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第7章动画素材的制作（时间：3次课，6学时）第7章动画素材的制作教学提示：计算机动画在近几年被广泛使用在计算机教学、建筑效果图、电影、电视等领域中，并逐渐被广大用户接受和使用，其技术也日新月异。所以，用户在学习过程中应该注重基本功的练习，并注意生成动画采用的压缩格式以及动画与其他软件的相互结合。教学目标：通过本章的学习，用户应学会有关动画的基本知识，会使用三维制作软件3DSMAX进行简单的建模，并生成动画；会使用Flash制作简单的二维平面动画，包括运动动画和变形动画。第7章动画素材的制作7.1动画的基本概念7.2三维动画制作技术简介7.3平面动画制作软件Flash的简介7.4实习指导7.5习题动画的基本概念7.1.1什么是动画7.1.2动画的制作过程7.1.3常用的动画文件格式什么是动画医学上已经证明，人的眼睛具有“视觉暂留”的特性，就是说人的眼睛看到一幅画面或一个物体后，在1/24秒内不会消失。利用这一原理，在一幅画面还没有消失前播放下一幅画面，就会给人形成一种流畅的视觉变化效果。因此，动画就是根据这一原理，通过连续播放一系列画面，使人形成连续变化的视觉效果。按制作技术和手段分，可以将动画分为以手工绘制为主的传统动画和以计算机制作为主的电脑动画；按视觉的空间效果分，可以将动画分为平面动画和三维立体动画；按播放的形式分，可以将动画分为顺序动画和交互式动画；按每秒播放的幅数分，可以分为全动画(24幅/s以上)和半动画(24幅/s以下)。什么是动画计算机二维平面动画主要采用二维动画软件制作，如Flash、Animate、AdobeImageready等软件，近几年尤以Falsh最为火爆，使用也最为广泛。计算机三维动画主要采用三维动画软件制作，如MAYA、SoftImage、3DSMAX、POSER、COOL3D等软件。本章将采用Flash介绍二维动画的制作，采用3DSMAX介绍三维动画的制作。动画的制作过程1.前期策划对于电影来说，一个好的剧本是电影成功的基础，而对于动画来说也是一样，需要有吸引人的故事情节。由于动画里没有真实的人物，所以动画主要采用画面引起人的视觉兴趣，通过视觉创作激发人们的想象。往往在动画的制作前期，还应根据剧本绘制类似连环画的故事草图——故事板，将剧本描述的动作表现出来。2.设计制作阶段按照故事板的情节安排，在电脑中绘图、建立模型、制作场景，设置动画的内容。如果使用运动捕捉的技术以及采集真人或实物的动作变化数据，然后将数据加载到动画的模型，便会形成动作真实的拟人动画。动画的制作过程在3D动画的制作过程中，需要为模型设定材质，使其看上去更逼真，还需要数字平面图像处理软件的帮助，如Photoshop。此外，还要为场景设置各种灯光、摄像机和一些特效，如粒子系统、光晕、火焰、雾、爆炸等，另外还要有大量的配音工作。3.后期编辑动画片段制作完成后，需要使用非线性编辑软件对其进行后期制作，将动画片段合成为完整的动画影片。简单的后期编辑工作可以使用3DMAX自身的VideoPost工具完成，而复杂的视频后期制作可以采用Adobe公司的Premiere、AfterEffect或友立公司的MediaStdioPro等。视频编辑软件Premiere的使用方法，将在第8章介绍。常用的动画文件格式动画文件有许多不同的存储格式，目前应用最广泛动画格式有以下几种：1.GIF文件格式(.gif)GIF文件格式在第6章中已经介绍过，需要强调的是GIF文件格式无法存储声音信息，只能形成“无声动画”。2.FLC文件格式(.fli/.flc)FLC文件格式是Autodesk公司在出品的动画制作软件中采用的彩色动画文件格式。FLI是最初基于320×200分辨率的动画文件格式，而FLC则是FLI的进一步扩展，采用更高效的数据压缩技术，其分辨率也不再局限于320×200；FLC采用行程编码RLE算法和Delta算法进行无损的数据压缩，首先压缩并保存整个动画序列中的第一幅图像，然后逐帧计算前后两幅相邻图像的差异或改变部分，并对这部分数据进行RLE压缩，由于动画序列中前后相邻图像的差别通常不大，因此采用行程编码可以获得相当高的数据压缩率。FLC文件格式仍然不能存储声音信息，也是一种“无声动画”格式。常用的动画文件格式3.SWF文件格式(.swf)SWF是一种矢量动画格式，由于其采用矢量图形记录画面信息，因此这种格式的动画在缩放时不会失真，非常适合描述由几何图形组成的动画。Micromedia公司的二维动画制作软件Flash，专门用于生成SWF文件格式的动画，由于这种格式的动画可以与HTML文件充分结合，并能添加音乐，形成二维“有声动画”，因此被广泛地应用于网页上，成为一种“准”流式媒体文件。4.AVI文件格式(.avi)AVI是音频视频交错(AudioVideoInterleaved)的英文缩写，它是Microsoft公司开发的一种符合RIFF文件规范的数字音频与视频文件格式，现在已被Windows95/98/2000、OS/2等多种操作系统直接支持。