計算機動畫概述

科

e

a低

4.1計算機動畫概述

計算機動畫技術綜合利用了計算機科學、

數(shù)學、物理學、繪畫藝術等知識來生成絢麗多

彩的連續(xù)的逼真畫面。

上世紀60年代初計算機動畫一程序?qū)崿F(xiàn)

70年代開始研制動畫系統(tǒng)MSGEN、…

饑餓（1974）、終結者H（1991）

侏羅紀公園U993）、玩具總動員（1996）

4.1計算機動畫概述

一、什么是計算機動畫

動畫是通過一定速度播放連續(xù)畫面來顯示

運動和變化的過程，其含義有：

①播放速度：24f/s、25f/s、30f/s

②運動過程：動畫的本質(zhì)

③變化過程：色彩變化、光強變化

計算機動畫是借助于計算機生成一系列連

續(xù)圖像并可動態(tài)播

放的計算機技術。1堂|

4.1計算機動畫概述

二、計算機動畫的分類

L按動畫功能強弱分類

第一等級：用于交互產(chǎn)生、著色、存儲、

檢索和修改圖像，不考慮時間-圖像編輯器

第二等級：實現(xiàn)中間幀的計算

第三等級：形體的操作（平移、旋轉）

虛擬攝像機的操作（鏡頭推移）

第四等級：定義角色

第五等級：智能動畫系統(tǒng)（自學習能力）

4.1計算機動畫概述

2.按動畫制作原理分類

⑴二維動畫（計算機輔助動畫）

二維動畫主要用來實現(xiàn)中間幀生成，即根

據(jù)兩個關鍵幀生成所需的中間幀（插補技術）。

二維動畫系統(tǒng)的功能（第二等級）：

①畫面生成、中間幀生成

②圖像編輯

③著色、預演

④后期制作

4.1計算機動畫概述

⑵三維動畫（計算機生成動畫）

三維動畫是采用計算機技術來模擬真實的

三維空間（虛擬真實性）。

三維動畫系統(tǒng)的功能（第三、四等級）：

①輸入素材

②構造幾何造型

③調(diào)整材質(zhì)和貼圖

④設置運動、相機和燈光

⑤著色生成圖像文件

4.1計算機動畫概述

三、計算機動畫的應用

L影視與廣告

主要用于制作電視廣告、電視片頭、卡通

片、電影片頭和電影特技等。

電視廣告：計算機動畫可

制作出神奇的視覺效果，以取

得特殊宣傳效果和藝術感染力。

玩具總動員：沒有真人演員表演故事片,

這部長達77分鐘的影片全部由計算機動畫和

計算機合成圖像組成。

4.1計算機動畫概述

2.教育與娛樂

多媒體教學：計算機動畫為教師改進教學

手段、提高教學質(zhì)量提供了強有力的工具。

娛樂：利用計算機動畫產(chǎn)生模擬環(huán)境，使

人有身臨其境的感覺。

3.Web動畫技術

Flash：網(wǎng)絡動畫格式swf（閃客）

VRML：3DWeb場景（三維世界）

Java:Web動態(tài)頁面（動畫程序消除閃爍）

4.1計算機動畫概述

4.科學計算與工程設計

科學計算可視化：通過計算機動畫將科學

計算過程及其結果轉換為幾何圖形或圖像并顯

示出來，以便于研究和交互處理。

工程設計：工程圖紙設計完后，指定立體

模型材質(zhì)，制作三維動畫。如建筑行業(yè)中樓房

建筑的透視和整體疑舟"曳

4.1計算機動畫概述

5.模擬與仿真

飛行模擬器：能訓練飛行員模擬起飛和著

陸、操縱各種手柄、觀察各種儀器以及在舷窗

能看到機場跑道或自然景象。

在航天、導彈和原子武器等復雜的系統(tǒng)工

程中，先建立模型，再用計算機動畫模擬真實

系統(tǒng)的運行，調(diào)節(jié)參數(shù)，獲得最佳運行狀態(tài)。

4.2計算機動畫制作環(huán)境

計算機動畫系統(tǒng)：計算機硬件、軟件系統(tǒng)

