創(chuàng)建骨骼和3D動畫課件

1、第6章 創(chuàng)建骨骼和3D動畫 學(xué)習(xí)目標(biāo)了解Flash動畫中骨骼的添加、編輯、骨骼動畫的創(chuàng)建以及3D動畫的創(chuàng)建、編輯等相關(guān)知識。 學(xué)習(xí)重點重點掌握骨骼的添加、編輯、骨骼動畫的創(chuàng)建、3D動畫的創(chuàng)建、編輯等知識。 主要內(nèi)容關(guān)于骨骼動畫 創(chuàng)建與編輯骨骼動畫 創(chuàng)建3D動畫6.1關(guān)于骨骼動畫 骨骼動畫是一種依靠反向運動學(xué)原理建立的、應(yīng)用于計算機動畫的新技術(shù)，這種技術(shù)可以開發(fā)出模擬各種動物和機械運動的復(fù)雜動畫。6.1.1了解正向運動學(xué)與反向運動學(xué) 運動學(xué)的系統(tǒng)分為正向運動學(xué)和反向運動學(xué)，正向運動學(xué)就是指對于有層級關(guān)系的對象來說，當(dāng)對父對象進(jìn)行位移、旋轉(zhuǎn)或縮放操作時，其子對象也會同時進(jìn)行相應(yīng)的運動，但是，當(dāng)對子

2、對象進(jìn)行位移、旋轉(zhuǎn)、縮放操作時，其父對象不產(chǎn)生任何影響，也就是說，當(dāng)一個人的身體運動時，他的手臂、腿部都會一起運動，而當(dāng)他的手臂或腿部運動時，其身體并不會運動。而反向運動學(xué)正好相反，它的運動傳遞是雙向的，即，當(dāng)對子對象進(jìn)行移動、旋轉(zhuǎn)、縮放時，它同樣會對父對象產(chǎn)生影響。反向運動是通過一種連接各種物體的輔助工具來實現(xiàn)反向運動的，這種工具就是IK骨骼，使用IK骨骼制作的反向運動學(xué)動畫，就是骨骼動畫。6.1.3骨骼動畫的制作特點 在骨骼動畫中，骨骼鏈就是骨架，相連的兩個物體被稱之為父子層級結(jié)構(gòu)，占主導(dǎo)地位的是父對象，而從屬于父對象的就是子對象，骨骼的作用就是將父對象和子對象彼此相連。 在Flash中，

3、有兩種方式使用IK。第1種方式是通過添加將每個實例與其他實例連接在一起的骨骼，用關(guān)節(jié)連接一系列的元件實例，骨骼允許元件實例鏈一起移動、，例如，在一組影片剪輯中，每個影片剪輯都表示人體的不同部分，通過將上臂、下臂、手等連接在一起，創(chuàng)建人物手臂運動的動畫效果；第二種方式是，在形狀對象的內(nèi)部添加骨骼，通過骨骼，可以移動形狀的各個部分并對其進(jìn)行動畫設(shè)置，而無須繪制形狀的不同形狀或者創(chuàng)建補間形狀 當(dāng)用戶向元件實例或形狀添加骨骼時，F(xiàn)lash會新建圖層，并將實例或形狀以及關(guān)聯(lián)的骨架都放在該層中，此圖層就是姿勢圖層，一個姿勢圖層只能包含一個骨架及其關(guān)聯(lián)的實例或形狀，如圖所示。6.2 創(chuàng)建與編輯骨骼動畫6.2

4、.1 創(chuàng)建骨骼動畫 在Flash中，有兩個用于處理IK的工具，分別是 “骨骼工具”和 “綁定工具”， “骨骼工具”用于向元件實例或形狀添加骨骼，而 “綁定工具”可以調(diào)整形狀對象的各個骨骼和控制點之間的關(guān)系，在時間軸中對骨骼及其關(guān)聯(lián)的元件或形狀進(jìn)行動畫處理，通過在不同的幀中為骨骼定義不同的姿勢，就可以出現(xiàn)不同的效果。下面通過一個簡單操作，學(xué)習(xí)創(chuàng)建與編輯骨骼的方法。01. 新建Flash文檔。02. 執(zhí)行【文件】/【打開】命令，打開“素材”目錄下的“小人.fla”文件，或者運用前面所學(xué)知識，快速創(chuàng)建一個小人的卡通圖形，小人每一個部位都是一個單獨的元件實例，如圖所示。03. 首先添加父級骨骼。04.

