《計(jì)算機(jī)動(dòng)漫與游戲制作教程》課件-第8章

項(xiàng)目8三維角色動(dòng)畫制作任務(wù)1父子對(duì)象動(dòng)畫制作

任務(wù)2天體運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫制作

任務(wù)3機(jī)械手動(dòng)畫制作任務(wù)4機(jī)械反向運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫制作應(yīng)用實(shí)踐

通過該項(xiàng)目學(xué)習(xí),學(xué)員應(yīng)掌握角色動(dòng)畫的概念和特點(diǎn),重點(diǎn)掌握正向運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫和反向運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫的制作方法和技巧,同時(shí)了解骨骼動(dòng)畫、二足動(dòng)畫以及反應(yīng)器動(dòng)畫的基礎(chǔ)知識(shí)。學(xué)員通過學(xué)習(xí)應(yīng)具體掌握以下內(nèi)容:

(1)掌握正向運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫的制作方法和技巧。

(2)掌握反向運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫的制作方法和技巧。

(3)了解使用骨骼系統(tǒng)制作動(dòng)畫的方法和技巧。

(4)了解使用二足骨骼系統(tǒng)制作動(dòng)畫的方法和技巧。

(5)了解使用反應(yīng)器制作動(dòng)畫的方法和技巧。

本項(xiàng)目通過父子對(duì)象動(dòng)畫、天體運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫、機(jī)械手臂動(dòng)畫等自然界中常見的物體運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫的制作,讓學(xué)員們學(xué)會(huì)在動(dòng)畫制作中建立父子關(guān)系,掌握正向運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫、反向運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫的制作方法和技巧,了解骨骼動(dòng)畫、二足動(dòng)畫以及反應(yīng)器動(dòng)畫的基礎(chǔ)知識(shí)。

(1)運(yùn)動(dòng)關(guān)系建立與特點(diǎn)。

(2)層級(jí)鏈接方法和作用。

(3)運(yùn)動(dòng)中心的概念和作用。

(4)正向運(yùn)動(dòng)的概念和動(dòng)畫制作方法。

(5)反向運(yùn)動(dòng)的概念和動(dòng)畫制作方法。

(6)骨骼系統(tǒng)的概念和動(dòng)畫制作方法。

(7)二足骨骼系統(tǒng)的概念和動(dòng)畫制作方法。

(8)反應(yīng)器動(dòng)畫的概念和動(dòng)畫制作方法。

任務(wù)1父子對(duì)象動(dòng)畫制作

1.任務(wù)描述本次任務(wù)通過在3DSMAX中制作父子對(duì)象動(dòng)畫,重點(diǎn)學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)關(guān)系、層級(jí)鏈接、運(yùn)動(dòng)中心的概念和作用,為后面的正向運(yùn)動(dòng)和反向運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

2.任務(wù)分析本任務(wù)重點(diǎn)在理解運(yùn)動(dòng)關(guān)系、層級(jí)鏈接、運(yùn)動(dòng)中心的概念和作用,掌握運(yùn)動(dòng)關(guān)系建立層級(jí)鏈接建立與撤銷、運(yùn)動(dòng)中心調(diào)整的方法,最后完成簡(jiǎn)單的動(dòng)畫制作。

3.任務(wù)實(shí)施

(1)在頂視圖中分別創(chuàng)建一個(gè)球體、一個(gè)圓環(huán)、一個(gè)錐體和一個(gè)立方體,如圖8－1所示。圖8－1創(chuàng)建四個(gè)模型

(2)單擊主工具欄“選擇并鏈接”按鈕,選中球體,把從球體引出的虛線連接到圓環(huán)上,使球體成為圓環(huán)的子物體,如圖8－2所示。圖8－2建立鏈接

(3)同樣方法,將圓環(huán)連接到錐體上,再將四棱錐連接到立方體。物體間的層級(jí)關(guān)系最終確定為:球體是最低級(jí)子對(duì)象,上一級(jí)是圓環(huán)體,再上一級(jí)是錐體,最高級(jí)是立方體。單擊主工具欄圖解視圖,顯示的層次效果如圖8－3所示。