、硬件配置

主機:圖形工作站（SGI、SUN、IBM、HP）

微機（Pentium>Macintosh系列機）

輸入設備：圖像掃描儀、錄象輸入

輸出設備：視頻輸出、膠片輸出

WorkstationSy^V

4.2計算機動畫制作環(huán)境

二、軟件系統(tǒng)

1.系統(tǒng)軟件

操作系統(tǒng)、高級語言、診斷程序等

2.動畫軟件

⑴二維動畫軟件

AXA2D、AnimatorStudio、Flash

⑵三維動畫軟件

3DStudioMAX、Softimage3D

Maya(Alias/Wavefront)、Poser

4.2計算機動畫制作環(huán)境

3DStudioMAX動畫軟件:

3DSMAX是美國Autodesk公司在PC機上開

發(fā)的實體造型、真實感顯示和動畫制作軟件。

版本：

1.0/2.0/2.5/3.0/3.1/4.0/4.2/5.0

3DSMAX5在動畫和貼圖方面比4.0有長足

的進步，如完善了動畫編輯器，增加了卡通效

果的材

4.2計算機動畫制作環(huán)境

Softimage動畫軟件：

Softimage是加拿大Softimage公司開發(fā)的

一套三維動畫軟件，它已被廣泛應用于電影、

電視和廣告制作等領域。

曾轟動一時的侏羅紀公園中栩栩如生的恐

龍形象的動作，就是該軟件設計制作的。

該軟件系統(tǒng)包括五個模塊：

Model（造型）Matter（材質(zhì)）

Motion（運動）Tools（工具箱）

Actor（演員系統(tǒng)）

4.3計算機動畫設計與創(chuàng)意

一、計算機動畫創(chuàng)意的概念

、計舁機動畫是高科技與藝術創(chuàng)作的結合,

它,要科學的設計和藝術的構思，這些在制作

之前的方案性思考，稱為創(chuàng)意。一

創(chuàng)意有宏觀和微觀兩個層面。

宏觀（戰(zhàn)略創(chuàng)意）：指整個設計行動的統(tǒng)籌

安排（戰(zhàn)略策劃高度）。

微觀（戰(zhàn)術創(chuàng)意）：指具體動畫作品的意境

構思及手法選擇（小點子、小安排）o

4.3計算機動畫設計與創(chuàng)急

二、動作的設計與創(chuàng)意

1.人物動作規(guī)律及設計

人的走路動作：左右兩腳交替向前；為了

求得平衡，當左腳向前時左手向后擺動，當右

腳向前時右手向后擺動。

4.3計算機動畫設計與創(chuàng)意

人的奔跑動作：身體中心前傾，手臂成屈

曲狀，兩手自然握拳，雙腳的跨步動作幅度較

大）頭的高低變化也比走路動作大。

4.3計算機動畫設計與創(chuàng)意

人的面部表情：面部的動作變化能體現(xiàn)人

物的情緒和性格）但也更加復雜。

4.3計算機動畫設計與創(chuàng)意

2.動物動作規(guī)律及設計

鳥類：鳥越大，動作越慢

鳥越小，動作越快

翅膀越大，鳥軀干上下運動越明顯

⑦

4.3計算機動畫設計與創(chuàng)意

獸類：四條腿的獸類在運動時，必須注意

前腿動作如何與后腿動作相配合。如牛的右前

腿向前時，右后腿在后；在右前腿向后時，右

后腿向前。

獸類跨步時間

牛、馬1秒

大象1.5秒

貓0.5秒

4.3計算機動畫設計與創(chuàng)意

3.自然物體規(guī)律及設計

旋轉物體：當物體拋向空中

時，其重心沿拋物線運動，到頂