5、 激活工具箱中的 “骨骼工具”，由軀干中心向頭部拖曳鼠標(biāo)，添加一個骨骼，將身體和頭部鏈接在一起，如圖6-3所示05. 下面繼續(xù)創(chuàng)建分支骨骼。06.繼續(xù)由軀干的位置向肩部拖曳鼠標(biāo)，創(chuàng)建分支骨骼，如圖所示。 07. 繼續(xù)由該骨骼的尾部向下臂的肘部拖曳，創(chuàng)建分支的第2個骨骼，如圖所示。08. 使用相同的方法，繼續(xù)創(chuàng)建出其他分支骨骼，如圖所示.09. 此時連接的元件實例自動移動到時間軸的新圖層中，如圖所示。 10. 這樣，IK骨骼定義完畢。11. 需要注意的是，當(dāng)創(chuàng)建骨骼后，實例的前后排列順序可能會被打亂，可以使用選擇工具選擇舞臺上的實例，按Ctrl+向下或向上的方向鍵，逐一調(diào)整各實例的排列順序，將其

6、回復(fù)到原來的效果。6.2.2 編輯IK骨骼和對象 當(dāng)創(chuàng)建IK骨骼后，可以對骨骼進(jìn)行編輯，例如重新定義骨骼關(guān)聯(lián)的對象、移動骨骼、刪除骨骼等。需要注意的是，只能在第1幀僅包含骨骼初始姿態(tài)的姿勢圖層中編輯IK骨骼。01. 繼續(xù)上一節(jié)的操作。02. 使用選擇工具單擊某骨骼將其選擇，此時被選擇的骨骼顯示其所在層顏色的相反色，如圖所示。03. 打開【屬性】面板，查看該骨骼的屬性，如圖所示。04. 如果要選擇所有骨骼，可按住Shift鍵，單擊需要選擇的骨骼，或雙擊某一個骨骼，即可選擇所有骨骼，如圖所示05. 如果要選擇某一個相鄰的骨骼，則在【屬性】面板單擊 “上一個同級”、 “下一個同級”、 “子級”、 “

7、父級”按鈕，可以快速選擇相鄰的骨骼，如上圖所示，選擇手臂位置的子級骨骼，單擊 “父級”按鈕，則會選擇各骨骼的父級骨骼，如圖所示。 06. 如果要選擇整個骨架并顯示骨架的屬性及其姿勢圖層，可以單擊姿勢圖層中包含骨架的幀，此時，在【屬性】面板將顯示IK骨架的屬性，如圖所示。07. 如果要重新定義骨骼，可以直接拖曳任何骨骼，如果骨架已經(jīng)鏈接到元件實例，則可以拖曳實例，還可以相對其骨骼旋轉(zhuǎn)實例，如圖所示。08. 如果要重新定位骨架的某個分支，可以直接拖曳分支中的任意骨骼，該分支中的所有骨骼都將移動，骨架的其他分支中的骨骼不會移動，如圖所示。 需要注意的是，在反向運動學(xué)中，當(dāng)子級骨骼運動時，其父級骨骼將

