1、數字三維動畫設計標準教程編著：付琳 張雯 王京晶北京印刷學院 設計藝術學院 多媒體工作室第10章 3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程第10章 3D3D動畫制作動畫制作 由于動畫中的幀數很多，因此手工定義每一幀的位置和形狀是很困難的。3dsmax極大地簡化了這個工作。可以在時間線上的幾個關鍵點定義對象的位置，這樣3dsmax將自動計算中間幀的位置，從而得到一個流暢的動畫。在3dsmax中，需要手工定位的幀稱之為關鍵幀。 需要注意的是，在動畫中位置并不是唯一可以動畫的特征。在3dsmax中可以改變的任何參數，包括位置、旋轉、比例、參數變化和材質特征等都是可以

2、設置動畫的。因此，3dsmax中的關鍵幀只是在時間的某個特定位置指定了一個特定數值的標記。 o 10.1關鍵幀的設置關鍵幀的設置 “關鍵幀”是動畫中的專業術語，一幀就是一張畫面，每一個關鍵畫面則叫做每一個關鍵幀。而在時間軸上可以顯示整個動畫的時間長度、時間范圍以及進行創建和編輯關鍵幀的操作。 關鍵幀由時間和數值兩項內容組成。編輯關鍵幀常常涉及改變時間和數值。3dsmax提供了幾種訪問和編輯關鍵幀的方法。第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程 使用3dsmax工作的時候總是需要定義時間。常用的設置當前時間的方法是拖曳時間滑動塊。當時間滑動塊放在關鍵幀之上的時候，對象就被一個白色方

3、框環繞。如果當前時間與關鍵幀一致，就可以打開動畫按鈕來改變動畫數值。 軌跡欄位于時間滑動塊的下面。當一個動畫對象被選擇后，關鍵幀按矩形的方式顯示在軌跡欄中。軌跡欄可以方便地訪問和改變關鍵幀的數值。10.1.1設置關鍵幀動畫設置關鍵幀動畫 要在3dsmax中創建關鍵幀，就必須在打開動畫按鈕的情況下在非第0幀改變某些對象。一旦進行了某些改變，原始數值被記錄在第0幀，新的數值或者關鍵幀數值被記錄在當前幀。這時第0幀和當前幀都是關鍵幀。這些改變可以是變換的改變，也可以是參數的改變。例如，如果創建了一個球，然后打開動畫按鈕，到非第0幀改變球的半徑參數，這樣，3dsmax將創建一個關鍵幀。只要自動設置關鍵

4、幀按鈕處于打開狀態，就一直處于記錄模式，3dsmax將記錄你在非第0幀所做的任何改變。 創建關鍵幀之后就可以拖曳時間滑動塊來觀察動畫。 通常在創建了關鍵幀后就要觀察動畫。可以通過拖曳時間滑動塊來觀察動畫。但是除此之外，還可以使用時間控制區域的回放按鈕播放動畫。下面介紹時間控制區域的按鈕。第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程 播放動畫： 用來在激活的視圖播放動畫。 停止播放動畫：該按鈕用來停止播放動畫。單擊該按鈕后，動畫被停在當前幀。 播放選擇對象的動畫：它是的彈出按鈕。它只在激活的視圖中播放選擇對象的動畫。 如果沒有選擇的對象，就不播放動畫。

5、 到開始：單擊該按鈕后，將時間滑動塊移動到當前動畫范圍的開始幀。如果正在播 放動畫，那么單擊該按鈕后動畫就停止播放。 到結束：單擊該按鈕后，將時間滑動塊移動到動畫范圍的末端。 下一幀：單擊該按鈕后，將時間滑動塊向后移動一幀。當 按鈕被打開后，單擊該按 鈕后，將把時間滑動塊移動到選擇對象的下一個關鍵幀。 前一幀：單擊該按鈕后，將時間滑動塊向前移動一幀。當 按鈕被打開后，單擊該按 鈕后，將把時間滑動塊移動到選擇對象的上一個關鍵幀。也可以在 區域設 置當前幀。 時間配置：對話框提供了幀速率、時間顯示、播放和動畫的設置。您可以使用此對 話框來更改動畫的長度或者拉伸或重縮放。還可用于設置活動時間段和 動

