3Dmax-三維設(shè)計(jì)第6單元--3ds-Max動(dòng)畫(huà)技術(shù)

1、3單元導(dǎo)讀單元導(dǎo)讀隨著科技的不斷發(fā)展,動(dòng)畫(huà)藝術(shù)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(dòng)畫(huà)制作者提供了更好的發(fā)揮空間,因此,動(dòng)畫(huà)制作這個(gè)充滿希望的行業(yè)已被視為未來(lái)社會(huì)中經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的重要角色。3dsMax以其強(qiáng)大的動(dòng)畫(huà)制作技術(shù),在廣告、媒體、影視娛樂(lè)、建筑裝飾、工業(yè)設(shè)計(jì)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(yīng)用。利用3dsMax制作三維動(dòng)畫(huà),只需制作出靜態(tài)的模型或場(chǎng)景,然后再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理加入動(dòng)畫(huà)效果,就會(huì)形成三維動(dòng)畫(huà)了。其制作流程大致可分為六個(gè)步驟:建立模型、編輯模型、指定材質(zhì)、設(shè)定燈光和渲染合成。4單元導(dǎo)讀單元導(dǎo)讀3dsMax制作動(dòng)畫(huà)的種類(lèi)大致可以分為:(1)基

2、本變換動(dòng)畫(huà)對(duì)物體進(jìn)行移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放的動(dòng)畫(huà)變化。(2)參數(shù)動(dòng)畫(huà)幾乎所有的可以調(diào)節(jié)數(shù)值的參數(shù)都可以記錄成動(dòng)畫(huà),如彎曲度、燈光的強(qiáng)弱、攝影機(jī)的焦距、材質(zhì)的光澤度等。(3)角色動(dòng)畫(huà)主要根據(jù)人物或動(dòng)物制作帶有擬人色彩的動(dòng)畫(huà)效果,它涉及了骨骼、皮膚、表情變形、正向反向動(dòng)力學(xué)、約束等概念,是一套完整的制作流程。5單元導(dǎo)讀單元導(dǎo)讀(4)粒子動(dòng)畫(huà)使用粒子系統(tǒng)制作動(dòng)畫(huà)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(dòng)力學(xué)動(dòng)畫(huà)直接使用基于物理算法的特性進(jìn)行物體的受力、碰撞、液體流動(dòng)等動(dòng)態(tài)模擬,可以很容易并且精確地制作出仿真運(yùn)動(dòng)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(fēng)力、螺旋力等。66.1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)是以人類(lèi)視覺(jué)的原理為基礎(chǔ)的。如果在一定時(shí)間內(nèi)觀看一系列連續(xù)的靜止圖片,我們就會(huì)感覺(jué)它們是連續(xù)的運(yùn)動(dòng),這就是動(dòng)畫(huà)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(duì)象設(shè)置變換的參數(shù)以創(chuàng)建動(dòng)畫(huà),也可以創(chuàng)建關(guān)鍵幀來(lái)完成動(dòng)畫(huà),只要我們創(chuàng)建了關(guān)鍵幀,中間的幀可以由計(jì)算機(jī)完成,這要比傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的制作方便快捷很多。通常一分鐘的動(dòng)畫(huà)大概需要720到1800個(gè)單獨(dú)的圖像,如果作為傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)來(lái)制作,一部動(dòng)畫(huà)就需要幾百位的動(dòng)畫(huà)師繪制原畫(huà),浪費(fèi)許多的時(shí)間和精力,使用三維軟件則只需要?jiǎng)赢?huà)師將第一幀、關(guān)鍵幀和最后一幀畫(huà)出來(lái),中間的幀就由計(jì)算機(jī)自動(dòng)

4、生成了,這樣動(dòng)畫(huà)的制作就變得十分簡(jiǎn)單了。76.1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)在3dsMax中,時(shí)間的運(yùn)用對(duì)制作動(dòng)畫(huà)來(lái)說(shuō)是十分重要的,3dsMax中的默認(rèn)動(dòng)畫(huà)長(zhǎng)度為100幀,可以根據(jù)我們自己的需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整,在“時(shí)間配置”對(duì)話框中操作時(shí)間控制器完成調(diào)節(jié)。單擊狀態(tài)框中的 按鈕。86.1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)NTSC:美國(guó)和日本使用的時(shí)間制式,為每秒30幀。PAL:我國(guó)和歐洲使用的時(shí)間制式,為每秒25幀。電影:電影所使用的時(shí)間制式,為每秒24幀。自定義:自定義幀速率,可以通過(guò)設(shè)置下面的FPS數(shù)值來(lái)定義。96.1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)開(kāi)始時(shí)間:設(shè)置動(dòng)畫(huà)的開(kāi)始時(shí)間。結(jié)束時(shí)間:設(shè)置動(dòng)畫(huà)的結(jié)束時(shí)間。長(zhǎng)度:設(shè)置動(dòng)畫(huà)的時(shí)間長(zhǎng)度。幀數(shù):設(shè)置所創(chuàng)建

