3ds Max 2024案例精講教程 課件 第7章 動(dòng)畫(huà)制作

3dsMax2018案例精講教程第7章動(dòng)畫(huà)制作12動(dòng)畫(huà)和時(shí)間控制動(dòng)畫(huà)約束與控制器1.動(dòng)畫(huà)和時(shí)間控制0102基礎(chǔ)動(dòng)畫(huà)修改器動(dòng)畫(huà)基礎(chǔ)動(dòng)畫(huà)

制作動(dòng)畫(huà)前，需要對(duì)三維動(dòng)畫(huà)有初步的了解。下面將從動(dòng)畫(huà)的原理和基本創(chuàng)建方法入手，介紹一下三維動(dòng)畫(huà)的基礎(chǔ)知識(shí)。1．動(dòng)畫(huà)原理看過(guò)露天電影的人都知道，電影放映就是使用強(qiáng)光照射不斷移動(dòng)的電影膠片，將膠片上連貫的影像投射到電影銀幕上。那么，為什么這些單個(gè)的影像在連續(xù)播放時(shí)，就變成了人們看到的電影呢？這是利用了人眼的“視覺(jué)滯留”特性，某一事物消失后，其影像仍會(huì)在人眼的視網(wǎng)膜上滯留0.1～0.4秒。因此，只要將一系列連貫的靜止畫(huà)面以短于視覺(jué)滯留時(shí)間的間隔進(jìn)行連續(xù)播放，在人眼中看到的就是連貫的動(dòng)作。例如，搖晃火把時(shí)看到一條光帶就是這個(gè)原因。在3dsMax中制作動(dòng)畫(huà)也是利用了這一原理，但制作過(guò)程更簡(jiǎn)單，用戶(hù)只需創(chuàng)建出動(dòng)畫(huà)的起點(diǎn)和終點(diǎn)關(guān)鍵幀（記錄運(yùn)動(dòng)物體關(guān)鍵動(dòng)作的圖像），系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)計(jì)算這兩個(gè)關(guān)鍵幀之間的插補(bǔ)值，在這兩個(gè)幀之間生成完整的動(dòng)畫(huà)，如圖所示。最后，對(duì)動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景進(jìn)行渲染輸出，即可生成高質(zhì)量的三維動(dòng)畫(huà)?；A(chǔ)動(dòng)畫(huà)

2．創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)在3dsMax中可以利用軟件窗口底部的時(shí)間滑塊、軌跡欄和動(dòng)畫(huà)控制區(qū)來(lái)創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)，有兩種創(chuàng)建方式，一種是自動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)模式，另一種是設(shè)置關(guān)鍵點(diǎn)模式，分別說(shuō)明如下?；A(chǔ)動(dòng)畫(huà)

（1）自動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)模式啟用該模式時(shí)，將時(shí)間滑塊拖到某一幀上，然后對(duì)模型進(jìn)行移動(dòng)、縮放和旋轉(zhuǎn)等操作時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將模型的變化記錄為關(guān)鍵幀，并在前后兩個(gè)關(guān)鍵幀之間生成動(dòng)畫(huà)。（2）手動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)模式若單擊動(dòng)畫(huà)控制區(qū)的“設(shè)置關(guān)鍵點(diǎn)”按鈕，使用手動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)模式創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)，則需要單擊“設(shè)置關(guān)鍵點(diǎn)”按鈕左側(cè)的按鈕來(lái)創(chuàng)建關(guān)鍵幀?；A(chǔ)動(dòng)畫(huà)