6、畫的開始幀和結束幀。設置窗口如圖10.1所示。第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程圖10.1時間配置窗口第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程 幀速率：有四個選項按鈕，分別標記為NTSC、電影、PAL和自定義，可用于在每秒幀 數(FPS)字段中設置幀速率。前三個按鈕可以強制所做的選擇使用標準FPS。 使用“自定義”按鈕可通過調整微調器來指定自己的FPS。FPS（每秒幀數）采 用每秒幀數來設置動畫的幀速率。視頻使用30fps的幀速率，電影使用24fps的 幀速率，而web和媒體動畫則使用更低的幀

7、速率。時間顯示：指定時間滑塊及整個程序中顯示時間的方法。有幀數、分鐘數、秒數和刻度 數可供選擇。指定時間滑塊及整個程序中顯示時間的方法（以幀數、SMPTE、 幀數和刻度數或以分鐘數、秒數和刻度數）。例如，如果時間滑塊位于35幀， 并且“幀速率”設置為30fps，則時間滑塊將針對不同的“時間顯示”設置顯示以 下數值：幀：35；SMPTE：0:1:5；幀：刻度線：35:0；mm:SS：刻度線： 0:1:800 實時：可使視圖播放跳過幀，以與當前“幀速率”設置保持一致。可以選擇五個播放速度： 1x是正常速度，1/2x是半速等等。速度設置只影響在視圖中的播放。這些速度設 置還可以用于運動捕捉工具。禁用

8、“實時”后，視圖播放將盡可能快的運行并且顯 示所有幀。 僅活動視圖：可使播放只在活動視圖中進行。禁用該選項之后，所有視圖都將顯示動畫。第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程 循環：控制動畫只播放一次，還是反復播放。啟用后，播放將反復進行，您可以通過單 擊動畫控制按鈕或時間滑快渠道來停止播放。禁用后，動畫將只播放一次然后停止。 單擊“播放”將倒回第一幀，然后重新播放。 方向：將動畫設置為向前播放、反轉播放或往復播放（向前然后反轉重復進行）。該選 項只影響在交互式渲染器中的播放。其并不適用于渲染到任何圖像輸出文件的情 況。只有在禁用“實時”后才可以

9、使用這些選項。 開始時間/結束時間：設置在時間滑塊中顯示的活動時間段。選擇第0幀之前或之后的任 意時間段。例如，可以將活動時間段設置為從第-50幀到第250幀。 長度：顯示活動時間段的幀數。如果您將此選項設置為大于活動時間段總幀數的數值， 則將相應增加“結束時間”字段。 幀數：將渲染的幀數。 當前時間：指定時間滑塊的當前幀，調整此選項時，將相應移動時間滑塊，視圖將進行 更新。第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程 重縮放時間：拉伸或收縮活動時間段的動畫，以適合指定的新時間段。重新定位所有軌 跡中全部關鍵點的位置。因此，將在較大或較小的幀數上播放

10、動畫，以使 其更快或更慢。 關鍵點步幅：該組中的控件可用來配置啟用關鍵點模式時所使用的方法。 使用軌跡欄：使關鍵點模式能夠遵循軌跡欄中的所有關鍵點。其中包括除變換動畫之外 的任何參數動畫。 僅選定對象：在使用“關鍵點步幅”模式時只考慮選定對象的變換。如果禁用此選項，則 將考慮場景中所有（未隱藏）對象的變換。默認設置為啟用。 使用當前變換：禁用“位置”、“旋轉”和“縮放”，并在“關鍵點模式”中使用當前變換。 位置、旋轉、縮放：指定“關鍵點模式”所使用的變換。 關鍵幀模式：當按下該按鈕后，單擊 和 時間滑動塊就在關鍵幀之間移動。第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三

11、維動畫設計標準教程10.1.2曲線編輯器曲線編輯器 曲線編輯器是制作動畫的主要工作區域。基本上在3dsmax中的任何動畫都可以通過曲線編輯器進行編輯。曲線編輯器可以改變被設置了動畫參數的控制器，從而改變3dsmax在兩個關鍵幀之間的插值方法。還可以利用曲線編輯器改變對象關鍵幀范圍之外的運動特征，來產生重復運動。 曲線編輯器的用戶界面有4個主要部分，它們是曲線編輯器的層級列表、編輯窗口、菜單欄和工具欄，如圖所示。 曲線編輯器的層級提供了一個包含場景中所有對象、材質和其它可以動畫參數的層級列表。單擊列表中的加號（+），將訪問層級的下一個層次。層級中的每個對象都在編輯窗口中有相應的軌跡。曲線編輯器顯

