高級動畫技術(shù)中文界面

1、第12章高級動畫技術(shù)在高級動畫的設(shè)置中，正向運動和反向運動是最基礎(chǔ)的動畫設(shè)置方法 ，其中許多復(fù)雜的角 色動畫，如骨骼和兩足動物， 都與正向運動和反向運動有著密切的聯(lián)系。 正向運動和反向運 動通過將對象鏈接的方法， 使對象形成層次或鏈， 從而簡化動畫的設(shè)置過程。 本章主要舉例 講述正向運動、反向運動的有關(guān)知識。正向運動將對象鏈接后，父對象將控制子對象的運動，子對象的運動不會影響父對象，一個父對象可以擁有多個子對象，但一個子對象只能擁有一個父對象。對象的鏈接在設(shè)置正向運動之前， 我們首先要將對象進行鏈接， 下面通過實例操作來講解正向運動的設(shè)置。步驟如下：1）打開“獨輪車.max”文件，效果如圖12

2、-12）在主工具欄中單擊“選擇并鏈接”所示。按鈕，并在左視圖中的“腳蹬”對象上 單擊并拖動鼠標(biāo)到“車拐”對象上。如圖 12-2圖12-2所示提示：在進行對象的鏈接時，鏈接對 象的先后順序決定了父對象和子對象。鎖定和繼承在“層次” “ Hierarchy ”主命令面板下的“鏈接信息”次命令面板中，為用戶提供了 “鎖 定”和 “繼承”兩個卷展欄，通過這兩個卷展欄可以使對象的變換約束在某個軸，以及設(shè) 置鏈接子對象所繼承的變換內(nèi)容。1321.鎖定通過“鎖定”卷展欄可以鎖定對象沿著其局部軸移動、旋轉(zhuǎn) 或縮放。步驟如下：1）接著前面的操作，選擇“腳蹬”對象，進入 總 “層次”主 命令面板的 “鏈接信息”次

3、命令面板中，這時會出現(xiàn)“鎖定” 和 “繼承”兩個卷展欄，如圖12-3所示。提示：所有鎖定操作都是相對于對象的局部坐標(biāo)系。2)在“鎖定”卷展欄的“移動”選項組中，啟用“ X”和“Y”復(fù)選框，對象在這兩個軸向的移動將被鎖定，這時選擇“選擇并移動”工具，不管將光標(biāo)移動到哪個軸向上拖動鼠 標(biāo)，只可以沿著z軸移動對象，如圖12-4所示。提示：用戶可以通過“鎖定”卷展欄的“旋轉(zhuǎn)”和“縮放”選項組中的選項，來限定對象在某個軸上進行旋轉(zhuǎn)或縮放。圖 12-32. 繼承通過“繼承”卷展欄可以約束選定對象和其用于任何軸移動、 旋轉(zhuǎn)或縮放的父對象之間的鏈接。步驟如下：1）觀察之前并移動的“車拐”對象，會發(fā)現(xiàn)其子對象“

4、腳蹬” 對象也繼承父對象隨之產(chǎn)生移動。2）選擇“腳蹬”對象，在“繼承”卷展欄的“移動”選項組中,禁用X”、Y”和“Z”復(fù)選框，然后移動“車拐”對象，其“腳蹬”子對象將不再繼承“車拐”父對象的任何軸向進行移動，如圖12-5所示。由3圖 12-4, Y 1s) 回? pi. 紙 飛攝信息圖 12-512.1.3“圖解視圖”窗口“圖解視圖”窗口是基于節(jié)點的場景圖，通過它可以訪問對象屬性、材質(zhì)、控制器、修133改器、層次和不可見場景關(guān)系，如關(guān)聯(lián)參數(shù)和實例。在“圖解視圖”窗口可以查看、創(chuàng)建并 編輯對象間的關(guān)系，可以創(chuàng)建層次、制定控制器、材質(zhì)、修改器或約束。該窗口是“正向運 動”和“反向運動”中常用的觀察

5、和編輯工具。觀察前面已經(jīng)將一個“腳蹬”鏈接到“車拐”的“獨輪車.max”文件。在主工具欄內(nèi)單擊 國 “圖解視圖（打開）”按鈕，打開“圖解視圖 1”窗口，該窗口由菜單欄、編輯工具欄、圖解視圖窗口和導(dǎo)航工具欄4部分組成， 如圖12-6所示。菜單欄編輯工具圖解視圖窗口導(dǎo)航工具圖 12-6在導(dǎo)航工具欄中單擊 3 “縮放”按鈕，在“圖解視圖”窗口中由下至上拖動鼠標(biāo)放大圖解視圖窗口，通過把；“平移”工具來移動視圖的位置。使用編輯工具欄的 以 “選擇”工具，單擊“腳蹬 01”實體將其選中。還可以通過單擊編輯工具欄中?！斑B接”按鈕，對對象進行鏈接操作。例1機械手跳舞目的：學(xué)習(xí)正向連接的制作方法。學(xué)習(xí)物體之間的

