三维动画制作教案.doc

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______________________________________________________________________________________________________________ 教 案（首页） 课程名称 三维动画制作实训 课程代码 030222A 总计 ： 84学时 学 分 1.5 理论教学：0学时 实验实训：84学时 其 他：0学时 类 别 必修课（ √ ）选修课（ ）理论课（ ） 实验课（ √ ）实习课（ ）实训课（ ） 主讲教师 （外聘） 职称 设计总监 授课对象 专业、班级：13影视动画三维方向 教 材 参考资料 《3dsMax2010三维动画制作典型案例》 教学方法 媒体选择 教学方法：案例法、项目驱动法、问题解决法 教学媒体：多媒体教案、教学视频、实物教具、国内外优秀动画作品、往届学生作品、录像 考核方式 作品集考核 学生创新精神与实践能力的培养方法 观摩分析国内外优秀三维动画作品和典型学生作业作品，拓展思路、启发灵感； 案例化教学，使学生在“做中学”，“问中学”，提高实践技能； 阶段式作品创作，鼓励学生自主创作，培养兴趣、提高综合应用能力。 其他要求 附3：分课时教案 《三维动画制作实训》课程教案 授课时间 第1周 课时 4 课次 1 授课方式 （请打√） 理论课√ 实验课√ 习题课□ 其他□ 教学章、节或主题： 第1章：动画初体验 教学目的及要求（大致分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的： ¡ 熟悉3dsmax工作环境和工作流程 ¡ 了解三维动画的制作原理和流程 ¡ 掌握手动和自动设置关键帧的方法 ¡ 掌握关键帧的编辑 ¡ 掌握时间配置窗口的设置 ¡ 了解轨迹视图，能够设置加速减速运动 教学重点和难点： ¡ 三维动画的制作原理和流程； ¡ 时间配置窗口的设置。 教学进程： 案例1：“窗内网”文字动画 A. 建模 目的：回顾前面所学内容 1、 软件界面及各模块功能 2、 三维建模的一般流程 3、 简单材质的编辑和指定 4、 文件的管理和场景输出 5、 常用快捷键（视图操作、对象的变换、文件的管理） 【知识】 n 常用快捷键： 视图操作： F：正视图； T：顶视图； L：侧视图； P：透视图； ALT+W：最大化当前视图（还原）； 鼠标中键按下：平移视图； Alt＋鼠标中键按下：旋转视图（在透视图模式下）； 鼠标中键滚动：缩放当前的视图，同【】； Alt＋Z：有时鼠标滚轮动态太大，就用这个可以慢慢缩放； 物体观察： I ：将视图的中心移到鼠标放的地方，也是可以和其他命令同时工作的； Z：将所选物体作为中心来观察； Shift+ctrl+z：所有视图显示所有物体； Alt+ctrl +z：当前视图显示所有物体； F3：线筐显示和shader显示的切换。   F4：shader显示下再显示线筐的切换。 操作: Q，W，E，R：选择，移动，旋转，缩放； H：按名称选择物体；  Ctrl＋选择：增加选择内容；Alt＋选择：减少；   Shift＋变换操作：复制。主要用在移动上；  A：旋转角度捕捉； S：捕捉。 【步骤】 1）创建二维文字“窗内网”； 2）对文字进 行“bevel”（倒角），方正剪纸简体，设置参数（3.1,10.0,3.-1）； 3）分离三个文字模型。将文字转换为“editable poly”（可编辑的多边形），进入“element”（元素）级别，选择“窗”，点击“detach”（分离）按钮，命名为“窗”，得到独立的文字模型“窗”，同样方法得到“内”文字模型； 4）给文字模型指定材质。 B. 文字动画 目的：了解基础动画的原理及制作流程；掌握动画控制区各面板的作用；掌握关键帧设置的两种方法；掌握动画制式和时间的修改；掌握动画的渲染输出。 【知识】 n 动画的原理和概念 动画制作是三维软件中最难掌握的部分，因为多了一个时间维度。在3dsmax中几乎可以对任何对象或参数进行动画设置。3dsmax提供了大量的实用工具和众多的动画解决方案来编辑动画，可以制作影视特效和片头、广告、游戏和建筑动画等。 n 动画控制区各面板 轨迹栏、动画控制按钮、自动/手动关键帧设置按钮、时间配置面板（帧速率、动画长度、重缩放时间） 制式：速率计时方式，我国和欧洲用PAL制式，帧速率25帧/秒；美国日本用NTST制式，30帧/秒。 n 动画的制作方法和制作流程 以“跳动的小球”为例讲解动画的制作流程，创建模型-设置动画制式和长度-设置关键帧-预览（animation/make preview,生成的简化视频自动存在“我的文档/3dsmax/preview中-修改动画-渲染输出； 【步骤】 1） 熟悉动画控制面板； 2） 移动三个文字模型的轴心到文字中心，制作简单位移动画； 3） 设置“time configuration”（时间配置）面板，PAL制式，长度90； “time configuration”面板：用于设置帧速率、时间缩放、时间显示、播放和动画。 4） 文字落款定格。90帧处，按下“set key”，手动对三个文字设置关键帧； Set key：手动设置关键帧； Auto key：自动设置关键帧。 5） 文字起始处设置。