嘗試分別移動(dòng)父對(duì)象和子對(duì)象。移動(dòng)父對(duì)象長(zhǎng)方體,其他子對(duì)象也一起移動(dòng);而移動(dòng)子對(duì)象時(shí),父對(duì)象將不會(huì)移動(dòng)。

圖8－3層級(jí)關(guān)系

任務(wù)2天體運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫制作

1.任務(wù)描述本次任務(wù)通過創(chuàng)建天體運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫,重點(diǎn)學(xué)習(xí)使用層級(jí)鏈接建立父子關(guān)系,使用運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行父物體動(dòng)畫設(shè)置和子物體繼承動(dòng)畫設(shè)置,最終完成符合正向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、父物體帶動(dòng)子物體運(yùn)動(dòng)的天體運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫制作,并輸出動(dòng)畫。

2.任務(wù)分析

本任務(wù)重點(diǎn)在理解運(yùn)動(dòng)關(guān)系、層級(jí)鏈接、運(yùn)動(dòng)中心的概念和作用的基礎(chǔ)上,完成正向運(yùn)動(dòng)的天體運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫。

3.任務(wù)實(shí)施

(1)打開3DSMAX在“創(chuàng)建”→“幾何體”面板中,單擊“球體”按鈕,在頂視圖中分別創(chuàng)建半徑為120、50和20的3個(gè)球體作為太陽(yáng)、地球和月球,如圖8－4所示。圖8－4創(chuàng)建模型

(2)在“創(chuàng)建”→“圖形”面板中,單擊“圓環(huán)”按鈕,在頂視圖中分別創(chuàng)建兩個(gè)半徑為500、100的圓形,作為地球軌道和月球軌道。如圖8－5所示。圖8－5創(chuàng)建軌道

(3)使用對(duì)齊工具,將地球軌道中心與太陽(yáng)中心位置對(duì)齊。再將月球軌道中心與地球中心位置對(duì)齊。效果如圖8－6所示。圖8－6對(duì)齊效果

(4)單擊“鏈接”按鈕,單擊并拖動(dòng)圓形地球軌道的連線到太陽(yáng)上,建立以太陽(yáng)為父物體,地球軌道為子物體的鏈接關(guān)系。單擊主工具欄圖解視圖,頁(yè)面如圖8－7所示。圖8－7建立太陽(yáng)-地球軌道鏈接關(guān)系

(5)單擊并拖動(dòng)圓形月球軌道的連線到地球上,建立以地球?yàn)楦肝矬w,月球軌道為子物體的鏈接關(guān)系。單擊主工具欄圖解視圖,頁(yè)面如圖8－8所示圖8－8建立地球-月球軌道鏈接關(guān)系

(6)單擊動(dòng)畫控制區(qū)“時(shí)間配置”按鈕,在對(duì)話框中將長(zhǎng)度設(shè)置為365。如圖8－9所示。圖8－9設(shè)置動(dòng)畫長(zhǎng)度

(8)選中地球,在動(dòng)畫面板“指定控制器”卷展欄項(xiàng)目列表中選擇“位置”,單擊其左上角,在對(duì)話框中選擇“路徑約束”。如圖8－10所示。圖8－10設(shè)置路徑約束

(9)單擊“路徑參數(shù)”卷展欄中的“添加路徑”按鈕,選中“地球軌道”,如圖8－11所示。圖8－11添加路徑

(10)選中月球,采用同樣的方法。將月球的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)置為月球軌道,如圖8－12所示。圖8－12設(shè)置月球軌道

(11)單擊“曲線編輯器”按鈕,在項(xiàng)目窗格中選中地球項(xiàng)目下的子項(xiàng)目“旋轉(zhuǎn)”,右鍵單擊。選擇“指定控制器”,在彈出的對(duì)話框中選擇“EulerXYZ”控制器,按單擊“確定”,如圖8－13所示。圖8－13指定控制器