6、相互鏈接方法和父子層級關(guān)系。步驟：1.研究物體組合134圖 12-7打開文件“機械手.max”文件，如圖12-7。在工具欄中點擊 國圖解視圖按鈕，打開圖解視圖，單擊按鈕可以彈出顯示浮動窗口，可以顯示選擇物體的編輯屬性或材質(zhì)2.屬性等。如圖12-8所示。圖 12-8圖 12-9進行層級連接隱藏場景中的燈光、攝像機，并且將各物體形象擺放后，點擊按鈕，依次將hand（手）一Horizontal Shaft （水平軸）-Arm （手臂）一Hinge （支撐軸）-Vertical Shaft （垂直軸）-Bases （基座）進行連接。如圖12-9所示。3.鎖定垂直軸1354.垂直軸將來只在 Z軸向上下運

7、動。在單擊Vertical Shaft垂直軸，點擊 息|進入右側(cè)層級面板，點擊錯接信息按鈕,進入鏈接信息屬性面板，設(shè)置鎖定屬性。如圖12-10所示。| Verbal Shaft圖 12-101同曷。回I， rm-* |曲輻息- 酒期 I移動蹄縮故:一軸 -II鬣楂信息圖 12-11移動機械臂重心激活前視圖。選才i Arm機械臂,點擊一軸_按鈕，切換到“軸”面板，點擊僅射晌軸按鈕，沿著x軸將其軸心移動到支撐軸上方。進入“鏈接信息”面板，設(shè)置鎖定屬性, 使它只沿y軸旋轉(zhuǎn)。如圖12-11所示。5.鎖定其余物體用相同的方法對其他物體進行軸向的鎖定。Hinge支撐軸，沒有任何方向的移動，只圍繞 z軸旋轉(zhuǎn)

8、。Horizontal Shaft水平軸只沿 x軸向滑動。Hand機械手只沿x軸向旋轉(zhuǎn)。Base基座物體沿水平面移動。設(shè)置面板|Hngie.Shafi;油 k .|錯按博電ft I IlKSisa如圖12-12所示。 制畫揭哂硬|再 rand軸 軸 k圖 12-12.制作層級動畫為了嘗試剛才設(shè)置的結(jié)果，制作一些動畫。激活Camera01視圖，點擊豈曲關(guān)豌點按鈕,打開動畫記錄開關(guān)。支撐軸（Hinge）:在50幀，將紫色支撐軸沿著 z軸旋轉(zhuǎn)20o,在100幀將紫色支 撐軸沿著z軸旋轉(zhuǎn)-24o。機械臂（Arm）：在100幀，將黃色機械臂沿 y軸旋轉(zhuǎn)一定的角度（如：-26 o）。垂直軸（Vertica

9、l Shaft）:在100幀，將垂直軸沿垂直方向移動一段距離。關(guān)閉動畫記錄開關(guān)，播放動畫。.釋放子物體控制在視圖中選擇基座物體，它是整個鏈的父物體，對它的操作影響其它物體。例如：沿著136xy平面移動，所有物體都會跟隨它進行移動；對基座物體進行放縮，所有子物體都會跟隨它進行放縮。因為所有子物體都有繼承關(guān)系。設(shè)置面板如圖12-13所示?，F(xiàn)在對基座物體 Base在100幀，沿著z軸進行不等比放縮，不希望所有子物體也跟著一同放縮。選擇跟隨它的第一個子物體綠色垂直軸( Vertical Shaft),設(shè)置繼承屬性，設(shè)置面板如圖12-14所示。使它的第一個子物體不繼承它的放縮運動。點擊自動關(guān)鍵點按鈕，打

10、開動畫記錄開關(guān)，在 100幀，沿著z軸放縮基座物體 Base,所有子物體都會保持原狀，不被放縮。關(guān)閉動畫記錄開關(guān)，播放動畫。12.2維承圖 12-13反向運動在前面的小節(jié)中，講解了正向運動的基本知識,圖 12-14在正向運動中，由父對象控制子對象的運動。反向運動翻轉(zhuǎn)鏈操縱的方向，可以讓子對象的運動影響父對象的運動，并且會使父子對象相互影響，能夠使子對象準(zhǔn)確地移動至目標(biāo)對象的位置，使動畫的設(shè)置更為準(zhǔn)確和方便，但為了保證運動的合理性，使用反向運動需要設(shè)置更為復(fù)雜的參數(shù)。使用反向運動設(shè)置動畫的步驟:創(chuàng)建模型。根據(jù)動畫需要鏈接對象。將IK解算器應(yīng)用于關(guān)節(jié)層次，對于簡單反向運動學(xué)動畫，可以使用交互IK,

