第4章-计算机动画原理与创作工具

第4章计算机动画原理与创作工具4.1计算机动画创作原理4.2网络动画创作工具Flash4.3三维动画创作工具3DSMax的应用简介思考题与习题上机练习4.1.1动画(Animation)与计算机动画动画与运动着的图像有关，是可以感觉到运动相对时间、位置、方向和速度的动态媒体，其实质是一幅幅内容连续的静态图像的连续播放。传统动画是用手工绘制多张连续变化的图片表现一个动画故事，计算机动画则是是基于数学公式的创作方法,由算法产生作品。4.1.2计算机动画创作原理1帧动画⑴逐帧（Frame）动画动画相邻帧间差别很小,根据关键帧复制、修改，绘制出一幅幅连续变化的图像中间帧。⑵插帧补间动画由计算机先绘出关键帧,再根据关键帧计算中间帧。⑶插补帧动画2造型动画计算机造型动画制作基础是计算机图形学中的三维造型和真实感显示。造型(矢量)动画是通过计算机计算生成的动画，画面只有一帧,通过编程制作动画，即对每一个运动的物体(称其为动元或脚色)分别进行设计，赋予每个动元一些特征，然后用这些动元组成完整的帧画面。3调色板动画是一种特殊生成动画方式,制作时利用处理调色板颜色，即通过不同帧使用不同调色板颜色达到动画效果，如焰火变化效果等。按照动画效果计算机动画分类二维动画运用传统动画概念，在二维空间中构成动画基本动作，并在保持传统动画的表现力和视觉效果的基础上，尽量发挥计算机的高效和低成本等特点。三维动画是造型动画，利用投影、材质、灯光等产生三维立体效果。变形动画属于帧动画范畴。它是通过计算把变形参考点和颜色有序地重新排列，随意把一种变成另一种物体，形成意想不到的变形效果。4.2.1Flash的基础知识1Flash发展历程简介2Flash动画创作特点动画的创建如同排演电影一样，是通过在“舞台”上移动操作对象的位置，改变其形状、颜色、与不透明度、或进行旋转，然后在“时间轴”窗口对帧进行处理来制作动画效果。由于是基于矢量图形的动画工具，因此Flash动画无论放大、缩小，均清晰可见。动画设置以“图层”为单位进行，对不同场景单独制作，然后各层动画合成在一起。还可利用“时间轴特效”制作特定类型的动画，如变形、转换、模糊、分离和投影等。可利用添加组件(即带有预定义参数影片剪辑)和编写脚本创建与服务器交互的影片和网页。3Flash应用的文件格式.fla—是在Flash中使用的主要文件，是包含Flash文档的媒体、时间轴和脚本基本信息的文件。.swf—是.fla的压缩版本，是在网页中显示的文件，用于在Flash播放器中播放。.as—是指ActionScript脚本文件，如果将某些或全部ActionScript代码保存在FLA文件以外的位置，则可以保存为AS格式。.asc—Flash8动作脚本通信文件格式，用于开发高效、灵活的客户端程序。.swc－文件包含可重新使用的Flash组件。每个SWC文件都包含一个已编译的影片剪辑、ActionScript代码以及组件所要求的任何其他资源。.jsfl—是可用于向Flash创作工具添加新功能的JavaScript程序文件格式。.flp—是指Flash项目文件（仅对于FlashProfessional）。可以使用Flash项目在一个项目中管理多个文档文件。Flash项目可以将多个相关文件组织在一起以创建复杂的应用程序。4.2.2Flash8工作环境的主要组成及相关操作1主菜单2主工具栏3文档选项卡4编辑栏5绘图工具箱6时间轴7舞台8属性面板和和其它控制面板9元件库及其管理面板Flash8绘图工具箱Flash8时间轴4.2.3创作动画的基本操作1动画中图形、图像、文本的创建与编辑(1)图形的创建与编辑一是用提供的矢量绘图工具、填充工具绘制图形二是直接导入其他应用程序创建的图形并进行修改。