0帧处，按下”Auto key”，分别移动三个文字的起始位置，关键帧自动生成； 6） 播放动画，预览效果； 问题：文字消失太快，没有定格时间 文字运动单调； 7）解决1：移动90处关键帧至50帧；（注意，需选择所有文字） 解决2：0帧处，对三个文字的位置进行调整，同时对文字进行缩放和旋转; 注意：调整时需按下”Auto key”，在设置自动关键帧的状态下，否则将会永久改变文字状态 8） 调整满意后，对动画场景渲染输出。 Rendering—rendering setup 设置输出范围（range）0-90帧、输出分辨率640*480、输出位置和名称、格式avi。 案例2：“蝴蝶飞飞”动画 目的：编辑关键帧（移动，复制，删除） 【知识】 按Shift键移动关键帧可复制关键帧。 【步骤】 1）设置“time configuration”（时间配置）面板，PAL制式，长度100； 2）调整翅膀的中心轴位置。选择翅膀，进入层次面板/affect pivot only，移动轴位置，抬起按钮。 3）0帧处，旋转翅膀到最低处，选择两个翅膀，手动设置关键帧； 4）6帧处，旋转翅膀到最高处，选择两个翅膀，手动设置关键帧； 5）按住shift键，将0帧的关键帧移动复制到12帧，同样，6帧的关键帧移动复制到18帧； 案例3：“转动的风扇”动画 目的：掌握轴心点的变换，掌握父子关系的创建，了解轨迹视图，掌握“加速”“减速”动画的制作，掌握“线性”循环动画的制作 【知识】 轨迹视图：动画创作和调节的主要窗口。 【步骤】 1） 将扇叶模型成组； 2） 将扇叶模型的轴心点对齐到中间圆柱体的轴心； 注意：轴心点变换不能记录成动画，对有动画效果的模型变换轴心会产生错误效果。 3） 制作扇叶旋转720度动画； 4） 制作转轴720度旋转动画； 5） 打开轨迹视图，设置风扇的转速由慢到快； 6） 轨迹视图中设置超出范围的动画类型为“线性”。 【课后作业】创建个人的作品集文件夹，并制作下面动画，撰写“创作小结”。 ü “折叠的信封”旋转动画。 ü “窗内网”片头动画。 ü “雏鹰升空”动画。 【自主创作参考】adidas文字动画、钟表指针运动、自行车车轮运动。 【课程小结】 教案执行正常，大部分学生可以完成课上案例的制作以及课后的拓展作业。但是，在完成教师布置作业之余，学生主动学习意识不强。 附3：分课时教案 《三维动画制作实训》课程教案 授课时间 第2周 课时 4 课次 1 授课方式 （请打√） 理论课√ 实验课√ 习题课□ 其他□ 教学章、节或主题： 第2章：修改器动画（1） 教学目的及要求（大致分掌握、熟悉、了解三个层次）： ¡ 深入了解轨迹视图，掌握轨迹视图的常用操作 ¡ 了解父子关系，掌握父子关系的创建及运动继承的设置 ¡ 掌握修改变形动画的原理和制作，掌握使用“路径变形”、“曲面变形”修改器制作动画 教学重点和难点： ¡ 轨迹视图的常用操作； ¡ 修改变形动画的原理和制作。 教学进程： 一、前续内容： 1、课后作业：折叠的信封 关键问题：转动轴心的对齐 2、作品展示和问题答疑 二、学习进程 1、案例1：“跳动的小球”动画（2） 目的：通过 进一步了解轨迹视图，掌握轨迹视图中编辑动画的常用操作 【知识】轨迹视图是动画创作的重要窗口，有“曲线编辑器”和“摄影表”两种视窗编辑模式，“曲线编辑器”以函数曲线方式显示和编辑动画，“摄影表”以动画关键点和时间范围方式显示和编辑动画。在3dsmax内部几乎所有可以调节的参数都可以记录成动画，所以可以进行动画调节的项目都会一 一对应在轨迹视图中，用分支树的形式显示在左侧，通过轨迹视图可以完成： n 对场景中所有事物（模型、修改、灯光、材质、贴图、环境、声音等）以及它们的参数进行列表显示，且可以通过它进行选择操作； n 改变关键点的数值； n 改变关键点的时间； n 编辑多个关键点的时间范围； n 为场景配音； n 设置曲线的越界循环类型； n 改变参数的动画控制器类型等。 常用操作： n 菜单栏：曲线编辑模式和摄影表编辑模式间互相切换； n 工具栏：只用于轨迹图内部，常用工具：移动、滑动、加点、关键点的切线类型、越界循环类型、锁定关键点选择； 切线类型：设置自动切线、设置自定义切线（配合shift键可打断切线，锁定切线按钮可恢复）、加速型切线、减速型切线、步幅型切线、线型切线、平滑型切线； n 层级清单：列出所有可制作动画的项目； n 编辑窗口：轨迹编辑的主要窗口，可进行移动和缩放； n 状态行和视图工具：常用显示关键帧状态、视图的缩放、移动等； 6种循环： 恒定：动画范围两端保持恒定值，不产生动画效果，缺省设置； 周期：已确定动画按周期重复播放，若动画开始与结束不同会产生跳跃； 循环：动画片段反复循环播放，首尾对称相接，产生平滑循环效果； 往复：已确定动画正向播放后链接反向播放，如此反复连接； 线性：已确定动画两端插入线性的动画曲线； 相对重复：每一次重复播放动画都在前一次末帧基础进行，产生新的动画键值。 【步骤】 小球变速跳动： 1) 在场景中心创建小球，半径30； 2) 向上移动100个单位； 3) 打开轨迹视图； 4) 打开自动关键点，滑块拖动到10帧，修改小球z轴值为0， 观察轨迹视图小球的z轴位置层级曲线； 5) 在轨迹视图中，按shift键移动复制0帧关键帧至20帧，编辑-暂存； 6) 在轨迹视图中，用滑动关键帧工具将10帧关键帧移动至20帧，20帧移动至40帧，编辑-取回； 7) 在轨迹视图中，修改曲线形状，是小球落地加速，回弹减速； 8) 在轨迹视图中，设置小球跳动的循环方式为“circle”； 小球变形跳动： 9) 移动小球轴心至底部，使用对齐工具使轴心对齐自身在y轴上的最小值位置； 10) 打开比例锁定，10帧处，使用等体积缩放工具压缩小球，使其在y轴上缩小至70%； 11) 切换至摄影表视窗，进入小球的缩放层级，按shift键复制0帧关键帧至8帧，12帧，20帧处； 12) 切换回轨迹视图，设置小球缩放的循环方式为“loop”； 13) 摄影表中，进入小球的位置层级，复制10帧关键帧至8帧、12帧； 14) 更改动画时间长度为200帧。 