3DsMax2010中動畫技術的實現方法探究

吳業紅

［摘要］3D sMax2010三維制作軟件的動畫功能強大，幾乎包括的所有因素都能進行動畫設置，最終渲染生成連貫性的動畫效果。其動畫技術的實現方法多種多樣，值得深入探究。

［關鍵詞］3DsMax2010動畫技術實現方法研究

1.引言。動畫是基于人眼的視覺暫留來完成的，當每秒鐘變化的圖像超過15幅時，一組連續變化的圖像就會形成動畫的視覺效果。3DsMax2010具備強大的動畫功能，可以為各種應用創建3D計算機動畫，同時新增了鎖定動畫軌的功能。

2.動畫技術的實現方法研究。3DsMax場景中幾乎任何內容都可以進行動畫設置，制作出逼真的動畫環境。它提供了很多創建動畫的不同方法，以及大量用于管理和編輯動畫的工具。

實現動畫的方法基本分為5類：基礎動畫類；粒子系統類；reactor動力學類；正、反向運動系統(FK與IK)類；Character Studio類。

(1)基礎動畫類的實現。基礎動畫類實現包括關鍵幀動畫、動畫控制器、修改器動畫3種。

第一，關鍵幀動畫。啟用“自動關鍵點”模式或“設置關鍵點”模式，移動時間滑塊到所需的狀態，可以設置任何對象變換參數的動畫。使用“軌跡視圖層次”列表顯示每一個可設置動畫的參數。如場景建模，對象的參數修改，更改對象的位置、方向和比例，對象布爾運算過程。材質貼圖的變化，改變環境設置中霧、體積光等效果的參數，照明的燈光以及查看對象的攝影機等操作，所做的更改將在視口中創建選定對象的動畫。

第二，動畫控制器。動畫設計時，僅僅設置關鍵幀是不行的。運用動畫控制器，可得到更多真實可信的動畫效果。控制器作為處理所有動畫值的存儲和插值的插件，能對設置動畫的所有內容進行控制。通常在“運動”命令面板、“動畫”菜單和“軌跡視圖”中指定。它包括：①默認控制器。關鍵幀動畫中移動、旋轉和縮放動畫，其實也使用了系統默認的“位置璇轉，縮放”控制器；對象的每個參數都有一個默認的控制器類型，在設置參數動畫或在“軌跡視圖一攝影表”中添加關鍵點之后指定。②兩類主要控制器包括單一參數控制器、復合控制器。單一參數控制器只處理一個參數，控制單參數的動畫值。復合控制器通過合并或管理多個控制器實現動畫。控制器類型可以在“軌跡視圖一曲線編輯器層次”或“運動”面板的“參數”模式中，查看選定對象的變換控制器類型。③動畫約束。它作為特殊類型的控制器，能幫助實現動畫過程的自動化。約束需要一個設置動畫的對象及至少一個目標對象，目標對受約束的對象施加了特定的動畫限制。

第三，修改器動畫。修改器擔當加工工具。可以更改對象的幾何形狀及其屬性得到復雜的三維造型。修改器命令可通過“修改器”菜單或“修改”命令面板進行。大部分修改器可以作用于其參數或次物體級別，設置關鍵幀產生動畫。有些修改器，如Noise修改器，復選“動畫噪波”參數項，自動生成關鍵幀，形成動畫效果。

(2)粒子系統類。粒子系統可以模擬雨、雪、流水、風沙、煙霧或爆炸等效果。通過“創建”菜單或“創建”命令面板“幾何體”下的“粒子系統”，生成粒子子對象，按F10進入“渲染設置”對話框，在“公用參數”欄選定“時間輸出”為“范圍1至100”，設定“渲染輸出”文件保存位置，渲染完成AVI動畫。

5種空間扭曲(重力、粒子爆炸、風、馬達和推力)可以作用于粒子系統。空間扭曲相當于為粒子添加了一個外在的力，改變粒子的運動狀態，創建漣漪、波浪和風吹等效果。創建好空間扭曲對象后，將生成的粒子子對象，在主工具欄上單擊“綁定到空間扭曲”，拖動到空間扭曲對象處，即添加了特殊效果。

(3)reactor動力學類。reactor動力學可向場景中添加動力學效果、ClothE擬以及其他動畫效果，模擬出復雜的物理場景，創建豐富的動態環境。使用“創建”面板中的reacto越項創建各種reactor元素。如reactor布料動力學的運用，創建桌布飄落在桌子上的動畫，先設定桌子為剛體集合圖標；創建平面作桌布，添加reactor Cloth修改器，然再創建一個布料集合圖標，將桌布添加到布料集合中。

(4)正、反向運動系統(FK與IK)類。系統處理層次的默認方法使用“正向運動學(FK)的技術。正向運動中，父物體的運動影響子物體的運動，通過“選擇并鏈接”，從子物體上拖動光標到父物體完成鏈接。反向運動是父物體跟隨子物體運動的系統。IK系統與骨骼系統相結合，設計真實的人物骨骼、動物骨骼以及機械運動時，體現出不可替代的優勢。在“動畫”菜單下包括4種IK，若骨骼被施加了HI Solver(HI解算器)后，骨骼的運動將受到IK控制，通過控制IK鏈末端的受動器，可以快速準確地完成復雜的復合動畫。

(5)Character Studio類。Character Studio功能為制作三維角色動畫提供全套專業的工具。它包含3個基本組件：Biped；Physique修改器；群組。如Biped，為兩足角色創建骨骼層，它內置了繼承關系和關節鏈接，通過“創建”命令面板一“系統”項一Biped實現足跡動畫和自由形式動畫。足跡動畫的實現，進入“運動”命令面板中，創建角色的行走動畫，單擊“足跡模式”項，創建多個足跡，只局限于腿部的動作制作方面。

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

3DsMax動畫技術的實現方法不勝枚舉，通過這些實現方法，可以達到為游戲設置角色或汽車的動畫，為電影或廣播設置特殊效果的動畫，創建用于嚴肅場合的動畫等效果。