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《使摄像机沿着路径运动建筑浏览动画》教学设计建筑工程科刘凡一．教学对象分析：教学对象为05广告的学生，对建筑结构和建筑比例尺寸有一定的了解和掌握。建筑基础非常的扎实。但是，电脑知识非常的薄弱，特别体现在软件方面。如一些基本的软件操作规律，也不太清楚。这样无形的的给3dmax的教学带来非常的难度。应3max软件的命令多，学习难度大。于是，在教学的过程中通过教受一些学生比较感兴趣的动画内容，使学生提高学习兴趣和学习效率。使学生在学习软件的时候，达到事半功倍的效果。二．教学内容分析：3DMAX是一个使用面极广,包括建筑、影视等多方面的软件。它能够建模，造出多种生活中的物体的模型。房屋的构建、一些电视特效的效果，比如：功夫里面烟花爷头的奇效就是由表及里3D里的粒子系统调出来的。同时，也是一个功能很强的随意性很高的制图软件，它的目标是生成漂亮逼真的图片，而这些图片中的元素基本上都是由操作都手工制作出来的，而不是现场的照片。城市街头会有很多大幅的图片，其中很多都是这么做出来的，尤其是制作一些建筑的效果。3DMAX为了达到这个效果，提供了大量的而且是很随意的三维造形功能，让操作者几乎无所不能。三．教学的重点和难点：1．重点：（1）动画路径的创建（2）摄像头路径适配2．难点：（1）路径的绘制及平滑处理（2）摄像头的xyz轴向适配四．教学目标设计1．认识领域：（1）了解3dmax建筑动画工作的基本流程（2）理解建筑动画制作原理2．操作领域：（1）通过学生完成动画的制作，培养学生对已经学过的知识进行综合运用的能力。（2）通过学生的参与，使学生掌握建筑动画的制作流程和相应的命令3．情感领域和扩展目标：（1）通过每个学生独立完成建筑动画，培养个人独立工作的能力和认真细致的工作作风。（2）通过学生间的互相交流和帮助，培养学生的团结互助的能力。五．教学策略设计1．任务提出本节课的学习任务和要求，学生通过努力在完成任务的过程中掌握有关的方法和技巧，达到教学目的。2．学生自主学习充分调动学生的学习积极性。借助动画这个学生感兴趣的课题，然后，根据教学任务自主学习，自主探讨。3．课堂评价设计完成整个摄像头动画的制作后，让学生进行自我评价和相互评价。之后，发现问题——分析问题——解决问题，以提高自己的处理问题的能力。六．项目教学流程图七．教学过程设计：1．步骤一老师讲解理论知识当给摄像机指定了路径控制器后，通常需要调整摄像机沿着路径运动的时间。可以使用轨迹栏或者轨迹视图来完成这个工作。如果使用轨迹视图调整时间，最好使用曲线模式。当使用曲线观察百分比曲线的时候，可以看到在两个关键帧之间百分比是如何变化的（见图1），这样可以方便动画的处理。图1一旦设置完成了摄像机沿着路径运动的动画，就可以调整摄像机的观察方向，模拟观察者四处观看的效果。[教师演示]创建摄像机和路径创建一个自由摄像机，并给位置轨迹指定一个PathConstraint控制器。然后再调整摄像机的位置和观察方向。1.启动3dsmax，在菜单栏中选取File/Open，场景中包含了一条样条线，见图1。该样条线将被用作摄像机的路径。说明：作为摄像机路径的样条线应该尽量避免有尖角，以避免摄像机方向的突然改变。下面给场景创建一个自由摄像机。可以在透视视口创建自由摄像机，但最好在正交视口创建自由摄像机。自由摄像机的默认观察方向是激活绘图平面的负Z轴方向。创建之后必须变换摄像机的观察方向。2.到Create命令面板的Cameras标签，单击ObjectType卷展栏下面的Free按钮。3.在Left视口单击，创建一个自由摄像机，见图3图2图34.在前视口单击鼠标右键结束摄像机的创建操作。接下来给摄像机指定一个PathConstraint控制器。[学生活动]学生参照教师提供的操作指导进行自主的学习，协作学习，完成操作。2．步骤二[教师演示]适配路径由于3dsmax是面向对象的程序，因此给摄像机指定路径控制器与给几何体指定路径控制器的过程是一样。