劉小晶彭金生楊祎挺

（1.漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 漳州 363000；2.廈門市康樂第二小學(xué)，福建 廈門 361000）

3DS MAX動(dòng)畫功能應(yīng)用研究

（1.漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 漳州 363000；2.廈門市康樂第二小學(xué)，福建 廈門 361000）

從3DS MAX動(dòng)畫基礎(chǔ)應(yīng)用層面，分析了3DS MAX動(dòng)畫的特點(diǎn)，綜合了3DS MAX動(dòng)畫工具的使用，從多方面總結(jié)了3DS MAX動(dòng)畫應(yīng)用功能，對于動(dòng)畫制作有一定的應(yīng)用參考價(jià)值。

關(guān)鍵幀；世界坐標(biāo)；路徑約束

3 DS MAX三維動(dòng)畫不僅能創(chuàng)建靜態(tài)三維模型，而且能創(chuàng)建豐富的動(dòng)態(tài)場景，如三維漫游、三維虛擬動(dòng)畫，角色動(dòng)畫等。因此，廣泛應(yīng)用于娛樂、教育、軍事、醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域。該軟件特點(diǎn)之一是通過動(dòng)畫技術(shù)提前領(lǐng)略尚未實(shí)現(xiàn)或準(zhǔn)備實(shí)施的項(xiàng)目的精彩結(jié)果，如室內(nèi)外裝修、園林規(guī)劃、環(huán)境景觀、漫游動(dòng)畫、虛擬動(dòng)畫等。特點(diǎn)之二是實(shí)用性功能，能夠完成實(shí)拍不能完成的鏡頭，制作不受天氣季節(jié)等因素影響，制作可修改性較強(qiáng)，質(zhì)量要求更易受到控制，可以降低成本，美化表現(xiàn)產(chǎn)品作用。特點(diǎn)之三是有很強(qiáng)的可操作性，有很豐富的動(dòng)畫功能，多樣的動(dòng)畫工具，對動(dòng)畫制作有廣泛的適用性。所有這一切，都能依靠3DS MAX三維動(dòng)畫軟件的強(qiáng)大功能得以實(shí)現(xiàn)。

1 時(shí)間編輯

3 DS MAX是一個(gè)基于時(shí)間的動(dòng)畫程序，關(guān)鍵幀與時(shí)間可以轉(zhuǎn)換。常用的幀速率格式為自定義標(biāo)準(zhǔn)；FPS電影標(biāo)準(zhǔn)，每秒鐘 24幀； NTSC美日標(biāo)準(zhǔn)（默認(rèn)格式），每秒 30幀；PAL中國和歐洲標(biāo)準(zhǔn)，每秒25幀。

1.1 時(shí)間配置。該軟件通過測量時(shí)間存儲動(dòng)畫值，內(nèi)部精度為 1/4800秒。PAL格式設(shè)置從 0幀到 100幀，即4秒時(shí)間。通過時(shí)間設(shè)置，最大可以將其設(shè)置為0至106幀范圍，在不同的格式下，最大可制作約10小時(shí)左右動(dòng)畫。

1.2 關(guān)鍵幀編輯。打開自動(dòng)關(guān)鍵的開關(guān)，用鼠標(biāo)單擊關(guān)鍵點(diǎn)，可以建立新的關(guān)鍵點(diǎn)，并可以把關(guān)鍵點(diǎn)移動(dòng)到所需要的位置。在關(guān)鍵點(diǎn)上按鼠標(biāo)右鍵，可以刪除該點(diǎn)。按“SHIFT”鍵，拖動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)，可以復(fù)制關(guān)鍵點(diǎn)。對一個(gè)或多個(gè)對象，可以設(shè)計(jì)在不同的關(guān)鍵幀作動(dòng)畫。