2、案例2：摩天轮 目的：了解父子关系，掌握父子关系的创建和运动继承的设置 导入案例：转动的风扇 问题：如何用其它方法使转轴和扇叶运动保持一致？ 【知识】创建父子关系 1) 将扇叶成组后作为子对象链接到转轴； 2) 制作转轴的旋转动画。 问题：如何使摩天轮上的小房间跟随转盘转动？ 【知识】设置运动继承 【步骤】 n 用父子链接工具将小房间链接到悬挂杆中； n 播放观看动画，子物体跟随父物体旋转； n 选择子物体，进入层次面板，点击“链接信息”； n 在继承面板中，取消“Y轴”的“旋转”继承。 【扩展案例】接球游戏 3、案例3：沿路径飞舞的文字 目的：了解修改器动画，掌握[路径变形]修改器的使用 【知识】 n [路径变形path deform binding]修改器介绍 通过路径来变形对象，关键参数有： 拾取路径：点击按钮拾取变形的曲线 百分比：调整对象在曲线上的位置，用来制作对象运动效果； 拉伸：在曲线上对对象进行缩放； 旋转：在曲线上对对象进行旋转； 路径变形轴：设定路径变形的轴向。 【步骤】 1）打开初始场景，一个球体模型+一个地面模型； 2）创建两条曲线，作为文字运动的路径； 3）创建文字模型，字数要多，勾选“在渲染中使用”； 4）为文字添加“path deform binding（WSM）”（路径变形）修改器，拾取路径曲线，点击“move to path”（转到路径），选择合适的轴向，并旋转和合适的角度。 5）制作动画，0帧：百分比为“0”；100帧：百分比为“100”； 6）同样方法制作另外一条文字动画。 【扩展案例】 舞动中国 4、案例4：绕球面飞舞的文字 目的：掌握用“曲面变形”修改器制作动画 【知识】 曲面变形修改器：使模型根据nurbs模型的曲面进行变形，调节模型在曲面上的百分比可制作动画效果。 【步骤】 1）创建球体，转化成nurbs模型； 2）创建文本“影视动画”，倒角； 3）选择文本，添加“曲面变形”（surface deform）修改器，点击“拾取曲面”，点击球体，点击“转到曲面”，调节U、V方向的拉伸值，调节模型的旋转角度； 4）调节v向上的百分值，制作文字飞行动画。 【扩展】 制作文字在旋转的球体中运动的效果。 【课后作业】 1、“礼物” 主要内容：信封打开，礼物从中放大，舞蹈，缩小，信封合起。 2、“影视动画”专业片头 主要内容：内容自定， 使用“路径变形”修改器，使用“曲面变形”修改器。 3、“跳动的小球”再创作 主要内容：跳动的小球将一字母敲进地面 【课程小结】 教案执行正常，大部分学生可以完成课上案例的制作以及课后的拓展作业。但是，在完成教师布置作业之余，学生主动学习意识不强。 附3：分课时教案 《三维动画制作实训》课程教案 授课时间 第3周 课时 4 课次 1 授课方式 （请打√） 理论课√ 实验课√ 习题课□ 其他□ 教学章、节或主题： 第3章：修改器动画（2） 教学目的及要求（大致分掌握、熟悉、了解三个层次）： ¡ 掌握“弯曲”、“涟漪”、“噪波”、“波浪”、“融化”、“变换”、“切片与补洞”修改器。 教学重点和难点： ¡ “弯曲”修改器的动画参数设置； ¡ “变换” 修改器的动画参数设置。 教学进程：一、前续内容： 1、案例4：绕球面飞舞的文字 注意：surfacedeform修改器只适用于nurbs曲面。 2、课后作业：跳动的小球 问题：为什么在做缩放变形动画时不能在动画控制区的轨迹栏中编辑？ 3、教材案例：盛世画卷 4、作品展示和问题答疑 二、学习进程 1、案例1：“翻书”动画 目的：利用“弯曲”修改器制作动画 【知识】 n [弯曲 Blend]修改器介绍 【步骤】 1）创建两个box立方体，作为一本书的上下两部分； 2）在弯曲方向上给上半部分的立方体设置足够的段数； 3）给上面的立方体添加“Blend”修改器； 4）调整弯曲的轴向和度数，看效果，书本以中心弯曲； 5）移动弯曲的中心至书脊处，看效果，整个书本弯曲； 6）打开弯曲限制，设定上限值； 7）制作书本翻页动画，设置弯曲度数的关键帧，看效果，效果太硬； 8）调整动画，设置上限值的关键帧，看效果，ok！ 【扩展】 n 纸张“翻页”动画：移动中心，旋转Gizmo框，打开弯曲限制，改变角度； n 课本P63：案例2 n 写字动画 关键技术：使用“弯曲修改器”，修改弯曲轴、弯曲角度值、上限参数；然后移动Gizmo制作动画。 2、案例2：“水波荡漾”动画 目的：利用“涟漪”修改器制作动画 【知识】 n [涟漪ripple]修改器介绍 Amplitude1,2：振幅，涟漪在上下两个方向上起伏的高度； Wave length：一个波长，波长越小，波纹越密； Phase：相位，涟漪的位置； Decay：衰退，调节涟漪的平滑程度。 【步骤】 7） 创建box立方体，设置长、宽足够的段数； 8） 给box添加[涟漪ripple]修改器，设置振幅和波长 9） 设置波长和相位的变化，制作动画。 