1.确认选择了摄像机，到Motion命令面板，打开AssignController卷展栏。2.单击Position:PositionXYZ，见图4。3.在AssignController卷展栏中，单击AssignController按钮。4.在AssignPositionController对话框，单击PathConstraint，然后单击OK按钮，关闭该对话框。5.在命令面板的PathParameters卷展栏，单击AddPath按钮。6.按键盘上的H键，打开PickObject对话框。在PickObject对话框单击CameraPath，然后单击Pick按钮，关闭PickObject对话框。这时摄像机移动到作为路径的样条线上，见图5。7.来回拖曳时间滑动块，观察动画的效果。现在摄像机的动画还有两个问题。第一是观察方向不对，第二是观察方向不随着路径改变。首先来解决第二个问题。8.在PathParameters卷展栏的PathOptions区域复选Follow。9.来回拖曳时间滑动块，以观察动画的效果。现在摄像机的方向随着路径改变，但是观察方向仍然不对。下面就来解决这个问题。10.在PathParameters卷展栏的Axis区域选择Y。11.来回拖曳时间滑动块，观察动画的效果。现在摄像机的观察方向也正确了。图4图512.到Display命令面板的Hide卷展栏单击UnhideAll按钮。场景中显示出了所有隐藏的对象，见图6。图613.激活透视视口，按键盘上的C键，将它改为摄像机视口。14.单击动画控制区域的PlayAnimation按钮。看见摄像机在路径上快速运动。15.单击动画控制区域的StopAnimation按钮。[学生演示]互动操作练习路径动画摄像头适配[老师演示]设置帧序列3．步骤三接下来我们调整一下摄像机在路径上的运动速度。1.继续前面的练习，或者在菜单栏中选取File/Open，以前做好的文件2.来回拖曳时间滑动块，以观察动画的效果。在默认的100帧动画中摄像机正好沿着路径运行一圈。当按每秒25帧的速度回放动画的时候，100帧正好4秒。如果希望运动的速度稍微慢一点，可以将动画时间调整得稍微长一些。3.在动画控制区域单击TimeConfiguration按钮。4.在出现的TimeConfiguration对话框的Animation区域中，将Length设置为1000，见图7。图75.单击OK按钮，关闭TimeConfiguration对话框。6.来回拖曳时间滑动块，以观察动画的效果。摄像机的运动范围仍然是100帧。下面我们将第100帧处的关键帧移动到第1000帧。7.在透视视口单击摄像机，以选择它。8.在将鼠标光标放在轨迹栏上第100帧处的关键帧上，然后将这个关键帧移动到第1000帧处。9.单击动画控制区域的PlayAnimation按钮。现在摄像机的运动范围是1000帧。读者可能已经注意到，摄像机在整个路径上的运动速度是不一样的。10.单击动画控制区域的StopAnimation按钮，停止播放。下面我们来调整一下摄像机的运动速度。11.确认仍然选择了摄像机，到Motion命令面板的PathOptions区域，选择ConstantVelocity选项，见图8。12.单击动画控制区域的PlayAnimation按钮，摄像机在路径上匀速运动。13.单击动画控制区域的StopAnimation按钮，停止播放。4．步骤四如果制作摄像机漫游的动画时，经常需要摄像机一走，停一停。下面我们就来设置摄像机暂停的动画。1.启动或者重新设置3dsmax，在菜单栏中选取File/Open，然后打开文件。该文件包含一个圆柱、一个摄像机和一条样条线（见图9），摄像机沿着样条线运动，总长度为1000帧。图8图92.将时间滑动块调整到第200帧。下面我们从这一帧开始将动画暂停100帧。3.在透视视口单击摄像机，选择它。4.在透视视口单击鼠标右键，然后在弹出的菜单上选择CurveEditor。