AVI格式允许视频和音频交错在一起同步播放，支持256色和RLE压缩，但AVI文件不限定压缩标准，因此，AVI文件格式只是作为控制界面上的标准，不具有兼容性，用不同压缩算法生成的AVI文件，必须使用相应的解压缩算法才能播放。常用的AVI播放驱动程序，主要是Microsoft公司的Video1，Intel公司的IndeoVideo，还有CinepakCodebyRadius以及MPEG系列压缩格式。常用的动画文件格式5.MOV文件格式(.mov)QuickTime是Apple计算机公司开发的一种音频、视频文件格式，用于保存音频和视频信息，具有先进的视频和音频功能，被众多计算机平台所支持。QuickTime文件格式支持25位彩色，支持RLE、JPEG等领先的集成压缩技术，提供150多种视频效果，并配有提供200多种MIDI兼容音响和设备的声音装置。6.MPEG文件格式(.mpeg/.mpg/.dat)MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准，它采用有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息，同时保证30帧/s的图像动态刷新率，已被几乎所有的计算机平台共同支持。关于其压缩形式在第3章中已经介绍过。7.Real文件格式(.rm)Real文件是RealNetworks公司开发的一种新型流式视频文件格式，它包含在RealNetworks公司制定的音频视频压缩规范RealMedia中，主要用来在低速率的广域网上实时传输活动视频影像，可以根据网络数据传输速率的不同而采用不同的压缩比率，从而实现影像数据的实时传送和实时播放。三维动画制作技术简介7.2.13DStudioMAX简介7.2.23DSMAX界面介绍7.2.3标准三维模型的建立7.2.4二维平面图形的建立7.2.5简单物体编辑7.2.6放样和布尔运算7.2.7设置材质7.2.8动画的生成7.2.9渲染输出简介Autodesk公司的3DStudio(下简称3DS)系列产品有着悠久的历史，在DOS时代3DS就以其使用方便、功能强大等特点拥有庞大的用户群体。随着主流PC操作系统DOS向Windows的迁移，Autodesk公司不失时机地推出了Windows平台下全新的3DStudioMAX三维动画设计软件。3DStudioMAX在3DS的基础上有了质的飞跃，成为集造型、渲染和动画为一体的、具有突破性的动画软件。但是因为由DOS平台刚转移到Windows平台，所以在有些方面还不尽如人意。3DStudioMAX(简称3DSMAX)有过1.x、2.x版本，其功能也随着版本的提高而越来越强大、完善，但是在2.x版本之后Autodesk沉默了很长时间。终于在1999年3月20日，它的新版本3DStudioMAX3.0横空出世，以后陆续推出了4.0、5.0、6.0版本，目前最新的版本是3DStudioMAX6.5。界面介绍由于3DSMAX的功能非常强大，所以对于初学者来说，它的界面显得过于繁杂和零乱，但经过一段时间的学习和使用后，便会发现其界面分布合理，使用灵活、方便的特点。1.菜单栏菜单栏位于屏幕上方标题栏的下方，3DSMAX6.0将菜单栏的内容进行了扩充，加入了Reactor(反应堆)菜单，由5.0的14个菜单增加为15个菜单，如图7.2所示。图7.2界面介绍2.主工具栏在主工具栏中可以完成许多一般常用的编辑和设定工作，如移动、旋转、缩放、链接物体、打开材质编辑器、渲染等。提示：由于工具栏的按钮较多，屏幕不能全部显示出来，可以将鼠标放在主工具栏的空白处，变为小手形状，拖动鼠标移动工具栏。各类工具的使用方法详见书142~145页界面介绍3.反应堆工具栏反应堆工具栏位于界面的最左边，是3DSMAX6.0新增的一个工具栏，主要用于完成对反应堆物体的快速创建。利用反应堆工具可以快速地创建出非常逼真的运动效果。由于其功能比较复杂，属于高级运动设置工具，在这里就不进行详述了。4.工作视图区工作视图区由4个视图组成，依次为Top(顶视图)、Left(左视图)、Front(前视图)和Perspective(透视视图)。5.命令面板命令面板是3DSMAX中最重要的部分，物体的创建、修改以及层级动画的编辑等都可以在这里完成。界面介绍6.视图控制区视图控制区共由8个按钮组成，可以用来调整观察角度和观察位置，以便从最佳的角度观察物体。7.时间轴和动画控制区时间轴位于工作区的下方，共有上下两个部分：上面的部分称为时间滑块，在拖动时间滑块时，其上可以指示出当前的帧数，这样就可以方便地进行帧数的定位，单击时间滑块两边的按钮可以的移动滑块；下面的部分称为关键帧指示条，右边的数字代表当前动画的总帧数，如果在第15帧的位置上定义了一个关键帧，那么在关键帧指示条中第15帧的位置上就会出现一个灰色的圆点，代表在这一帧的位置上存在关键帧，在这里可以清楚地知道关键帧的总数和每一个关键帧的位置。界面介绍动画控制区在视图控制区的左边，主要提供了动画记录开关按钮和播放动画的一些控制工具，并可以完成对动画时间、播放特性的一些设定工作。8.状态栏状态栏位于界面的下方，X、Y、Z三个显示框可以提供当前物体的位置信息，当进行物体编辑时，还可以提供相应的编辑参数