12、示場景中所有對象以及它們的參數列表、相應的動畫關鍵幀。曲線編輯器不但允許單獨地改變關鍵幀的數值和它們的時間，還可以同時編輯多個關鍵幀。第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程 過濾器： 使用該選項可確定在控制器窗口中顯示的內容。單擊該按鈕將打開過濾器對話框，如圖所示。在該對話框中可設置要在曲線編輯器中顯示的內容。過濾器對話框第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程 移動關鍵點：該按鈕用于在函數曲線圖上水平和垂直的自由移動關鍵點。 水平移動關鍵點：僅在函數曲線圖上的水平方向移動關鍵點。 垂直移動關鍵點

13、：僅在函數曲線圖上的垂直方向移動關鍵點。 滑動關鍵點：在“曲線編輯器”中使用“滑動關鍵點”來移動一組關鍵點并根據移動 來滑動相鄰的關鍵點。 縮放關鍵點：在兩個關鍵幀之間壓縮或擴大時間量。 縮放值：根據一定的比例增加或減小關鍵點的值，而不是在時間上移動關鍵點。 添加關鍵點：在函數曲線圖或“攝影表”中的曲線上創建關鍵點。啟用“添加關鍵點” 之后，單擊任何動畫軌跡即可隨時在該位置上添加一個關鍵點。 繪制曲線：使用該工具可繪制新的曲線或通過在“曲線編輯器關鍵點”窗口中的功能 曲線上直接繪制草圖來修改現有的曲線。繪制的速度可以確定添加到曲線 的關鍵點的數量。 減少關鍵點：該工具可減少軌跡中關鍵點的數量。

14、單擊該按鈕后會打開“減少關鍵點” 對話框，如圖10.14所示。在該對話框內“閾值”數值框的參數設置一 個閾值，被選擇的功能曲線上小于該閾值的所有關鍵幀將被刪除。圖10.14減少關鍵點對話框第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程 鎖定當前選擇：該按鈕可鎖定當前選中的關鍵點。一旦創建了一個選擇，激活該按鈕 就可以避免不小心選擇其他對象。 捕捉幀：將關鍵點移動限制到幀中。激活該按鈕后，對關鍵點進行移動時總是捕捉到 幀中。禁用該按鈕后，可以移動一個關鍵點到兩個幀之間并成為一個子幀關 鍵點。 參數曲線超出范圍類型：使用此選項來重復關鍵點范圍之外的關鍵點移

15、動。選項包括 循環、往復、周期、相對重復、恒定和線性。 顯示可設置關鍵點圖標：激活該按鈕后，在層次樹中所有能夠設置動畫的層前會出現 一個鑰匙狀的小圖標. 顯示所有切線：在曲線上隱藏或顯示所有切線控制柄。當選中很多關鍵點時，通過該 按鈕來快速隱藏控制柄。 顯示切線：在曲線上隱藏或顯示切線控制柄。使用該按鈕來隱藏單獨曲線上的控制柄。第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程 鎖定切線：鎖定選中的多個切線控制柄，然后可以一次操作多個控制柄。 平移：激活該按鈕后，通過單擊并拖動關鍵點窗口，以將其向左移、向右移、向上移 或向下移。單擊鼠標右鍵或選擇另一個選項

16、以取消平移狀態。 水平方向最大化顯示：水平調整放大軌跡視圖關鍵點窗口以便所有活動時間段同時可 見。 水平最大化顯示關鍵點：水平縮放軌跡視圖關鍵點窗口以顯示所有動畫關鍵點的全部 范圍。 最大化顯示值：調整軌跡視圖關鍵點窗口的垂直大小以顯示曲線的完全高度。 最大化顯示值范圍：該項同樣會調整窗口的垂直大小，但它只能將窗口調整到顯示當 前視圖中關鍵幀的高度。 縮放：激活該按鈕可以放大或縮小顯示軌跡編輯窗口的內容。 縮放時間：水平縮放關鍵點窗口的內容。 縮放值：在曲線編輯器中，垂直縮放關鍵點窗口的內容。向上拖動可進行放大，向下 拖動可進行縮小。 縮放區域：用于拖動關鍵點窗口中的一個區域以縮放該區域使其充