1.3 軌跡視圖編輯。大量的復(fù)雜的關(guān)鍵幀編輯可以在軌跡視圖中編輯。如對象聲音、軌跡、環(huán)境或者對運(yùn)動(dòng)點(diǎn)、曲線、切線等編輯。特別是對象在世界坐標(biāo)XYZ三個(gè)軸上不同時(shí)間的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放動(dòng)畫參數(shù)變換的動(dòng)畫編輯。

2 參數(shù)動(dòng)畫

改變對象參數(shù)是制作動(dòng)畫最常用的方式，絕大多數(shù)動(dòng)畫制作都要改變對象參數(shù)。打開自動(dòng)關(guān)鍵幀，把關(guān)鍵點(diǎn)選擇到需要的位置，只要對象有參數(shù)微調(diào)按鈕，并且在調(diào)節(jié)參數(shù)時(shí)，微調(diào)按鈕時(shí)能顯示紅色，就可以做出相應(yīng)的動(dòng)畫。

2.1 參數(shù)調(diào)節(jié)。在一個(gè)或多個(gè)關(guān)鍵幀點(diǎn)可以調(diào)節(jié)對象的多個(gè)參數(shù)制作動(dòng)畫。對象參數(shù)有相互獨(dú)立的，也有相互關(guān)聯(lián)的。如制作對象需要改變外觀時(shí)，調(diào)節(jié)對象本身的尺寸參數(shù)、分段參數(shù)。制作較為復(fù)雜動(dòng)畫時(shí)，如調(diào)節(jié)振幅、波長、頻率等相互關(guān)聯(lián)的參數(shù)制作動(dòng)畫。

2.2 材質(zhì)燈光參數(shù)。制作對象在材質(zhì)上需要外觀變化時(shí)，在不同的時(shí)間段，給定一個(gè)貼圖后，調(diào)節(jié)材質(zhì)編輯器的“反射高光”、“自發(fā)光”、“不透明度”等參數(shù)，可以制作材質(zhì)動(dòng)畫。制作場景燈光需要變化時(shí)，調(diào)節(jié)“光亮強(qiáng)度”、“顏色色塊”、“光錐外形”等參數(shù)，可以制作燈光動(dòng)畫。

2.3 修改參數(shù)。命令面板“修改”下拉表中有較多修改器參數(shù)可以用來制作動(dòng)畫。如建立路徑和幾何體后，采用“世界空間修改器”，選定幾何體，打開“路徑變形”，拾取路徑，并且“轉(zhuǎn)到路徑上”，調(diào)節(jié)“拉伸”參數(shù)，設(shè)置關(guān)鍵幀，可以制作引線燃燒或文字書寫動(dòng)畫。

3 工具動(dòng)畫

常用工具制作動(dòng)畫和快捷方便。打開自動(dòng)關(guān)鍵幀，建立關(guān)鍵幀點(diǎn)，就可以制作這類動(dòng)畫。

3.1 移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放工具動(dòng)畫。打開自動(dòng)關(guān)鍵幀，選擇不同的關(guān)鍵幀點(diǎn)，根據(jù)對象的坐標(biāo)方向，制作對象的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放動(dòng)畫。在相應(yīng)工具上使用鼠標(biāo)右鍵，輸入絕對和偏移世界坐標(biāo)上的數(shù)據(jù)，可以精確制作動(dòng)畫。

3.2 陣列工具動(dòng)畫。打開自動(dòng)關(guān)鍵幀，選擇不同的關(guān)鍵幀點(diǎn)，制作對象在世界坐標(biāo)三維空間行進(jìn)移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放復(fù)制過程動(dòng)畫時(shí)。通過調(diào)節(jié)陣列工具的參數(shù)，如增量、總量、數(shù)量等制作豐富的復(fù)制過程動(dòng)畫。

3.3 快照工具動(dòng)畫。制作在路徑上均勻排列對象，并且有一原始對象在路徑上運(yùn)動(dòng)效果。確定設(shè)置的路徑后，在命令面板配合“運(yùn)動(dòng)”按鈕，在指定控制器選用“路徑約束”，再用快照工具，選擇0至100范圍，輸入排列副本的數(shù)值，便可自動(dòng)關(guān)鍵幀制作動(dòng)畫效果。

