三維動畫設(shè)計基礎(chǔ)

1、第1章 三維動畫設(shè)計基礎(chǔ),1.1三維動畫設(shè)計概述,1.動畫概念 當(dāng)快速瀏覽一些靜態(tài)圖像時，呈現(xiàn)出來的就會是一個連續(xù)的運動。這就是動畫的視覺基礎(chǔ)。而每個單獨的圖像則稱為幀，它是動畫電影中的單個圖像，如圖所示。,2. 傳統(tǒng)動畫方法 創(chuàng)建動畫的主要難點在于生成大量幀，通常情況下，一分鐘的動畫大概需要 720 到 1800 個單獨圖像。 因此可以說，手繪圖像是一項艱巨的任務(wù)。這項任務(wù)業(yè)被稱為關(guān)鍵幀的技術(shù)

2、。 畫出關(guān)鍵幀和中間幀之后，要做的是鏈接或渲染圖像，以產(chǎn)生最終的圖像。 即使在今天，傳統(tǒng)動畫的制作過程通常都需要數(shù)百名藝術(shù)家生成上千個圖像，如圖所示。,1.1.1三維動畫簡介 3ds max的動畫功能是非常強大的，使用它幾乎可以把任何對象和參數(shù)變化的過程記錄為動畫。即可以將物體移動、旋轉(zhuǎn)、移動變化之稱動畫，也可以通過修改影響物體形狀和表面的參數(shù)來制作動畫還可以通過正向或反向動力學(xué)制作層次動畫，

3、甚至可以利用軌跡窗編輯動畫等。（1）認識動畫工具 單擊工具欄中“曲線編輯器（打開）”，彈出“軌跡視圖-曲線編輯器”如圖所示。,（2）動畫控制按鈕組 3ds max 操作界面額下方有一組專門用于記錄和播放動畫的按鈕，如圖所示。,1.1.2三維動畫應(yīng)用分類 隨著計算機三維影像技術(shù)的不斷發(fā)展，三維圖形技術(shù)越來越被人們所看重。一、 建筑領(lǐng)域 現(xiàn)在階段在中

4、國，3D技術(shù)在建筑領(lǐng)域得到了最廣泛的應(yīng)用：早期的建筑動畫因為3D技術(shù)上的限制和創(chuàng)意制作上的單一,制作出的建筑動畫就是簡單的跑相機的建筑動畫。二、規(guī)劃領(lǐng)域 道路、橋梁、隧道、立交橋、街景、夜景、景點、市政規(guī)劃、城市規(guī)劃、城市形象展示、數(shù)字化城市、虛擬城市、城市數(shù)字化工程、園區(qū)規(guī)劃、場館建設(shè)、機場、車站、公園、廣場、報亭、郵局、銀行、醫(yī)院、數(shù)字校園建設(shè)、學(xué)校等動畫制作。三、三維動畫制作 三

5、維動畫從簡單的幾何體模型到復(fù)雜的人物模型，單個的模型展示，到復(fù)雜的場景如道路、橋梁、隧道、市政、小區(qū)等線型工程和場地工程的景觀設(shè)計表現(xiàn)的淋漓盡致。,四、園林景觀領(lǐng)域 園林景觀動畫涉及景區(qū)宣傳、旅游景點開發(fā)、地形地貌表現(xiàn),國家公園、森林公園、自然文化遺產(chǎn)保護、歷史文化遺產(chǎn)記錄,園區(qū)景觀規(guī)劃、場館綠化、小區(qū)綠化、樓盤景觀等動畫表現(xiàn)制作。五、產(chǎn)品演示 產(chǎn)品動畫涉及:工業(yè)產(chǎn)品如汽車動畫、飛機動畫

6、、輪船動畫、火車動畫、艦艇動畫、飛船動畫；電子產(chǎn)品如手機動畫、醫(yī)療器械動畫、監(jiān)測儀器儀表動畫、治安防盜設(shè)備動畫；機械產(chǎn)品動畫如機械零部件動畫、油田開采設(shè)備動畫、鉆井設(shè)備動畫、發(fā)動機動畫；產(chǎn)品生產(chǎn)過程動畫如產(chǎn)品生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝等三維動畫制作。六、模擬動畫 模擬動畫制作，通過動畫模擬一切過程如制作生產(chǎn)過程、交通安全演示動畫、煤礦生產(chǎn)安全演示動畫、能源轉(zhuǎn)換利用過程、水處理過程、水利生產(chǎn)輸送過程、電力生產(chǎn)輸送過程、

