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1、第第7章章 场景动画技术场景动画技术数字媒体技术的五大领域数字媒体技术的五大领域u室内设计室内设计u动漫制作动漫制作u广告设计广告设计u游戏开发游戏开发u网络媒体制作网络媒体制作三维动画制作流程图三维动画制作流程图基本动画基本动画基本动画基本动画移动动画移动动画路径约束动画路径约束动画材质动画材质动画粒子系统（第粒子系统（第8章讲）章讲）动力学系统动画动力学系统动画主要内容主要内容u7.1 动画术语动画术语u7.2 关键帧动画关键帧动画u7.3 材质灯光动画材质灯光动画u7.4 运动动画与轨迹编辑运动动画与轨迹编辑u7.5 轨迹视图编辑轨迹视图编辑u7.6 动画控制器动画控制器u7.7 动力学
2、动画动力学动画7.1 7.1 动画术语动画术语u帧：连续播放中组成的一系列静态画面。是动画时间的基帧：连续播放中组成的一系列静态画面。是动画时间的基本单位。本单位。u帧频：每秒钟播放的帧数。帧频：每秒钟播放的帧数。电影播放的帧频为电影播放的帧频为24fps；电视播放的帧频是；电视播放的帧频是25 （PAL制式）或制式）或30fps（NTSC制式）制式）u关键帧：用来描述一个物体的空间位置、旋转角度、比例关键帧：用来描述一个物体的空间位置、旋转角度、比例 缩放及变形隐藏等信息的关键静态画面。当动画发缩放及变形隐藏等信息的关键静态画面。当动画发 生变化或物体发生动作时需要设置关键帧。生变化或物体发
3、生动作时需要设置关键帧。7.2 7.2 关键帧动画关键帧动画u从原理说，运用关键帧动画可以创建任何类型的动画。如从原理说，运用关键帧动画可以创建任何类型的动画。如运动动画、材质动画、角色动画、摄像机动画等。运动动画、材质动画、角色动画、摄像机动画等。u关键帧动画的创作原理：在时间轴（轨迹栏）上，利用手关键帧动画的创作原理：在时间轴（轨迹栏）上，利用手工定义某一个对象的几个关键帧时间位置，时间轴上将出工定义某一个对象的几个关键帧时间位置，时间轴上将出现这些关键帧的时间标记。这是系统将自动计算并生成关现这些关键帧的时间标记。这是系统将自动计算并生成关键帧之间的中间帧的时间位置，从而得到一个流畅的动
4、态键帧之间的中间帧的时间位置，从而得到一个流畅的动态图像。图像。u场景中的任何参数发生变化都可以形成关键帧动画，如位场景中的任何参数发生变化都可以形成关键帧动画，如位置、旋转、缩放、参数（噪波参数、倍增参数）及材质等。置、旋转、缩放、参数（噪波参数、倍增参数）及材质等。关键帧动画关键帧动画-案例案例1 1：创建关键帧：创建关键帧赋标准材质，漫反射贴图使用棋盘赋标准材质，漫反射贴图使用棋盘格贴图（可以修改颜色），打开关格贴图（可以修改颜色），打开关键帧，第键帧，第0帧贴图如下帧贴图如下赋标准材质，漫反射贴图使用棋盘赋标准材质，漫反射贴图使用棋盘格贴图，打开关键帧，第格贴图，打开关键帧，第100帧
5、贴帧贴图如下：图如下：W方向旋转方向旋转90度度播放播放动画动画关键帧动画关键帧动画-案例案例2 2：制作字体整体动画：制作字体整体动画u案例案例2：制作整体动画和单体动画（参考文件：旋转字体）：制作整体动画和单体动画（参考文件：旋转字体）关键帧动画关键帧动画-案例案例2 2：制作字体整体动画：制作字体整体动画创建文本：创建文本：3DS Max挤出挤出5添加渲染背添加渲染背景文件景文件Alt+B添加视添加视图背景文件图背景文件创建目标创建目标聚光灯，聚光灯，透视图切透视图切换到摄像换到摄像机摄图机摄图制作整体位移制作整体位移动画：关键帧动画：关键帧25（右下角）、（右下角）、50（沿（沿X轴旋