(12)選中“旋轉(zhuǎn)”下的子項(xiàng)目“Z軸旋轉(zhuǎn)”,將軌跡視圖轉(zhuǎn)換為曲線編輯模式,如圖8－14所示。圖8－14轉(zhuǎn)換編輯模式

(13)單擊“添加關(guān)鍵點(diǎn)”按鈕,分別在第0幀和第360幀添加兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),如圖8－15所示。圖8－15添加關(guān)鍵點(diǎn)

(14)右擊第0幀關(guān)鍵點(diǎn),在對(duì)話框中將關(guān)鍵點(diǎn)切線類型均設(shè)置為線性。右擊第360幀關(guān)鍵點(diǎn),在對(duì)話框中設(shè)置值為1314000(3600×365),并將關(guān)鍵點(diǎn)切線類型均設(shè)置為線性。這樣,確定了地球沿地球軌道繞太陽(yáng)一圈的旋轉(zhuǎn)角度,如圖8－16所示。圖8－16設(shè)置關(guān)鍵幀參數(shù)

(15)選中月球的位置下的子項(xiàng)目“百分比”,單擊“移動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)”按鈕,將360幀處的關(guān)鍵點(diǎn)移到第30幀處。這樣,確定月球繞地球旋轉(zhuǎn)一圈為一個(gè)周期(一月),如圖8－17所示。圖8－17移動(dòng)關(guān)鍵幀位置

(16)單擊“外圍參數(shù)類型”按鈕,在對(duì)話框中單擊循環(huán)模式下的右向箭頭,單擊“確定”。這樣,將月球繞地球旋轉(zhuǎn)設(shè)置為循環(huán),如圖8－18所示。圖8－18設(shè)置月球循環(huán)

(17)單擊“播放”按鈕,觀察天體運(yùn)行效果。發(fā)現(xiàn)地球在繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的同時(shí),月球繞地球旋轉(zhuǎn)速度過快。

(18)選中月球軌道,在層級(jí)面板中單擊“鏈接信息”按鈕,在“繼承”卷展欄中取消旋轉(zhuǎn)欄中X、Y、Z選中狀態(tài)。這樣,使月球軌道脫離地球父物體自轉(zhuǎn)的繼承關(guān)系,如圖8－19所示。

(19)單擊“播放”按鈕,觀察天體運(yùn)行效果。這樣實(shí)現(xiàn)了在地球繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)一周并完成365圈自轉(zhuǎn)的同時(shí),月球繞地球轉(zhuǎn)30圈并重復(fù)12次。圖8－19取消旋轉(zhuǎn)繼承

任務(wù)3機(jī)械手動(dòng)畫制作

1.任務(wù)描述

本次任務(wù)在3DSMAX中制作機(jī)械手臂運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫,制作中除了使用層級(jí)鏈接建立父子關(guān)系外,還要使用關(guān)鍵幀設(shè)置父物體運(yùn)動(dòng),并要根據(jù)正向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),完成整個(gè)機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng),最終輸出動(dòng)畫。

2.任務(wù)分析

本任務(wù)首先建立層級(jí)鏈接,然后重點(diǎn)通過設(shè)置關(guān)鍵幀完成各級(jí)父物體動(dòng)畫,各級(jí)子物體在執(zhí)行自身動(dòng)畫的同時(shí)也繼承性地執(zhí)行父物體的動(dòng)畫,這樣就完成了機(jī)械手臂這樣一個(gè)復(fù)雜機(jī)械運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫。

3.任務(wù)實(shí)施

(1)制作機(jī)械手模型:創(chuàng)建基座(圓臺(tái))、垂直軸(圓柱體)、連接板(C－Ext)、機(jī)械臂(圓角長(zhǎng)方體)、支承軸(圓柱體)、機(jī)械手1(L－Ext)和機(jī)械手2(L－Ext)等7個(gè)部件。如圖8－20圖8－20機(jī)械臂模型