8、隨著子級骨骼的運動而發(fā)生改變，如果要將某一個骨骼與其子骨骼一起運動而不移動父級骨骼，可以按住Shift鍵的同時拖曳該骨骼即可，但在正向運動學(xué)中，子級骨骼的運動不會影響到父級骨骼。09. 如果要刪除單個骨骼及其所有子級，選擇該骨骼后按Delete鍵即可，例如選擇右側(cè)手臂位置的骨骼，如圖所示。10. 單擊Delete鍵，即可將該骨骼刪除，如圖所示。11. 如果要刪除所有骨骼，可以右鍵單擊姿勢圖中包含骨骼的幀，從彈出的菜單中選擇【刪除骨骼】命令，如圖所示12. 單此時，所有骨骼都被刪除，如圖所示。 6.2.3 設(shè)置骨骼動畫這一節(jié)繼續(xù)學(xué)習(xí)制作骨骼動畫的相關(guān)技能。在制作骨骼動畫時，首先在開始關(guān)鍵幀中調(diào)整

9、好對象的初始姿勢，然后再后面的關(guān)鍵幀中設(shè)置不同階段的姿勢，F(xiàn)lash會使用反向運動學(xué)原理計算出所有連接點的不同角度，從而得到一個完整的動畫。下面學(xué)習(xí)制作骨骼動畫的具體操作方法。01. 繼續(xù)上一節(jié)的操作。02. 在姿勢圖的50幀單擊右鍵，選擇【姿勢圖】命令，如圖所示。03. 這樣就將第1幀的姿勢復(fù)制到了第50幀，其時間軸如圖所示。 04. 下面選擇第10幀，然后按住Shift鍵，使用選擇工具選擇頭部實例的骨骼，將其頭部實例進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，如圖所示。05. 繼續(xù)選擇右胳膊的骨骼，按住Shift鍵，使用選擇工具選擇胳膊實例的骨骼，將其胳膊實例進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，如圖所示。06. 繼續(xù)選擇右腿部的骨骼，按住Shift

10、鍵，使用選擇工具選擇腿部實例的骨骼，將其腿部實例進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，如圖所示。07. 繼續(xù)選擇左腿部的骨骼，按住Shift鍵，使用選擇工具選擇腿部實例的骨骼，將其腿部實例進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，如圖所示。 08. 使用相同的方法，在其他幀繼續(xù)調(diào)整人物的運動姿勢，完成骨骼動畫的設(shè)置。09. 按Enter鍵播放動畫查看效果，結(jié)果如圖所示。10. 如果不滿意，可以繼續(xù)在姿勢圖中重新調(diào)整人物的運動狀態(tài)，直到滿意為止。6.2.4 控制動畫的緩動 我們知道，補間動畫的緩動是在【動畫編輯器】面板中調(diào)整的，其緩動的高級設(shè)置并不能應(yīng)用于骨骼動畫，但【屬性】面板提供了幾種用于調(diào)整骨骼緩動的設(shè)置，用戶可以通過該設(shè)置來控制骨骼動畫的加速、減

11、速。下面繼續(xù)學(xué)習(xí)骨骼動畫的緩動控制技能。01. 繼續(xù)上一節(jié)的操作。02. 在第10幀第15幀之間選擇任意一幀。03. 在【屬性】面板的“緩動”選項下的“類型”列表選擇一種類型，例如選擇“簡單（中）”選項，如圖所示。04. 測試影片會發(fā)現(xiàn)，人物的運動速度變慢了，讀者可以嘗試其他幾種類型，看看人物的運動有什么變化。6.2.5 約束連接點的旋轉(zhuǎn) 默認(rèn)設(shè)置下，新建的IK骨骼不會約束連接點的旋轉(zhuǎn)，用戶可以隨意使其旋轉(zhuǎn)多少度，這并不符合實際情況，這時，我們可以在【屬性】面板中對其進(jìn)行設(shè)置，使其根據(jù)需要在某一角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。01. 繼續(xù)上一節(jié)的操作。02. 選擇小人右臂位置的骨骼。03. 在【屬性】面板中的“聯(lián)