这样就为摄像机打开了一个TrackView-CurveEditor对话框。在TrackView编辑区域显示一个垂直的线，指明当前编辑的时间，见图5.31。5.在层级列表区域单击Percent轨迹，见图10。图106.在TrackView的工具栏上单击AddKeys按钮。7.在TrackView的编辑区域百分比轨迹的当前帧处单击，增加一个关键帧，见图11。图118.在TrackView的编辑区域单击鼠标右键，结束AddKeys操作。9.在编辑区域选择刚刚增加的关键帧。10.如果增加的关键帧不是正好在第200帧，那么在TrackView的时间区域键入200，见图12。11.在编辑区域的第200帧处单击鼠标右键，出现Camera01\Percent对话框，见图13。图12图1312.如果关键帧的数值不是20.0，那么在Camera01\Percent对话框的Value区域键入20.0。这意味着摄像机用了200帧完成了总运动的20%。由于希望摄像机在这里暂停100帧，因此需要将第300帧处的关键帧值也设置为20.0。13.单击按钮，关闭Camera01\Percent对话框。14.单击TrackView工具栏中的MoveKeys按钮，按下键盘上的Shift键，在TrackView的编辑区域将第200帧处的关键帧拖曳到第300帧，在复制时保持水平移动。这样就将第200帧处的关键帧复制到了第300帧，见图14。15.在TrackView的编辑区域的第300帧处单击鼠标右键，打开Camera01\Percent对话框，见图5.36。图14图1416.单击按钮，关闭Camera01\Percent对话框。再单击TrackView中的按钮，关闭TrackView。17.单击动画控制区域的PlayAnimation按钮，播放动画。现在摄像机在第200帧到第300帧之间没有运动。18.单击动画控制区域的StopAnimation按钮，停止播放。说明：如果在第300帧处的关键帧数值不是20，请将它改为20。5．步骤五渲染动画设置完动画后，就需要渲染动画。渲染完动画后，就可以真实地、质感地播放动画了。为了更好地渲染整个动画，我们需要考虑如下几个问题。图像文件格式可以采用不同的方法渲染动画。一种方法是直接渲染某种格式的动画文件，例如AVI、MOV或者FLC。当渲染完成后就可以回放渲染的动画。回放的速度与文件大小和播放速率有关。第二种方法是渲染诸如TGA、BMP、TGA或者TIF一类的独立静态位图文件。然后再使用非线性编辑软件编辑独立的位图文件，最后输出DVD和计算机能播放的格式等。某些输出选项需要特别的硬件。此外，高级动态范围图像（HDRI）文件（*.hdr,.pic）可以在3dsmax7渲染器中调用或保存，对于实现高度真实效果的制作方法大有帮助。在默认的情况下，3dsmax的渲染器可以生成如下格式的文件：avi、flc、movmp、cin、jpg、png、rla、rpf、eps、rgb、tif、tga等。渲染的时间渲染动画可能需要花费很长的时间。例如，如果有一个45秒长的动画需要渲染，播放速率是每秒15帧，每帧渲染需要花费2分钟，那么总的渲染时间是：45秒×15帧/秒×2分/帧=1350分（或者22.5小时）既然渲染时间很长，那么就要避免重复渲染。有几种方法可以避免重复渲染。测试渲染从动画中选择几帧，然后将它渲染成静帧，以检查材质、灯光等效果和摄像机的位置。预览动画在菜单栏的Rendering菜单下有一个MakePreview选项。该选项可以在较低图像质量情况下渲染出AVI文件，以检查摄像机和对象的运动。下面举例说明如何渲染动画。1.启动3dsmax，在菜单栏中选取File/Open，然后打开文件。这是一个弹跳球的动画场景，见图15。图152.在菜单栏上选取Rendering/Render。出现RenderScene对话框。3.在RenderScene对话框Common面板中的CommonParameters卷展栏，