11、而無需應(yīng)用任何IK解算器。在軸點定義關(guān)節(jié)參數(shù)，根據(jù)所使用的IK解算器的類型來設(shè)置限制或首選角度。進入反向運動模式，根據(jù)設(shè)置的反向運動參數(shù)來設(shè)置動畫。反向運動方法3ds Max 2013提供了兩個反向運動學(xué)動畫的非解算器方法一交互式IK和應(yīng)用式IK。一、交互式IK“交互式IK”可以為IK鏈中每個對象的運動進行交互式IK計算。當(dāng)激活“交互式IK”按鈕后，通過手動設(shè)置末端效應(yīng)器位置的動畫，來設(shè)置 IK結(jié)構(gòu)的動畫?，F(xiàn)在通過具體的示例來認(rèn)識一下反向運動，這是一個應(yīng)用反向運動來模擬鎖鏈特殊性質(zhì) 的動畫。137例2鎖鏈運動步驟： TOC o 1-5 h z .初始化場景。在前視圖創(chuàng)建 5個“圓環(huán)”組成鎖鏈。

12、然后，按照 A、B、C、D、E的順 序為它們命名，并按照這個順序進行父子物體連接。其中A是作為最頂級的父物體。E是作為最末端的子物體。即在工具欄上單擊 用按鈕，從E到A逐個建立父物體與子物體之間的關(guān)系。如圖12-15所示。圖 12-15.選擇區(qū) “層次”命令面板，再單擊“ IK”按鈕，進入反向運動設(shè)置面板。.在“反向運動學(xué)”卷展欄上單擊“交互式IK”按鈕。這時，可以在場景中左右拖動E環(huán)，會發(fā)現(xiàn)D、C、B、A也相應(yīng)受到不同程度的影響，就像是鎖鏈來回拖動一樣。.當(dāng)左右拖動E的幅度過大時，A會發(fā)生方向不正確的旋轉(zhuǎn)。這時，需要設(shè)置一下 A的反作用力旋轉(zhuǎn)方向。選才i A,打開反向運動設(shè)置面板的“轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)

13、”卷展欄，取消選中的 X軸和Z軸，只保留 Y軸。這樣，A在接受E的力量反饋時就只能沿著 Y軸旋轉(zhuǎn)了。（注意，根據(jù)創(chuàng)建物體的視 圖不同，這里的軸向所代表的實際方向也不一樣。）二、 應(yīng)用式IK使用“應(yīng)用IK”，可以設(shè)置跟隨對象的動畫，并且程序在指定范圍的每一幀上計算解決 方案。IK解決方案作為標(biāo)準(zhǔn)變換動畫關(guān)鍵點而應(yīng)用?！皯?yīng)用IK”使用所有對象的鏈接層次，它可以在相同的對象上合并正向運動學(xué)和反向運動學(xué)，還可以將它自動應(yīng)用到一定范圍的幀上，或交互式地應(yīng)用到單個幀上。12.3實例制作-折扇文化本實例利用3ds max中反向運動學(xué)原理制作扇骨的展開效果，再利用鏈接變換動畫修改器，將作為扇面的點鏈接到煽骨上

14、，以使其能夠在扇骨的轉(zhuǎn)動過程中發(fā)生卷展效果。知識要點：鏈接對象反向運動彎曲修改器鏈接變換修改器圖解視圖曲線編輯器138操作過程：1.重置3ds max系統(tǒng)界面，選擇前視圖，在【創(chuàng)建】命令面板【幾何體】中，單擊【長方體】命令按鈕，在前視圖中創(chuàng)建一個長方體對象，設(shè)置其大小和分段值，并為其命名為“扇骨001圖 12-16.轉(zhuǎn)到其修改命令面板中， 在修改器下拉列表中為其添加【編輯網(wǎng)格】修改器。進入到其【頂點】級別，在前視圖中沿 X軸負(fù)方向縮放“扇骨 001”對象的底部4個點。圖 12-17.在前視圖中將當(dāng)前對象旋轉(zhuǎn)一定角度。進入到【層次】命令面板中，單擊【僅影響軸】 按鈕，在視圖中移動“扇骨 001”