【扩展】 P71：水波荡漾 知识点：涟漪修改器，渐显动画制作 案例3：“windows”徽标动画 目的：掌握“tessellate细化”修改器，用“波浪wave”修改器制作动画 【知识】 “tessellate细化”修改器：对当前曲面进行细分。 “波浪wave”修改器：同ripple修改器。 【步骤】 1） 创建模型； 2） 对模型添加“tessellate细化”修改器； 3） 对模型添加“波浪wave”修改器； 4） 调节gizmo和center的位置； 5） 调节amplitude振幅1,2及wave波长参数； 6） 制作动画，改变相位值。 【扩展】 制作风中飘动的红旗动画 4、案例4：高楼平地起动画 目的： 切片和补洞修改器 【知识】切片和补洞修改器 【步骤】 1） 为楼体添加切片修改器（移除顶部），取消“背面消隐”，移动切片制作楼体生长动画； 2） 为楼体添加补洞修改器； 3） 创建自由摄影机，设置参数（焦距19.3）并制作移动动画。 5、案例5：融化的冰激凌 目的：掌握“融化修改器”的使用方法 【知识】“融化修改器” 【步骤】 1） 为奶油模型加入“融化”修改器； 2） 调整融化中心的位置； 3） 制作融化动画，0帧：融化参数为“0”，100帧：融化参数为“100”。 【课后作业】 制作“书桌的故事”动画情景片。 【课程小结】 教案执行正常，大部分学生可以完成课上案例的制作以及课后的拓展作业。但是，在完成教师布置作业之余，学生主动学习意识不强。 附3：分课时教案 《三维动画制作实训》课程教案 授课时间 第4周 课时 4 课次 1 授课方式 （请打√） 理论课√ 实验课√ 习题课□ 其他□ 教学章、节或主题： 第4章：摄影机动画与约束（1） 教学目的及要求（大致分掌握、熟悉、了解三个层次）： ¡ 掌握摄影机的创建和关键参数设置； ¡ 掌握自由摄影机和目标摄影机制作穿行动画的方法和特点； ¡ 了解动画约束，掌握路径约束控制器的常用应用和关键参数设置。 教学重点和难点： ¡ 三维空间中二维路径的绘制； ¡ 摄影机动画流畅度和平稳性的调节。 教学设计： 一、 前续内容： 1、 课后作业与问题 n “接球游戏”：关键步骤 ü 为小球设置关键帧动画； ü 将挡板作为子对象链接至小球； 问题：挡板跟随小球跳动？ ü 设置父子链接继承参数，保留x轴移动，取消其它。 n 翻书再翻页，步骤 创建厚度为0.1的box； 为单页在100-200帧设置弯曲动画，方法同翻书； 问题：翻页后长度短了？ 在120帧处k帧，保留120帧单页的形态； 120-200帧制作单页放大动画，在200帧处用缩放工具放大单页。 2、作品展示 “书桌的故事” 3、前章内容总结： n 弯曲修改器：制作纸张、布料等的卷曲、展开等动画效果； n 路径变形：常制作文字、飘带等沿路径运动、变形的动画效果； n 曲面变形：只适用于nurbs曲面，常制作物体沿球面的变形运动。 4、观看“电影频道”形象片，思考： n 片中的绕球面转动的“文字雨”用什么技术实现？ “Surfdeform”曲面变形修改器。 n 思考如何使物体沿路径运动而又不发生形变？如下列动画： 飞行沿航线飞行？ 摄影机穿行于房间、楼宇、隧道动画? 小球沿路线跳动？ 骑车沿公路行驶？ 蝴蝶沿路径飞舞？ 等等….. 引入新内容：“文字雨”制作。 二、新学习内容 案例1：“文字雨” 【目的】 掌握一个物体沿直线运动的制作。 【步骤】 1. 创建3组样条线交叉布置，空间中调整位移使之错开距离； 2. 分别创建三种不同风格的“电影”“movie”文字，添加路径约束控制器，分别选择三个方向的样条线； 3. 分别创建三种装饰图形，添加路径约束控制器，分别选择其余三条样条线； 【扩展】 利用多条直线路径，制作不同形态的文字雨，如发射状。 【知识】 Ø 约束的概念：受限于其它，自动化运动效果。 Ø 约束的添加：运动面板的位置约束中添加“path constraint” Ø 路径约束关键参数：follow跟随。 案例2：“蝴蝶飞飞” 【目的】 掌握多个物体沿曲线运动的制作。 【步骤】 1、 制作翅膀旋转动画，循环； 2、 将蝴蝶的所有模型成组； 3、 绘制蝴蝶的运动路径； 4、 选择蝴蝶，添加“路径约束”，选择路径，勾选跟随，调整轴向； 5、 导入场景。 【扩展】 n 运动的小球如何沿路径运动？ n 绕珠玩具 【知识】 Ø 曲线路径的绘制与调整：bezier点调节，转换成smooth点。 Ø 进入曲线的点编辑级别。 案例3“过山车”动画 【目的】 掌握自由摄影机制作跟随动画的方法 【步骤】 1) 分三段创建路径，然后附加成一条路径，连接部分的点先“fuse（熔合）”，在“weld（焊接）”； 2) 调整路径在轨道上方一点的位置； 3) 创建自由摄影机，调整方向和位置； 4) 给摄影机指定位置的控制器，选择“路径约束”控制器； 5) 播放动画看效果； 6) 在转弯处调整摄影机的角度，设置关键帧。 【知识】： Ø 路径约束的对齐轴 Ø 在三维空间绘制路径的技巧：先在二维平面绘制多条线条，然后附加成一个线条，然后用fuse-weld对接头处点进行对齐、焊接。 案例4：“会议室”巡览动画 【知识】 掌握用目标摄影机制作漫游动画的方法。 【步骤】 1) 在场景中创建自由摄影机； 2) 激活透视图，调整好角度，执行“view-creat camera from view”； 3) 视图-取消激活所有贴图 4) 勾选手动剪切，调节近距范围，观察变化； 5) 为摄影机添加“注视约束”，选择屏幕； 6) 绘制线条路径； 7) 创建虚拟体，添加路径约束； 8) 将摄影机与虚拟体x，y轴对齐； 9) 父子链接摄影机至虚拟体； 10) 将摄影机向上移动一定距离，注视中心不变，选择屏幕，将轴心随之向上移动； 11) 预览； 12) 创建第二部摄影机，调整高度，在房间中心处旋转一周，制作动画。 