點時速度減慢，下降時速度加注

強調(diào)運動：為了強調(diào)運動，

有時要加入一些視覺效果。

如開槍射擊時槍管突然后退

:射擊本身是通過很強烈的猛推

效果和隨槍管再沖向前時一股較

慢的噴煙在視覺上展現(xiàn)的。

4.3計算機動畫設計與創(chuàng)意

振動物體：

①快速振動

彈簧片的震動

②柔性振動

旗幟的飄動

4.3計算機動畫設計與創(chuàng)意

三、片頭的設計與創(chuàng)意

1.電影片頭的設計

電影片頭可以通過把影片最扣人心弦的核

心展示出來，可只提問題不解決問題，以造成

一定的懸念使觀眾急于相探索其中的究竟。

右圖是第十一屆亞

運會“體育大舞臺”電影

片頭的一個鏡頭。

4.3計算機動畫設計與創(chuàng)意

2.電視片頭的設計

電視節(jié)目片頭：5,10,15,20,60秒

電視欄目片頭：12-20秒，字幕是欄目片

頭設計中主要的藝術設計形象。

3.電視廣告的設計

電視廣告通過近在咫尺的屏幕，能使觀眾

見其形而聞其聲，具有極大的感染力。

制作電視廣告，要讓觀眾接受重點內(nèi)容，

除必要重復外）還應多選中、近鏡頭。

4.4矢量動畫制作軟件

一、Flash概述

Flash是美國Macromedia公司開發(fā)的矢量

圖編輯和動畫制作軟件。

1.發(fā)展簡史

前身：矢量動畫軟件FutureSplash

Macromedia收購—Flash2.0

1998：Flash3.0（網(wǎng)頁制作三劍客之一）

1999：Flash4.0（交互式矢量動畫標準）

2000:Flash5.0（閃客）、Flash

MX（2002）

4.4矢量動畫制作軟件

2.基本功能

①具有較強的矢量繪圖和動畫制作功能，

且圖像質(zhì)量高，制作的動畫和網(wǎng)頁數(shù)據(jù)量小

②導入和發(fā)布功能強：可導入bmp、mov、

mp3等，可發(fā)布各種音視頻文件

③插件工作方式：ShockwaveFlash插件

流式技術播放動畫

④強大的ActionScript函數(shù)、屬性和對象

⑤支持XML技術標準，等等

4.4矢量動畫制作軟件

3.窗口組成

標題欄、菜單欄、工具欄

工具箱：工具、查看、顏色、選項

時間軸：圖層控制區(qū)、時間線控制區(qū)

場景、工作區(qū)：對動畫中各對象進行編輯

、修改的場所。

屬性面板：動畫文檔或當前對象屬性

控制面板：用于瀏覽、改變文檔中的元素

狀態(tài)欄：用于顯示工具或菜單的說明等

4.4矢量動畫制作軟件

二、Flash基本操作

1.創(chuàng)建一^個Flash文件

文件/新建、工具欄一新建按鈕

2.定義影片屬性

修改/影片、屬性面板一影片屬性

（尺寸、背景顏色、幀速、設為默認值）

3.導入對象

文件/導入庫—窗口/庫一拖入工作區(qū)

文件/導入T合適文件

4.4矢量動畫制作軟件

4.簡單動畫

①新建文件一設置影片屬性(352*240*12)

②導入背景圖片(文件/導入)

③插入/新建元件一文字一回到場景1

④窗口/庫―圖層1/第50幀設為關鍵幀

⑤創(chuàng)建圖層2

第1幀一文字在舞臺下

第50幀一文字在舞臺中

⑥插入/創(chuàng)建動畫動作

4.4矢量動畫制作軟件

5.預覽動畫

控制/測試影片(Ctr1+Enter)

6.保存動畫

文件/保存或另存為(*.fla)

