“运动运动”命令面板，利用该面板命令面板，利用该面板中的参数可以为物体添加动画控制器、查看和调整各关键帧处物体的动画中的参数可以为物体添加动画控制器、查看和调整各关键帧处物体的动画参数、调整物体的运动轨迹等，各参数的作用具体如下。参数、调整物体的运动轨迹等，各参数的作用具体如下。PRS参数：如下面左图所示，使用该卷展栏中的参数可以添加
9、或删除物体的位置关键帧、旋转关键帧和缩放关键帧。使用“运动”命令面板关键点信息（基本/高级）：如下面右侧两图所示，“关键点信息（基本）”卷展栏中的参数用于设置各关键帧处动画的参数及参数输入输出曲线的类型；“关键点信息（高级）”卷展栏中的参数用于控制动画参数在关键帧附近的变化速度。轨迹：单击此按钮可以切换到“轨迹”选项卡，此时在视图中将显示出选中运动物体的运动轨迹，如图8-16所示。单击选中“子对象”按钮后，即可调整物体运动轨迹中关键点的位置，以调整其形状；单击“转化为”按钮可以将物体的运动轨迹转换为可编辑样条线；使用“转化自”按钮可以指定一条曲线作为物体的运动轨迹。使用“运动”命令面板 使用“
10、轨迹视图”单击工具栏中的单击工具栏中的“曲线编辑器曲线编辑器”按钮可打开当前场景的按钮可打开当前场景的“轨迹视图轨迹视图”对话对话框，如下图所示。对话框的左侧列出了场景中所有对象的参数树。选中设框，如下图所示。对话框的左侧列出了场景中所有对象的参数树。选中设置了动画的对象后，系统会自动选中参数树中相应的参数，并在对话框右置了动画的对象后，系统会自动选中参数树中相应的参数，并在对话框右侧显示出该参数随时间变化的轨迹曲线。侧显示出该参数随时间变化的轨迹曲线。减少关键点：单击此工具将打开右图所示“减少关键点”对话框。设置好阈值后，单击“确定”按钮，即可根据阈值精简轨迹曲线中的关键点，常用来消除手绘轨
11、迹曲线中不必要的关键点。移动关键点：此工具用于调整选中关键点在轨迹视图中的位置。使用“轨迹视图”利用对话框工具栏中的工具调整轨迹曲线的形状，即可调整对象的运动效利用对话框工具栏中的工具调整轨迹曲线的形状，即可调整对象的运动效果。下面介绍几个比较常用的轨迹曲线调整工具，具体如下。果。下面介绍几个比较常用的轨迹曲线调整工具，具体如下。滑动关键点：使用此工具向左（或向右）移动关键点时，轨迹曲线中关键点左侧（或右侧）的部分将随之移动相同的距离。添加关键点：使用此工具可以在轨迹曲线中插入关键点。绘制曲线：使用此工具可以为选中的参数绘制轨迹曲线，或使用手绘方式编辑原有的轨迹曲线。将切线设置为自动：单击此按
12、钮，系统将调整选中关键点处切线的斜率，且关键点两侧将出现蓝色的虚线控制柄，用于手动调整关键点处切线的斜率，如下面左侧两图所示。将切线设置为自定义：单击此按钮，关键点处切线的斜率不变，但关键点两侧会出现黑色实线控制柄，用于调整关键点处切线的斜率，如下面右图所示。使用“轨迹视图”将切线设置为快速：单击此按钮，系统将调整选中关键点处切线的斜率，使参数在关键点附近快速增加或快速减少，如下面左图所示。将切线设置为慢速：单击此按钮，系统将调整选中关键点处切线的斜率，使参数在关键点附近的变化变为缓慢增加或缓慢减少，如下面中图所示。将切线设置为阶跃：单击此按钮，轨迹曲线在关键点处变为阶跃曲线，如下面右图所示，
13、此时参数在关键点处的变化为阶跃式的突变。将切线设置为线性：单击此按钮，关键点两侧的线段将变为直线段，类似于可编辑样条线中的角点型顶点，如下面左图所示，此时参数在关键点附近匀速增加或减少。使用“轨迹视图”将切线设置为平滑：单击此按钮，关键点两侧将变为平滑的曲线段，类似于样条线中的平滑型顶点，如下面右图所示。课堂练习创建“从桌面滚落的玻璃球”动画 课堂练习创建“从桌面滚落的玻璃球”动画 在本例中，我们将创建在本例中，我们将创建“从桌面滚从桌面滚落的玻璃球落的玻璃球”动画，读者可通过此动画，读者可通过此例进一步熟悉例进一步熟悉3ds Max 9创建动画创建动画的流程，并学会使用轨迹视图调整的流程，并