【扩展】 漫游图书馆 综合应用案例5：飞机飞行动画 【步骤】 1、如何使飞机沿指定路径飞行？ n 打开场景文件，“merge”命令导入飞机模型； n 在顶视图绘制路径线条，在前视图调节路径高度； n 调节线条上各个点的位置，使线条呈起伏形状； n 选择飞机，为飞机添加“路径约束”控制器，勾选“follow（跟随）”； 2、如何飞行的更平滑、流畅？ n 添加线条段数，使路径更加光滑； n 调节线条上各个点的位置和形态，使线条光滑流畅； 3、在转弯处倾斜飞行？ n 进入路径约束参数面板，勾选“blank（翻转）”； n 打开自动关键帧，在路径方向上调节翻转角度，制作关键帧； n 如果有错误，可设置“smoothness平滑”参数； 4、如何使飞机在飞行过程中翻转一周？ n 在飞机绕出山谷后k帧，20帧后增大翻转的数值使飞机旋转一周； n 此时后面的飞行出现错误，因为后面的关键帧倾斜数值不同，解决办法是： 将后面的关键帧倾斜数值都改为相同值。 n 调整飞行旋转后关键帧的倾斜数值； 5、如何实现摄影机跟拍？ n 创建目标摄影机，调整好摄影机的初始位置，使画面既能呈现场景全景又不出画面： n 制作摄影机目标点动画，使镜头跟随飞机。 6、如何实现多架飞机飞行？ n 创建虚拟物体，调整位置在第一架飞机的正前方； n 将三架飞机链接到虚拟物体； n 为虚拟物体添加路径约束； n 在飞机过程中，调节虚拟物体的翻转角度，制作关键帧。 【知识】 Ø 快捷键：N- 自动关键点模式，K- k帧，1-进入线条“点”的编辑模式； Ø 使路径平滑技巧：增加段数，bezier调节，smooth结束。 【课后作业】 ² 完成漫游图书馆 ² 模仿飞思片头制作摄影机穿行动画片段 完成项目实训任务单。 【课程小结】 教案执行正常，大部分学生可以完成课上案例的制作以及课后的拓展作业。但是，在完成教师布置作业之余，学生主动学习意识不强。 附3：分课时教案 《三维动画制作实训》课程教案 授课时间 第5周 课时 4 课次 1 授课方式 （请打√） 理论课√ 实验课√ 习题课□ 其他□ 教学章、节或主题： 第5章：动画约束（2） 教学目的及要求（大致分掌握、熟悉、了解三个层次）： ¡ 深入学习摄影机动画与路径约束 ¡ 掌握虚拟对象在路径约束运动中的使用； ¡ 掌握为物体添加约束的两种方法； ¡ 掌握链接约束、附着约束、曲面约束、、位置约束。 教学重点和难点： ¡ 摄影机动画的节奏控制； ¡ 路径动画的制作。 教学进程： 一、 前续内容： 1、作品展示—“书桌的故事”、“图书馆漫游” 2、前章内容总结： n 摄影机动画 n 路径约束 3、思考：跳动的小球如何沿路径边跑边跳？ 方法：给跳动的小球添加路径约束？看结果，出错！ 解决步骤： n 创建虚拟对象，给虚拟对象添加路径约束； n 将跳动的小球父子链接到虚拟对象； n 调整方向。 4、前续内容：飞行特技 【步骤】 1、如何使飞机沿指定路径飞行？ n 打开场景文件，“merge”命令导入飞机模型； n 在顶视图绘制路径线条，在前视图调节路径高度，断数设为50； n 调节线条上各个点的位置，使线条呈起伏形状； n 选择飞机，为飞机添加“路径约束”控制器，勾选“follow（跟随）”； 2、如何飞行的更平滑、流畅？ n 添加线条段数，使路径更加光滑； n 调节线条上各个点的位置和形态，使线条光滑流畅； 3、在转弯处倾斜飞行？ n 进入路径约束参数面板，勾选“blank（翻转）”； n 打开自动关键帧，在路径方向上调节翻转角度，制作关键帧； n 如果有错误，可设置“smoothness平滑”参数； 4、如何使飞机在飞行过程中翻转一周？ n 在飞机绕出山谷后k帧，20帧后增大翻转的数值使飞机旋转一周； n 此时后面的飞行出现错误，因为后面的关键帧倾斜数值不同，解决办法是： 将后面的关键帧倾斜数值都改为相同值。 n 调整飞行旋转后关键帧的倾斜数值； 5、如何实现摄影机跟拍？ n 创建目标摄影机，调整好摄影机的初始位置，使画面既能呈现场景全景又不出画面： n 制作摄影机目标点动画，使镜头跟随飞机。 6、如何实现多架飞机飞行？ n 创建虚拟物体，调整位置在第一架飞机的正前方； n 将三架飞机链接到虚拟物体； n 为虚拟物体添加路径约束； n 在飞机过程中，调节虚拟物体的翻转角度，制作关键帧。 【知识】 父子链接的创建与解除 Ø 快捷键：N- 自动关键点模式，K- k帧，1-进入线条“点”的编辑模式； Ø 使路径平滑技巧：增加段数，bezier调节，smooth结束。 二、 新学习内容 案例1：“搬运车” 【步骤】 1. 选择箱子，进入“motion”运动面板，给“transform（变换）”添加“link constraint（链接约束）”控制器； 2. 将轨迹栏中滑块托至0帧，点击“add link”按钮，再选择地面box； 3. 将滑块托至120帧，点击“add link”按钮，再选择地面叉子模型； 4. 关闭“add link”按钮。 【知识】 n 链接约束：将一个对象在一段时间范围链接到一个物体上跟随其运动，可用于取物抛物等动画效果的制作。 “Link to word”：将物体链接到世界，即取消原来的链接，可做自由运动。 