15、對象的軸中心點到其根部。139+ |門”1叼圖 12-18H.再次單擊【僅影響軸】按鈕，在前視圖中利用選擇并旋轉(zhuǎn)工具，配合鍵盤上的Shift鍵，對當(dāng)前的“扇骨 001”對象進行復(fù)制，制作出多個扇骨對象。R撮控制言圖 12-19.分別在前視圖中選擇每一根扇骨對象，在頂視圖中利用選擇并移動工具將其沿丫軸向上錯開適當(dāng)距離，以增加后來扇子展開時的層次感。圖 12-201406.接下來，單擊工具欄中的冤【選擇并鏈接】命令按鈕,在前視圖中將“扇骨001”鏈接到“扇骨002”上。.重復(fù)上步操作，再將“扇骨 002”鏈接到“扇骨003”上。以此類推，依次將這些扇骨鏈接在一起，最后單擊 圖按鈕，執(zhí)行【圖表編輯器

16、】命令，可以看到這些對象的鏈接情況。圖 12-21.在場景中選擇“扇骨 001”對象，單擊【層次】命令面板中 IK選項卡，在其中單擊【交 互式IK按鈕，進入反向運動的計算狀態(tài)。.展開【轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)】卷展欄，在其中禁用【 X軸】和【Y軸】選項區(qū)域中的【活動】復(fù)選 框，在【Z軸】選項區(qū)域下啟用【受限】復(fù)選框，并設(shè)置【從：】值為-0.3，【到：】值為20。.保持“扇骨001”對象處于被選擇狀態(tài)，展開【對象參數(shù)】卷展欄，在其中單擊【復(fù)制】 命令按鈕，此時其后面的【粘貼】按鈕處于被激活狀態(tài)。再在場景中選擇“扇骨002”對象，單擊【粘貼】按鈕。圖 12-2214111.12.此時展開【轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)】卷展欄，可以看

17、到“扇骨002”對象已經(jīng)具有了 “扇骨 001”的相關(guān)設(shè)置參數(shù)。同上操作再將這一參數(shù)粘貼到另外的扇骨對象上。在前視圖中選擇“扇骨 001”對象，并利用選擇并旋轉(zhuǎn)工具，將其沿 Z軸旋轉(zhuǎn)至閉合狀 態(tài)?？梢钥吹竭@時隨著“扇骨001”的旋轉(zhuǎn)，其他對象也隨之發(fā)生旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生了折扇圖 12-23展開的動畫效果。13.單擊【自動關(guān)鍵點】按鈕，打開動畫記錄設(shè)置，將時間滑塊拖放到最后一幀位置處。再次利用選擇并旋轉(zhuǎn)工具，在前視圖中旋轉(zhuǎn)“扇骨001”對象，恢復(fù)其初始狀態(tài)。圖 12-2414.關(guān)閉動畫記錄模式設(shè)置。全選場景中所有的“扇骨”對象，在其右鍵快捷菜單中選擇【曲 線編輯器】命令，選擇所有動畫曲線上的前后兩個關(guān)

18、鍵幀，單擊工具條上的【將切線設(shè) 置為線性】按鈕，使動畫表現(xiàn)得勻速平緩。142圖 12-26圖 12-2515.全選場景中所有作為“扇骨”對象的長方體，并為其執(zhí)行成組命令。再利用【創(chuàng)建】命 令面板中的【平面】命令，在前視圖中創(chuàng)建一個作為扇面的平面對象，并設(shè)置其參數(shù)。16.-,u 1- .1. U U L._mutuumiSlivli:史目：3 13日二 守凸.，_*、，.1i nm bl *.* I.*l.I IdL-Hill I4.BI II”空變1 L 1 i s 83B1 11tti, aSffir_黃陽:河口 一；向司:乩.：1 一 ；圖 12-27選擇當(dāng)前的平面對象， 在其修改器下拉列表中為其應(yīng)用【彎曲】修改器，并設(shè)置【角度】 值為180,彎曲【方向】為 90o,并設(shè)置【彎曲軸】為 X軸。17.18.繼續(xù)在修改器下拉列表中為作為扇面對象的平面添加一個【編輯網(wǎng)格】命令，最大化前視圖，在其中將與“扇骨 001”對應(yīng)的兩個分段上的上下 4個點移動到“扇骨 001”附 近。以上操作在盡量保持扇面的圓弧程度的情況下，將所有的“扇面”對象附近的點與對應(yīng)143的扇骨對齊。圖 12-2819.選擇與“扇骨001”對象對應(yīng)的4個點。執(zhí)行【修改器】|【動畫】|【鏈接變換】命令, 并單擊其面板中的【拾