6、轴旋转）、转）、60（移（移动屏幕中间）、动屏幕中间）、100（放大（放大3倍）倍）u案例案例2：制作字体单体动画：制作字体单体动画删除原来的关键删除原来的关键帧，添加帧，添加“编辑编辑多边形多边形”命令，命令，进入进入“元素元素”级级别，选中一个字，别，选中一个字，单击右键，选择单击右键，选择“分离分离”10帧，帧，X移至右侧，移至右侧，旋转旋转360度度进入进入“层级层级”面板面板选择选择“仅影响基准点仅影响基准点”，分别将每，分别将每个分离字符对个分离字符对象的中心重新象的中心重新定义为变换中定义为变换中心心20帧，帧，a移至右侧，移至右侧，旋转旋转360度度,仅挨着仅挨着X60帧，帧，
7、3移至右侧，移至右侧，旋转旋转360度度,仅挨着仅挨着d70帧，帧，选中全选中全部字符部字符移动到移动到视图中视图中央；央；80帧放帧放大大3倍倍7.3 7.3 灯光动画灯光动画闪光的台灯闪光的台灯u案例：案例：案例：制作闪光的台灯案例：制作闪光的台灯-模型材质模型材质u制作模型制作模型车削车削车削车削圆弧圆弧+圆圆放样放样椭圆椭圆+挤出挤出u赋材质赋材质 灯泡灯泡：混合材质，用材质：混合材质，用材质混合数制作灯泡明暗的动混合数制作灯泡明暗的动画，创建材质动画画，创建材质动画 灯罩灯罩：赋：赋Phong材质材质案例：制作闪光的台灯案例：制作闪光的台灯-灯光动画灯光动画u给灯泡添加目标聚光灯，调
8、整位置给灯泡添加目标聚光灯，调整位置u制作聚光灯的倍增动画：图形编辑器制作聚光灯的倍增动画：图形编辑器轨迹迹-曲曲线编辑器器Target Spot 倍增，使用添加关倍增，使用添加关键点和移点和移动工具，修改工具，修改成如成如图所示的倍增曲所示的倍增曲线u动画画输出成出成.avi的形式的形式7.4 7.4 运动动画与轨迹编辑运动动画与轨迹编辑u运动动画指场景中对象沿某一个轨迹运动的动画运动动画指场景中对象沿某一个轨迹运动的动画u创建约束动画创建约束动画绘制运动对象和轨迹绘制运动对象和轨迹动画动画约束约束u运动动画的关键在于轨迹的精确控制。运动动画的关键在于轨迹的精确控制。可以借助于显示属性面板显
9、示其运动轨迹。可以借助于显示属性面板显示其运动轨迹。u轨迹参数界面轨迹参数界面主要用于对动画对象的设置和控制。主要用于对动画对象的设置和控制。用于曲线和关键点的编辑用于曲线和关键点的编辑用于动画控制器的分配用于动画控制器的分配用于控制轨迹的起止时间用于控制轨迹的起止时间用于曲线和运动轨迹之间的用于曲线和运动轨迹之间的相互转换相互转换用于将选中物体的运动轨迹用于将选中物体的运动轨迹转换为样条线转换为样条线用于将选中物体的样条线转用于将选中物体的样条线转换为运动轨迹换为运动轨迹用于塌陷操作用于塌陷操作用于在进行移动的运动轨迹用于在进行移动的运动轨迹生成关键点生成关键点用于选择塌陷的旋转编辑关用于选
10、择塌陷的旋转编辑关键点键点用于选择塌陷的变形编辑关用于选择塌陷的变形编辑关键点键点7.5 7.5 轨迹视图编辑轨迹视图编辑u轨迹动画中，如果轨迹比较复杂，可以使用轨迹视图编辑轨迹动画中，如果轨迹比较复杂，可以使用轨迹视图编辑工具来实现。工具来实现。常用的轨迹编辑模式常用的轨迹编辑模式u函数曲线编辑模式函数曲线编辑模式常用的轨迹编辑模式常用的轨迹编辑模式u关键点编辑模式关键点编辑模式轨迹动画案例轨迹动画案例u飞舞的蝴蝶飞舞的蝴蝶动力学动画动力学动画u案例：碰撞动画案例：碰撞动画-创建滑板、小球创建滑板、小球创建长方体，创建长方体，命名为滑板，命名为滑板，并中心归零并中心归零在顶视图中在顶视图中添