7、礦產(chǎn)金屬冶煉過程、化學(xué)反應(yīng)過程、植物生長過程、施工過程等演示動畫制作。,七、 片頭動畫 片頭動畫創(chuàng)意制作：宣傳片片頭動畫、游戲片頭動畫、電視片頭動畫、電影片頭動畫、節(jié)目片頭動畫、產(chǎn)品演示片頭動畫、廣告片頭動畫等。八、廣告動畫 動畫廣告是廣告普遍采用的一種表現(xiàn)方式，動畫廣告中一些畫面有的是純動畫的，也有實拍和動畫結(jié)合的。在表現(xiàn)一些實拍無法完成的畫面效果時，就要用到動畫來完成或兩者結(jié)合。

8、九、影視動畫 影視三維動畫涉及影視特效創(chuàng)意、前期拍攝、影視3D動畫、特效后期合成、影視劇特效動畫等。十、 角色動畫 角色動畫制作涉及：3D游戲角色動畫、電影角色動畫、廣告角色動畫、人物動畫等。,1.3 認識3ds max 9.0,1.3.1 3ds max 9.0基本操作界面 3d max 9.0的工具界面大體上和以前的版本相似，有一點最大不同的是在默認方式下，界

9、面的左方多了一個動力學(xué)工具。 3d max 9.0的主界面共包含了“菜單欄”、“主工具欄”、“視圖工作區(qū)”、“命令控制面板”、“時間滑塊”、“時間欄”、“腳本輸入?yún)^(qū)”、“物體位置坐標顯示區(qū)”、“關(guān)鍵幀設(shè)定區(qū)”、“動畫播放控制區(qū)”和“視圖控制區(qū)”11個主要的工作區(qū)域，下面我們了解一下3d max 9.0的工作界面，如圖所示。,1.3.2菜單欄 3ds max 9.0 的菜單欄類似于標準的Wi

10、ndows應(yīng)用程序，它位于工作界面的頂端，由“文件”、“編輯”、“工具”、“組”、“視圖”、“創(chuàng)建”、“修改器”、“角色”、“reactor”、“動畫”、“圖形編輯器”、“渲染”、“自定義”、“MAXScript”、“幫助”共15個下拉菜單組成，如圖所示， 通過選擇菜單項，從彈出下拉菜單中選擇相應(yīng)執(zhí)行命令。各菜單項的主要功能分別有如下的功能。,名稱 作用文件菜單 用于新建、打開、保存、

11、輸入輸出文件、系統(tǒng)復(fù)位和退出等編輯菜單 用于對場景中的操作對象進行編輯、可以撤銷或恢復(fù)場景信 息、刪除、選擇和復(fù)制操作對象，設(shè)置對象的屬性等工具用于對操作對象進行變換和管理，可以進行移動、鏡像陣列、對 齊等操作組 用于對操作對象進行組合和分解，在組合對象中分離和附加對象等視圖用于保存或恢復(fù)激活的視圖，視圖柵格和顯示模式的設(shè)置等創(chuàng)建用于創(chuàng)建標準幾何體、擴展幾何體、二維圖形、場景燈光、攝像機和粒子等

12、對象,修改器用于選擇編輯、曲線編輯、網(wǎng)格編輯、動畫編輯和指定貼圖等操作角色 用于創(chuàng)建、保存、插入、刪除角色、使用骨骼工具等Reactor 用于編輯彈簧、水、馬達等反應(yīng)器對象動畫用于變換控制器、位置控制器、旋轉(zhuǎn)控制器、縮放控制器等操作圖表編輯器 用于軌跡視圖和概要視圖打開、新建、保存和刪除等渲染用于渲染渲染場景、環(huán)境、高級燈光、紋理、光線等效果的設(shè) 置，并用于材質(zhì)貼圖編輯器、視頻合成等系統(tǒng)的打開及設(shè)置自定

13、義用于自定義操作界面，定制界面的加載、保存和恢復(fù)，用戶界面 的顯示。對系統(tǒng)工作路徑、度量單位、網(wǎng)格與捕捉、視窗等內(nèi)容進行設(shè)置。對外掛模塊進行管理，以及對系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)置等MAX Script 用于MAX腳本文件的創(chuàng)建、打開和運行，以及對聽眾窗口、宏記錄、可視MAX腳本窗口的打開及編輯等幫助 用于3ds max 9的參考及幫助。包括用戶參考、MAX腳本參考、在線幫助、附加幫助、還提供了技術(shù)支持信息和版本信息,1.3.3 主工具欄

