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1、“十二五”职业教育国家规划教材经全国职业教育教材审定委员会审定大连理工大学出版社地址：大连市软件园路80号发行：0411-84708842E-mail:新世纪高职高专教材编审委员会 组编主编：葛洪央 徐书欣(第四版)3ds Max3ds Max3ds Max3ds Max 三维设计项目实践教程三维设计项目实践教程三维设计项目实践教程三维设计项目实践教程我教你学第1篇第一单元 3ds Max基础知识第二单元 3ds Max建模技术第三单元 3ds Max材质与贴图技术第四单元 灯光与摄像机第五单元 环境特效和渲染输出第六单元 3ds Max动画技术第六单元 3ds Max3ds Max3ds M
2、ax3ds Max动画技术动画技术动画技术动画技术Transition Page第六章3单 元 导 读单元导读随着科技的不断发展,动画艺术已由传统的手工绘制,演变至如今的电脑绘制,也由于电脑为动画制作者提供了更好的发挥空间,因此,动画制作这个充满希望的行业已被视为未来社会中经济发展不可缺少的重要角色。3dsMax以其强大的动画制作技术,在广告、媒体、影视娱乐、建筑装饰、工业设计与制造、医疗卫生、军事科技及教育等方面都有广泛的应用。利用3dsMax制作三维动画,只需制作出静态的模型或场景,然后再根据运动学原理加入动画效果,就会形成三维动画了。其制作流程大致可分为六个步骤:建立模型、编辑模型、指定
3、材质、设定灯光和渲染合成。Transition Page第六章4单 元 导 读单元导读3dsMax制作动画的种类大致可以分为:(1)基本变换动画对物体进行移动、旋转和缩放的动画变化。(2)参数动画几乎所有的可以调节数值的参数都可以记录成动画,如弯曲度、灯光的强弱、摄影机的焦距、材质的光泽度等。(3)角色动画主要根据人物或动物制作带有拟人色彩的动画效果,它涉及了骨骼、皮肤、表情变形、正向反向动力学、约束等概念,是一套完整的制作流程。Transition Page第六章5单 元 导 读单元导读(4)粒子动画使用粒子系统制作动画效果,可用于一些特殊效果的制作,如礼花、水流、喷泉、雨雪等。(5)动力学
4、动画直接使用基于物理算法的特性进行物体的受力、碰撞、液体流动等动态模拟,可以很容易并且精确地制作出仿真运动效果,如下落、碰撞、变形等,使用的物理参数包括弹力、摩擦力、阻力、最大静摩擦力、重力、风力、螺旋力等。Transition Page第六章66.1 关键帧动画动画是以人类视觉的原理为基础的。如果在一定时间内观看一系列连续的静止图片,我们就会感觉它们是连续的运动,这就是动画了,而每一幅静止图片就是连续的帧。在3dsMax中我们几乎可以为任何想要的对象设置变换的参数以创建动画,也可以创建关键帧来完成动画,只要我们创建了关键帧,中间的帧可以由计算机完成,这要比传统动画的制作方便快捷很多。通常一分
5、钟的动画大概需要720到1800个单独的图像,如果作为传统动画来制作,一部动画就需要几百位的动画师绘制原画,浪费许多的时间和精力,使用三维软件则只需要动画师将第一帧、关键帧和最后一帧画出来,中间的帧就由计算机自动生成了,这样动画的制作就变得十分简单了。Transition Page第六章76.1 关键帧动画在3dsMax中,时间的运用对制作动画来说是十分重要的,3dsMax中的默认动画长度为100帧,可以根据我们自己的需要对其进行调整,在“时间配置”对话框中操作时间控制器完成调节。单击状态框中的 按钮。Transition Page第六章86.1 关键帧动画NTSC:美国和日本使用的时间制式,