基礎(chǔ)動(dòng)畫(huà)3dsMax動(dòng)畫(huà)控制區(qū)中其他重要按鈕的作用如下。關(guān)鍵點(diǎn)過(guò)濾器：過(guò)濾可以設(shè)置關(guān)鍵幀的對(duì)象變化。轉(zhuǎn)至開(kāi)頭：將時(shí)間滑塊移動(dòng)到活動(dòng)時(shí)間段的第0幀。上一幀：將時(shí)間滑塊往回移動(dòng)一幀。播放動(dòng)畫(huà)/播放選定對(duì)象：?jiǎn)螕簟安シ艅?dòng)畫(huà)”按鈕可在活動(dòng)視口中播放整個(gè)場(chǎng)景中的動(dòng)畫(huà)；單擊“播放選定對(duì)象”按鈕可播放選定對(duì)象的動(dòng)畫(huà)。播放動(dòng)畫(huà)時(shí)，該按鈕變?yōu)椤巴Ｖ共シ拧卑粹o，單擊它可停止動(dòng)畫(huà)播放。下一幀：將時(shí)間滑塊向前移動(dòng)一幀。轉(zhuǎn)至結(jié)尾：將時(shí)間滑塊移動(dòng)到活動(dòng)時(shí)間段的最后一幀。當(dāng)前幀：顯示當(dāng)前幀編號(hào)，指出時(shí)間滑塊的位置。也可以在此字段中輸入幀編號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)到該幀。關(guān)鍵點(diǎn)模式切換：切換幀跳轉(zhuǎn)模式。按下該按鈕后，“上一幀”和“下一幀”按鈕將變?yōu)椤吧弦粋€(gè)關(guān)鍵點(diǎn)”和“下一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)”按鈕。修改動(dòng)畫(huà)器3dsMax為用戶(hù)提供了許多修改器，使用其中的一些修改器可以非常方便地為模型創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)，如“融化”修改器、“柔體”修改器、“路徑變形”修改器、“鏈接變換”修改器、“曲面變形”修改器、“噪波”修改器和“變形器”修改器等。例如，要使用“融化”修改器制作冰融化效果，可得到以下效果。

任務(wù)1:文字體光動(dòng)畫(huà)制作思路在制作文字體光動(dòng)畫(huà)的過(guò)程中，首先創(chuàng)建文本圖形，為其添加“倒角”修改器將其轉(zhuǎn)換為三維對(duì)象，并為文字模型添加材質(zhì)；然后克隆文本模型，并對(duì)其修改器進(jìn)行設(shè)置創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)動(dòng)畫(huà)，再為文本副本添加文本體光材質(zhì)；創(chuàng)建背景平面，為其添加材質(zhì)；接著為場(chǎng)景設(shè)置燈光，并創(chuàng)建攝影機(jī)動(dòng)畫(huà)；最后設(shè)置動(dòng)畫(huà)的輸出范圍和保存參數(shù)，并對(duì)動(dòng)畫(huà)進(jìn)行渲染輸出。具體操作請(qǐng)掃描二維碼，觀(guān)看“文字體光動(dòng)畫(huà).mp4”視頻文件。

任務(wù)拓展：海水涌動(dòng)動(dòng)畫(huà)請(qǐng)打開(kāi)在第6.1.3節(jié)中制作好的云山霧罩源文件，利用它完成海水涌動(dòng)動(dòng)畫(huà)。要求：整個(gè)動(dòng)畫(huà)由126幀構(gòu)成，播放制式為PAL制式；播放期間，海水產(chǎn)生不規(guī)則的涌動(dòng)效果，涌動(dòng)幅度為10，涌動(dòng)頻率為0.3；渲染精度為320像素×240像素。具體操作請(qǐng)掃描二維碼，觀(guān)看“海水涌動(dòng)動(dòng)畫(huà).mp4”視頻文件。2.動(dòng)畫(huà)約束與控制器0102軌跡視圖動(dòng)畫(huà)約束03動(dòng)畫(huà)控制器