4 變形器動(dòng)畫

3 DS MAX修改器菜單中的“參數(shù)化變形器”有十幾個(gè)變形器，主要是制作對象變形動(dòng)畫。打開自動(dòng)關(guān)鍵幀后，設(shè)置關(guān)鍵幀點(diǎn)，改變“參數(shù)化變形器”的參數(shù)，就可以作出相應(yīng)的變形過程動(dòng)畫。例如以下變形器動(dòng)畫。

4.1 彎曲修改器動(dòng)畫。制作模型彎曲效果動(dòng)畫。所需要彎曲的模型建立后，調(diào)節(jié)彎曲修改器參數(shù)。如方向、角度、彎曲軸向、上下限等，可以制作彎曲變形動(dòng)畫。采用彎曲修改之前，要加大所需要模型的分段數(shù)，才能進(jìn)行有效的彎曲修改動(dòng)畫。

4.2 波浪修改器動(dòng)畫。制作海水波浪或水流變化動(dòng)畫。建立分段數(shù)滿足波浪修改的平面，給定一水紋材質(zhì)貼圖。采用波浪修改器，調(diào)節(jié)振幅1、振幅2、波長和相位，可以作出相應(yīng)的動(dòng)畫效果。要達(dá)到較好的動(dòng)畫效果，相位的調(diào)節(jié)是關(guān)鍵參數(shù)之一。

4.3 噪波修改器動(dòng)畫。制作模型噪波動(dòng)畫。建立分段數(shù)滿足噪波修改的模型。采用噪波修改器，調(diào)節(jié)世界坐標(biāo)的強(qiáng)度，勾選“分形”，修改相位和頻率數(shù)值，可以制作不規(guī)則的凹凸起伏效果動(dòng)畫。

5 路徑動(dòng)畫

制作路徑動(dòng)畫需要三個(gè)主要條件。一是創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)對象，二是制作運(yùn)動(dòng)路徑，三是設(shè)置動(dòng)畫關(guān)鍵幀。制作路徑動(dòng)畫，包括手動(dòng)關(guān)鍵幀動(dòng)畫和“約束控制器”自動(dòng)關(guān)鍵幀動(dòng)畫。

5.1 路徑約束動(dòng)畫。對象模型建立后，用命令面板的“圖形”命令制作路徑。選擇命令面板的“運(yùn)動(dòng)”按鈕，打開“指定控制器”卷展欄，選擇“位置”項(xiàng)，單擊“？”，選定“路徑約束”，“添加路徑”。根據(jù)需要選擇“跟隨”或“傾斜”及軸向坐標(biāo)。

5.2 攝像機(jī)漫游動(dòng)畫。同上所述，如果把運(yùn)動(dòng)對象作為攝像機(jī)，設(shè)置好攝像機(jī)軸向坐標(biāo)，就可以制作出沿設(shè)置的路徑上漫游的攝像機(jī)動(dòng)畫。如制作室內(nèi)外環(huán)境瀏覽、特殊對象的攝像、特殊路徑的攝像等動(dòng)畫。

5.3 組合控制器動(dòng)畫。例如，用“路徑約束”和“注視約束”組合，制作跟蹤“路徑約束”目標(biāo)動(dòng)畫。制作出路徑約束動(dòng)畫后，新建一跟蹤目標(biāo)對象。打開指定控制器卷展欄，選擇“旋轉(zhuǎn)”項(xiàng)，單擊“？”，選定“注視約束”，“添加注視目標(biāo)”。能夠作出跟蹤目標(biāo)射擊、跟蹤目標(biāo)攝像、跟蹤目標(biāo)旋轉(zhuǎn)等動(dòng)畫。