5、的動(dòng)畫(huà)中的幀數(shù)。106.1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)在3dsMax中創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)一般有以下幾個(gè)步驟:1.單擊 按鈕,打開(kāi)動(dòng)畫(huà)記錄。2.將關(guān)鍵幀拖動(dòng)到想要?jiǎng)?chuàng)建的時(shí)間點(diǎn)上。3.將場(chǎng)景中想要?jiǎng)?chuàng)建動(dòng)畫(huà)的物體進(jìn)行變換,變換參數(shù)或是形狀都可以。116.1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)1.點(diǎn)擊“創(chuàng)建” “球體”,創(chuàng)建球體。如圖所示。126.1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà) 2.點(diǎn)擊 “參數(shù)”面板,按下“切片啟用” 前的,可以設(shè)置從局部X軸的零點(diǎn)開(kāi)始圍繞局部Z軸的度數(shù),如圖所示。136.1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà) 3.打開(kāi) 按鈕,開(kāi)始記錄關(guān)鍵幀,此時(shí)的第一幀就是半圓形的切片。將滑塊拖動(dòng)至100幀處,然后將球體的“切片從”數(shù)值調(diào)整為360,則此時(shí)的變化被記錄為

6、動(dòng)畫(huà)關(guān)鍵幀146.1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà) 4.再次單擊按鈕退出關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)的設(shè)置,完成關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà),單擊按鈕,可以看到球體由一個(gè)半圓形的切片旋轉(zhuǎn)變形成一個(gè)完整的球體。效果如圖所示。156.2 約束動(dòng)畫(huà) 約束動(dòng)畫(huà)用于幫助動(dòng)畫(huà)過(guò)程自動(dòng)化。它們可用于通過(guò)與其他對(duì)象的綁定關(guān)系,控制對(duì)象的位置、旋轉(zhuǎn)或縮放。 約束需要一個(gè)對(duì)象及至少一個(gè)目標(biāo)對(duì)象。目標(biāo)對(duì)受約束的對(duì)象施加了特定的限制。例如,如果要迅速設(shè)置飛機(jī)沿著預(yù)定跑道起飛的動(dòng)畫(huà),應(yīng)該使用路徑約束來(lái)限制飛機(jī)向樣條線路徑的運(yùn)動(dòng)。與其目標(biāo)的約束綁定關(guān)系可以在一段時(shí)間內(nèi)啟用或禁用動(dòng)畫(huà)。166.2 約束動(dòng)畫(huà)約束的常見(jiàn)用法如下:1.在一段時(shí)間內(nèi)將一個(gè)對(duì)象鏈接到另一個(gè)對(duì)象,如角色的

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

8、創(chuàng)建” “圖形” “線”在頂視圖中繪制一條粉筆運(yùn)動(dòng)的路徑。4.選擇圓柱體,單擊運(yùn)動(dòng)按鈕 ,在“指定控制器”中將“位置”選項(xiàng)激活成黃色。如圖所示。216.2 約束動(dòng)畫(huà)5.單擊指定控制器模塊 ,彈出“指定位置控制器”對(duì)話框,選擇“約束路徑”,點(diǎn)“確定”按鈕。如圖所示。226.2 約束動(dòng)畫(huà)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(xiàng)”設(shè)置參數(shù)。如圖所示。236.3 粒子動(dòng)畫(huà)“粒子系統(tǒng)”為隨時(shí)間生成粒子對(duì)象提供了相對(duì)簡(jiǎn)單直接的方法,以便模擬雪、雨、塵埃等效果。主要在動(dòng)畫(huà)中使用粒子系統(tǒng),3dsMax2013提供七個(gè)內(nèi)置的粒子系統(tǒng):粒子流源、噴射、超級(jí)噴射

