劉小晶彭金生楊祎挺

（1.漳州職業(yè)技術學院，福建 漳州 363000；2.廈門市康樂第二小學，福建 廈門 361000）

3DS MAX動畫功能應用研究

（1.漳州職業(yè)技術學院，福建 漳州 363000；2.廈門市康樂第二小學，福建 廈門 361000）

從3DS MAX動畫基礎應用層面，分析了3DS MAX動畫的特點，綜合了3DS MAX動畫工具的使用，從多方面總結了3DS MAX動畫應用功能，對于動畫制作有一定的應用參考價值。

關鍵幀；世界坐標；路徑約束

3 DS MAX三維動畫不僅能創(chuàng)建靜態(tài)三維模型，而且能創(chuàng)建豐富的動態(tài)場景，如三維漫游、三維虛擬動畫，角色動畫等。因此，廣泛應用于娛樂、教育、軍事、醫(yī)學等諸多領域。該軟件特點之一是通過動畫技術提前領略尚未實現(xiàn)或準備實施的項目的精彩結果，如室內外裝修、園林規(guī)劃、環(huán)境景觀、漫游動畫、虛擬動畫等。特點之二是實用性功能，能夠完成實拍不能完成的鏡頭，制作不受天氣季節(jié)等因素影響，制作可修改性較強，質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。特點之三是有很強的可操作性，有很豐富的動畫功能，多樣的動畫工具，對動畫制作有廣泛的適用性。所有這一切，都能依靠3DS MAX三維動畫軟件的強大功能得以實現(xiàn)。

1 時間編輯

3 DS MAX是一個基于時間的動畫程序，關鍵幀與時間可以轉換。常用的幀速率格式為自定義標準；FPS電影標準，每秒鐘 24幀； NTSC美日標準（默認格式），每秒 30幀；PAL中國和歐洲標準，每秒25幀。

1.1 時間配置。該軟件通過測量時間存儲動畫值，內部精度為 1/4800秒。PAL格式設置從 0幀到 100幀，即4秒時間。通過時間設置，最大可以將其設置為0至106幀范圍，在不同的格式下，最大可制作約10小時左右動畫。

1.2 關鍵幀編輯。打開自動關鍵的開關，用鼠標單擊關鍵點，可以建立新的關鍵點，并可以把關鍵點移動到所需要的位置。在關鍵點上按鼠標右鍵，可以刪除該點。按“SHIFT”鍵，拖動關鍵點，可以復制關鍵點。對一個或多個對象，可以設計在不同的關鍵幀作動畫。

1.3 軌跡視圖編輯。大量的復雜的關鍵幀編輯可以在軌跡視圖中編輯。如對象聲音、軌跡、環(huán)境或者對運動點、曲線、切線等編輯。特別是對象在世界坐標XYZ三個軸上不同時間的移動、旋轉和縮放動畫參數(shù)變換的動畫編輯。

2 參數(shù)動畫

改變對象參數(shù)是制作動畫最常用的方式，絕大多數(shù)動畫制作都要改變對象參數(shù)。打開自動關鍵幀，把關鍵點選擇到需要的位置，只要對象有參數(shù)微調按鈕，并且在調節(jié)參數(shù)時，微調按鈕時能顯示紅色，就可以做出相應的動畫。

2.1 參數(shù)調節(jié)。在一個或多個關鍵幀點可以調節(jié)對象的多個參數(shù)制作動畫。對象參數(shù)有相互獨立的，也有相互關聯(lián)的。如制作對象需要改變外觀時，調節(jié)對象本身的尺寸參數(shù)、分段參數(shù)。制作較為復雜動畫時，如調節(jié)振幅、波長、頻率等相互關聯(lián)的參數(shù)制作動畫。

2.2 材質燈光參數(shù)。制作對象在材質上需要外觀變化時，在不同的時間段，給定一個貼圖后，調節(jié)材質編輯器的“反射高光”、“自發(fā)光”、“不透明度”等參數(shù)，可以制作材質動畫。制作場景燈光需要變化時，調節(jié)“光亮強度”、“顏色色塊”、“光錐外形”等參數(shù)，可以制作燈光動畫。

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“轉到路徑上”，調節(jié)“拉伸”參數(shù)，設置關鍵幀，可以制作引線燃燒或文字書寫動畫。

3 工具動畫

常用工具制作動畫和快捷方便。打開自動關鍵幀，建立關鍵幀點，就可以制作這類動畫。

3.1 移動、旋轉、縮放工具動畫。打開自動關鍵幀，選擇不同的關鍵幀點，根據(jù)對象的坐標方向，制作對象的移動、旋轉、縮放動畫。在相應工具上使用鼠標右鍵，輸入絕對和偏移世界坐標上的數(shù)據(jù)，可以精確制作動畫。

3.2 陣列工具動畫。打開自動關鍵幀，選擇不同的關鍵幀點，制作對象在世界坐標三維空間行進移動、旋轉、縮放復制過程動畫時。通過調節(jié)陣列工具的參數(shù)，如增量、總量、數(shù)量等制作豐富的復制過程動畫。

