基于ＦＬＡＳＨ動畫技術制作機械制圖課件的探討

摘要：隨著現代科學技術的不斷發展，多媒體技術已廣泛應用于教育領域。文章分析了機械制圖課程中看圖的特點，并結合《看組合體視圖》課件的制作，從三投影面的旋轉、投射線的投射和物體再現等方面，介紹了應用Fｌａｓｈ動畫技術制作機械制圖課件的方法和技巧。

關鍵詞：機械制圖；Ｆｌａｓｈ；動畫；課件

隨著計算機技術的日益普及，應用多媒體課件輔助教學成為現代教師必備的教學手段。而Flash是目前最流行的動畫制作軟件之一，使用Flash動畫技術制作的多媒體課件進行教學，能將教學中抽象、微觀和宏觀的知識，以動畫的形式表現出來，提高學生對內容的理解和認識，增強學習興趣。但由于Flash軟件主要用于網絡動畫的制作，目前對面向機械類課程教學的課件制作方面的研究較少，這為許多教師應用Ｆlash動畫技術制作機械制圖課件帶來了一定的障礙，更造成了部分教師對Flash產生畏懼感，不愿意去學習和使用。本文結合筆者用Flash制作的《看組合體視圖》的多媒體課件，介紹在制作機械制圖Flash課件時常用的動畫技術和制作過程，希望能起到拋磚引玉的作用。

教材分析

看組合體視圖既是機械制圖教學中的重點，又是機械制圖教學中的難點。如圖1所示看圖是由圖到物，2D到3D相互轉換的抽象思維過程，采用Flash課件制作看圖的動畫過程，形象生動，快速培養學生的空間想象力，強化了學生構思物體的能力。

看圖過程和動畫設計

（一）看圖過程

旋轉歸位使V面保持不動，將俯、左視圖所在的H、W面分別繞X、Z軸旋回到三個投影面相互垂直的原始位置。

投射線投射由各視圖向空間引投射線，即將主視圖上各點沿投射線向前拔出，將俯視圖上各點沿投射線向上升起，將左視圖上各點沿投射線向左橫移，直至同一點的三投射線相交。

物體再現空間三投射線相交的點即是物體上所有的點，將各點連線即得物體的形狀。至此完成看圖的整個過程。

（二）動畫設計

結合看圖過程，利用動畫完成投影面的旋轉，投射線的投射及物體的再現，并通過按鈕實現動畫的播放和停止。

flash動畫技術

制作Flash動畫應具備五種重要的元素，那就是場景(Scene)、圖層(Layer)、幀(Frame)、組件(Symbol)和劇本。在動畫制作方面主要是逐幀動畫、形變動畫、運動動畫、色彩動畫和遮罩動畫。在交互方面可以采用按鈕和基于Actionscript腳本語言的行為動畫。下面先介紹一下制作機械制圖課件常用到的幾種動畫技術及特點。

逐幀動畫在Ｆｌａｓｈ制作中，一幀對應著一幅畫面，逐幀動畫就是改變連續幀內容的過程。即每一幀的畫面都會有所變化的動畫（如圖２所示）。動畫的制作幀代表著時間，不同的幀即不同的時間，畫面隨著時間的推移逐個出現，就成了動畫。當然，由幀組成的動畫是通過時間軸面板實現的。本例中的整個看圖過程共用了１３０幀完成。應該說幀越多，制作的動畫效果連續性越好，越細膩，給人的感覺就越逼真。但是利用逐幀制作動畫，工作量相對會比較大。

形狀補間動畫形狀補間動畫是指形狀逐漸發生變化的動畫，一般稱為變形動畫。在Ｆｌａｓｈ中，只需創建關鍵幀上不同形狀的對象，在兩個關鍵幀上設置了形狀補間動畫后，即可產生中間一系列的變形。變形動畫的對象，主要是直接在工作區中繪制的圖形。如果要對其他元件、成組對象、文字對象和位圖對象進行變形動畫，則需要將其分離或取消成組后才行。這里需要指出的是形狀補間動畫在運行過程中形狀的變化可能會散亂，這時需要把指針指到第１關鍵幀上，利用修改菜單下的形狀選項中的添加形狀提示進行變形前后位置的標識。