12、接：旋轉(zhuǎn)”選項下勾選“約束”選項，然后設(shè)置“最小”和“最大”角度值即可，如圖所示。 04. 這時會發(fā)現(xiàn)，連接點上的角度指示器顯示允許的角度，如圖所示。05. 再次拖動該骨骼進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)手臂只能在設(shè)定的角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，如圖所示。 6.2.6 設(shè)置聯(lián)接點的平移 默認(rèn)設(shè)置下，新建IK只開啟了旋轉(zhuǎn)的連接方式，也就是說，用戶只能根據(jù)骨骼的連接點進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，如果用戶想要連接點在X、Y方向上的平移，同時設(shè)置該連接點的平移距離，可以在【屬性】面板設(shè)置相關(guān)設(shè)置即可。01. 繼續(xù)上一節(jié)的操作。02. 選擇小人的右腿骨骼。03. 然后在【屬性】面板的“聯(lián)接：X平移”和“聯(lián)接：Y平移”選項下勾選“啟用”和“約束”選項，然

13、后設(shè)置“最小”和“最大”距離值即可，如圖所示。04. 此時連接點上的橫條指示器指示該骨骼在X軸和Y軸方向上可以平移多遠(yuǎn)的距離，按住Shift鍵拖曳該骨骼，進(jìn)行水平和垂直的平移，此時發(fā)現(xiàn)受到了約束，如圖所示。 6.2.7 添加彈簧屬性 除了設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度、平移距離外，還可以為骨骼添加彈簧屬性，通過設(shè)置骨骼的“彈簧”的“強度”和“阻尼”值，會將動態(tài)物理集成到IK系統(tǒng)中，使IK骨骼體現(xiàn)真實的物理移動效果。01. 首先選擇小人左臂位置的骨骼，如圖所示。02. 在【屬性】面板的“彈簧”選項下，設(shè)置其“強度”和“阻尼”的值，如圖所示。其中“強度”用于設(shè)置彈簧的強度，值越高其創(chuàng)建的彈簧效果越強，反之，彈簧效果

14、越弱?！白枘帷庇糜谠O(shè)置彈簧效果的衰減率，值越高彈簧屬性減小的越快，反之越慢，如果值為0，則彈簧屬性在姿勢圖層的所有幀中保持其最大強度。下面通過一個簡單的實例，學(xué)習(xí)骨骼彈簧屬性的設(shè)置和應(yīng)用效果。01. 新建一個場景文件。02. 創(chuàng)建一個圓球，將其轉(zhuǎn)換為元件。03. 在【庫面】板將該元件實例拖入舞臺和舞臺外，并調(diào)整大小，如圖所示。04. 選擇 “骨骼工具”，在舞臺外的球體上單擊并拖曳鼠標(biāo)到舞臺內(nèi)的球體上，創(chuàng)建一個骨骼，如圖所示。 05. 此時創(chuàng)建一個姿勢圖層“骨骼1”，如圖所示。06. 選擇圖層1和姿勢圖層的第70幀，按F5鍵延長幀，結(jié)果如圖所示。 07. 選擇姿勢圖層的第1幀，使用“選擇工具”調(diào)

15、整骨骼沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，結(jié)果如圖所示。08. 繼續(xù)選擇姿勢圖層的第10幀，使用“選擇工具”調(diào)整骨骼，使其恢復(fù)到初始位置，結(jié)果如圖所示。09. 播放動畫，發(fā)現(xiàn)動畫在第1幀第10幀之間有運動效果，第10幀之后沒有動畫效果。10. 下面繼續(xù)設(shè)置動畫。11. 在【屬性】面板展開“彈簧”選項，然后設(shè)置“強度”為12，如圖所示。12. 再次播放動畫，發(fā)現(xiàn)由于沒有阻力，圓球在不斷左右運動。13. 下面再次設(shè)置阻尼值。14. 繼續(xù)在【屬性】面板設(shè)置“阻尼”值為30，如圖所示。15. 再次測試，發(fā)現(xiàn)圓球一邊左右運動一邊慢慢的停下來。6.2.8 創(chuàng)建形狀骨骼動畫 前面講解了利用多個元件實例制作骨骼動畫的方法，下面

