3Dmax-三維設計第6單元--3ds-Max動畫技術

1、3單元導讀單元導讀隨著科技的不斷發(fā)展,動畫藝術已由傳統(tǒng)的手工繪制,演變至如今的電腦繪制,也由于電腦為動畫制作者提供了更好的發(fā)揮空間,因此,動畫制作這個充滿希望的行業(yè)已被視為未來社會中經濟發(fā)展不可缺少的重要角色。3dsMax以其強大的動畫制作技術,在廣告、媒體、影視娛樂、建筑裝飾、工業(yè)設計與制造、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事科技及教育等方面都有廣泛的應用。利用3dsMax制作三維動畫,只需制作出靜態(tài)的模型或場景,然后再根據(jù)運動學原理加入動畫效果,就會形成三維動畫了。其制作流程大致可分為六個步驟:建立模型、編輯模型、指定材質、設定燈光和渲染合成。4單元導讀單元導讀3dsMax制作動畫的種類大致可以分為:(1)基

2、本變換動畫對物體進行移動、旋轉和縮放的動畫變化。(2)參數(shù)動畫幾乎所有的可以調節(jié)數(shù)值的參數(shù)都可以記錄成動畫,如彎曲度、燈光的強弱、攝影機的焦距、材質的光澤度等。(3)角色動畫主要根據(jù)人物或動物制作帶有擬人色彩的動畫效果,它涉及了骨骼、皮膚、表情變形、正向反向動力學、約束等概念,是一套完整的制作流程。5單元導讀單元導讀(4)粒子動畫使用粒子系統(tǒng)制作動畫效果,可用于一些特殊效果的制作,如禮花、水流、噴泉、雨雪等。(5)動力學動畫直接使用基于物理算法的特性進行物體的受力、碰撞、液體流動等動態(tài)模擬,可以很容易并且精確地制作出仿真運動效果,如下落、碰撞、變形等,使用的物理參數(shù)包括彈力、摩擦力、阻力、最大

3、靜摩擦力、重力、風力、螺旋力等。66.1 關鍵幀動畫動畫是以人類視覺的原理為基礎的。如果在一定時間內觀看一系列連續(xù)的靜止圖片,我們就會感覺它們是連續(xù)的運動,這就是動畫了,而每一幅靜止圖片就是連續(xù)的幀。在3dsMax中我們幾乎可以為任何想要的對象設置變換的參數(shù)以創(chuàng)建動畫,也可以創(chuàng)建關鍵幀來完成動畫,只要我們創(chuàng)建了關鍵幀,中間的幀可以由計算機完成,這要比傳統(tǒng)動畫的制作方便快捷很多。通常一分鐘的動畫大概需要720到1800個單獨的圖像,如果作為傳統(tǒng)動畫來制作,一部動畫就需要幾百位的動畫師繪制原畫,浪費許多的時間和精力,使用三維軟件則只需要動畫師將第一幀、關鍵幀和最后一幀畫出來,中間的幀就由計算機自動

4、生成了,這樣動畫的制作就變得十分簡單了。76.1 關鍵幀動畫在3dsMax中,時間的運用對制作動畫來說是十分重要的,3dsMax中的默認動畫長度為100幀,可以根據(jù)我們自己的需要對其進行調整,在“時間配置”對話框中操作時間控制器完成調節(jié)。單擊狀態(tài)框中的 按鈕。86.1 關鍵幀動畫NTSC:美國和日本使用的時間制式,為每秒30幀。PAL:我國和歐洲使用的時間制式,為每秒25幀。電影:電影所使用的時間制式,為每秒24幀。自定義:自定義幀速率,可以通過設置下面的FPS數(shù)值來定義。96.1 關鍵幀動畫開始時間:設置動畫的開始時間。結束時間:設置動畫的結束時間。長度:設置動畫的時間長度。幀數(shù):設置所創(chuàng)建