軌跡視圖使用軌跡視圖可以對(duì)動(dòng)畫(huà)中創(chuàng)建的所有關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行查看和編輯，還可以在軌跡視圖中指定動(dòng)畫(huà)控制器，以便插補(bǔ)或控制場(chǎng)景對(duì)象的所有關(guān)鍵點(diǎn)和參數(shù)。軌跡視圖使用兩種不同的模式：曲線(xiàn)編輯器和攝影表，用戶(hù)可以從菜單欄中選擇“圖形編輯器”>“軌跡視圖-曲線(xiàn)編輯器”或“軌跡視圖-攝影表”命令打開(kāi)它們。下面主要介紹一下曲線(xiàn)編輯器。曲線(xiàn)編輯器左側(cè)列出了場(chǎng)景中所有對(duì)象的參數(shù)樹(shù)，選中某個(gè)參數(shù)后，在右側(cè)將顯示出該參數(shù)隨時(shí)間變化的軌跡曲線(xiàn)，如圖所示是對(duì)象的位置在X、Y和Z軸上隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)，此時(shí)，利用對(duì)話(huà)框工具欄中的工具調(diào)整軌跡曲線(xiàn)的形狀，即可調(diào)整對(duì)象的運(yùn)動(dòng)效果。下面介紹幾個(gè)比較常用的軌跡曲線(xiàn)調(diào)整工具。移動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)：此工具用于調(diào)整選中關(guān)鍵點(diǎn)在軌跡視圖中的位置?；瑒?dòng)關(guān)鍵點(diǎn)：使用此工具向左（或向右）移動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)時(shí)，軌跡曲線(xiàn)中關(guān)鍵點(diǎn)左側(cè)（或右側(cè)）的部分將隨之移動(dòng)相同的距離。添加/移除關(guān)鍵點(diǎn)：使用此工具可以在軌跡曲線(xiàn)中插入或移除關(guān)鍵點(diǎn)（按住【Shift】鍵時(shí)移除）。繪制曲線(xiàn)：使用此工具可以為選中的參數(shù)繪制軌跡曲線(xiàn)，或使用手繪方式編輯原有的軌跡曲線(xiàn)。簡(jiǎn)化曲線(xiàn)：?jiǎn)螕舸斯ぞ邔⒋蜷_(kāi)“減少關(guān)鍵點(diǎn)”對(duì)話(huà)框，設(shè)置好閾值后，單擊“確定”按鈕，即可根據(jù)閾值精簡(jiǎn)軌跡曲線(xiàn)中的關(guān)鍵點(diǎn)。此工具常用來(lái)消除手繪軌跡曲線(xiàn)中不必要的關(guān)鍵點(diǎn)。

軌跡視圖將切線(xiàn)設(shè)置為自動(dòng)：?jiǎn)螕舸税粹o，系統(tǒng)將調(diào)整選中關(guān)鍵點(diǎn)處切線(xiàn)的斜率，且關(guān)鍵點(diǎn)兩側(cè)將出現(xiàn)藍(lán)色的虛線(xiàn)控制柄（用于手動(dòng)調(diào)整關(guān)鍵點(diǎn)處切線(xiàn)的斜率）。將切線(xiàn)設(shè)置為自定義：?jiǎn)螕舸税粹o，關(guān)鍵點(diǎn)處切線(xiàn)的斜率不變，但關(guān)鍵點(diǎn)兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)黑色的實(shí)線(xiàn)控制柄，用于手動(dòng)調(diào)整關(guān)鍵點(diǎn)處切線(xiàn)的斜率。將切線(xiàn)設(shè)置為快速：?jiǎn)螕舸税粹o，系統(tǒng)將調(diào)整選中關(guān)鍵點(diǎn)處切線(xiàn)的斜率，使參數(shù)在關(guān)鍵點(diǎn)附近的變化變?yōu)榭焖僭黾踊蚩焖贉p少。將切線(xiàn)設(shè)置為慢速：?jiǎn)螕舸税粹o，系統(tǒng)將調(diào)整選中關(guān)鍵點(diǎn)處切線(xiàn)的斜率，使參數(shù)在關(guān)鍵點(diǎn)附近的變化變?yōu)榫徛黾踊蚓徛郎p少。將切線(xiàn)設(shè)置為階躍：?jiǎn)螕舸税粹o，軌跡曲線(xiàn)在關(guān)鍵點(diǎn)處變?yōu)殡A躍曲線(xiàn)，此時(shí)參數(shù)在關(guān)鍵點(diǎn)處的變化變?yōu)殡A躍式的突變。將切線(xiàn)設(shè)置為線(xiàn)性：?jiǎn)螕舸税粹o，關(guān)鍵點(diǎn)兩側(cè)將變?yōu)橹本€(xiàn)段，類(lèi)似于可編輯樣條線(xiàn)中的角點(diǎn)型頂點(diǎn)，此時(shí)參數(shù)在關(guān)鍵點(diǎn)附近勻速增加或減少。將切線(xiàn)設(shè)置為平滑：?jiǎn)螕舸税粹o，關(guān)鍵點(diǎn)兩側(cè)將變?yōu)槠交那€(xiàn)段，類(lèi)似于樣條線(xiàn)中的平滑型頂點(diǎn)。