【拓展】 n 筷子把冰块夹进茶壶、铲子将小球铲进小桶； n 仍手雷。 案例2：漂流瓶 【步骤】 n 为海面添加”ripple涟漪”修改器，将中心移至平面外部，设置波浪动画； n 为海面添加“noise噪波”修改器，海面波浪不规则，设置轻微动画； n 为漂流瓶添加“attachment附加”约束，选择海面，看效果； n 按下“set position”设置位置按钮，在海面中央按下鼠标更改漂流瓶的位置； n 用旋转工具调整漂流的角度； n 按下层次面板/仅影响对象（affect object only），调整漂流瓶的高度。 【知识】 附着约束：将一个物体约束在另一个物体的表面上，并随物体的运动而运动。通常用于在运动、变形的表面增加附属物，如牙齿、眉毛、胸章等。 案例3：小壶做滑梯 【步骤】 n 选择茶壶对象，添加surface约束； n 调整小壶的位置在滑梯顶部正中位置，按下层次面板/仅影响对象（affect object only），调整小壶的高度； n 增大v向值，发现小壶方向不随之变化，勾选“align u”； n 打开自动关键帧，在100帧处，增大v向值，使小壶至滑梯底部； n 轨迹视图中，调整曲线，使小球加速运动。 【知识】 曲面约束：将一个对象定位于另一个物体的表面，但目标表面是有限制的，必须是虚拟参数表面，如：球体、 圆锥体、圆柱体、圆环、四边形面片、放样对象、NURBS对象。 案例4：恐龙来了 【步骤】 n 选择根骨骼，添加“positon constraint（位置约束）”； n 按下“add position target（添加位置目标）”，分别点击两个脚的虚拟体； n 选择一个虚拟体，制作向前走动画； n 选择另一个虚拟体，完成向前走动画。 【知识】 位置约束：设置对象的位置随另一个目标对象或者几个目标对象的权平均位置而变化，对象只受位置上的约束，不受旋转和缩放的约束。 【课后作业】飞行特技表演 【课程小结】 教案执行正常，大部分学生可以完成课上案例的制作以及课后的拓展作业。但是，在完成教师布置作业之余，学生主动学习意识不强。 附3：分课时教案 《三维动画制作实训》课程教案 授课时间 第6周 课时 4 课次 1 授课方式 （请打√） 理论课√ 实验课√ 习题课□ 其他□ 教学章、节或主题： 第6章：动画约束（3） 教学目的及要求（大致分掌握、熟悉、了解三个层次）： ¡ 通过“特级飞行”熟练掌握摄影机动画与路径的综合使用； ¡ 掌握虚拟对象在约束运动中的应用； ¡ 掌握目标约束、方向约束、噪波约束、声音浮点约束。 教学重点和难点： ¡ 摄影机动画的节奏控制； ¡ 虚拟对象在约束运动中的应用。 教学进程： 一． 前续内容 1．案例3：小壶坐滑梯 2．案例4：恐龙来了 二．教学过程 案例1：转动的眼球 【知识】 注视约束：限制一物件的转动方向，使物体的某一轴向始终指向指定的目标物体。 【步骤】 1) 将两队眼珠和眼球分别成组； 2) 创建两个虚拟体point01，point02； 3) 选择组1，为旋转约束添加look at constraint注视约束，选择目标point01； 4) 进入运动面板，勾选“keep initial offset”保持初始偏移； 5) 选择组2，为旋转约束添加look at constraint注视约束，选择目标point02； 6) 进入运动面板，勾选“keep initial offset”保持初始偏移； 7） 移动虚拟体的位置，为眼珠制作动画。 【拓展】旋转的硬币 【步骤】 1） 创建螺旋线helix，调节参数半径，高度，圈数和偏移值； 2） 创建虚拟体point，为其添加路径约束，选择helix； 3） 选择硬币，为其添加注视约束，选择虚拟体point； 4） 调节注视轴为z轴； 5） 延长动画时间，使硬币静止后定格一段时间； 6） 复制得到一个新硬币； 7） 制作新硬币0－20帧加速下落动画，在20帧处与第一个硬币重合； 8） 将虚拟体动画开始时间帧移至20帧； 9） 选择第二个硬币，打开轨迹视图，为其添加可见性轨迹，track/visibility track-add，添加关键帧，1－20值为1，20－100帧值为0； 10） 同样方法，给第一个硬币添加关键帧，1-20帧值为0，20－100帧值为1。 案例2：折扇 【知识】 方向约束：使某个对象的方向沿另一个对象的方向或若干对象的平均方向进行旋转。 【步骤】 参考课本 1) 旋转扇骨01，60度； 2) 选择扇骨02，方向约束到扇骨01，权重值85； 3) 选择扇骨03，方向约束到扇骨02，权重值81； 4) 选择扇骨04，方向约束到扇骨03，权重值75； 5) 选择扇骨05，方向约束到扇骨04，权重值67； 6) 选择扇骨06，方向约束到扇骨05，权重值57； 7) 同样方法，为左半部分扇骨设置约束； 8) 录制动画，旋转两端扇骨。 【拓展】 课本105页，窗户顶棚折叠动画。 案例3：疯狂“music” 【知识】: 噪波约束 【步骤】 1) 打开music场景模型； 2) 为模型的scale添加“noise scale”噪波约束，调节Frequency权重值，值越大，抖动频率越大，调节Weight值，值越大，抖动幅度越大； 3) 为模型指定默认材质； 4) 打开轨迹视图，找到模型的默认材质default，找到diffuse参数，为其添加“noise point”控制器，调节Frequency权重值与scale噪波频率同。 