5、的動畫中的幀數(shù)。106.1 關鍵幀動畫在3dsMax中創(chuàng)建一個簡單的關鍵幀動畫一般有以下幾個步驟:1.單擊 按鈕,打開動畫記錄。2.將關鍵幀拖動到想要創(chuàng)建的時間點上。3.將場景中想要創(chuàng)建動畫的物體進行變換,變換參數(shù)或是形狀都可以。116.1 關鍵幀動畫1.點擊“創(chuàng)建” “球體”,創(chuàng)建球體。如圖所示。126.1 關鍵幀動畫 2.點擊 “參數(shù)”面板,按下“切片啟用” 前的,可以設置從局部X軸的零點開始圍繞局部Z軸的度數(shù),如圖所示。136.1 關鍵幀動畫 3.打開 按鈕,開始記錄關鍵幀,此時的第一幀就是半圓形的切片。將滑塊拖動至100幀處,然后將球體的“切片從”數(shù)值調整為360,則此時的變化被記錄為

6、動畫關鍵幀146.1 關鍵幀動畫 4.再次單擊按鈕退出關鍵幀動畫的設置,完成關鍵幀動畫,單擊按鈕,可以看到球體由一個半圓形的切片旋轉變形成一個完整的球體。效果如圖所示。156.2 約束動畫 約束動畫用于幫助動畫過程自動化。它們可用于通過與其他對象的綁定關系,控制對象的位置、旋轉或縮放。 約束需要一個對象及至少一個目標對象。目標對受約束的對象施加了特定的限制。例如,如果要迅速設置飛機沿著預定跑道起飛的動畫,應該使用路徑約束來限制飛機向樣條線路徑的運動。與其目標的約束綁定關系可以在一段時間內啟用或禁用動畫。166.2 約束動畫約束的常見用法如下:1.在一段時間內將一個對象鏈接到另一個對象,如角色的

7、手拾取一個棒球拍。2.將對象的位置或旋轉鏈接到一個或多個對象。3.在兩個或多個對象之間保持對象的位置。4.沿著一個路徑或在多條路徑之間約束對象。5.沿著一個曲面約束對象。6.使對象指向另一個對象的軸點。7.控制角色眼睛的“注視”方向。8.保持對象與另一個對象的相對方向。176.2 約束動畫創(chuàng)建粉筆模型和一個平滑路徑,將粉筆約束到路徑上,并通過“路徑選項”中的“傾斜”參數(shù),使粉筆沿路徑搖擺移動,效果如圖所示。186.2 約束動畫1.單擊 圓柱體,在頂視圖中創(chuàng)建一個圓柱體。如圖所示。196.2 約束動畫2.單擊修改按鈕 ,在修改器列表 中選擇錐化,設置參數(shù)。如圖所示。206.2 約束動畫3.單擊“

8、創(chuàng)建” “圖形” “線”在頂視圖中繪制一條粉筆運動的路徑。4.選擇圓柱體,單擊運動按鈕 ,在“指定控制器”中將“位置”選項激活成黃色。如圖所示。216.2 約束動畫5.單擊指定控制器模塊 ,彈出“指定位置控制器”對話框,選擇“約束路徑”,點“確定”按鈕。如圖所示。226.2 約束動畫6.在“路徑參數(shù)”面板,單擊“添加路徑” 按鈕,然后在頂視圖中單擊繪制的線路徑。并在“路徑選項”設置參數(shù)。如圖所示。236.3 粒子動畫“粒子系統(tǒng)”為隨時間生成粒子對象提供了相對簡單直接的方法,以便模擬雪、雨、塵埃等效果。主要在動畫中使用粒子系統(tǒng),3dsMax2013提供七個內置的粒子系統(tǒng):粒子流源、噴射、超級噴射

9、、雪、暴風雪、粒子云、粒子陣列。內置粒子系統(tǒng)基本上共用以下控件,如圖所示。(1)粒子特定的參數(shù):這些參數(shù)針對粒子系統(tǒng)的類型。(2)計時:計時參數(shù)控制粒子在系統(tǒng)中的動態(tài)。(3)渲染屬性:這些參數(shù)也是針對粒子系統(tǒng)的類型。(4)發(fā)射器:指定場景中生成粒子的位置。246.3 粒子動畫創(chuàng)建粒子系統(tǒng)包括以下基本步驟:創(chuàng)建粒子發(fā)射器。確定粒子數(shù)。設置粒子的形狀和大小。設置初始粒子運動。修改粒子運動。256.3 粒子動畫如果要建立不同對象或效果的模型,就要用描述方式類似于對象或效果的粒子系統(tǒng)。如:(1)雨和雪應使用“超級噴射”和“暴風雪”創(chuàng)建雨和雪。這兩個粒子系統(tǒng)針對水滴(超級噴射)和翻滾的雪花(暴風雪)效果