(2)文本的创建和编辑静态文本动态文本输入文本(3)导入外部图形与图像（课堂实例演示）2动画图层的创建和编辑(1)各类图层的创建①“正常”图层②“引导层”(Guide)图层③“被引导”图层④“遮罩层”（Mask）图层⑤“被遮罩层”（Masked）⑥“文件夹”(2)编辑和管理图层的基本操作(3)图层应用操作范例（实例演示操作）3在时间轴上创建、编辑动画帧的操作⑴显示帧状态⑵创建和插入帧①插入普通帧操作②插入关键帧操作③插入空白关键帧操作⑶编辑帧操作①选取帧与删除帧②剪切、复制、粘贴帧③移动帧④翻转帧⑤帧与关键帧之间的转换（实例演示）⑷播放动画帧⑸使用“绘图纸”按钮查看多帧动画⑹时间轴特效设置与编辑①时间轴特效设置②对时间轴特效进行编辑③要删除时间轴特效⑺动画帧操作综合练习①扩展帧的范围②设置帧频率③使用时间轴特效扩展帧的范围（实例演示）时间轴特效4元件与实例的创建、编辑和应用操作(1)创建各类元件①直接创建一个新元件②将舞台上选定的对象转换为元件③调用其它Flash影片文档中的元件④创建与应用按钮元件(2)编辑元件①常用的元件编辑环境下编辑②在当前位置中编辑⑶创建与编辑“实例”例：创建一个带动画的按钮，当鼠标移到按钮上时，其中心变成淡黄色。初始状态按下按钮时的不同状态5场景编辑操作操作板顶部呈现场景名称，若要改名，只需双击场景，输入新名即可。用面板下方“重制场景”、“添加场景”、“删除场景”按钮，复制、创建和删除场景。要改变文档中场景的顺序，只要在面板中用鼠标拖动场景名即可。查看特定场景，可执行菜单命令“视图”“转到”，在子菜单中选择。快速选择场景，单击主界面“编辑栏”中“编辑场景”按钮，在下拉列表中选择。6动画对象的编辑操作⑴选取和取消动画对象⑵编辑动画对象主要是移动、复制和删除对象等操作⑶动画对象变形⑷组合、叠放和对齐对象①组合对象②叠放对象③对齐对象7创建基础动画的操作⑴创建“逐帧动画”（点击播放）实例（小鸟飞行）⑵创建补间动画①创建动作补间动画（点击播放）实例（运动小球）②形状补间动画（点击播放）实例（形变动画）播放动画需要安装FlashPlayer8版本以上播放器，请到adobe官方网站下载最新的FlashPlayer播放器动画创作过程动画制作和播放的关键有两点：第一要掌握时间帧（frame）的概念，Flash动画的播放顺序是从第一帧开始的，如果没有其他动作的影响的话，动画就会一直播放下去到最后一帧。第二是关于层的概念，动画的效果是各个层的效果叠加起来的。各个层的对象互不影响，可以独立地控制各层的对象的运动、动作。综合制作“浮雕遮罩文字”（点击播放）4.2.5动画中其他媒体的嵌入1声音的应用⑴将声音文件导入并加到Flash动画中。2导入视频⑴使用“视频导入”向导导入avi视频。⑵导入链接的QuickTime视频剪辑。⑶导入Flash视频FLA文件。⑷控制视频的播放。3动画中声音应用实例－模拟架子鼓（点击播放）4.2.6Flash动作脚本应用与创建交互影片1Flash动作脚本编程简介⑴程序基本结构⑵Flash可以在两个地方使用脚本编程①时间线上的关键帧(可以是空白的关键帧)。②对象的事件中。2Flash动作脚本代码的书写方法⑴Normal模式(适合初学者)。⑵Expert模式（适合熟悉脚本的使用）。3动作脚本的编写和调试4.2.7Flash应用综合实例通过上面的学习，我们了解了Flash制作动画的一些基本方法，下面我们将这些方法结合起来，来介绍制作一个Flash小游戏实例－“跳动的方块”（点击播放）。动画效果要求：在一个黑色的舞台上，排列了很多发亮的方块，当鼠标移动到该方块并滑动鼠标时，可以看到被鼠标掠过的方块就会向上“跳”起来，然后落下，再向上振动，直到停止。