【拓展】 “电闪雷鸣”中的声音浮点约束。 案例4：飞行特技 【思考】 1）在飞机飞行案例中，如果实现多架飞机飞行效果？ 解决方案：创建虚拟物体，使虚拟物体沿路径运动，然后将多架飞机父子链接至虚拟物体。 2）飞机飞行过程中，使用什么约束实现摄影机跟随运动? 解决方案：创建目标摄影机，将目标点链接约束至虚拟物体。 3）飞机飞行过程中，如何实现三架飞机的花样飞行效果： 飞机1：翻转一周 飞机2：颠簸抖动 飞机3：偏离航线 解决方案： 飞机1：创建虚拟物体，使第1架飞机方向约束至虚拟体； 飞机2：给第2架飞机添加噪波约束控制器； 飞机3：创建路径2，调节线条的尾部形状；创建虚拟体3，将第三架飞机之前的父子链接取消，添加链接约束，前半段链接至虚拟体1，后半段链接至虚拟体3。 【步骤】 整体： 1. 导入scence_all模型； 2. 在顶视图创建虚拟物体，将虚拟物体与飞机1在xyz方向轴心对齐（同时勾选对齐x,y,z）； 3. 将虚拟物体向前移动一间距离；（local坐标轴上移动） 4. 三架飞机父子链接到虚拟物体； 5. 为虚拟物体添加路径约束到曲面（外层），勾选跟随； 6. 创建目标摄影机，为目标点添加链接约束到虚拟物体； 7. 调整摄影机位置； 8. 选择虚拟物体，在运动面板，勾选跟随，制作虚拟对象翻转倾斜动画； 飞机1： 9. 创建虚拟体2，用来控制飞机1的旋转； 10. 将虚拟体2与第一个在x,y方向上对齐； 11. 选择飞机1，方向约束到虚拟体2， 12. 将虚拟体2父子链接到第一个，使之跟随其运动； 13. 在飞入山谷前，制作飞机1翻转一周动画，旋转虚拟体2一周； 飞机2： 14. 为飞机2添加Noise噪波控制器，将权重值weight减小，使抖动幅度降低； 15. 设置飞机2后半程抖动动画； 飞机3： 16. 复制得到第二条样条线，调整形状使结尾处偏离； 17. 创建虚拟体3，路径约束至第二条样条线； 18. 选择飞机3，取消与虚拟体1的链接，并添加链接约束； 19. 0帧处，添加链接到虚拟体1； 20. 140帧处，添加链接到虚拟体3； 21. 创建虚拟体4，使之与飞机3对齐； 22. 飞机3方向约束至虚拟体4，在140帧－200帧，旋转虚拟体4的角度； 摄影机: 23. 在140帧处，给摄影机目标添加新链接飞机3； 24. 在140帧处，给摄影机机身增大焦距，设置关键帧。 【课后作业】 期中创作：制作一个200帧的动画片断，要求： n 情节清晰； n 动画流畅，有节奏； n 符合运动规律； n 摄影机构图准确，运动合理； n 渲染为avi格式，转换为flv。 【课程小结】 教案执行正常，大部分学生可以完成课上案例的制作以及课后的拓展作业。但是，在完成教师布置作业之余，学生主动学习意识不强。 附3：分课时教案 《三维动画制作实训》课程教案 授课时间 第7周 课时 4 课次 1 授课方式 （请打√） 理论课√ 实验课√ 习题课□ 其他□ 教学章、节或主题： 第7章：角色动画（1） 教学目的及要求（大致分掌握、熟悉、了解三个层次）： ¡ 掌握bones骨骼创建，能够为机械物体制作骨骼动画； ¡ 了解Character Studio模块； ¡ 掌握Biped两足动物模块Phiysique模块的使用， ¡ 掌握两足动物骨骼创建、蒙皮行走动作的制作。 教学重点和难点： ¡ 两足动画骨骼的创建与蒙皮。 教学进程： 一、期中创作答疑与作品观摩 二、新学习内容 案例一：机械手骨骼动画 【步骤】 1、 依据模型创建骨骼； 2、 调整骨骼位置，与物体匹配； 3、 用链接工具将手臂部件链接到相应骨骼上； 4、 移动、旋转骨骼观察手臂运动效果； 5、 选择骨骼01，创建Ik链接到骨骼06； 6、 制作动画. 案例二：角色骨骼创建、蒙皮与行走动画 【知识】 Character Studio角色动画系统：Character Studio可以对角色模型进行创建骨骼对象、设置【蒙皮】以及编辑动画效果，还可以为大型动画场景制作【群集】动画。 1、biped骨骼的创建 【知识】 骨骼创建方法：创建骨骼，再根据模型调整骨骼的大小及位置，使其与模型完全匹配。 【步骤】 ü 将角色模型冻结，进入creat /system /biped，在前视图创建biped骨骼； 注：自定义－自定义用户界面－颜色：元素为“几何体”，列表中选“freeze”，修改颜色后按“reset”。 ü 选择任意一节骨骼，进入motion运动面板，按下体形模式，按下选择置心，biped01骨骼，调整位置，x＝0，y＝0，再调整置心高度将其至于肚脐的位置； 注：不进入体形模式对骨骼的调节都是无效的。 ü 调整一只腿和脚部骨骼的大小和形状，使之与模型完全匹配，设置toe links脚趾链接为1； 注：双击大腿骨骼可以选择整只腿脚骨骼，缩放骨骼时选用local坐标系。 ü 双击大腿根骨骼，选择一只腿脚的所有骨骼，进入“copy/paste”面板，按复制按钮，再按下镜像粘贴按钮，将这只腿的骨骼形状复制给另一只腿； ü 按ctrl键选择所有脊椎，调整脊椎骨骼的大小和形状，使之与角色模型完全匹配； ü 调整左侧锁骨及手臂、手部骨骼，使之与角色模型完全匹配， finger手指数目为0； 注1：注意将上下臂骨骼链接处放在肘部。 注2：这里忽略了手指骨骼，如果要制作手部动作可将finger数目设为5，finger links数目设为2。 ü 双击左侧锁骨骨骼，将整只手臂与手的骨骼复制到另一侧； ü 调整颈部和头部骨骼的大小和形状，使之与角色模型完全匹配； ü 保存当前体形文件biped01.fig，可供随时调用。 