第5章動畫制作

1、1,第5章 動畫制作,5.1 計(jì)算機(jī)動畫基礎(chǔ) 5.2 Flash 動畫制作5.3 3ds Max三維動畫制作,2,5.1 計(jì)算機(jī)動畫基礎(chǔ) 1.計(jì)算機(jī)動畫的基本概念 采用圖形和圖像處理技術(shù)，借助于計(jì)算機(jī)編程或動畫制作軟件生成一系列的景物畫面。每一幅畫面稱為一幀。 利用人眼的“視覺殘留”效應(yīng)，只需把畫面的刷新頻率保持在每秒24幀左右，人眼看到的就是連續(xù)運(yùn)動的畫面效果，

2、但是每秒24幀的刷新頻率會讓人眼感到畫面的閃爍，實(shí)際電影播放過程中，有一個(gè)遮擋板每秒遮擋24次，所以電影的刷新頻率實(shí)際為每秒48次，有效地消除了閃爍又節(jié)省了膠片。,3,2．傳統(tǒng)影視動畫的類型,（1）空間視覺效果 二維動畫（平面動畫） 三維動畫（立體動畫）（2）動畫播放方式 順序動畫 交互式動畫（3）動畫播放的幀數(shù) 全動畫（即逐幀動畫） 半動畫（只繪制12幀或8幀畫

3、面，播放時(shí)每一幀重復(fù)播放1次或2次）,4,3．計(jì)算機(jī)動畫的分類,（1）關(guān)鍵幀動畫關(guān)鍵幀：在連續(xù)變化的畫面中動作變化出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的畫面。 計(jì)算機(jī)中一般只繪制關(guān)鍵幀，關(guān)鍵幀之間的畫面則由計(jì)算機(jī)自動生成。（2）路徑動畫 就是預(yù)先畫出一條運(yùn)動的路線，使場景中的對象沿指定的路線運(yùn)動。（3）變形動畫 需要定義圖像的特征結(jié)構(gòu)，按照特征結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形的技術(shù)被廣泛應(yīng)用在電影特技處理上。（4）粒子動畫

4、 模擬一些隨機(jī)場景如雨雪、火焰和氣流。通過控制粒子系統(tǒng)中的粒子數(shù)、粒子運(yùn)動速度、加速度和生命周期等參數(shù)可以生成粒子的動畫效果。,5,（1）二維動畫的制作過程① 關(guān)鍵幀制作② 中間畫面的生成③ 分層制作與合成④ 著色⑤ 預(yù)演（2）三維動畫制作過程① 對三維物體進(jìn)行建模② 對物體指定材質(zhì)并貼圖③ 設(shè)置場景的燈光和攝象機(jī)④ 設(shè)置三維物體的動畫效果⑤ 渲染輸出,4．計(jì)算機(jī)動畫的制作過程,6,

5、5.3 3ds MAX三維動畫制作,5.3.1 3ds MAX工作環(huán)境,,7,5.3.2 基本操作,1．視圖的控制 （1）視圖的分類與布局 正視圖：頂視圖、底視圖、前視圖、后視圖、左視圖和右視圖。 透視圖：類似一種廣義的攝像機(jī)視圖，可以搖動角度對物體進(jìn)行環(huán)游觀察。 用戶視圖：不產(chǎn)生透視效果，是一種正交視圖，其內(nèi)的物體不會發(fā)生透視形變。 （2）視圖的選擇

6、 用鼠標(biāo)右鍵切換不影響當(dāng)前選中的對象。 （3）視圖的控制,8,（4）對象的顯示方式 透視圖默認(rèn)以“平滑+高光”模式顯示，其他視圖則默認(rèn)顯示為線框。 平滑+高光：實(shí)體著色方式，有助于了解燈光效果、物體的形態(tài)、陰影處理和物體表面的材質(zhì)貼圖效果。 線框：有助于了解物體的結(jié)構(gòu)、編輯物體的點(diǎn)、線、面等次物體。 其他：平滑、面+高光、面、平面、亮線框、邊界框 邊面：結(jié)合了實(shí)體著色和線框兩種顯示方式的優(yōu)點(diǎn)。,平滑+高光,