(2)單擊“主工具欄”選擇并鏈接按鈕。在視圖中,單擊機(jī)械手1,將引出的虛線拖到水平軸上。單擊機(jī)械手2,將引出的虛線也拖到水平軸上。這樣,兩個(gè)機(jī)械手均定義為最低一級(jí)子對(duì)象。同樣方法,分別將支承軸、機(jī)械臂、連接板、支承軸及基座逐級(jí)向上鏈接,基座為最高一級(jí)父對(duì)象。單擊打開“圖表查看”按鈕,最終頁(yè)面如圖8－21所示。

(3)在時(shí)間配置中將時(shí)間長(zhǎng)度設(shè)置為300幀,單擊“自動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)”按鈕,開始制作關(guān)鍵幀動(dòng)畫。圖8－21父子關(guān)系圖

(4)選中支承軸,拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第20幀,在前視圖中將支承軸上移一段距離,如圖8－22所示。

圖8－22移動(dòng)支承軸

(5)選中連接桿,單擊“設(shè)置關(guān)鍵幀”按鈕,添加關(guān)鍵幀。拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第40幀,在頂視圖將連接桿旋轉(zhuǎn)90度,如圖8-23所示。圖8-23旋轉(zhuǎn)連接桿

(6)選中支承軸,單擊“設(shè)置關(guān)鍵幀”按鈕添加關(guān)鍵幀,拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第60幀,在前視圖中將支承軸下移到原來位置,如圖8－24所示。圖8－24下移支承軸

(7)選中連接桿,在層級(jí)面板中單擊“僅影響軸”,單擊居中到對(duì)象。取消僅影響軸,如圖8－25所示。圖8－25調(diào)整連接桿中心

(8)單擊“設(shè)置關(guān)鍵幀”按鈕,添加關(guān)鍵幀。拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第80幀,在左視圖中將連接桿向下旋轉(zhuǎn)65度,如圖8－26所示。圖8－26旋轉(zhuǎn)連接桿

(9)選中伸縮臂,單擊“設(shè)置關(guān)鍵幀”按鈕,添加關(guān)鍵幀。拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第100幀,在參考坐標(biāo)系中選擇局部,沿著Z軸向下移動(dòng)一段距離,如圖8－27所示。圖8－27移動(dòng)伸縮臂

(10)在頂視圖選中機(jī)械臂1,單擊“設(shè)置關(guān)鍵幀”按鈕,添加關(guān)鍵幀。拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第120幀,旋轉(zhuǎn)一定角度。采用同樣的方法制作機(jī)械臂2,如圖8－28所示。圖8－28閉合機(jī)械臂

(11)選中伸縮臂,單擊“設(shè)置關(guān)鍵幀”按鈕,添加關(guān)鍵幀。拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第140幀,在左視圖中將伸縮臂移動(dòng)回原來位置,如圖8－29所示。圖8－29收回機(jī)械臂

(12)選中連接桿,單擊“設(shè)置關(guān)鍵幀”按鈕,添加關(guān)鍵幀。拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第160幀,在左視圖中將連接桿旋轉(zhuǎn)回原來位置,如圖8－30所示。圖8－30旋轉(zhuǎn)連接桿

(13)選中支撐軸,單擊“設(shè)置關(guān)鍵幀”按鈕,添加關(guān)鍵幀。拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第180幀,在前視圖中將支撐軸向上移動(dòng)到一定位置,如圖831所示。圖8－31上移支撐軸

(14)選中連接桿,單擊“設(shè)置關(guān)鍵幀”按鈕,添加關(guān)鍵幀。拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第200幀,在頂視圖將連接桿旋轉(zhuǎn)回原來位置,如圖8－32所示。

(15)選中支撐軸,單擊“設(shè)置關(guān)鍵幀”按鈕,添加關(guān)鍵幀。拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第220幀,在前視圖中將支撐軸向下移動(dòng)到原來位置,如圖8－33所示。