14、 主工具欄位于菜單欄下面，它集中了3ds max 9.0的一些常用工具，如“選擇工具”、“移動工具”、“旋轉(zhuǎn)工具”、“縮放工具”、“材質(zhì)編輯器”、“渲染工具”等，如圖所示，這些工具在操作過程中經(jīng)常使用。 主工具欄中沒有顯示完的部分，可以將鼠標放到主工具欄的空檔中，當(dāng)鼠標變成手型后，移動工具欄就可以將沒有顯示的工具顯示出來。主工具欄中各按鈕功能如下。,撤銷:撤銷前一次的操作。系統(tǒng)默認最多可以

15、取消前20步的連續(xù)操作?；謴?fù): 恢復(fù)撤銷的上一次操作，系統(tǒng)默認最多可以重做前20步的連續(xù)操作。選擇鏈接:將當(dāng)前選定的對象鏈接到其他對象上。取消鏈接:解除兩個對象之間的鏈接關(guān)系。鏈接到空間扭曲:將當(dāng)前選定的對象綁定到空間扭曲上。選擇過濾:在下拉列表中指定選擇對象的類型。選擇:選擇場景中的對象。通過名稱選擇:在彈出的“選擇對象”對話框中，根據(jù)名稱選擇對象。矩形選擇區(qū)域:拖拽鼠標產(chǎn)生矩形的框選區(qū)域。窗口/交叉選擇對象:指定選

16、擇方式。選擇并移動:選擇并移動場景中的對象。選擇并旋轉(zhuǎn):選擇并旋轉(zhuǎn)場景中的對象。選擇并等比例縮放:選擇場景中的對象，并在三個軸向上、等比例縮放。,參考坐標系:在下拉列表中，選擇三維空間坐標系。使用對象軸心點: 使用對象各自的軸心進行變換操作。選擇并操控:選擇對象并對齊參數(shù)、編輯器和控制器參數(shù)等進行 修改。三維捕捉:捕捉三維物體和二維物體對象。角度捕捉:用于精確旋轉(zhuǎn)操作。百分比捕捉:用于精確比例的縮放操作。微調(diào)

17、捕捉開關(guān):用于設(shè)置旋轉(zhuǎn)器捕捉開關(guān)。命名對象選擇集: 選定命名對象的選擇集。選擇并鏡像對象:將選定的對象按指定的軸向執(zhí)行鏡像操作。對齊:將選定的對象按指定的位置或方向執(zhí)行對齊操作。圖層:在彈出“圖層”對話框中可以設(shè)置圖層屬性。,曲線編輯器:在彈出“軌跡視圖-曲線編輯器”對話框中，可以對對象的運動軌跡進行編輯。圖解示圖: 在彈出“圖解視圖”對話框中，可以對對象進行選擇、鏈接等操作。材質(zhì)編輯器:在彈出“材質(zhì)編輯器”對話框中，可

18、以對對象的材質(zhì)、貼圖等進行設(shè)置。渲染場景:在彈出“渲染”對話框中，對場景對象的輸出效果、幀、窗口大小等內(nèi)容進行設(shè)置。渲染類型: 在下拉列表中選擇渲染類型?？焖黉秩?對視圖區(qū)域或場景中的對象進行快速渲染。,1.3.4 視圖控制區(qū) 視圖控制區(qū)位于工作界面的右下角，它主要用于對視圖進行縮放、縮放所有視圖、最大化顯示、所有視圖最大化顯示、縮放區(qū)域、平移視圖、弧形旋轉(zhuǎn)和最大化視口切換8種操作，如圖所示。,縮放視圖按鈕:

19、按住鼠標左鍵進行推拽，即可以對單個視圖進行任意縮小和放大。 縮放全部視圖按鈕:單擊該按鈕，即可以對全部視圖進行放大和縮小。 顯示對象按鈕:單擊該按鈕，即可以將當(dāng)前視圖內(nèi)的對象以最大顯示方式顯示出來。 顯示全部對象按鈕:將所有視圖內(nèi)的對象以最大顯示方式顯示出來。 區(qū)域縮放按鈕:用于在正試圖內(nèi)拖拽鼠標，繪制一個矩形選區(qū)，將選區(qū)內(nèi)的對象以最大方式顯示出來。