7、線框,邊面,面,面+高光,平面,亮線框,邊界框,9,（5）3ds MAX的坐標(biāo)系,① 世界坐標(biāo)系：每個(gè)視圖中坐標(biāo)軸的方向是不變的，而且在每個(gè)視圖的左下角都顯示了一個(gè)世界坐標(biāo)。② 屏幕坐標(biāo)系：適用于正交視圖，x軸永遠(yuǎn)在激活視圖的水平方向，y軸永遠(yuǎn)在垂直方向，z軸則垂直于屏幕。③ 視圖坐標(biāo)系：在正交視圖中顯示為屏幕坐標(biāo)系，在非正交視圖則切換為世界坐標(biāo)系。,世界坐標(biāo)系,屏幕坐標(biāo)系,視圖坐標(biāo)系,世界坐標(biāo),10,④ 局部坐標(biāo)系：使用被選擇對象

8、本身的坐標(biāo)軸向作為參考坐標(biāo)，有利于針對物體本身的變換操作，如移動和旋轉(zhuǎn)等。⑤ 拾取坐標(biāo)系：將選擇物體的坐標(biāo)作為參考坐標(biāo)系。⑥ 父級坐標(biāo)系：用其父級對象的坐標(biāo)作為參考坐標(biāo)。⑦ 柵格坐標(biāo)系：坐標(biāo)軸的方位將自動符合激活的柵格對象。,（5）3ds MAX的坐標(biāo)系,局部坐標(biāo)系,拾取坐標(biāo)系拾取茶壺對象,11,2．選擇對象 “先選擇，后操作”,選擇對象 按名稱選擇 矩形選擇區(qū)域,選擇對象分類,按名稱選擇,窗口,交叉,12,3．

9、選擇并移動,約束到y(tǒng)z平面,約束到x軸,右擊,,13,4．選擇并旋轉(zhuǎn),約束到y(tǒng)軸,右擊,,角度捕捉：以5度的值遞增或遞減。,14,5．選擇并均勻縮放,均勻縮放,右擊,,非均勻縮放,擠壓縮放保持體積不變,15,6．對象的復(fù)制,復(fù)制：原對象與復(fù)制的目標(biāo)對象沒有關(guān)聯(lián)。 實(shí)例：復(fù)制的對象與原對象是相互影響。 參考：表示復(fù)制的對象與原對象是單向關(guān)聯(lián)的，即對原對象的修改會影響參考復(fù)制的對象，反過來則不會。,修改原對象,簡單復(fù)制,實(shí)例復(fù)制,

10、參考復(fù)制,復(fù)制的對象添加一個(gè)拉伸修改器,（1）克隆,16,（2）移動復(fù)制：按住Shift的同時(shí)移動對象。（3）旋轉(zhuǎn)復(fù)制：按住Shift的同時(shí)旋轉(zhuǎn)對象，注意旋轉(zhuǎn)軸心點(diǎn)的變化。（4）縮放復(fù)制：按住Shift的同時(shí)縮放對象。,移動復(fù)制,旋轉(zhuǎn)復(fù)制,縮放復(fù)制,17,（4）鏡像,（5）陣列復(fù)制,18,7．對象的刪除 選中對象，按“del”鍵可以刪除。8．對象的對齊,（1）對齊,最?。簩ο笱啬硞€(gè)坐標(biāo)軸正向的起始位置 中心：沿某個(gè)坐標(biāo)

11、軸方向?qū)ο蟮闹行狞c(diǎn)位置 軸點(diǎn)：對象在某個(gè)軸向的軸心點(diǎn) 最大：對象沿某個(gè)坐標(biāo)軸正向的結(jié)束位置,XY軸向中心點(diǎn)對齊，Z軸方向選擇球的最小與圓錐體的最大對齊,19,（2）快速對齊 使源對象和目標(biāo)對象的軸心點(diǎn)重合。,球與圓錐體的軸心點(diǎn)重合,（3）法線對齊 在源對象要對齊的法線位置單擊，可以看到對象表面該位置出現(xiàn)一根蘭色的法線，然后到目標(biāo)對象上需要對齊的法線位置單擊，在單擊處出現(xiàn)一根綠色的法線，那么