圖8－32連接桿旋轉(zhuǎn)回來

圖8－33支撐軸下移

(16)選中連接桿,單擊“設(shè)置關(guān)鍵幀”按鈕,添加關(guān)鍵幀。拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第240幀,在前視圖將連接桿向下旋轉(zhuǎn)一定角度,如圖8－34所示。

(17)在頂視圖選中機(jī)械臂1,單擊“設(shè)置關(guān)鍵幀”按鈕,添加關(guān)鍵幀。拖動(dòng)時(shí)間滑塊到第260幀,旋轉(zhuǎn)一定角度。采用同樣的方法制作機(jī)械臂2,如圖8－35所示。圖8－34連接桿向下旋轉(zhuǎn)圖8－35打開機(jī)械臂

任務(wù)4機(jī)械反向運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫制作

1.任務(wù)描述本次任務(wù)在3DSMAX中制作反向運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫,重點(diǎn)學(xué)習(xí)使用層級(jí)鏈接建立父子關(guān)系,使用關(guān)鍵幀設(shè)置父物體運(yùn)動(dòng),使用IK完成反向動(dòng)畫,最終完成子物體帶動(dòng)所有父物體運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫片段。

2.任務(wù)分析本任務(wù)首先要建立父子層級(jí)關(guān)系,然后通過關(guān)鍵幀設(shè)置、IK設(shè)置完成反向動(dòng)畫制作。

3.任務(wù)實(shí)施

(1)在頂視圖中創(chuàng)建3個(gè)圓柱體(半徑15,高20),2個(gè)長(zhǎng)方體(寬高20,長(zhǎng)100)和1個(gè)圓臺(tái)(上下半徑分別為22,38,高為18)。從左到右依次為:圓柱體01、長(zhǎng)方體01、圓柱體02、長(zhǎng)方體02、圓柱體03、圓臺(tái)01。

(2)單擊“選擇并鏈接”按鈕,從左到右依次鏈接。圓柱體01為最低一級(jí)子物體。如圖8－36所示。圖8－36創(chuàng)建模型

(3)選中圓柱體01,在層級(jí)面板中單擊“IK”。在轉(zhuǎn)動(dòng)連接卷展欄中取消XY軸轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù),勾選Z軸下的啟動(dòng)、限制、減慢,并設(shè)置參數(shù):旋轉(zhuǎn)范圍是0~90,彈性為0.1,彈性強(qiáng)度為3,阻尼為0.5。

(4)選中Box01,在轉(zhuǎn)動(dòng)連接卷展欄中取消XYZ軸轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)。

(5)選中圓柱體02,在轉(zhuǎn)動(dòng)連接卷展欄中取消XY軸的轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù),勾選Z軸下的啟動(dòng)、限制、減慢,并設(shè)置參數(shù):旋轉(zhuǎn)范圍是0~90,彈性為0.1,彈性強(qiáng)度為1,阻尼為0.5。

(6)選中長(zhǎng)方體02,在轉(zhuǎn)動(dòng)連接卷展欄取消XYZ軸轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)。

(7)選中圓柱體03,在轉(zhuǎn)動(dòng)連接卷展欄中取消XY軸的轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù),勾選Z軸下啟動(dòng)、限制、減慢,并設(shè)置參數(shù):旋轉(zhuǎn)范圍0~180,彈性為0.1,彈性強(qiáng)度為1,阻尼為1.0。

(8)選中圓臺(tái)01,勾選自動(dòng)終結(jié)卷展欄中自動(dòng)框。設(shè)定其為鏈接的終點(diǎn)。

(9)創(chuàng)建1個(gè)虛擬物體作為引導(dǎo)物體,在層級(jí)面板中單擊綁定。

(10)選中圓柱體01,拖動(dòng)鼠標(biāo)到虛擬物體,將兩個(gè)物體綁定。

(11)單擊自動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn),為反向運(yùn)動(dòng)制作動(dòng)畫。

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