10、進行優(yōu)化。添加“風”等空間扭曲,創(chuàng)建春雨或冬雪。266.3 粒子動畫下面使用“噴射”粒子系統(tǒng),模擬八一電影制片廠片頭動畫,了解掌握鏡頭光暈效果對粒子系統(tǒng)的影響：276.3 粒子動畫1.單擊“創(chuàng)建” 命令面板,點擊“圖形” 按鈕,在繪圖工具面板中點擊“星形項。在前視圖中繪制出一個六角星的圖形star01,進入“修改”面板中,修改其“點”數(shù)為5,并調整半徑大小,使得星形顯得更硬朗,如圖所示。286.3 粒子動畫2.點擊“修改” 面板中的“修改器列表”下拉列表框,選擇“擠出”項,調整“參數(shù)”卷展欄下的“數(shù)量”值為24,并再次選中“修改器列表”下拉列表中“錐化”項,修改相關參數(shù),如圖所示。296.3

11、粒子動畫3.點擊“圖形”按鈕,在繪圖工具面板中點擊“文本”項。在前面視圖中添加一文字“中國人民解放軍八一電影制片廠”。并在“修改”面板中修改其大小,協(xié)調與五角星的關系,如圖所示。306.3 粒子動畫4.選擇文字,點擊“修改”面板的“修改器列表”下拉框中的“倒角”項,勾選“倒角值”卷展欄下的“級別2”與“級別3”項,并調整相應值,如圖所示。316.3 粒子動畫5.點擊“創(chuàng)建”命令面板,點擊“幾何體”按鈕,在下拉列表中選擇“粒子系統(tǒng)”。進入其面板,單擊“噴射”按鈕,在前面視圖的五角星中心附近繪制一噴射系統(tǒng)spray01,如圖所示。播放動畫查看粒子噴射方向,在最初狀態(tài)下,粒子可能噴射的方向朝后,點擊

12、工具欄上的“鏡像”按鈕,選擇“Y”即可向前了。326.3 粒子動畫6.調整粒子的參數(shù)、計時數(shù),發(fā)射器的寬度等數(shù)值,如圖所示。336.3 粒子動畫7.分別為五星、文字、粒子賦予相應的材質(紅色、白色、金黃色),只需要修改“漫反射”的“顏色值”即可。8.點擊“渲染”菜單中的“環(huán)境”命令,在“效果”選項夾中,點擊“添加”按鈕,添加“鏡頭效果”項,如圖所示。346.3 粒子動畫9.在“環(huán)境和效果”窗口中點中“鏡頭效果參數(shù)”卷展欄下的“Glow”加入到右側區(qū)域。在視圖中右鍵點擊粒子系統(tǒng),選擇“對象屬性”命令,將“對象ID”由0改為1,這樣使得找到發(fā)光源了。在“光暈元素”卷展欄下,同樣將“對象ID”改為1

13、。在“參數(shù)”選項夾下修改大小為0.2,使用原色為100,如圖所示。356.3 粒子動畫10.單擊“預覽”按鈕,即可預覽。單幀渲染效果圖如圖所示。366.4 動力學動畫“動力學”工具是動力學模擬的主要控制中心?？梢灾付M中使用的對象、對象之間的交互以及在場景中的效果。此后,可以對模擬進行“求解”,以便生成關鍵幀。對象之間的碰撞效果取決于對象的速度及其屬性。為了讓兩個對象產生碰撞,每個對象必須擁有為碰撞分配的其他對象。例如,反彈球時,地面和球是分配的碰撞對象。使用材質編輯器中的“動態(tài)屬性”卷展欄,可以為對象的曲面分配動態(tài)屬性,如摩擦和反彈。使用多維/子對象材質時,任何對象的曲面層可以具有不同的曲