12、源對象的法線將與目標(biāo)對象的法線重合 。,（4）放置高光 在場景中添加一個(gè)泛光燈，將鼠標(biāo)移到泛光燈上單擊并拖曳鼠標(biāo)到對象需要放置高光的位置即可 。,法線對齊,放置高光,20,5.3.3 簡單三維物體的建模,1．標(biāo)準(zhǔn)基本體的創(chuàng)建,2．?dāng)U展基本體,21,5.3.4 平面對象的創(chuàng)建,1. 樣條線的創(chuàng)建,2. NURBS曲線的創(chuàng)建,22,5.3.5 編輯修改器,1．修改命令面板,2．修改器的類型① 圖形的修改：

13、編輯樣條線、 擠出、車削和倒角。② 幾何體的修改：彎曲，錐化、扭曲、拉伸、噪聲等。③ 次物體的修改：包括編輯網(wǎng)格、編輯面片、編輯多邊形。④ 自由變形器：用于給物體添加可任意調(diào)節(jié)的控制點(diǎn)，如FFD 2*2*2、FFD 3*3*3、FFD 4*4*4、FFD（長方體）、FFD（圓柱體）等。⑤ UV修改器：用于改變對象的表面特性，如UVW 貼圖，可創(chuàng)建物體的貼圖坐標(biāo)。,,23,3．常用修改器,（1）編輯樣條線（Edit Spline）

14、,Bezier：提供兩根調(diào)整桿，兩根調(diào)整桿成一條直線并與頂點(diǎn)相切。Bezier角點(diǎn)：提供兩根調(diào)整桿，兩根調(diào)整桿之間的角度可任意調(diào)節(jié)。角點(diǎn)：頂點(diǎn)兩邊的線段可成任意角度。平滑：將頂點(diǎn)兩邊的線段變成圓滑的曲線，曲線與頂點(diǎn)相切。,編輯樣條線修改器,頂點(diǎn)類型,常用頂點(diǎn)修改命令,常用樣條線修改命令,24,（2）擠出修改器（Extrude）,用于將平面圖形擠出成具有一定厚度的立體物體。,擠出一個(gè)五角星,擠出一個(gè)迷宮,25,（3）車削修改器（La

15、the） 車削是通過旋轉(zhuǎn)的方法由二維截面圖形旋轉(zhuǎn)生成三維物體。適合構(gòu)建類似花瓶和碗之類的三維模型。,酒杯造型,a旋轉(zhuǎn)360度后的造型,26,（4）彎曲修改器（Bend）彎曲修改器主要用于對物體進(jìn)行彎曲修改。,圓柱體參數(shù),彎曲180度,限制彎曲并移動彎曲中心點(diǎn)的效果,添加2個(gè)彎曲修改器，均彎曲180度，調(diào)整第1個(gè)彎曲修改器的中心,27,（5）編輯網(wǎng)格（Edit Mesh） 主要用于對三維網(wǎng)格物體的細(xì)節(jié)進(jìn)行

16、調(diào)節(jié)。,移動球體的頂點(diǎn),縮放管狀體的頂點(diǎn),刪除壺蓋上的部分多邊形賦予木紋貼圖,刪除球體上的部分面賦予漸變坡度的貼圖效果,28,（6）FFD修改器,對物體進(jìn)行空間變形修改例如：用FFD長方體對管狀體進(jìn)行變形修改，構(gòu)造一把劍的造型。,管狀體參數(shù),FFD長方體修改器,頂部與底部頂點(diǎn)縮小為一點(diǎn),移動左右兩邊的頂點(diǎn),放大中間兩列的頂點(diǎn),29,4．修改器綜合應(yīng)用舉例,異面體 ：半徑60，p=0.35 轉(zhuǎn)換為可編輯網(wǎng)格，選中所有的多邊形 “炸

17、開”為“元素” 面擠出的數(shù)量設(shè)為5 松弛的值為0.3 平滑度設(shè)為0.7 材質(zhì)多維/子對象,足球建模,30,5．圖形放樣,將一個(gè)物體的截面圖形沿著一條路徑放樣來獲得其三維造型。放樣的截面圖形的形狀和數(shù)目沒有限制，但是放樣的路徑只能是一條。放樣得到的物體還可以進(jìn)行縮放、倒角、扭曲、擬合等變形操作，可以創(chuàng)建出許多復(fù)雜的三維模型。,放樣得到的圓柱體,50%處截面圖形改為五角星,在路徑的50%處縮小到一點(diǎn),下半段進(jìn)行了扭曲變形,3