16、繼續(xù)學(xué)習(xí)利用形狀制作骨骼動畫。形狀無須明顯的連接點以及分段，但是依然可以具有關(guān)節(jié)運動效果。01. 首先新建文檔，然后使用 “刷子工具”繪制一個矢量圖形，如圖所示。02. 依照前面的操作，使用 “骨骼工具”在矢量圖形上拖曳創(chuàng)建骨骼，如圖所示。 03. 此時在圖層1的上方新建姿態(tài)層，將圖層1調(diào)整到姿態(tài)層的上方，然后在圖層1的第50幀按F5延長幀，然后在姿態(tài)層的第50幀按F6添加關(guān)鍵幀，如圖所示。04. 下面設(shè)置動畫。05. 選擇姿態(tài)層的第10幀，然后使用“選擇工具”調(diào)整各骨骼，使其矢量圖形形狀發(fā)生變化，此時在第10幀處添加一個關(guān)鍵幀，如圖所示。06. 繼續(xù)選擇姿態(tài)層的第20幀，然后使用“選擇工具”

17、調(diào)整各骨骼，使其矢量圖形形狀發(fā)生變化，此時在第20幀處添加一個關(guān)鍵幀，如圖所示。 07. 依次方法，繼續(xù)在第30幀和第40幀處調(diào)整各骨骼，添加關(guān)鍵幀，制作矢量圖形形狀發(fā)生變化的動畫效果，如圖和如圖所示08. 按Enter鍵播放動畫查看效果。09. 另外，在制作形狀骨骼動畫時，為了防止IK骨骼在為矢量圖形變形時影響矢量圖形的部分形狀，可以使用 “綁定工具”將其綁定。方法是，激活 “綁定工具”，單擊形狀中的要綁定的骨骼，此時該骨骼上以黃色顯示形狀上所有相連的控制點，如圖所示。10. 單擊選中一個控制點，并從該控制點向骨骼的連接點方向拖曳，將控制點與骨骼綁定，綁定之后，在拖曳骨骼時，該控制點附近的圖

18、形填充和筆觸將保持與骨骼相對距離不變。6.3 創(chuàng)建3D動畫 在Flash中，3D動畫是指在舞臺的3D空間使用 “3D平移”、 “3D旋轉(zhuǎn)”沿Z軸來移動、旋轉(zhuǎn)影片剪輯來創(chuàng)建3D效果。在3D空間中，移動一個對象稱為平移，旋轉(zhuǎn)一個對象稱為變形，在對影片剪輯實例應(yīng)用了其中任意一個效果后，F(xiàn)lash會將其視為一個3D影片剪輯。6.3.1 平移3D圖形 使用 “3D平移工具”可以在3D空間移動影片剪輯實例的位置，使其看起來距離觀察者更近或更遠(yuǎn)，下面通過一個簡單操作講解平移3D圖形的方法。01. 首先新建文檔，繪制一個矩形矢量圖形，并將其轉(zhuǎn)換為影片剪輯元件。02. 從【庫】面板中將影片剪輯實例拖到舞臺。03

19、. 激活 “3D平移”工具，在舞臺上選擇該實例，此時該影片剪輯實例的X、Y和Z軸將顯示在實例的中間，其中，X軸為紅色指向水平右方向，Y軸為綠色指向垂直向上方向，而Z軸則為一個黑色的點，如圖所示。04. 將光標(biāo)移動到實例的X、Y軸上，可以沿這X、Y軸個方向移動該實例，如果將光標(biāo)移動到Z軸上拖曳鼠標(biāo)，則沿Z軸移動該實例，此時看起來該實例距離觀察者或遠(yuǎn)或近。 05.另外，在【屬性】面板的“3D定位和查看”選項中可以輸入X、Y和Z軸的參數(shù)，也可以改變影片剪輯實例在3D空間中的位置，如圖所示。 6.3.2 旋轉(zhuǎn)3D圖形 使用 “3D旋轉(zhuǎn)”工具可以在3D空間旋轉(zhuǎn)影片剪輯實例，使其與觀察者形成一定的角度。0