動(dòng)畫(huà)約束動(dòng)畫(huà)約束是指在制作動(dòng)畫(huà)時(shí)，將物體A約束到物體B上，使物體A的運(yùn)動(dòng)受物體B的限制（物體A稱(chēng)為被約束對(duì)象；物體B稱(chēng)為約束對(duì)象，又稱(chēng)為目標(biāo)對(duì)象）。3dsMax為用戶(hù)提供了多種約束方式，不同的約束方式具有不同的用途，下面介紹幾種比較常用的動(dòng)畫(huà)約束。附著約束：附著約束就是將物體A附著于物體B的表面，以約束物體A的移動(dòng)范圍（此時(shí)物體A只能在物體B的表面移動(dòng)），如圖所示。需要注意的是，物體B必須是網(wǎng)格對(duì)象或能轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格對(duì)象的對(duì)象，否則無(wú)法進(jìn)行附著約束。鏈接約束：鏈接約束可以用來(lái)創(chuàng)建對(duì)象與目標(biāo)對(duì)象之間彼此鏈接的動(dòng)畫(huà)，如圖所示。

動(dòng)畫(huà)約束注視約束：注視約束是使物體A的某一局部坐標(biāo)軸始終指向物體B，以保持物體A對(duì)物體B的注視狀態(tài)，如圖所示。注視約束常用于攝影機(jī)的跟蹤拍攝和燈光的跟蹤照射。方向約束：方向約束是使物體A的局部坐標(biāo)與物體B的局部坐標(biāo)相匹配，并始終保持一致，如圖所示。進(jìn)行方向約束后，旋轉(zhuǎn)物體B時(shí)，物體A將隨之產(chǎn)生相同的旋轉(zhuǎn)。路徑約束：路徑約束就是將物體約束到指定的曲線(xiàn)中，使物體只能沿曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，如圖所示。

動(dòng)畫(huà)約束位置約束：位置約束就是將物體A的軸心與物體B的軸心對(duì)齊，并保持二者的相對(duì)位置不變，如圖所示。當(dāng)物體A有多個(gè)目標(biāo)對(duì)象時(shí)，其位置為所有目標(biāo)對(duì)象的加權(quán)平均位置。曲面約束：曲面約束也是將物體A約束到物體B的表面，如圖所示。需要注意的是，物體B的表面必須能用參數(shù)來(lái)表示，符合條件的三維對(duì)象有球體、圓錐體、圓柱體、圓環(huán)、四邊形面片、放樣對(duì)象和NURBS對(duì)象。

動(dòng)畫(huà)控制器簡(jiǎn)單地講，動(dòng)畫(huà)控制器就是控制物體運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)的工具。使用動(dòng)畫(huà)控制器可以在物體原有動(dòng)畫(huà)的基礎(chǔ)上附加其他動(dòng)畫(huà)效果，以調(diào)整物體的運(yùn)動(dòng)效果。下面以“躁動(dòng)的茶壺”動(dòng)畫(huà)為例，說(shuō)明一下什么是動(dòng)畫(huà)控制器，以及如何為物體添加動(dòng)畫(huà)控制器。在透視視圖中創(chuàng)建一個(gè)茶壺，然后開(kāi)啟動(dòng)畫(huà)的自動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)模式，再拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第100幀處，并將茶壺放大，創(chuàng)建茶壺的膨脹動(dòng)畫(huà)，如圖所示。選中茶壺，打開(kāi)“運(yùn)動(dòng)”命令面板，選中“參數(shù)”選項(xiàng)卡“指定控制器”卷展欄參數(shù)列表中的“位置：位置XYZ”項(xiàng)，再單擊“指定控制器”按鈕，利用打開(kāi)的“指定位置控制器”對(duì)話(huà)框?yàn)椴鑹靥砑印霸氩ㄎ恢谩笨刂破?，如圖所示。

動(dòng)畫(huà)控制器單擊動(dòng)畫(huà)控制區(qū)的“播放動(dòng)畫(huà)”按鈕，觀(guān)察茶壺的運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)，可以發(fā)現(xiàn)茶壺在膨脹的過(guò)程中四處跳動(dòng)。