18、1,放樣得到的床,放樣得到的窗簾,窗簾收縮并鏡象復(fù)制,添加了UVW貼圖,32,5.3.6 材質(zhì)和貼圖,材質(zhì)：包含了顏色、質(zhì)感、反射與折射以及物體表面的紋理等內(nèi)容，這些屬性的組合在不同的光照條件下將呈現(xiàn)不同的視覺效果。 貼圖：使物體的外表更加豐富多彩。,1．材質(zhì)編輯器的組成,33,2．材質(zhì)的參數(shù)設(shè)置,（1）明暗器基本參數(shù) 明暗方式：即材質(zhì)產(chǎn)生高光的方式，決定了材質(zhì)的質(zhì)感。,34,下面是茶壺的各種渲染效果,35,（2）Blin

19、n基本參數(shù) 基本材質(zhì)使用三種顏色構(gòu)成對象表面，分別是：① 環(huán)境光：設(shè)置對象陰影處的顏色，環(huán)境光比直射光強(qiáng)時(shí)為對象反射的顏色。② 漫反射：光照條件較好情況下對象反射的顏色，是對象的固有色。③ 高光反射：設(shè)置反光亮點(diǎn)的顏色。,設(shè)置高光,自發(fā)光,半透明,36,3．常用材質(zhì),（1）頂/底,頂/底交換,頂/底混合,,37,（2）多維/子對象將多種材質(zhì)組合在一起指定給一個(gè)物體的多個(gè)次物體。,38,（3）光線跟蹤（Raytr

20、ace）光線跟蹤能夠反映出光線的反射和折射效果，但渲染需要花較長的時(shí)間。,39,4．貼圖 除了給三維物體指定相應(yīng)的材質(zhì)，還經(jīng)常需要給物體進(jìn)行貼圖指定，使物體的外表更加的豐富多彩。 （1）貼圖類型,① 2D貼圖：屬于二維平面圖像，用于環(huán)境貼圖，創(chuàng)建場景背景或映射在幾何體的表面。主要包括漸變、漸變坡度、平鋪、棋盤格、位圖和旋渦等，其中最常用也是最簡單的二維貼圖是“位圖”，其它二維貼圖都是由程序生成的。② 3D貼圖：是程序

21、生成的三維模板。例如“木材”貼圖，賦予對象的內(nèi)部也有紋理，被賦予這種材質(zhì)的物體切面紋理與外部紋理是相匹配的。三維貼圖不需要貼圖坐標(biāo)。③ 合成器：以一定的方式混合其它顏色和貼圖，主要包括RGB相乘、合成、混合和遮罩。④ 顏色修改器：改變材質(zhì)像素的顏色，主要包括RGB染色、頂點(diǎn)顏色和輸出。⑤ 其它：用于特殊效果的貼圖，主要包括薄壁折射、法線凹凸、反射/折射、光線跟蹤和平面鏡等。,40,（2）貼圖坐標(biāo)如果賦予物體的材質(zhì)中包含任何一種二

22、維貼圖時(shí)，物體就必須具有貼圖坐標(biāo)，這個(gè)坐標(biāo)就是確定二維貼圖如何映射在物體上。貼圖坐標(biāo)不同于場景中的XYZ坐標(biāo)系，使用的是UV或UVW坐標(biāo)系。 可以給物體添加“UVW 貼圖”修改器，使物體可以調(diào)整二維貼圖坐標(biāo)，還可以選擇不同的貼圖投影方式。,平面,柱形,球形,收縮包裹,長方體,面,XYZ到UVW,41,位圖貼圖綜合應(yīng)用創(chuàng)建一個(gè)“平面”，通過貼圖得到一片楓葉。,42,5.3.7 燈光和攝像機(jī),燈光類型,聚光燈參數(shù)設(shè)置,基本布光

23、方法 一般可以采用“三點(diǎn)照明”法來給場景添加燈光，三點(diǎn)照明指的是在場景主體周圍三個(gè)位置上布置燈光，從而獲得良好光影效果的方法。 主光源：場景中的主要光源，通常用來照亮場景中的主要對象及與周圍區(qū)域，并且擔(dān)任給主體對象投射陰影的功能，通常是場景中最亮且惟一打開陰影功能的燈光。輔光源：主要用于軟化主光源投下的陰影，并且提高場景主體的亮度，調(diào)和明暗區(qū)域之間的反差。輔光源的亮度一般為主光源的一半左右。 背光源：又叫輪廓光、頭頂光