17、滿窗口。 第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程10.1.3軌跡線編輯軌跡線編輯 軌跡線是一條對象位置隨著時間變化的曲線，如圖10.16所示。曲線上的白色標記代表幀，曲線上的方框代表關鍵幀。軌跡線對分析位置動畫和調整關鍵幀的數值非常有用。通過使用運動面板上的選項，可以在次對象層次訪問關鍵幀。可以沿著軌跡線移動關鍵幀，也可以在軌跡線上增加或者刪除關鍵幀。選取菜單欄中的顯示/顯示軌跡線就可以顯示出關鍵幀的時間，如圖10.17所示。需要說明的是，軌跡線只表示位移動畫，其它動畫類型沒有軌跡線。圖10.16軌跡線圖10.17線軌跡第10章 3D3D動畫制

18、作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程10.1.4控制器動畫控制器動畫 在3dsMax中很多的動畫設置都可以通過控制器完成。控制器可以約束動畫對象的運動狀態，比如可以使物體沿特定的路徑運動和使物體始終注視另一個物體等特殊效果。動畫控制器主要控制物體的“位置”、“旋轉”和“縮放”各控制項的數據。“位置”控制項的默認控制器是“位置XYZ”控制器；“旋轉”控制項的默認控制器是EulerXYZ控制器；“縮放”控制項的默認控制器是“Bezier縮放”控制器。 用戶可通過是進入“運動”主命令面板，從該命令面板中為對象添加控制器。3dsMax中提供的動畫控制器很多，我們重點介紹四種

19、常用的控制器分別是“路徑約束”、“注視約束”、“鏈接約束”和“方向約束”，這些控制器都很有代表性。第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程10.1.5其他動畫其他動畫 其實在3dmax中除了位置、旋轉和縮放這些對象屬性之外，還可以對對象的修改器、材質等等設置動畫。 對材質使用設置關鍵幀動畫：如果選擇“關鍵點過濾器”中的材質，可以使用“設置關鍵點”為材質創建關鍵幀需要使用可設置關鍵幀圖標來限制已設置關鍵幀的軌跡。如果簡單地啟用“材質”并設置關鍵幀動畫，會在每一個“材質”軌跡上都放置關鍵點。 對修改器和對象參數使用設置關鍵幀動畫：想要在對象參數上設置

20、關鍵幀并且選定了“對象參數關鍵點過濾器”時，每一個參數都會有關鍵幀，除非已使用“可設置關鍵點”圖標把“軌跡視圖”的“控制器”窗口中的參數軌跡禁用。給修改器gizmo設置關鍵幀時，同樣確保在“過濾器”對話框中“修改器”和“對象參數”都處于啟用狀態。 對子對象動畫使用設置關鍵幀動畫：根據子對象動畫使用設置關鍵幀時，必須在創建關鍵幀前首先指定控制器。子對象沒有為創建而指定的默認控制器。控制器通過在子對象級上設置動畫來指定。第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程p10.2創建骨骼系統創建骨骼系統 骨骼系統是骨骼對象的一個有關節的層次鏈接，可用于設置其他

21、對象或層次的動畫。在設置具有連續皮膚網格的角色模型的動畫方面，骨骼尤為有用。 下面我們就來創建一個最簡單的骨骼系統，在“創建”面板中，單擊系統，然后單擊“骨骼”。在視窗中單擊鼠標左鍵，創建一個關節，作為骨骼層次的基礎拖動鼠標以定義第二個骨骼的長度。繼續單擊鼠標左鍵拖出第二個骨骼的長度，然后拖動以創建第三個骨骼，如圖所示。第10章 3D3D動畫制作動畫制作第10章 3D動畫制作動畫制作數字三維動畫設計標準教程p 10.3運動學運動學 動力學（reactor）是一個3dsmax插件，它使動畫師和美術師能夠輕松地控制并模擬復雜物理場景。動力學（reactor）支持完全整合的剛體和軟體動力學、布料模擬以及流體模擬。它可以模擬樞連物體的約束和關節。它還可以模擬諸如風和馬達之類的物理行為。您可以使用所有這些功能來創建豐富的動態環境。 一旦在3dsmax中創建了對象，就可以用動力學（reactor）向其指定物理屬性。這些屬性可以包括諸如質量、摩擦力和彈力之類的特性。對象可以是固定的、自由的、連在彈簧上，或者使用多種約束連在一起。通過這樣給對象指定物理特性，可以快速而簡便地進行真實場景的建模。之后可以對這些對象