6 動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫

3 ds Max動(dòng)力學(xué)可以制作物體與物體之間物理作用模擬效果動(dòng)畫，并自動(dòng)生成最終的動(dòng)畫關(guān)鍵幀。能夠設(shè)置該物體物理的質(zhì)量、摩擦和彈力等屬性，制作模擬剛體、軟體、流體等物體動(dòng)畫。如落體、碰撞、繩索、布料、馬達(dá)和汽車等動(dòng)畫效果。

6.1 基本的動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫。主要使用創(chuàng)建對象工具、屬性編輯工具、動(dòng)畫預(yù)覽工具、動(dòng)畫創(chuàng)建工具。動(dòng)畫關(guān)鍵幀的時(shí)間的改變，要在命令面板的“工具”按鈕下，選擇“動(dòng)力學(xué)”，設(shè)置“預(yù)覽動(dòng)畫”的時(shí)間與關(guān)鍵時(shí)間一致。

6.2 剛體動(dòng)畫。創(chuàng)建剛體時(shí)，需設(shè)置質(zhì)量、彈性、摩擦等參數(shù)。當(dāng)質(zhì)量為0時(shí)，該剛體為靜止不動(dòng)；有質(zhì)量時(shí)，剛體自由下落。同時(shí)要正確選擇剛體的物理網(wǎng)格的凹凸面，如倒骨牌、擲骰子、碰撞等都需要用到動(dòng)力學(xué)剛體來制作動(dòng)畫。

6.3 制作布料、繩索、軟體等動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫。此類動(dòng)畫要分別創(chuàng)建對象和編輯對象，多個(gè)參數(shù)要通過自己調(diào)試才能完成。如制作布料下落、擺繩、紅旗飄等。在制作布料時(shí)還要在開始創(chuàng)建平面是注意分段數(shù)，這樣做出較為真實(shí)的布料。

7 粒子動(dòng)畫

粒子動(dòng)畫屬于自動(dòng)關(guān)鍵動(dòng)畫，可以創(chuàng)建特殊造型的動(dòng)畫，其微粒效果可以創(chuàng)建雨、雪、風(fēng)、焰火、流水等動(dòng)畫場景。通過微粒的替換，可創(chuàng)建降落和上升的不同的物體。如創(chuàng)建落葉、滑坡及發(fā)射特殊物體。

7.1 常用粒子動(dòng)畫。如噴射粒子、雪粒子?？蓜?chuàng)建下雨、下雪、焰火等效果。需要調(diào)節(jié)參數(shù)較多，通過測試調(diào)節(jié)，主要把握數(shù)量、速度、大小等參數(shù)調(diào)節(jié)。

7.2 暴風(fēng)雪粒子動(dòng)畫。創(chuàng)建幾何體及多種對象的上升或下落。關(guān)鍵是創(chuàng)建設(shè)計(jì)所需要的下落或上升幾何體，選擇粒子類型必需為“實(shí)例幾何體”，用實(shí)例參數(shù)“拾取對象”，拾取創(chuàng)建幾何體對象?；緟?shù)卷展欄的視口顯示選擇“網(wǎng)格”，調(diào)節(jié)并測試速度、變化、翻滾等參數(shù)。

7.3 陣列粒子動(dòng)畫。陣列粒子動(dòng)畫可以做爆炸效果。創(chuàng)對象后，把建立的陣列圖標(biāo)綁定到對象上。關(guān)鍵參數(shù)是選擇視口顯示為“網(wǎng)格”、粒子類型為“對象碎片”，調(diào)節(jié)和測試數(shù)量、大小、壽命等參數(shù)。

8 環(huán)境動(dòng)畫

環(huán)境動(dòng)畫是一種特殊效果動(dòng)畫。在渲染菜單的“環(huán)境”子菜單下，可以添加火效果、體積光、體積霧等動(dòng)畫效果。配合命令面板的“輔助對象”和“陣列粒子”可制作爆炸火焰效果。

8.1 火效果動(dòng)畫。在渲染菜單下選擇“環(huán)境”，通過配合命令面板的“輔助工具”，在“大氣裝置”下拉表中建立“幾何Gizmo”。選擇“環(huán)境”子菜單的添加“火效果”，拾取“幾何Gizmo”，打開爆炸設(shè)置，調(diào)節(jié)參數(shù)，可以制作動(dòng)態(tài)火焰效果。