14、面屬性。376.4 動力學動畫要設置動力學,請執(zhí)行下列操作:(1)為模擬中包含的對象分配材質,然后在材質編輯器的“動態(tài)屬性”卷展欄中調整曲面特性。(對反彈球而言,要使用此選項創(chuàng)建類似于橡皮的曲面。)(2)如果使用的是鏈接的層次,請在“層次/鏈接信息”面板中設置“移動”和“旋轉”鎖定,以便限制鏈接對象的運動和旋轉。(3)根據(jù)需要在場景中創(chuàng)建空間扭曲效果。(對反彈球而言,需要使用“重力”空間扭曲。)(4)使用“動力學”工具創(chuàng)建新的模擬。指定模擬中包含哪些對象、哪些效果會影響哪些對象以及哪些對象應該與哪些對象發(fā)生碰撞。(對反彈球而言,因為球與地面相互碰撞,所以它們都位于場景中。您可以為球分配要相互碰

15、撞的地面和重力效果。)386.4 動力學動畫“動力學”卷展欄包含所有的曲面動力學控件,如圖所示。396.4 動力學動畫下面使用空間扭曲中的風力、重力系統(tǒng),模擬紅旗飄揚的動畫,了解掌握動力學的基本設置及應用。利用貼圖創(chuàng)建旗子場景,添加風力使旗子飄動起來,添加重力模擬旗子輕微下墜的效果,并利用導向器使旗子的飄揚更逼真,最終效果如圖所示。406.4 動力學動畫任務解析:1.創(chuàng)建旗幟模型。選擇創(chuàng)建 幾何體中 的“平面”,在前視圖中創(chuàng)建平面,設置它的長度為160個單位值,寬度為220個單位值,然后設置它的長度和寬度的分段數(shù)為10,如圖所示。416.4 動力學動畫任務解析:2.在頂視圖中,平面的左側創(chuàng)建圓

16、柱體,指代旗桿并附上模擬金屬效果的材質。3.創(chuàng)建風力、重力,選擇創(chuàng)建 空間扭曲 重力,在頂視圖中創(chuàng)建一個垂直向下的重力;再點擊按鈕“風”,將左視圖改為右視圖,創(chuàng)建風力系統(tǒng),如圖所示。426.4 動力學動畫任務解析:4.指定軟變形修改。選擇旗幟模型,在修改面板中為其添加一個“網格選擇”修改命令,點擊“頂點”的次物體層級,在前視圖中框選頂點,只排除靠近旗桿的一列頂點不選,如圖所示。436.4 動力學動畫任務解析:5.在選中的頂點基礎上再添加一個“柔體”修改命令,在這一命令面板的下方有“力和導向器”的設置。點擊“添加”按鈕,在視圖中點擊“風”的圖標,將其引入到設置面板中,如圖所示。446.4 動力學

17、動畫任務解析:6.將設置面板最下方的“顯示彈力線”勾選,在面板的上方點擊“創(chuàng)建簡單軟體”按鈕,進入權重和彈力線層級,在視圖中可看到密密麻麻的紅色彈力線,如圖所示。456.4 動力學動畫任務解析:7.設置飄動效果。將修改面板頂部的“使用跟隨彈力”和“使用權重”兩個勾選項取消。然后播放動畫進行觀察,會發(fā)現(xiàn)物體拉伸強度很大,設置其“拉伸”的參數(shù)為1.0“剛度”參數(shù)6.0,播放動畫觀察。在視圖中選中“風力”圖標,設置力“強度”值為0.1,風“湍流”值為1.0,播放動畫觀察效果,如圖所示。466.4 動力學動畫任務解析:8.增加導向板,選擇 創(chuàng)建空間扭曲 導向器 層級,在頂視圖中創(chuàng)建一個“導向球”,設置它的“圖標直徑”為100,將它放在圖1-6-36所示的位置。打開動畫記錄鈕,將時間滑塊放置到100偵,在視圖中移