動(dòng)畫(huà)控制器3dsMax為用戶(hù)提供了許多用途不同的控制器，根據(jù)控制器作用的不同，可分為變換控制器、位置控制器、旋轉(zhuǎn)控制器和縮放控制器四類(lèi)，在此著重介紹以下幾個(gè)控制器。“Beizer位置”控制器：該控制器是許多參數(shù)的默認(rèn)控制器，它利用一條可調(diào)整的Bezier曲線(xiàn)將物體運(yùn)動(dòng)軌跡的各關(guān)鍵點(diǎn)連接起來(lái)，調(diào)整各關(guān)鍵點(diǎn)處曲線(xiàn)的曲率即可調(diào)整關(guān)鍵點(diǎn)之間的插值。“TCB位置”控制器：該控制器也是用來(lái)調(diào)整物體運(yùn)動(dòng)軌跡中兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)之間的插值，但它是利用關(guān)鍵點(diǎn)處的張力、連續(xù)性和偏移值來(lái)進(jìn)行調(diào)整的?！熬€(xiàn)性位置”控制器：為動(dòng)畫(huà)參數(shù)添加該控制器后，軌跡曲線(xiàn)各關(guān)鍵點(diǎn)之間的線(xiàn)段將變?yōu)橹本€(xiàn)段，參數(shù)在兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)之間線(xiàn)性變化。當(dāng)動(dòng)畫(huà)參數(shù)在各關(guān)鍵點(diǎn)間的變化比較規(guī)則或均勻時(shí)常使用該控制器，例如，一種顏色過(guò)渡到另一種顏色、機(jī)械運(yùn)動(dòng)等?！霸氩ㄎ恢谩笨刂破鳎簽閯?dòng)畫(huà)參數(shù)添加該控制器后，參數(shù)將在指定范圍內(nèi)隨機(jī)變化。常利用該控制器創(chuàng)建具有特殊效果的動(dòng)畫(huà)?！傲斜怼笨刂破鳎涸摽刂破魇且粋€(gè)合成控制器，它可以將多個(gè)控制器組合在一起，按從上到下的排列順序進(jìn)行計(jì)算，產(chǎn)生組合的控制效果?！耙纛l”控制器：該控制器可以將聲音文件的振幅或?qū)崟r(shí)聲音波形轉(zhuǎn)換為可供動(dòng)畫(huà)參數(shù)使用的數(shù)值?！斑\(yùn)動(dòng)捕捉”控制器：為動(dòng)畫(huà)參數(shù)添加該控制器后，可以利用外部設(shè)備控制參數(shù)的變化，可以使用的外部設(shè)備有鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、游戲桿和MIDI設(shè)備。“表達(dá)式”控制器：為動(dòng)畫(huà)參數(shù)指定該控制器后，可以使用數(shù)學(xué)表達(dá)式控制參數(shù)變化。

任務(wù)1:迷宮動(dòng)畫(huà)制作思路在制作迷宮動(dòng)畫(huà)時(shí)，首先通過(guò)創(chuàng)建曲線(xiàn)并對(duì)其進(jìn)行輪廓和擠出處理創(chuàng)建迷宮模型；然后創(chuàng)建作為運(yùn)動(dòng)路徑的曲線(xiàn)和自由攝影機(jī)，并進(jìn)行路徑約束操作；接著通過(guò)創(chuàng)建球體并對(duì)其頂點(diǎn)進(jìn)行操作，制作球形天空模型；再為迷宮、天空和地面添加材質(zhì)；最后為場(chǎng)景添加燈光并進(jìn)行渲染輸出。具體操作請(qǐng)掃描二維碼，觀(guān)看“迷宮動(dòng)畫(huà).mp4”視頻文件。

任務(wù)拓展：汽車(chē)行駛動(dòng)畫(huà)打開(kāi)本書(shū)配套素材“素材與實(shí)例”>“第7章”文件夾>“山路行駛素材.max”素材文件，利用本章所學(xué)知識(shí)創(chuàng)建一個(gè)300幀的汽車(chē)沿山路行駛的動(dòng)畫(huà)，效果如圖所示。（1）將動(dòng)畫(huà)長(zhǎng)度設(shè)為300，然后通過(guò)記錄汽車(chē)前后輪在開(kāi)始和結(jié)束幀處繞X軸旋轉(zhuǎn)的角度為-3600度，創(chuàng)建車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫(huà)。（2）將前后輪鏈接到車(chē)身中，然后使用路徑約束將車(chē)身約束到場(chǎng)景中的曲線(xiàn)上。（3）利用運(yùn)動(dòng)面板的“噪波位置”控制器，制作車(chē)身上下顛簸的效果，其中Z軸強(qiáng)度為200。（4）使