3.3 快照工具動畫。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動效果。確定設置的路徑后，在命令面板配合“運動”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，便可自動關鍵幀制作動畫效果。

4 變形器動畫

3 DS MAX修改器菜單中的“參數(shù)化變形器”有十幾個變形器，主要是制作對象變形動畫。打開自動關鍵幀后，設置關鍵幀點，改變“參數(shù)化變形器”的參數(shù)，就可以作出相應的變形過程動畫。例如以下變形器動畫。

4.1 彎曲修改器動畫。制作模型彎曲效果動畫。所需要彎曲的模型建立后，調節(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)，才能進行有效的彎曲修改動畫。

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

4.3 噪波修改器動畫。制作模型噪波動畫。建立分段數(shù)滿足噪波修改的模型。采用噪波修改器，調節(jié)世界坐標的強度，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畫。

5 路徑動畫

制作路徑動畫需要三個主要條件。一是創(chuàng)建運動對象，二是制作運動路徑，三是設置動畫關鍵幀。制作路徑動畫，包括手動關鍵幀動畫和“約束控制器”自動關鍵幀動畫。

5.1 路徑約束動畫。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“運動”按鈕，打開“指定控制器”卷展欄，選擇“位置”項，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。

5.2 攝像機漫游動畫。同上所述，如果把運動對象作為攝像機，設置好攝像機軸向坐標，就可以制作出沿設置的路徑上漫游的攝像機動畫。如制作室內外環(huán)境瀏覽、特殊對象的攝像、特殊路徑的攝像等動畫。

5.3 組合控制器動畫。例如，用“路徑約束”和“注視約束”組合，制作跟蹤“路徑約束”目標動畫。制作出路徑約束動畫后，新建一跟蹤目標對象。打開指定控制器卷展欄，選擇“旋轉”項，單擊“？”，選定“注視約束”，“添加注視目標”。能夠作出跟蹤目標射擊、跟蹤目標攝像、跟蹤目標旋轉等動畫。

6 動力學動畫

3 ds Max動力學可以制作物體與物體之間物理作用模擬效果動畫，并自動生成最終的動畫關鍵幀。能夠設置該物體物理的質量、摩擦和彈力等屬性，制作模擬剛體、軟體、流體等物體動畫。如落體、碰撞、繩索、布料、馬達和汽車等動畫效果。

6.1 基本的動力學動畫。主要使用創(chuàng)建對象工具、屬性編輯工具、動畫預覽工具、動畫創(chuàng)建工具。動畫關鍵幀的時間的改變，要在命令面板的“工具”按鈕下，選擇“動力學”，設置“預覽動畫”的時間與關鍵時間一致。

6.2 剛體動畫。創(chuàng)建剛體時，需設置質量、彈性、摩擦等參數(shù)。當質量為0時，該剛體為靜止不動；有質量時，剛體自由下落。同時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力學剛體來制作動畫。

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

7 粒子動畫

粒子動畫屬于自動關鍵動畫，可以創(chuàng)建特殊造型的動畫，其微粒效果可以創(chuàng)建雨、雪、風、焰火、流水等動畫場景。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 常用粒子動畫。如噴射粒子、雪粒子?？蓜?chuàng)建下雨、下雪、焰火等效果。需要調節(jié)參數(shù)較多，通過測試調節(jié)，主要把握數(shù)量、速度、大小等參數(shù)調節(jié)。

7.2 暴風雪粒子動畫。創(chuàng)建幾何體及多種對象的上升或下落。關鍵是創(chuàng)建設計所需要的下落或上升幾何體，選擇粒子類型必需為“實例幾何體”，用實例參數(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”，調節(jié)并測試速度、變化、翻滾等參數(shù)。

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

8 環(huán)境動畫

環(huán)境動畫是一種特殊效果動畫。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”，打開爆炸設置，調節(jié)參數(shù)，可以制作動態(tài)火焰效果。

8.2 爆炸效果動畫。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“綁定”到“爆炸對象上”，調節(jié)爆炸參數(shù)制作出爆炸效果?；鹧鎰赢嬇浜媳▌赢?，制作出爆炸效果更具真實性。

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

9 布爾動畫

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

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

9.2 布爾切割動畫。制作A和B二個造型，選擇A造型。 在“拾取布爾”卷展欄中的多選中指定“復制”項，再拾取B造型。選擇默認操作差集（A-B），利用“顯示/更新”卷展欄中的“結果+隱藏操作對象”，配合命令面板的“修改”，打開“修改”的操作對象，設置自動關鍵幀，建立移動位置，可做動態(tài)過程的切割布爾動畫。

9.3 布爾字幕動畫。制作片頭字幕隱現(xiàn)動畫。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。打開動畫關鍵幀按鈕，選擇關鍵幀上某點，檔板左至右移出。選中三維文字，打開布爾運算，拾取長方體檔板，播放動畫。

［1］黃少剛.3ds max 6動畫制作高級教程［M］.北京：清華大學出版社，2004.

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

（責任編輯：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與科研工作。