6、为每秒30帧。PAL:我国和欧洲使用的时间制式,为每秒25帧。电影:电影所使用的时间制式,为每秒24帧。自定义:自定义帧速率,可以通过设置下面的FPS数值来定义。Transition Page第六章96.1 关键帧动画开始时间:设置动画的开始时间。结束时间:设置动画的结束时间。长度:设置动画的时间长度。帧数:设置所创建的动画中的帧数。Transition Page第六章106.1 关键帧动画在3dsMax中创建一个简单的关键帧动画一般有以下几个步骤:1.单击 按钮,打开动画记录。2.将关键帧拖动到想要创建的时间点上。3.将场景中想要创建动画的物体进行变换,变换参数或是形状都可以。Transit
7、ion Page第六章116.1 关键帧动画1.点击“创建”“球体”,创建球体。如图所示。Transition Page第六章126.1 关键帧动画 2.点击 “参数”面板,按下“切片启用”前的,可以设置从局部X轴的零点开始围绕局部Z轴的度数,如图所示。Transition Page第六章136.1 关键帧动画 3.打开 按钮,开始记录关键帧,此时的第一帧就是半圆形的切片。将滑块拖动至100帧处,然后将球体的“切片从”数值调整为360,则此时的变化被记录为动画关键帧Transition Page第六章146.1 关键帧动画 4.再次单击按钮退出关键帧动画的设置,完成关键帧动画,单击按钮,可以看
8、到球体由一个半圆形的切片旋转变形成一个完整的球体。效果如图所示。Transition Page第六章156.2 约束动画 约束动画用于帮助动画过程自动化。它们可用于通过与其他对象的绑定关系,控制对象的位置、旋转或缩放。约束需要一个对象及至少一个目标对象。目标对受约束的对象施加了特定的限制。例如,如果要迅速设置飞机沿着预定跑道起飞的动画,应该使用路径约束来限制飞机向样条线路径的运动。与其目标的约束绑定关系可以在一段时间内启用或禁用动画。Transition Page第六章166.2 约束动画约束的常见用法如下:1.在一段时间内将一个对象链接到另一个对象,如角色的手拾取一个棒球拍。2.将对象的位置
9、或旋转链接到一个或多个对象。3.在两个或多个对象之间保持对象的位置。4.沿着一个路径或在多条路径之间约束对象。5.沿着一个曲面约束对象。6.使对象指向另一个对象的轴点。7.控制角色眼睛的“注视”方向。8.保持对象与另一个对象的相对方向。Transition Page第六章176.2 约束动画创建粉笔模型和一个平滑路径,将粉笔约束到路径上,并通过“路径选项”中的“倾斜”参数,使粉笔沿路径摇摆移动,效果如图所示。Transition Page第六章186.2 约束动画1.单击 圆柱体,在顶视图中创建一个圆柱体。如图所示。Transition Page第六章196.2 约束动画2.单击修改按钮 ,在
10、修改器列表 中选择锥化,设置参数。如图所示。Transition Page第六章206.2 约束动画3.单击“创建”“图形”“线”在顶视图中绘制一条粉笔运动的路径。4.选择圆柱体,单击运动按钮 ,在“指定控制器”中将“位置”选项激活成黄色。如图所示。Transition Page第六章216.2 约束动画5.单击指定控制器模块 ,弹出“指定位置控制器”对话框,选择“约束路径”,点“确定”按钮。如图所示。Transition Page第六章226.2 约束动画6.在“路径参数”面板,单击“添加路径”按钮,然后在顶视图中单击绘制的线路径。并在“路径选项”设置参数。如图所示。Transition P
11、age第六章236.3 粒子动画“粒子系统”为随时间生成粒子对象提供了相对简单直接的方法,以便模拟雪、雨、尘埃等效果。主要在动画中使用粒子系统,3dsMax2013提供七个内置的粒子系统:粒子流源、喷射、超级喷射、雪、暴风雪、粒子云、粒子阵列。内置粒子系统基本上共用以下控件,如图所示。(1)粒子特定的参数:这些参数针对粒子系统的类型。(2)计时:计时参数控制粒子在系统中的动态。(3)渲染属性:这些参数也是针对粒子系统的类型。(4)发射器:指定场景中生成粒子的位置。Transition Page第六章246.3 粒子动画创建粒子系统包括以下基本步骤:创建粒子发射器。确定粒子数。设置粒子的形状和大