運動補間動畫運動補間動畫中使用的對象是元件、成組后的矢量圖、可編輯文本或其他導入的素材對象。利用運動補間,可以使上述對象產生位置、大小或旋轉的動畫,對于導入的元件還可以產生顏色的變化,如淡入、淡出的動畫效果。運動補間在每層中只能用于一個對象,如果需要在同一個文件中實現多個不同對象的運動,可以使用多個層來實現多個對象的運動補間。

基于機械制圖課程的特點，制作的動畫多數是讓圖形對應的元素規范地旋轉、移動、縮放，為了保證變形前后對圖形的要求，我們常采用形狀補間動畫完成。

動畫的制作過程

（一）素材的收集與準備

動畫需要的素材如圖３所示，主要包括背景圖片、按鈕、三投影面、立體圖及其對應的三視圖。其中，背景圖片、按鈕、三投影面可以在Fｌａｓｈ界面下完成，而立體圖及其對應的三視圖，由于Fｌａｓｈ繪制３Ｄ圖及規范的２Ｄ圖的功能相對較差，所以，我們可以利用繪圖軟件進行造型、畫圖，然后將其圖片以元件的形式存放到Fｌａｓｈ庫中。

（二）動畫制作過程

三視圖及投影面的旋轉歸位 對于本例中的投影面旋轉歸位既可以利用逐幀動畫完成又可以利用形狀補間動畫快速完成。下面主要介紹一下利用形狀補間動畫特作的過程。首先，如圖４中在時間軸上插入Ｖ面、Ｈ面和Ｗ面３個層，將指針指到第１關鍵幀上創建已分離的投影面及主、俯、左視圖；其次，在相應層上的第４５關鍵幀上創建變形后的圖形，即利用變形面板中的傾斜命令將俯視圖旋轉－６０度，將左視圖旋轉４２度（如圖５所示），將它們與主視圖對齊；最后，利用形狀補間動畫完成兩個關鍵幀的動畫過程。拖動時間軸觀察動畫效果，發現中間的變化過程出現了不規則的變形，這時需要把指針指到第１關鍵幀上，利用修改命令下的形狀中的添加形狀提示，如圖４左視圖上的呈黃色的ａ、ｂ、ｃ等提示符號，將這些提示符放置在圖中的端點位置處，然后再將指針指到第４５關鍵幀上，這些提示符號此時呈綠色疊在一起，依次選中，調整到其在變形前后的對應位置上。

投射線的投射 如圖６所示，首先，在時間軸上再插入Ｖ面投射線、Ｈ面投射線和Ｗ面投射線３個層，將指針指到第４６關鍵幀上，在旋轉歸位后的主、俯、左三視圖各線段的對應端點上畫短線，以表示投射線初始狀態；然后將指針指到第８０關鍵幀上，利用Fｌａｓｈ的任意變形工具，將短線拉長到指定位置處，最后利用形狀補間動畫完成動畫制作。

物體再現如圖７所示，在時間軸上插入立體圖層，將指針指到第８１關鍵幀上，將元件庫中的實體圖片調入場景中，與三面空間投射線的交點位置對應。為了形象地體現物體的再現過程，先將第８１關鍵幀圖片顏色的Ａｌｐｈａ處理成５０％，使圖形變淡；然后在第１１０關鍵幀處將圖片顏色的Ａｌｐｈａ處理成１００％，使圖形清晰起來。

動畫播放整個動畫的制作過程基本結束，我們還需要設計控制動畫播放的環節，Fｌａｓｈ給出了按鈕和程序控制，這里采用了按鈕的控制方式。我們可以從公用庫中選擇按鈕的形狀。如圖８所示，在時間軸上插入按鈕層，在第１關鍵幀上，將按鈕調入場景中。然后對按鈕進行動作設置，這里我們應用ｆｌａｓｈ中簡單的Ａｃｔｉｏｎｓｃｒｉｐｔ腳本語言設置按鈕動作。

應用Flash動畫技術制作的機械制圖課件，能夠做到圖文并茂、生動活潑、高度交互，對提高課堂教學效果和教學質量十分有效。筆者結合《看組合體視圖》的Flash多媒體課件制作，介紹了在制作機械制圖Flash課件時常用的動畫技術和制作過程，并對逐幀動畫、形變動畫、運動動畫關鍵技術進行了探討，相信對機械類課程Flash課件的制作具有參考價值。

參考文獻：

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作者簡介：

代美泉（1974—），西安職業技術學院機電工程系講師，研究方向為機械制圖。