20、1. 繼續(xù)上一節(jié)的操作。02. 激活 “3D旋轉(zhuǎn)”工具，選擇影片剪輯實例。03. 此時3D旋轉(zhuǎn)控件出現(xiàn)在實例上，如圖所示。04. 其中紅色垂直線為X軸，綠色水平線為Y軸，而藍(lán)色圓環(huán)則為Z軸，最外側(cè)的橙色圓環(huán)則是XY軸，如圖所示.05. 如圖所示是沿X軸和沿XY軸旋轉(zhuǎn)影片剪輯的效果。06. 另外，可以拖曳旋轉(zhuǎn)控件的中心點，以調(diào)整旋轉(zhuǎn)的位置。07. 打開【變形】對話框，在“3D旋轉(zhuǎn)”以及“3D中心點”選項下，可以設(shè)置旋轉(zhuǎn)的軸向、角度以及調(diào)整旋轉(zhuǎn)中心的位置，如圖所示。6.3.3調(diào)整透視角度與消失點 Flash文件的透視角度屬性控制3D影片剪輯視圖在舞臺上的外觀視角，增大透視角度可使對象看起來更接近觀

21、察者，減小透視角度則使對象看起來更遠(yuǎn)。01. 繼續(xù)上一節(jié)的操作。02. 選擇舞臺上的3D影片剪輯，在【屬性】面板的“透視角度”選項輸入透視角度值，系統(tǒng)默認(rèn)為55，如圖所示03. 另外，“消失點”屬性控制舞臺上影片剪輯對象的Z軸方向，通過重新設(shè)置“消失點”的方向能夠更改沿Z軸平移對象的移動方向，如果調(diào)整“消失點”的位置，還可以精確控制舞臺上3D對象的外觀和動畫。04. “消失點”是一個文檔屬性，默認(rèn)位置為舞臺的中心，它會影響所有應(yīng)用了Z軸平移或旋轉(zhuǎn)的影片剪輯，但不會影響其他影片剪輯。 6.3.4 制作3D動畫下面通過制作一個簡單的3D動畫的實例，學(xué)習(xí)3D動畫的制作方法。首先新建一個文檔.01.

22、執(zhí)行【文件】/【導(dǎo)入】/【導(dǎo)入到庫】命令，導(dǎo)入“素材”目錄下的“素材1.jpg”“素材6.jpg”6張素材文件，如圖所示。02. 執(zhí)行【插入】/【新建元件】命令，新建名為“元件1”的影片剪輯，如圖所示。 04. 進(jìn)入該元件的編輯界面，在【庫】面板分別將“素材1”拖入舞臺，然后執(zhí)行【修改】/【轉(zhuǎn)換為元件】命令，在打開的【轉(zhuǎn)換為元件】對話框?qū)⑵涿麨椤八夭?”，旋轉(zhuǎn)“類型”為“影片剪輯”，如圖所示。05. 確認(rèn)將其轉(zhuǎn)換為元件，然后打開【變形】面板，調(diào)整其大小為10%，如圖6所示。 06. 依照相同的方法，將“素材2”“素材6”依次拖入舞臺，并將其轉(zhuǎn)換為影片剪輯元件、設(shè)置大小并排列在舞臺中，效果如圖所示。07. 選擇舞臺上的所有元件實例，執(zhí)行【修改】/【時間軸】/【分散到層】命令，將其分散到各層，如圖所示。 08. 將圖層1刪除，然后調(diào)整各圖層的位置，從上到下依次為1、3、4、5、6、2，如圖所示。09. 選擇舞臺上的“素材1”實例，在【屬性】面板設(shè)置其3D坐標(biāo)為（0，0，-100），設(shè)置“Alpha”的值為80%，如圖所示。 10. 選擇舞臺上的“素材2”實例，在【屬性】面板設(shè)置其3D坐標(biāo)為（0，0，100），設(shè)置“Alpha”的值