12、小。设置初始粒子运动。修改粒子运动。Transition Page第六章256.3 粒子动画如果要建立不同对象或效果的模型,就要用描述方式类似于对象或效果的粒子系统。如:(1)雨和雪应使用“超级喷射”和“暴风雪”创建雨和雪。这两个粒子系统针对水滴(超级喷射)和翻滚的雪花(暴风雪)效果进行优化。添加“风”等空间扭曲,创建春雨或冬雪。Transition Page第六章266.3 粒子动画下面使用“喷射”粒子系统,模拟八一电影制片厂片头动画,了解掌握镜头光晕效果对粒子系统的影响：Transition Page第六章276.3 粒子动画1.单击“创建”命令面板,点击“图形”按钮,在绘图工具面板中点击
13、“星形项。在前视图中绘制出一个六角星的图形star01,进入“修改”面板中,修改其“点”数为5,并调整半径大小,使得星形显得更硬朗,如图所示。Transition Page第六章286.3 粒子动画2.点击“修改”面板中的“修改器列表”下拉列表框,选择“挤出”项,调整“参数”卷展栏下的“数量”值为24,并再次选中“修改器列表”下拉列表中“锥化”项,修改相关参数,如图所示。Transition Page第六章296.3 粒子动画3.点击“图形”按钮,在绘图工具面板中点击“文本”项。在前面视图中添加一文字“中国人民解放军八一电影制片厂”。并在“修改”面板中修改其大小,协调与五角星的关系,如图所示。
14、Transition Page第六章306.3 粒子动画4.选择文字,点击“修改”面板的“修改器列表”下拉框中的“倒角”项,勾选“倒角值”卷展栏下的“级别2”与“级别3”项,并调整相应值,如图所示。Transition Page第六章316.3 粒子动画5.点击“创建”命令面板,点击“几何体”按钮,在下拉列表中选择“粒子系统”。进入其面板,单击“喷射”按钮,在前面视图的五角星中心附近绘制一喷射系统spray01,如图所示。播放动画查看粒子喷射方向,在最初状态下,粒子可能喷射的方向朝后,点击工具栏上的“镜像”按钮,选择“Y”即可向前了。Transition Page第六章326.3 粒子动画6.
15、调整粒子的参数、计时数,发射器的宽度等数值,如图所示。Transition Page第六章336.3 粒子动画7.分别为五星、文字、粒子赋予相应的材质(红色、白色、金黄色),只需要修改“漫反射”的“颜色值”即可。8.点击“渲染”菜单中的“环境”命令,在“效果”选项夹中,点击“添加”按钮,添加“镜头效果”项,如图所示。Transition Page第六章346.3 粒子动画9.在“环境和效果”窗口中点中“镜头效果参数”卷展栏下的“Glow”加入到右侧区域。在视图中右键点击粒子系统,选择“对象属性”命令,将“对象ID”由0改为1,这样使得找到发光源了。在“光晕元素”卷展栏下,同样将“对象ID”改为
16、1。在“参数”选项夹下修改大小为0.2,使用原色为100,如图所示。Transition Page第六章356.3 粒子动画10.单击“预览”按钮,即可预览。单帧渲染效果图如图所示。Transition Page第六章366.4 动力学动画“动力学”工具是动力学模拟的主要控制中心。可以指定模拟中使用的对象、对象之间的交互以及在场景中的效果。此后,可以对模拟进行“求解”,以便生成关键帧。对象之间的碰撞效果取决于对象的速度及其属性。为了让两个对象产生碰撞,每个对象必须拥有为碰撞分配的其他对象。例如,反弹球时,地面和球是分配的碰撞对象。使用材质编辑器中的“动态属性”卷展栏,可以为对象的曲面分配动态属
17、性,如摩擦和反弹。使用多维/子对象材质时,任何对象的曲面层可以具有不同的曲面属性。Transition Page第六章376.4 动力学动画要设置动力学,请执行下列操作:(1)为模拟中包含的对象分配材质,然后在材质编辑器的“动态属性”卷展栏中调整曲面特性。(对反弹球而言,要使用此选项创建类似于橡皮的曲面。)(2)如果使用的是链接的层次,请在“层次/链接信息”面板中设置“移动”和“旋转”锁定,以便限制链接对象的运动和旋转。(3)根据需要在场景中创建空间扭曲效果。(对反弹球而言,需要使用“重力”空间扭曲。)(4)使用“动力学”工具创建新的模拟。指定模拟中包含哪些对象、哪些效果会影响哪些对象以及哪些