8.2 爆炸效果動(dòng)畫。打開命令面板的“空間扭曲”，在“幾何/可變形”下拉表中建立“爆炸”命令。把“爆炸”圖標(biāo)“綁定”到“爆炸對象上”，調(diào)節(jié)爆炸參數(shù)制作出爆炸效果?；鹧鎰?dòng)畫配合爆炸動(dòng)畫，制作出爆炸效果更具真實(shí)性。

8.3 動(dòng)畫環(huán)境背景配置。當(dāng)制作動(dòng)畫需要視口背景環(huán)境時(shí)，可通過視圖菜單的“視口背景”命令來完成。當(dāng)制作動(dòng)畫渲染背景時(shí)，可通過渲染菜單的“環(huán)境”命令來進(jìn)行環(huán)境貼圖。還可以通過平面或半球面貼圖建立渲染背景。

9 布爾動(dòng)畫

當(dāng)創(chuàng)建A和B二個(gè)造型之后，布爾動(dòng)畫可在命令面板的“創(chuàng)建幾何體”下面，選擇下拉列表中“復(fù)合對象”，單擊“布爾”按鈕，可以制作切割、鉆孔、字幕隱現(xiàn)布爾動(dòng)畫。

9.1 布爾動(dòng)畫方式。并集可以制作兩個(gè)造型相交的部分將被刪除動(dòng)畫；交集可以制作保留兩個(gè)造型相交的部分和刪除不相交的部分動(dòng)畫；差集可以制作減去兩物體重合的部分動(dòng)畫；切除可以制作兩個(gè)造型切除并且不添加在切除造型部分的動(dòng)畫。

9.2 布爾切割動(dòng)畫。制作A和B二個(gè)造型，選擇A造型。 在“拾取布爾”卷展欄中的多選中指定“復(fù)制”項(xiàng)，再拾取B造型。選擇默認(rèn)操作差集（A-B），利用“顯示/更新”卷展欄中的“結(jié)果+隱藏操作對象”，配合命令面板的“修改”，打開“修改”的操作對象，設(shè)置自動(dòng)關(guān)鍵幀，建立移動(dòng)位置，可做動(dòng)態(tài)過程的切割布爾動(dòng)畫。

9.3 布爾字幕動(dòng)畫。制作片頭字幕隱現(xiàn)動(dòng)畫。在前視圖制作一三維文字。再制作一長方體檔板，把三維文字完全隱藏在長方體檔板中。打開動(dòng)畫關(guān)鍵幀按鈕，選擇關(guān)鍵幀上某點(diǎn)，檔板左至右移出。選中三維文字，打開布爾運(yùn)算，拾取長方體檔板，播放動(dòng)畫。

［1］黃少剛.3ds max 6動(dòng)畫制作高級教程［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2004.

［2］陳光.3ds max 8影視片頭動(dòng)畫實(shí)訓(xùn)教程［M］.北京：航空工業(yè)出版社，2007.

（責(zé)任編輯：季 平）

Research on the Functional Application of 3DS MAX Animation

LIU Xiao-jing1，PENG Ding-sheng2，YANG Wei-ting2

（1.Zhangzhou Institute of Technology，Zhangzhou，363000，China；2.Xiamen No.2 Kangle Primary School，Xiamen，361000，China）

This paper not only analyzes the characteristics of 3DS MAX animation from the perspective of basic application of it，but also integrates the utility of the tools of 3DS MAX animation.At last，it summarizes the application function of it from many aspects which has a certain function for the guidance of animation making.

key frame；world coordinate；route constraint

TP391.41

A

1673-1417（2015）03-0005-05

10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2015.03.0002

2015—08—20

劉小晶（1956—），男，黑龍江人，高級工程師，主要從事圖形圖像教學(xué)與科研工作。