20、 移動視圖按鈕:在視圖內(nèi)以平行于視圖平面的方式移動視圖，更好的顯示視圖內(nèi)的對象。 旋轉(zhuǎn)視圖按鈕:在視圖內(nèi)旋轉(zhuǎn)視圖平面，改變視圖坐標軸的方向。 最小化/最大化視圖按鈕:視圖最大化或恢復(fù)為普通視圖之間進行切換。,1.3.5 如何啟動和退出3ds max 9.01.啟動命令（1）雙擊桌面上的3dss max 9.0圖標。（2）選擇“開始”→“程序”→“3dss max 9.0”。（3）

21、選擇“我的電腦”→雙擊文件所在硬盤（如C盤）→雙擊“3dss max 9.0”的文件夾→雙擊“3dss max 9.0.exe”程序。2.退出命令（1）選擇“文件” 菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“退出”命令。（2）選擇3dss max 9.0窗口右上角的“關(guān)閉”圖標退出。（3）按下【Alt+F4】組合鍵，退出3dss max 9.0軟件。,1.3.6 新建文件與重置文件1.新建文件（1）選擇“文件”菜單命令，然后從

22、彈出的下拉菜單中選擇“新建”命令，在彈出的“新建場景”對話框中設(shè)置選項的類型，如圖所示。（2）按下【Ctrl+N】組合鍵，快速新建一個文件。2.重置文件 選擇“文件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“重置”命令，在彈出的“3dss max”對話框中選擇是否重新重置，如果要重新建立一個新文件就單擊“是”，如果要保持原有狀態(tài)就單擊“否”，如圖所示。,1.3.7 打開文件與保存文件1.打開文件（1）選擇“文

23、件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“打開”命令，彈出“打開文件”對話框，在此對話框中找到要打開的文件，如圖所示。,（2）按下【Ctrl+O】組合鍵，快速打開文件。（3）選擇“文件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“打開最近”命令，在右側(cè)彈出最近打開過的文件，選擇要的文件就能直接打開。3dss max 9.0中“打開最近”命令默認設(shè)置為最近打開過的9個文件。2.保存文件（1）選擇“文件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇

24、“保存”命令，彈出“文件另存為”對話框，在此對話框中指定要保存的文件名和保存的路徑，如圖所示。,（2）按下【Ctrl+S】組合鍵，快速保存文件。（3）選擇“文件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“另存為”命令，彈出“文件另存為”對話框，在此對話框中指定要保存的文件名和保存的路徑，但是要和“保存”命令的名稱分開，這種方法適用于一個場景多次修改后分別進行保存。1.3.8 合并文件（1）選擇“文件”菜單命令，從彈出的下拉菜單中選擇“

25、合并”命令，彈出“合并文件”對話框，如圖1.21所示。,（2）在“合并文件”對話框中找到要合并的文件，單擊“打開”后，彈出“合并”對話框，在“列出類型”選項中將“燈光”“攝影機”和“輔助對象”取消勾選項，如圖所示，單擊“全部”（A）按鈕，將模型合并到場景中。,1.3.9導(dǎo)入文件與導(dǎo)出文件1.導(dǎo)入文件（1）選擇“文件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“導(dǎo)入”命令，彈出“選擇要導(dǎo)入的文件”對話框。（2）文件類型選項中包含的3dsS

26、，DXF，DWG等格式，確定要導(dǎo)入的文件，如圖所示。,2.導(dǎo)出文件（1）選擇“文件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“導(dǎo)出”命令，彈出“選擇要導(dǎo)出的文件”對話框。（2）在“選擇要導(dǎo)出的文件”對話框中確定要導(dǎo)出的文件的名稱和保存路徑，在保存類型選項中包含了3ds，DXF，STL等格式文件，如圖所示。,1.4 任務(wù)的歸納與提高,在3dss max 9.0中開始做效果圖前必須對系統(tǒng)進行一定的設(shè)置，它包括“單位設(shè)置”、和“柵格和捕捉設(shè)置

27、”。1.單位設(shè)置（1）選擇“自定義”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“單位設(shè)置”命令，在彈出的“單位設(shè)置”對話框中選擇“系統(tǒng)單位設(shè)置”按鈕，如圖所示。,（2）在彈出的“系統(tǒng)單位設(shè)置”對話框中將“系統(tǒng)單位比例”設(shè)為“毫米”，如圖所示，單擊“確定”，返回到“單位設(shè)置”對話框，在“顯示單位比例”下單擊“公制”下拉列表，將其設(shè)置為“毫米”，如圖所示。,2.柵格和捕捉設(shè)置 當(dāng)導(dǎo)入DWG格式的文件后，有時需要精確定位輪