吳業(yè)紅

［摘要］3D sMax2010三維制作軟件的動(dòng)畫功能強(qiáng)大，幾乎包括的所有因素都能進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)置，最終渲染生成連貫性的動(dòng)畫效果。其動(dòng)畫技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法多種多樣，值得深入探究。

［關(guān)鍵詞］3DsMax2010動(dòng)畫技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法研究

1.引言。動(dòng)畫是基于人眼的視覺暫留來完成的，當(dāng)每秒鐘變化的圖像超過15幅時(shí)，一組連續(xù)變化的圖像就會(huì)形成動(dòng)畫的視覺效果。3DsMax2010具備強(qiáng)大的動(dòng)畫功能，可以為各種應(yīng)用創(chuàng)建3D計(jì)算機(jī)動(dòng)畫，同時(shí)新增了鎖定動(dòng)畫軌的功能。

2.動(dòng)畫技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法研究。3DsMax場(chǎng)景中幾乎任何內(nèi)容都可以進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)置，制作出逼真的動(dòng)畫環(huán)境。它提供了很多創(chuàng)建動(dòng)畫的不同方法，以及大量用于管理和編輯動(dòng)畫的工具。

實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫的方法基本分為5類：基礎(chǔ)動(dòng)畫類；粒子系統(tǒng)類；reactor動(dòng)力學(xué)類；正、反向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)(FK與IK)類；Character Studio類。

(1)基礎(chǔ)動(dòng)畫類的實(shí)現(xiàn)。基礎(chǔ)動(dòng)畫類實(shí)現(xiàn)包括關(guān)鍵幀動(dòng)畫、動(dòng)畫控制器、修改器動(dòng)畫3種。

第一，關(guān)鍵幀動(dòng)畫。啟用“自動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)”模式或“設(shè)置關(guān)鍵點(diǎn)”模式，移動(dòng)時(shí)間滑塊到所需的狀態(tài)，可以設(shè)置任何對(duì)象變換參數(shù)的動(dòng)畫。使用“軌跡視圖層次”列表顯示每一個(gè)可設(shè)置動(dòng)畫的參數(shù)。如場(chǎng)景建模，對(duì)象的參數(shù)修改，更改對(duì)象的位置、方向和比例，對(duì)象布爾運(yùn)算過程。材質(zhì)貼圖的變化，改變環(huán)境設(shè)置中霧、體積光等效果的參數(shù)，照明的燈光以及查看對(duì)象的攝影機(jī)等操作，所做的更改將在視口中創(chuàng)建選定對(duì)象的動(dòng)畫。

第二，動(dòng)畫控制器。動(dòng)畫設(shè)計(jì)時(shí)，僅僅設(shè)置關(guān)鍵幀是不行的。運(yùn)用動(dòng)畫控制器，可得到更多真實(shí)可信的動(dòng)畫效果。控制器作為處理所有動(dòng)畫值的存儲(chǔ)和插值的插件，能對(duì)設(shè)置動(dòng)畫的所有內(nèi)容進(jìn)行控制。通常在“運(yùn)動(dòng)”命令面板、“動(dòng)畫”菜單和“軌跡視圖”中指定。它包括：①默認(rèn)控制器。關(guān)鍵幀動(dòng)畫中移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放動(dòng)畫，其實(shí)也使用了系統(tǒng)默認(rèn)的“位置璇轉(zhuǎn)，縮放”控制器；對(duì)象的每個(gè)參數(shù)都有一個(gè)默認(rèn)的控制器類型，在設(shè)置參數(shù)動(dòng)畫或在“軌跡視圖一攝影表”中添加關(guān)鍵點(diǎn)之后指定。②兩類主要控制器包括單一參數(shù)控制器、復(fù)合控制器。單一參數(shù)控制器只處理一個(gè)參數(shù)，控制單參數(shù)的動(dòng)畫值。復(fù)合控制器通過合并或管理多個(gè)控制器實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫?？刂破黝愋涂梢栽凇败壽E視圖一曲線編輯器層次”或“運(yùn)動(dòng)”面板的“參數(shù)”模式中，查看選定對(duì)象的變換控制器類型。③動(dòng)畫約束。它作為特殊類型的控制器，能幫助實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫過程的自動(dòng)化。約束需要一個(gè)設(shè)置動(dòng)畫的對(duì)象及至少一個(gè)目標(biāo)對(duì)象，目標(biāo)對(duì)受約束的對(duì)象施加了特定的動(dòng)畫限制。

第三，修改器動(dòng)畫。修改器擔(dān)當(dāng)加工工具?？梢愿膶?duì)象的幾何形狀及其屬性得到復(fù)雜的三維造型。修改器命令可通過“修改器”菜單或“修改”命令面板進(jìn)行。大部分修改器可以作用于其參數(shù)或次物體級(jí)別，設(shè)置關(guān)鍵幀產(chǎn)生動(dòng)畫。有些修改器，如Noise修改器，復(fù)選“動(dòng)畫噪波”參數(shù)項(xiàng)，自動(dòng)生成關(guān)鍵幀，形成動(dòng)畫效果。