14、学会使用轨迹视图调整物体的运动轨迹。物体的运动轨迹。然后在轨迹视图中调整玻璃球旋转和移动的轨迹，调整玻璃球的滚动过程。然后在轨迹视图中调整玻璃球旋转和移动的轨迹，调整玻璃球的滚动过程。课堂练习创建“从桌面滚落的玻璃球”动画在本例中，我们首先通过记录玻璃球旋转和移动的关键帧，创建玻璃球的在本例中，我们首先通过记录玻璃球旋转和移动的关键帧，创建玻璃球的滚动动画；滚动动画；课堂练习创建“从桌面滚落的玻璃球”动画课堂练习创建“从桌面滚落的玻璃球”动画最后，对场景进行渲染输出，获得最后，对场景进行渲染输出，获得“从桌面滚落的玻璃球从桌面滚落的玻璃球”动画。动画。课堂练习创建“从桌面滚落的玻璃球”动画“从
15、桌面滚落的玻璃球从桌面滚落的玻璃球”动画的效果如下图所示动画的效果如下图所示 高级动画技巧2.动画约束 路径约束 方向约束 高级动画技巧2.附着约束 位置约束 注视约束 曲面约束 实例1 膨胀的小球简单动画的制作 单击“球体”按钮1单击自动关键点按钮2选择“创建”标签下的“几何体”标签3在透视图中画一个小球4将时间控制滑块移动到时间轴的最后一帧5选择“均匀缩放”按钮，将小球放大去掉“自动关键点”按钮的选中状态后，单击“播放动画”按钮，您就可以见到正在播放的动画了 6选中小球7这是动画播放过程的视图，小球由小变大，然后再由小变大，并重复播放选中上边实例中创建的小球，单击“运动”标签，可以打开“运
16、动命令”面板 运动命令面板 在“运动”标签下，在“参数”状态下，如图所示，我们主要可以进行如下操作。添加“指定控制器”，“控制器”就是控制小球运动附加效果的控制器，比如可以添加“噪波位置”控制器，让小球在缩放的过程中抖动（详见下边实例）；“PRS参数”控制栏，以及下边的几个控制栏，主要可以实现添加/删除关键点，并设置关键点的状态等操作。实例2 将要爆炸的小球 单击“指定控制器”按钮3选中“小球”，单击“运动”标签单击“指定控制器”前的加号，展开“指定控制器”标签栏，选中“位置：位置XYZ”项12选择“噪波位置”项，单击“确定”按钮4完成此控制器的添加，单击“播放动画”按钮，您就可以见到躁动并放
17、大的小球了约束动画 1 附着约束 附着约束可以将一个对象的位置附着到另一个对象的面上（目标对象不用必须是网格，但必须能够转化为网格），当被附着的物体发生移动、变形等运动时，附着物会跟随着移动。附着约束中，在不同的关键帧，可以为附着物设置不同的关键点，这样可以令物体始终处在附着物的上边，所以可以制作如人物走动或木块漂移等效果。下边制作一个“木块漂移”的例子，来熟悉一下附着约束。制作一个“波浪”2使用“长方体”按钮画一个如图所示的长方体作为“木块”1选中“长方体”，选择“动画”“约束”“附着约束”命令3将“长方体”引出的约束线移动到“波浪”的面上，并单击4拖动时间滑块，您将会见到“木块”随着“波浪
18、”滚动 单击“自动关键帧”按钮，打开“自动关键帧”模式，选中“长方体”并切换到“运动”面板5使用鼠标拖动面板，单击“设置位置”按钮，在不同的关键帧，拖动“木块”到不同的位置6关闭“自动关键帧”模式，单击“播放”按钮，我们将见到如图所示的播放效果 2 曲面约束 下边制作一个“小球围绕圆柱旋转”的例子。“曲面约束”能在曲面对象的表面上，定位另一对象。“曲面约束”与“附着约束”类似，但是能够用作曲面约束的曲面对象有限制，即它们的表面必须是能用参数来表示的，比如“球体”、“圆锥体”、“圆柱体”、“圆环”和“四边形面片”和“放样对象”等。选中“圆球”，并单击“层”面板下、“轴”下的“仅影响轴”按钮，以调