7.輸出動畫

文件/導出影片

*.swf—Flash播放文件

*.avi—視頻文件

*.gif—動畫GIF

4.4矢量動畫制作軟件

三、圖形與文本

1.創(chuàng)建圖形

⑴鉛筆工具

可以繪制出變化靈活的直線或曲線。

選項：直線化、平滑、墨水瓶

屬性：描繪顏色、描繪高度、描繪風格

4.4矢量動畫制作軟件

⑵直線工具

可以繪制各種不同方向的矢量直線段，它

是鉛筆工具的特例。

屬性：描繪顏色、描繪高度

描繪風格

⑶鋼筆工具

可以繪制比較復雜、精確的曲線。

屬性：描繪顏色、填充顏色

描繪局度、描繪風格

4.4矢量動畫制作軟件

⑷橢圓工具

可以繪制橢圓及橢圓輪廓線。

屬性：描繪顏色、填充顏色

描繪局度、描繪風格

⑸矩形工具

可以繪制矩形及圓角矩形。

選項：不同填充模式

屬性：描繪顏色、填充顏色

描繪局度、描繪風格

4.4矢量動畫制作軟件

⑹畫筆工具

可以繪制出形狀多變的色塊。

選項：標準繪畫、顏色填充、后面繪畫、

顏料選擇、內(nèi)部繪畫、畫筆大小、畫筆形狀（

設置筆刷的不同形狀）

屬性：填充顏色

4.4矢量動畫制作軟件

2.編輯圖形

⑴選擇對象

箭頭工具：

套索工具：選擇區(qū)域不規(guī)則

⑵刪除、移動和復制對象

刪除對象：選擇對象-Del鍵或退格鍵

移動對象：選擇對象一拖動或按方向鍵

復制對象：選擇對象-Alt+拖動

4.4矢量動畫制作軟件

⑶改變對象的大小與形狀

使用箭頭工具：主要用于修改矢量線的弧

度和矢量色塊的外形。

使用自由轉換工具：從舞臺中的對象某一

點為圓心，做任意角度的旋轉、傾斜和變形。

使用菜單命令：選中對象一修改/轉換

自由轉換

變形、封套、比例

旋轉與歪斜、比例與旋轉

4.4矢量動畫制作軟件

⑷橡皮工具

主要用來擦除舞臺上的對象。

選項：標準擦除、擦除填充、擦除線段、

擦除所填色、內(nèi)部擦除、橡皮大小和形狀

水龍頭工具：可以一次性擦除，而橡皮只

能進行局部擦除。

4.4矢量動畫制作軟件

3.群組、疊放和對齊對象

群組對象：將多個對象組合在一起。

修改/群組，修改/撤消群組

疊放對象：修改/排序

對齊對象：修改/排列

4.4矢量動畫制作軟件

4.文本

⑴文本的屬性設置

選擇文本工具—在場景中單擊一輸入框

輸入文本之前需要設置：

字體、字號

顏色、風格

文字間距

格式設置（縮進、行間距、邊距）

⑵文本的輸入

4.4矢量動畫制作軟件

⑶文本的類型

靜態(tài)文本：動畫播放時文本不可修改

動態(tài)文本：動畫播放時文本內(nèi)容可通過事

件的激發(fā)來改變

輸入文件：動畫播放時提供用戶輸入文本

并產(chǎn)生交互

⑷創(chuàng)作實例

五彩字

4.4矢量動畫制作軟件

四、簡單動畫創(chuàng)作

1.創(chuàng)建逐幀動畫

逐幀動畫是一種最基礎的動畫制作方法。

模仿寫字過程：

深圳

2.創(chuàng)建位移運動動畫

⑴直線運動的物體

球體直線勻速運動：

O

4.4矢量動畫制作軟件

⑵沿軌道運動的物體

鳥沿指定路徑運動：

⑶物體的轉動

物體對象的轉動

也是一種動畫。

4.4矢量動畫制作軟件

3.創(chuàng)建變形動畫

變形動畫描述了一段時間內(nèi)將一個對象變

成另一個對象過程。

4.4矢量動畫制作軟件

五、交互式動畫

1.Flash編程基礎

ActionSctipt—制作交互式動畫。

ActionScript編程（類似JavaScript）：

它采用面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄躁P鍵幀、

按鈕和電影片段符號為對象，采用事件響應來

定義和編寫ActionScript。

它還有語法、變量、運算符、函數(shù)、表達

式、語句等（C/C++編程語言）。

4.4矢量動畫制作軟件

⑴點運算符

用于指明與某個對象或電影剪輯相關的屬

性和方法，也用于指向電影或變量的路徑。

例如：如果電影剪輯dog被嵌套在電影剪

輯animal中,則在dog上的下列語句表示：

-parent,stop();

又如：調(diào)用主時間軸中電影剪輯animal的

buiIdGameBoard函數(shù)：

-root,animal,buiIdGameBoard();

4.4矢量動畫制作軟件

⑵分號

ActionSctipt語句用分號結束）例如:

row=0;