(2)粒子系統(tǒng)類。粒子系統(tǒng)可以模擬雨、雪、流水、風(fēng)沙、煙霧或爆炸等效果。通過“創(chuàng)建”菜單或“創(chuàng)建”命令面板“幾何體”下的“粒子系統(tǒng)”，生成粒子子對(duì)象，按F10進(jìn)入“渲染設(shè)置”對(duì)話框，在“公用參數(shù)”欄選定“時(shí)間輸出”為“范圍1至100”，設(shè)定“渲染輸出”文件保存位置，渲染完成AVI動(dòng)畫。

5種空間扭曲(重力、粒子爆炸、風(fēng)、馬達(dá)和推力)可以作用于粒子系統(tǒng)。空間扭曲相當(dāng)于為粒子添加了一個(gè)外在的力，改變粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，創(chuàng)建漣漪、波浪和風(fēng)吹等效果。創(chuàng)建好空間扭曲對(duì)象后，將生成的粒子子對(duì)象，在主工具欄上單擊“綁定到空間扭曲”，拖動(dòng)到空間扭曲對(duì)象處，即添加了特殊效果。

(3)reactor動(dòng)力學(xué)類。reactor動(dòng)力學(xué)可向場(chǎng)景中添加動(dòng)力學(xué)效果、ClothE擬以及其他動(dòng)畫效果，模擬出復(fù)雜的物理場(chǎng)景，創(chuàng)建豐富的動(dòng)態(tài)環(huán)境。使用“創(chuàng)建”面板中的reacto越項(xiàng)創(chuàng)建各種reactor元素。如reactor布料動(dòng)力學(xué)的運(yùn)用，創(chuàng)建桌布飄落在桌子上的動(dòng)畫，先設(shè)定桌子為剛體集合圖標(biāo)；創(chuàng)建平面作桌布，添加reactor Cloth修改器，然再創(chuàng)建一個(gè)布料集合圖標(biāo)，將桌布添加到布料集合中。

(4)正、反向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)(FK與IK)類。系統(tǒng)處理層次的默認(rèn)方法使用“正向運(yùn)動(dòng)學(xué)(FK)的技術(shù)。正向運(yùn)動(dòng)中，父物體的運(yùn)動(dòng)影響子物體的運(yùn)動(dòng)，通過“選擇并鏈接”，從子物體上拖動(dòng)光標(biāo)到父物體完成鏈接。反向運(yùn)動(dòng)是父物體跟隨子物體運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。IK系統(tǒng)與骨骼系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計(jì)真實(shí)的人物骨骼、動(dòng)物骨骼以及機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，體現(xiàn)出不可替代的優(yōu)勢(shì)。在“動(dòng)畫”菜單下包括4種IK，若骨骼被施加了HI Solver(HI解算器)后，骨骼的運(yùn)動(dòng)將受到IK控制，通過控制IK鏈末端的受動(dòng)器，可以快速準(zhǔn)確地完成復(fù)雜的復(fù)合動(dòng)畫。

(5)Character Studio類。Character Studio功能為制作三維角色動(dòng)畫提供全套專業(yè)的工具。它包含3個(gè)基本組件：Biped；Physique修改器；群組。如Biped，為兩足角色創(chuàng)建骨骼層，它內(nèi)置了繼承關(guān)系和關(guān)節(jié)鏈接，通過“創(chuàng)建”命令面板一“系統(tǒng)”項(xiàng)一Biped實(shí)現(xiàn)足跡動(dòng)畫和自由形式動(dòng)畫。足跡動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)入“運(yùn)動(dòng)”命令面板中，創(chuàng)建角色的行走動(dòng)畫，單擊“足跡模式”項(xiàng)，創(chuàng)建多個(gè)足跡，只局限于腿部的動(dòng)作制作方面。

(6)動(dòng)廁編輯方法。3DsMax提供大量用于管理和編輯動(dòng)畫的工具。通過軌跡欄、“Track View(軌跡視圖)”，以及“動(dòng)畫工作臺(tái)”上提供的功能曲線編輯，可以改變動(dòng)畫。如軌跡視圖的使用，它可以精確地控制場(chǎng)景中的每一部分，為動(dòng)畫效果編輯動(dòng)畫關(guān)鍵點(diǎn)、設(shè)置動(dòng)畫控制器或編輯運(yùn)動(dòng)曲線。

3DsMax動(dòng)畫技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法不勝枚舉，通過這些實(shí)現(xiàn)方法，可以達(dá)到為游戲設(shè)置角色或汽車的動(dòng)畫，為電影或廣播設(shè)置特殊效果的動(dòng)畫，創(chuàng)建用于嚴(yán)肅場(chǎng)合的動(dòng)畫等效果。