19、整圆球坐标轴的位置，令其位于如下图“顶视图”的位置 1在设计视图中画一个“圆柱体”和“圆球”调整原则是令坐标轴心位于球的表面上，并令小球的大部分位于X、Y轴的夹角内2选中“小球”，选择“动画”“约束”“曲面约束”命令，出现约束连线 3拖动连线，单击“圆柱”，将其连接到“圆柱”的曲面上4选中“对齐到U”按钮5单击“自动关键点”按钮，打开“自动关键点”模式保持“小球”的选中状态，打开“运动”控制面板，在“曲面选项”栏中，将“U向位置”调整为“200”，将“V向位置”调整为“80”“U向位置”就是小球旋转的角度，“V向位置”就是“小球”的移动高度，可根据圆柱的高度进行调整67取消“自动关键点”，播放
20、动画，您就会看到小球绕着“圆柱”旋转的动画了 8“小球”会像“粘”在“圆柱”表面上一样，围着圆柱绕动 3 路径约束 下边制作一个“恐怖电影”中经常使用的“移动的树”的例子。“路径约束”可以约束一个对象沿着样条线或在多个样条线的平均距离间的进行移动。作为“路径”的样条线可以是任意类型的“线”。“样条线”的长短和影片的“运行时间”（帧数）决定了物体的运行速度。另外可定义运行物体的轴向与“样条线”一致，这样可令运行物体的“躯干”与“样条线”平行。在“创建”面板下、“几何体”、“AEC扩展几何体”中找到一般的橡树图标，创建一棵橡树1使用“曲线”工具画一条曲线 2保持“树”的选中状态，选择“动画”“约束
21、”“路径约束”命令，出现约束连线 3拖动连线，单击“曲线”，将“树”的“约束路径”设置到“曲线”上4右击“路径曲线”在弹出的快捷菜单中，选择“隐藏当前选择”命令5单击“播放”按钮，可以查看动画效果 6这是“移动的橡树”动画播放的效果，“橡树”不断靠近屏幕，流露出恐怖的森人气息 4 位置约束 下边制作一个“圆锥体”被约束到圆柱上的例子。“位置约束”可令一个物体跟随另外一个物体移动，“位置约束”的“权重值”决定跟随物体相对移动物体移动的幅度。“位置约束”的好处是无需组合而保持物体的重心位置。使用“圆柱”和“圆锥”工具分别画一个“圆柱”和“圆锥”，并调整为如图所示的位置 1选中“圆锥”，选择“动画”
22、“约束”“位置约束”命令，出现约束连线，单击“圆柱”完成连接2保证“圆锥”选中，在“运动”面板中，选中“保持初始偏移”单选按钮，移动“圆柱”，“圆锥”将会跟着移动3 使用参数关联 下面我们举一个简单的小球移动的例子来说明“参数关联”的使用。“参数关联”就是让一个物体做出某个动作时，另外一个物体跟随做某个动作（如齿轮，具体见下边实例4）。“参数关联”是实现自动化的重要手段之一，实际上就是用一个参数来控制另外一个参数，甚至2个参数可以相互控制。在操作面板中创建一个“小球”和一个“立方体”，并放到如图所示的位置 1右键单击“小球”，并选择“关联参数”命令选择“变换”“位置”“X位置”命令，系统出现白
23、色连线单击“立方体”，选择“变换”“位置”“X位置”命令2345单击“连接”按钮当“立方体”在X轴移动时，“小球”也会跟着移动，而在别的方向移动时“小球”不动 在“参数关联”对话框中，单击“双向连接”按钮6 实例4 转动的齿轮 画如图所示的两个齿轮，齿轮的个数是18到12个右键单击“蓝色”的齿轮，弹出快捷菜单，选择“关联参数”命令 1选择“变换”“旋转”“Z轴旋转”命令2单击“立方体”，选择“变换”“位置”“Z轴旋转”命令3单击“双向连接”按钮 4单击“连接”按钮设置小齿轮的旋转角度为“-18*Z_轴旋转/12”56选中“蓝色的齿轮”，右键单击“选择并旋转”按钮，弹出“旋转变换输入”对话框7单击“自动关键点”按钮，移动时间滑块，将其拖动到第100帧去掉“自动关键点”按钮的单击状态，单击播放按钮，您就可以见到两个齿轮同时转动的场面了810设置Z轴的旋转角度为360度9