2、蒙皮 【知识】使用Physique修改器可将蒙皮对象附加到骨骼上，在制作骨骼动画时，用Physique修改器会根据骨骼的移动使蒙皮变形，达到与骨骼的变换操作相匹配，从而完成动画的创作。 【步骤】 ü 解冻模型； ü 为角色模型添加Physique体格修改器，按下attach to node按钮，拾取biped01骨骼，默认初始化设置； ü 此时骨骼部位有一条桔黄色的线出现，选择相应部位的线相当于选择该部位的骨骼； ü 旋转手臂骨骼，发觉手指模型撕裂，进入Physique修改器的envelope封套级别，选择下臂骨骼查看，如图所示，手指部位在封套外部； 注：封套显示了骨骼对模型的影响，红色内部封套表示内部的点完全受骨骼控制，红色和暗红色之间范围的点表示受骨骼的控制逐渐减弱至0，暗红色封套外部的点不受骨骼控制。 ü 调节下臂封套大小和子对象重叠、父对象重叠长度，使封套包围住手部； ü 在顶视图旋转上臂查看效果，若还有点撕裂，说明还有手部点没有包围住。 进入vetex点级别，框选手部点，确定有蓝色的点，点击“assign to link”按钮，选择下臂骨骼； 注，在vetex级别可以查看模型上点的被控制情况，红色代表完全受骨骼控制，暗红色代表部分受骨骼控制，蓝色代表不受控制。 ü 进入“envelope”级别，选择封套，“复制”，选择另一侧手臂，“粘贴”； ü 选择脚部骨骼，移动，发觉有错误，一支腿的移动会牵动另一支腿； ü 调节大腿及小腿的封套范围，包括子对象、父对象重叠； ü 移动脚部，若还有错误，可进入点击别进行调整； ü 可先给脚部骨骼设置动画，然后对封套和点进行调节； 3、基本动作1－行走： 【知识】角色的行走动画可通过两种方式制作： 手动创建足迹 自动生成足迹 【步骤】 “行走－转弯－迈大步－上楼梯” ü 手工创建足迹10步； ü 变换足迹位置及方向，使角色转弯行走。 ü 选择所有足迹，删除，回到体格模式; ü 按下足迹模式，自动创建足迹10步； ü 调整后半段足迹为拐弯； ü 在当前足迹的基础上，自动创建新足迹6步，确认勾选“start at last footstep”，并且步幅由1增大至1.3，制作角色迈大步效果； ü 再次增加新足迹6步，确认勾选“start at last footstep”，步幅宽度0.75不变，高度由0增高至6，制作角色爬坡效果。 【课后作业】 为一个两足模型创建骨骼并进行蒙皮、制作行走动画。 【课程小结】 教案执行正常，大部分学生可以完成课上案例的制作以及课后的拓展作业。但是，在完成教师布置作业之余，学生主动学习意识不强。 附3：分课时教案 《三维动画制作实训》课程教案 授课时间 第8周 课时 4 课次 1 授课方式 （请打√） 理论课√ 实验课√ 习题课□ 其他□ 教学章、节或主题： 第8章：角色动画（2） 教学目的及要求（大致分掌握、熟悉、了解三个层次）： ¡ 掌握自由模式下创建简单动作的方法； ¡ 角色跑步动作的制作； 教学重点和难点： ¡ 自由模式下两足角色动画的制作。 教学进程： 一、 前面课程内容回顾与答疑 Bones骨骼创建、刚性蒙皮； biped骨骼创建、蒙皮、走路动画。 二、 新学习内容 案例1：滑板少年 ü 打开模型； ü 将滑板模型导入，附加成一个整体，调节大小； ü 创建虚拟体，为其添加路径约束，播放动画，观看速度，调节路径长度和动画长度； ü 将滑板父子链接到虚拟体； ü 进入体格模式，将人物模型移动至滑板上； ü 将人物模型父子链接至滑板； ü 退出体格模式，隐藏模型； ü 制作骨骼动画； ü 为脚部骨骼设置滑动关键点； 0帧：关键姿态1 20帧：关键姿态2 30帧：k帧； 35帧：重心下移，下蹲准备起跳； 50帧：关键姿态3—起跳腾空； 70帧：关键姿态4－落下 90帧：关键姿态5－结束 【小结】 ü 虚拟体约束到路径，滑板链接到虚拟体，骨骼链接到滑板，摄影机目标链接到虚拟体； ü 姿态3需要使脚部骨骼取消滑动关键点，设置自由关键点； ü 关键姿态需要全部骨骼打关键点； ü 起跳前要有下蹲动作。 案例2：跑步 ü 打开上节课人物行走动画模型，保存角色动作为bip文件； ü 打开另一个骨骼和蒙皮做好的角色模型，打开刚才保存的bip文件，播放动画； 【结论】我们可以先为骨骼创建动作，然后再加载到任意模型。 【步骤】 （1） 创建骨骼，调节0帧姿态： （2）镜像复制0帧姿态到第8帧，复制到16帧，镜像复制到24帧，复制到32帧； （3）第8帧处，移动一段距离，创建关键点； （4）创建定位box，先创建左脚蓝色的box，复制得到4个box，把2，4个修改为绿色，并与右脚对齐； （5）打开自动关键帧，在8，16，24，32分别将骨骼拖到相应位置； （6）调节4帧姿态，在12，20，28分别镜像复制，复制，镜像复制姿态；然后调整位置； 6，2帧处调整姿态； 7，在第1，2，4帧设置脚掌为滑动关键帧，1帧设置脚跟的点为轴心，其它同； 8，打开轨迹曲线，调整6帧的姿态，同样方法调整14，22，30帧； 【小结】 ü 创建box作为步长参照物； ü 脚部落地需设滑动关键帧，并设置旋转轴心； ü 落地动作，重心偏向落地的脚，身体扭向落地的脚； ü 腾空姿态重心最高，脚掌落地姿态重心最低； ü 循环动作学会用姿态复制和镜像复制； ü 每个关键动作都要给全部骨骼打关键帧。 【课后作业】 滑板动作、跑步动作再设计，表现不同的