18、对象应该与哪些对象发生碰撞。(对反弹球而言,因为球与地面相互碰撞,所以它们都位于场景中。您可以为球分配要相互碰撞的地面和重力效果。)Transition Page第六章386.4 动力学动画“动力学”卷展栏包含所有的曲面动力学控件,如图所示。Transition Page第六章396.4 动力学动画下面使用空间扭曲中的风力、重力系统,模拟红旗飘扬的动画,了解掌握动力学的基本设置及应用。利用贴图创建旗子场景,添加风力使旗子飘动起来,添加重力模拟旗子轻微下坠的效果,并利用导向器使旗子的飘扬更逼真,最终效果如图所示。Transition Page第六章406.4 动力学动画任务解析:1.创建旗帜模型
19、。选择创建 几何体中 的“平面”,在前视图中创建平面,设置它的长度为160个单位值,宽度为220个单位值,然后设置它的长度和宽度的分段数为10,如图所示。Transition Page第六章416.4 动力学动画任务解析:2.在顶视图中,平面的左侧创建圆柱体,指代旗杆并附上模拟金属效果的材质。3.创建风力、重力,选择创建 空间扭曲 重力,在顶视图中创建一个垂直向下的重力;再点击按钮“风”,将左视图改为右视图,创建风力系统,如图所示。Transition Page第六章426.4 动力学动画任务解析:4.指定软变形修改。选择旗帜模型,在修改面板中为其添加一个“网格选择”修改命令,点击“顶点”的次
20、物体层级,在前视图中框选顶点,只排除靠近旗杆的一列顶点不选,如图所示。Transition Page第六章436.4 动力学动画任务解析:5.在选中的顶点基础上再添加一个“柔体”修改命令,在这一命令面板的下方有“力和导向器”的设置。点击“添加”按钮,在视图中点击“风”的图标,将其引入到设置面板中,如图所示。Transition Page第六章446.4 动力学动画任务解析:6.将设置面板最下方的“显示弹力线”勾选,在面板的上方点击“创建简单软体”按钮,进入权重和弹力线层级,在视图中可看到密密麻麻的红色弹力线,如图所示。Transition Page第六章456.4 动力学动画任务解析:7.设置
21、飘动效果。将修改面板顶部的“使用跟随弹力”和“使用权重”两个勾选项取消。然后播放动画进行观察,会发现物体拉伸强度很大,设置其“拉伸”的参数为1.0“刚度”参数6.0,播放动画观察。在视图中选中“风力”图标,设置力“强度”值为0.1,风“湍流”值为1.0,播放动画观察效果,如图所示。Transition Page第六章466.4 动力学动画任务解析:8.增加导向板,选择 创建空间扭曲 导向器 层级,在顶视图中创建一个“导向球”,设置它的“图标直径”为100,将它放在图1-6-36所示的位置。打开动画记录钮,将时间滑块放置到100侦,在视图中移动导向球的位置。如图1-6-37所示,然后将动画记录钮
22、关闭。选择旗帜模型,修改 面板“力和导向器”设置面板“导向器”的设置栏点击“添加”按钮,在视图中拾取“导向球”图标,旗帜就受到了导向球的动力影响。Transition Page第六章476.4 动力学动画Transition Page第六章486.4 动力学动画任务解析:9.重力和风力作用。Transition Page第六章496.4 动力学动画任务解析:10.动画设置。Transition Page第六章506.4 动力学动画任务解析:11.制作风力动画Transition Page第六章516.4 动力学动画任务解析:12.点缓存器修改Transition Page第六章526.4 动力学动画任务解析:13.光滑网格物体Transition Page第六章536.4 动力学动画任务解析:14.指定贴图材质。15.设置动画渲染大连理工大学出版社大连理工大学出版社地址：大连市软件园路地址：大连市软件园路8080号号E-mail :URL：http:/