9、、雪、暴風(fēng)雪、粒子云、粒子陣列。內(nèi)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(duì)粒子系統(tǒng)的類(lèi)型。(2)計(jì)時(shí):計(jì)時(shí)參數(shù)控制粒子在系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)。(3)渲染屬性:這些參數(shù)也是針對(duì)粒子系統(tǒng)的類(lèi)型。(4)發(fā)射器:指定場(chǎng)景中生成粒子的位置。246.3 粒子動(dòng)畫(huà)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(shè)置粒子的形狀和大小。設(shè)置初始粒子運(yùn)動(dòng)。修改粒子運(yùn)動(dòng)。256.3 粒子動(dòng)畫(huà)如果要建立不同對(duì)象或效果的模型,就要用描述方式類(lèi)似于對(duì)象或效果的粒子系統(tǒng)。如:(1)雨和雪應(yīng)使用“超級(jí)噴射”和“暴風(fēng)雪”創(chuàng)建雨和雪。這兩個(gè)粒子系統(tǒng)針對(duì)水滴(超級(jí)噴射)和翻滾的雪花(暴風(fēng)雪)效果

10、進(jìn)行優(yōu)化。添加“風(fēng)”等空間扭曲,創(chuàng)建春雨或冬雪。266.3 粒子動(dòng)畫(huà)下面使用“噴射”粒子系統(tǒng),模擬八一電影制片廠片頭動(dòng)畫(huà),了解掌握鏡頭光暈效果對(duì)粒子系統(tǒng)的影響：276.3 粒子動(dòng)畫(huà)1.單擊“創(chuàng)建” 命令面板,點(diǎn)擊“圖形” 按鈕,在繪圖工具面板中點(diǎn)擊“星形項(xiàng)。在前視圖中繪制出一個(gè)六角星的圖形star01,進(jìn)入“修改”面板中,修改其“點(diǎn)”數(shù)為5,并調(diào)整半徑大小,使得星形顯得更硬朗,如圖所示。286.3 粒子動(dòng)畫(huà)2.點(diǎn)擊“修改” 面板中的“修改器列表”下拉列表框,選擇“擠出”項(xiàng),調(diào)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(xiàng),修改相關(guān)參數(shù),如圖所示。296.3

11、粒子動(dòng)畫(huà)3.點(diǎn)擊“圖形”按鈕,在繪圖工具面板中點(diǎn)擊“文本”項(xiàng)。在前面視圖中添加一文字“中國(guó)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(diào)與五角星的關(guān)系,如圖所示。306.3 粒子動(dòng)畫(huà)4.選擇文字,點(diǎn)擊“修改”面板的“修改器列表”下拉框中的“倒角”項(xiàng),勾選“倒角值”卷展欄下的“級(jí)別2”與“級(jí)別3”項(xiàng),并調(diào)整相應(yīng)值,如圖所示。316.3 粒子動(dòng)畫(huà)5.點(diǎn)擊“創(chuàng)建”命令面板,點(diǎn)擊“幾何體”按鈕,在下拉列表中選擇“粒子系統(tǒng)”。進(jìn)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(dòng)畫(huà)查看粒子噴射方向,在最初狀態(tài)下,粒子可能?chē)娚涞姆较虺?點(diǎn)擊

12、工具欄上的“鏡像”按鈕,選擇“Y”即可向前了。326.3 粒子動(dòng)畫(huà)6.調(diào)整粒子的參數(shù)、計(jì)時(shí)數(shù),發(fā)射器的寬度等數(shù)值,如圖所示。336.3 粒子動(dòng)畫(huà)7.分別為五星、文字、粒子賦予相應(yīng)的材質(zhì)(紅色、白色、金黃色),只需要修改“漫反射”的“顏色值”即可。8.點(diǎn)擊“渲染”菜單中的“環(huán)境”命令,在“效果”選項(xiàng)夾中,點(diǎn)擊“添加”按鈕,添加“鏡頭效果”項(xiàng),如圖所示。346.3 粒子動(dòng)畫(huà)9.在“環(huán)境和效果”窗口中點(diǎn)中“鏡頭效果參數(shù)”卷展欄下的“Glow”加入到右側(cè)區(qū)域。在視圖中右鍵點(diǎn)擊粒子系統(tǒng),選擇“對(duì)象屬性”命令,將“對(duì)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(duì)象ID”改為1