⑶關鍵字

它是ActionScript保留的一些標識符）用

作標識內(nèi)置對象、函數(shù)等。

breakcasecontinuedefaultdelete

elseforfunctionifin

instanceofnewreturnswitchthis

typeofvarvoidwhilewith

4.4矢量動畫制作軟件

⑷字母的大小寫

關鍵字區(qū)分大小寫，其它的不區(qū)分。

例如：下面語句是等價的

cat.hilite=true;

CAT.hi1ite=true;

⑸常量

常量是指值永不變化的屬性。

例如：表示Key對象的屬性有BACKSPACE、

ENTER.QUOTE.RETURN.TAB等。

4.4矢量動畫制作軟件

2.數(shù)據(jù)類型

⑴字符串

字符串是由字母、數(shù)字和標點符號組成的

字符序列。例如：

firstname="zhang”；

greeting=uWelcome,n+firstname;

⑵數(shù)值型

數(shù)值類型是雙精度浮點數(shù)值。

Math,sqrt(100);

4.4矢量動畫制作軟件

⑶邏輯型

邏輯型只有兩個值：true（真，1）

false（假，0）

邏輯運算：與（&&）,或（II），非⑴

主要用于條件判斷,例如：若password的

值為true,動畫播放。

onClipEvent（enterFrame）

if(userName==true&&password==true)play();

4.4矢量動畫制作軟件

⑷對象型

對象是屬性的集合，每一個屬性都有名字

和值。屬性值可以是任何數(shù)據(jù)類型。例如：

Math對象擁有一些方法，可執(zhí)行數(shù)學運算。

squareRoot=Math.sqrt(100);

⑸電影剪輯

它是對象類型的一種，例如：

onClipEvent(mouseUp)

{myMC.prevFrame();

4.4矢量動畫制作軟件

3.Action面板

窗口/動作一幀動作面板

標準模式：左側選擇動作，右側添加語句

專家模式：高級用戶編寫腳本

［例一］畫面中有一

只小鳥飛翔，小鳥隨著

鼠標移動而移動。

4.4矢量動畫制作軟件

4.變量、運算符和表達式

支持簡單編程，增強動畫的交互能力。

⑴變量

變量是語句中可以變的參數(shù)值。

變量命名規(guī)則：

①變量名必須是一個標識符；

②變量名不能是關鍵字或邏輯常量。

例如:x=168;

y="hel1。”；

4.4矢量動畫制作軟件

⑵運算符

力口運算符是指能夠?qū)ΤＡ颗c變量進行運算的

符號。例如：

算術運算符:一

比較運算符：==,<,>,>=,<=

邏輯運算符：&&,||,!

字符串運算符：+

位運算符:&,|,?

賦值運算符：=

4.4矢量動畫制作軌件

⑶表達式

表達式是指用運算符將常量、變量和函數(shù)

以一定的運算規(guī)則組織的式子。

算術表達式：total=168+4*3

字符串表達式：

“Congratulations,"+“Donna!”

邏輯表達式：

if(i>10&&_framesloaded>50){

play();}

4.4矢量動畫制作軟件

5.播放、停止和跳轉語句

最基本的語句：Play語句

Stop語句

GoTo語句

6.條件語句

格式一：if（條件）

｛語句體；

4.4矢量動畫制作軟件

格式二：格式三：

if（條件）if（條件1）

（語句體1;｛語句體1;

））

elseelseif（條件2）

｛語句體2;｛語句體2;

else{語句體n;}

4.4矢量動畫制作軟件

7.循環(huán)語句

格式一：while（條件）

（循環(huán)體；

）

先計算條件表達式,當條件為true時）執(zhí)

行循環(huán)體中的代碼。當循環(huán)體中每個語句執(zhí)行

后，再次計算條件表達式。

格式二：do

（循環(huán)體；

}while（條件）

4.4矢量動畫制作軟件

格式三：for（i=初值；i＞終值；i++）

｛循環(huán)體；

）

［例二］深圳大學校園風景相冊。

現(xiàn)在顯示的是第1張現(xiàn)在顯示的是第6張

新增圖層action）在其幀動作面板中選

擇專家模式）輸入腳本如下：

4.4矢量動畫制作軟件

square._alpha=0;

whichPic=1;

next.onPress=function(){

if(whichPic<10&&!fadeln&&!fadeOut){

fade