4.2.8Flash小结1Flash术语和概念⑴对象与元件⑵路径⑶图层2动画原理⑴逐帧动画⑵变形动画⑶运动动画⑷调色板动画⑸蒙板动画3动画制作和播放关键⑴用好图层。⑵掌握时间轴窗口操作时间轴(Timeline)是Flash中最重要的工具之一。①普通帧与关键帧。②时间轴与帧操作。4.3.1三维动画创作软件概述1三维动画制作流程及创作软件⑴三维动画制作流程⑵三维动画软件Pre-engineer、U/G、Rhino等是与生产设计紧密结合的专业三维设计软件。Maya、3DMax、Softimage、Lightwave、Shade等则是针对于影视，娱乐领域的三维动画软件。流行的三维动画创作软件有3DStudio、3DStudioMax、Poser(用于创作人物)、Cool3D(文字三维动画创作软件)等。2三维动画的关键技术⑴物体的三维造型，即建摸技术⑵表面材质编辑和贴图技术⑶三维动画制作技术⑷光线运用⑸图像输出3三维动画的应用三维动画技术在影、视娱乐领域得到了空前的发展与应用。在医疗、交通、工程、工业制造、等诸多领域得到应用。《最终幻想》中足以乱真的虚拟主角雅琪4.3.23DStudioMax简介3DStudioMax(以下简称3DMax)是由美国AutoDESK公司推出的基于个人电脑的三维动画设计和制作软件，可运行于WindowsNT\2000\XP平台。3DMax具有面向对象技术结构；自动跟踪记录编辑的每一步；提供大量模块化功能；编辑动画采用时间轴视图显示等特点。3DMax可以扩展，使许多实用者自行开发实用的插件模块，并能够进行无缝连接实例演示23DStudioMax7.0安装与卸载33DSMax7.0操作界面(1)菜单栏(2)工具条(3)视图窗口区(4)视图控制区(5)命令面板⑹状态栏和提示栏⑺动画控制面板⑻快速创建模型43DSMax动画文件格式3DSMax动画采用自己的文件格式保存，扩展名为“.Max”。此外，3DSMax可输入“.3ds”、“.prj”、“.shp”、“.dwg”、“.dxf”、等格式文件。3DSMax输出文件格式有：“.3ds”、“.prj”、“.dxf”等。4.3.33DSMax7的应用操作1建摸设计(造型)⑴建模设计方法模型的建构原理和思路对应的命令和参数含义各种模式的建构步骤制作过程中的技巧和经验⑵建模实例（点击打开案例库查看详细资料）2材质与贴图⑴材质编辑器⑵材质编辑方法首先根据物体的几何构造来确定采用的材质类型然后进行材质的基本属性设置。接着分析材质的物理特性，来设置相关的贴图。并对贴图进行裁剪、调整显示比例、水平、垂直平移等。最后将调整好的材质应用于目标物体。⑶材质贴图类型3材质贴图编辑方法⑴标准(Standard)类型材质贴图⑵复合及特殊材质类型贴图①融合(Blend)材质②多重(Multi/Sub-Object)材质③顶-底(Top-Bottom)材质点击打开案例库查看详细资料4.3.4动画制作13DMax动画制作系统的特点⑴物体造型的所有参数可在动画制作过程中改变，为动画中物体形状变化提供了巨大的空间，特别容易实现机构运动演示模型。⑵多种多样的动画模式。主要的动画模式有：对象自身运动场景运动灯光运动摄像机运动⑶3DMax动画制作和生成基本采用帧方式2动画与关键帧⑴关键帧⑵基于关键帧的动画制作过程，可观看光盘案例库中的如下实例演示：①基础动画（移动、旋转、缩放、参数变化）②层级运动（正向运动、反向运动）③控制器动画（各种性质的动作控制器）④空间扭曲效果（各种空间扭曲物体）⑤粒子系统动画（应用各种粒子系统）(点击以上个超链接，打开各个实例，文件放置在“教学资源光盘\案例库\3dsmax案例\动画制作”目录下）。4.3.5动画输出1以包括.FLC在内的多种标准动画格式输出如多媒体产品、计算机显示、投影等，三维动画都用标准格式输出，以文件格式存储。2产生与动画画面对应的图像文