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

14、面屬性。376.4 動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫(huà)要設(shè)置動(dòng)力學(xué),請(qǐng)執(zhí)行下列操作:(1)為模擬中包含的對(duì)象分配材質(zhì),然后在材質(zhì)編輯器的“動(dòng)態(tài)屬性”卷展欄中調(diào)整曲面特性。(對(duì)反彈球而言,要使用此選項(xiàng)創(chuàng)建類(lèi)似于橡皮的曲面。)(2)如果使用的是鏈接的層次,請(qǐng)?jiān)凇皩哟?鏈接信息”面板中設(shè)置“移動(dòng)”和“旋轉(zhuǎn)”鎖定,以便限制鏈接對(duì)象的運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。(3)根據(jù)需要在場(chǎng)景中創(chuàng)建空間扭曲效果。(對(duì)反彈球而言,需要使用“重力”空間扭曲。)(4)使用“動(dòng)力學(xué)”工具創(chuàng)建新的模擬。指定模擬中包含哪些對(duì)象、哪些效果會(huì)影響哪些對(duì)象以及哪些對(duì)象應(yīng)該與哪些對(duì)象發(fā)生碰撞。(對(duì)反彈球而言,因?yàn)榍蚺c地面相互碰撞,所以它們都位于場(chǎng)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(dòng)力學(xué)動(dòng)畫(huà)“動(dòng)力學(xué)”卷展欄包含所有的曲面動(dòng)力學(xué)控件,如圖所示。396.4 動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫(huà)下面使用空間扭曲中的風(fēng)力、重力系統(tǒng),模擬紅旗飄揚(yáng)的動(dòng)畫(huà),了解掌握動(dòng)力學(xué)的基本設(shè)置及應(yīng)用。利用貼圖創(chuàng)建旗子場(chǎng)景,添加風(fēng)力使旗子飄動(dòng)起來(lái),添加重力模擬旗子輕微下墜的效果,并利用導(dǎo)向器使旗子的飄揚(yáng)更逼真,最終效果如圖所示。406.4 動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫(huà)任務(wù)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(shè)置它的長(zhǎng)度為160個(gè)單位值,寬度為220個(gè)單位值,然后設(shè)置它的長(zhǎng)度和寬度的分段數(shù)為10,如圖所示。416.4 動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫(huà)任務(wù)解析:2.在頂視圖中,平面的左側(cè)創(chuàng)建圓

16、柱體,指代旗桿并附上模擬金屬效果的材質(zhì)。3.創(chuàng)建風(fēng)力、重力,選擇創(chuàng)建 空間扭曲 重力,在頂視圖中創(chuàng)建一個(gè)垂直向下的重力;再點(diǎn)擊按鈕“風(fēng)”,將左視圖改為右視圖,創(chuàng)建風(fēng)力系統(tǒng),如圖所示。426.4 動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫(huà)任務(wù)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(gè)“網(wǎng)格選擇”修改命令,點(diǎn)擊“頂點(diǎn)”的次物體層級(jí),在前視圖中框選頂點(diǎn),只排除靠近旗桿的一列頂點(diǎn)不選,如圖所示。436.4 動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫(huà)任務(wù)解析:5.在選中的頂點(diǎn)基礎(chǔ)上再添加一個(gè)“柔體”修改命令,在這一命令面板的下方有“力和導(dǎo)向器”的設(shè)置。點(diǎn)擊“添加”按鈕,在視圖中點(diǎn)擊“風(fēng)”的圖標(biāo),將其引入到設(shè)置面板中,如圖所示。446.4 動(dòng)力學(xué)

17、動(dòng)畫(huà)任務(wù)解析:6.將設(shè)置面板最下方的“顯示彈力線”勾選,在面板的上方點(diǎn)擊“創(chuàng)建簡(jiǎn)單軟體”按鈕,進(jìn)入權(quán)重和彈力線層級(jí),在視圖中可看到密密麻麻的紅色彈力線,如圖所示。456.4 動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫(huà)任務(wù)解析:7.設(shè)置飄動(dòng)效果。將修改面板頂部的“使用跟隨彈力”和“使用權(quán)重”兩個(gè)勾選項(xiàng)取消。然后播放動(dòng)畫(huà)進(jìn)行觀察,會(huì)發(fā)現(xiàn)物體拉伸強(qiáng)度很大,設(shè)置其“拉伸”的參數(shù)為1.0“剛度”參數(shù)6.0,播放動(dòng)畫(huà)觀察。在視圖中選中“風(fēng)力”圖標(biāo),設(shè)置力“強(qiáng)度”值為0.1,風(fēng)“湍流”值為1.0,播放動(dòng)畫(huà)觀察效果,如圖所示。466.4 動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫(huà)任務(wù)解析:8.增加導(dǎo)向板,選擇 創(chuàng)建空間扭曲 導(dǎo)向器 層級(jí),在頂視圖中創(chuàng)建一個(gè)“導(dǎo)向球”,設(shè)置它的“圖標(biāo)直徑”為100,將它放在圖1-6-36所示的位置。打開(kāi)動(dòng)畫(huà)記錄鈕,將時(shí)間滑塊放置到100偵,在視圖中移