吴业红

［摘要］3D sMax2010三维制作软件的动画功能强大，几乎包括的所有因素都能进行动画设置，最终渲染生成连贯性的动画效果。其动画技术的实现方法多种多样，值得深入探究。

［关键词］3DsMax2010动画技术实现方法研究

1.引言。动画是基于人眼的视觉暂留来完成的，当每秒钟变化的图像超过15幅时，一组连续变化的图像就会形成动画的视觉效果。3DsMax2010具备强大的动画功能，可以为各种应用创建3D计算机动画，同时新增了锁定动画轨的功能。

2.动画技术的实现方法研究。3DsMax场景中几乎任何内容都可以进行动画设置，制作出逼真的动画环境。它提供了很多创建动画的不同方法，以及大量用于管理和编辑动画的工具。

实现动画的方法基本分为5类：基础动画类；粒子系统类；reactor动力学类；正、反向运动系统(FK与IK)类；Character Studio类。

(1)基础动画类的实现。基础动画类实现包括关键帧动画、动画控制器、修改器动画3种。

第一，关键帧动画。启用“自动关键点”模式或“设置关键点”模式，移动时间滑块到所需的状态，可以设置任何对象变换参数的动画。使用“轨迹视图层次”列表显示每一个可设置动画的参数。如场景建模，对象的参数修改，更改对象的位置、方向和比例，对象布尔运算过程。材质贴图的变化，改变环境设置中雾、体积光等效果的参数，照明的灯光以及查看对象的摄影机等操作，所做的更改将在视口中创建选定对象的动画。

第二，动画控制器。动画设计时，仅仅设置关键帧是不行的。运用动画控制器，可得到更多真实可信的动画效果。控制器作为处理所有动画值的存储和插值的插件，能对设置动画的所有内容进行控制。通常在“运动”命令面板、“动画”菜单和“轨迹视图”中指定。它包括：①默认控制器。关键帧动画中移动、旋转和缩放动画，其实也使用了系统默认的“位置璇转，缩放”控制器；对象的每个参数都有一个默认的控制器类型，在设置参数动画或在“轨迹视图一摄影表”中添加关键点之后指定。②两类主要控制器包括单一参数控制器、复合控制器。单一参数控制器只处理一个参数，控制单参数的动画值。复合控制器通过合并或管理多个控制器实现动画。控制器类型可以在“轨迹视图一曲线编辑器层次”或“运动”面板的“参数”模式中，查看选定对象的变换控制器类型。③动画约束。它作为特殊类型的控制器，能帮助实现动画过程的自动化。约束需要一个设置动画的对象及至少一个目标对象，目标对受约束的对象施加了特定的动画限制。

第三，修改器动画。修改器担当加工工具。可以更改对象的几何形状及其属性得到复杂的三维造型。修改器命令可通过“修改器”菜单或“修改”命令面板进行。大部分修改器可以作用于其参数或次物体级别，设置关键帧产生动画。有些修改器，如Noise修改器，复选“动画噪波”参数项，自动生成关键帧，形成动画效果。

(2)粒子系统类。粒子系统可以模拟雨、雪、流水、风沙、烟雾或爆炸等效果。通过“创建”菜单或“创建”命令面板“几何体”下的“粒子系统”，生成粒子子对象，按F10进入“渲染设置”对话框，在“公用参数”栏选定“时间输出”为“范围1至100”，设定“渲染输出”文件保存位置，渲染完成AVI动画。

5种空间扭曲(重力、粒子爆炸、风、马达和推力)可以作用于粒子系统。空间扭曲相当于为粒子添加了一个外在的力，改变粒子的运动状态，创建涟漪、波浪和风吹等效果。创建好空间扭曲对象后，将生成的粒子子对象，在主工具栏上单击“绑定到空间扭曲”，拖动到空间扭曲对象处，即添加了特殊效果。

(3)reactor动力学类。reactor动力学可向场景中添加动力学效果、ClothE拟以及其他动画效果，模拟出复杂的物理场景，创建丰富的动态环境。使用“创建”面板中的reacto越项创建各种reactor元素。如reactor布料动力学的运用，创建桌布飘落在桌子上的动画，先设定桌子为刚体集合图标；创建平面作桌布，添加reactor Cloth修改器，然再创建一个布料集合图标，将桌布添加到布料集合中。

(4)正、反向运动系统(FK与IK)类。系统处理层次的默认方法使用“正向运动学(FK)的技术。正向运动中，父物体的运动影响子物体的运动，通过“选择并链接”，从子物体上拖动光标到父物体完成链接。反向运动是父物体跟随子物体运动的系统。IK系统与骨骼系统相结合，设计真实的人物骨骼、动物骨骼以及机械运动时，体现出不可替代的优势。在“动画”菜单下包括4种IK，若骨骼被施加了HI Solver(HI解算器)后，骨骼的运动将受到IK控制，通过控制IK链末端的受动器，可以快速准确地完成复杂的复合动画。

(5)Character Studio类。Character Studio功能为制作三维角色动画提供全套专业的工具。它包含3个基本组件：Biped；Physique修改器；群组。如Biped，为两足角色创建骨骼层，它内置了继承关系和关节链接，通过“创建”命令面板一“系统”项一Biped实现足迹动画和自由形式动画。足迹动画的实现，进入“运动”命令面板中，创建角色的行走动画，单击“足迹模式”项，创建多个足迹，只局限于腿部的动作制作方面。

(6)动厕编辑方法。3DsMax提供大量用于管理和编辑动画的工具。通过轨迹栏、“Track View(轨迹视图)”，以及“动画工作台”上提供的功能曲线编辑，可以改变动画。如轨迹视图的使用，它可以精确地控制场景中的每一部分，为动画效果编辑动画关键点、设置动画控制器或编辑运动曲线。

3DsMax动画技术的实现方法不胜枚举，通过这些实现方法，可以达到为游戏设置角色或汽车的动画，为电影或广播设置特殊效果的动画，创建用于严肃场合的动画等效果。