11、加重力场添加重力场注意：重力必须向下注意：重力必须向下添加添加泛光灯泛光灯添加设置添加设置动力学系统动力学系统动画控制器动画控制器u在运动动画设计中，只要设置关键帧动画的形状和位置，在运动动画设计中，只要设置关键帧动画的形状和位置，中间的过渡帧动画由系统插值生成。若要调整物体的运中间的过渡帧动画由系统插值生成。若要调整物体的运动速率变换方式（如快慢），可以通过增加关键点的数动速率变换方式（如快慢），可以通过增加关键点的数量来模拟其变化规律。但要精确调整物体的运动规律就量来模拟其变化规律。但要精确调整物体的运动规律就需要借助于动画控制器来调整。需要借助于动画控制器来调整。u动画控制器是控制物体运
12、动规律的功能模块，可决定各动画控制器是控制物体运动规律的功能模块，可决定各项动画参数在动画帧中的数值，以及在整个动画中这些项动画参数在动画帧中的数值，以及在整个动画中这些参数的变换规律。参数的变换规律。u3DS Max中提供了中提供了3种访问动画控制器的方式：种访问动画控制器的方式：运动面板运动面板“动画动画”菜单菜单轨迹视图轨迹视图用于在路径上用于在路径上创建关键点创建关键点变换位置变换位置旋转旋转缩放缩放动画参数控制界面动画参数控制界面设置关键点参数设置关键点参数u创建关建关键点点选中路径中路径案例：案例：应用用动画参数画参数创建模式建模式 制作运制作运动动画画案例：案例：应用动画参数创建
13、模式制作运动动画应用动画参数创建模式制作运动动画u创建小球建小球进入运入运动面板面板点点击参数按参数按钮将将时间帧滑滑块滑到第滑到第0帧，单击新建关新建关键点的点的“位置位置”,分分别设置置x轴和和y轴的坐的坐标为x轴（0,0）y轴（0,100）同同样建立以下关建立以下关键点：点：25帧 x轴（25,100）y轴（25,0）50帧 x轴（50,0）y轴（50,-100）75帧 x轴（75,-100）y轴（75,0）100帧 x轴（100,0）y轴（100,100）常用动画动画控制器常用动画动画控制器u3DS Max有数十种有数十种动画控制器画控制器类型。常用的有：型。常用的有：路径路径约束束动
14、画控制器（控制曲画控制器（控制曲线形状）形状）欧拉欧拉XYZ动画控制器（修改每个画控制器（修改每个轴向的位置）向的位置）位置位置/旋旋转/缩放放动画控制器（位置、旋画控制器（位置、旋转、缩放）放）贝塞塞尔位置控制器位置控制器使用虚拟对象制作动画使用虚拟对象制作动画u使用虚使用虚拟对象象虚虚拟对象是一个无参数、不被渲染的立方体。它的功象是一个无参数、不被渲染的立方体。它的功能是能是辅助控制运助控制运动对象的运象的运动状状态，特，特别适合于两种适合于两种运运动动画的合成。画的合成。虚虚拟对象象动画制作方法画制作方法1.第一步：第一步：创建虚建虚拟对象象2.第二步：制作虚第二步：制作虚拟对象的象的动
15、画画3.第三步：第三步：选择实际物体物体“选择并并链接接”4.虚虚拟对象象约束控制器约束控制器u约束控制器用于束控制器用于强制运制运动对象与其他目象与其他目标对象保持象保持连接，接，强制制动画画对象沿某一条路径、某一个物体表面、某一个方象沿某一条路径、某一个物体表面、某一个方向或在某个运向或在某个运动对象上象上进行运行运动。u约束控制器束控制器类型型案例案例-约束控制器动画约束控制器动画-飞速赛车飞速赛车u第一步：打开包第一步：打开包车文件，成文件，成组u第二步：添加渲染背景和第二步：添加渲染背景和视图背景背景u第三步：第三步：绘制路径制路径线u第四步：第四步：进入运入运动面板面板添加路径添加路径约束束修改修改“跟随跟随”调整整车的位置和角度的位置和角度u第五步：第五步：隐藏藏轨迹迹线u第六步：播放第六步：播放动画画案例：过山车案例：过山车