三维动画:跻身一线动画工作室的秘诀

2015-10-14 15:57:06来源:作者:人点击

第七城市

【火星时代专稿,未经授权不得转载】

作者:王博

前言:

在三维动画生产中,一流的三维角色动画师非常的少,我想可能是因为它是一项跟美术、软件技术都不太一样的一门“手艺”,模型高手大多有多年的绘画雕塑等经历,软件开发可能都来自理工科大学的高材生,材质灯光有摄影油画等经历的人可以很快的成长,而这些传统科目在国内已经开展了很多年了,动画也就是近几年的事,而且还是除了几所能数得出名字的学校以外,其余的差不多都教不了什么东西。现在的各大培训中心都处在由软件教学向手艺培训过渡的阶段,软件的功能越来越弱化,强调的更多的是“手艺”,动画的传统理论全部来自于二维,在教学过程中我发现,与其让学生先理解传统理论再转换到三维世界不如直接将经典的二维理论融合三维中进行讲解,这样的话可以替学生省掉很大一部分时间而且还能学到经典的二维动画原理,这也是本教程编写的一个基础风格,就这个话题我还想与更多的老师或者动画师进行讨论,有时间的话给我来封信或者到我的博客上留言吧,呵呵!(Email:ebeycn@hotmail.com,blog:http://ebeycn.hxsdblog.com)

本教学从零基础开始讲授在Maya中制作角色动画,没有绑定也没有模型,只讲动画,教程中所提到的训练我都会提供绑定好的角色给大家使用,重点是讲解动画基础理论与动画师训练技巧。

为什么要写教程呢?可能是因为职业的关系,做老师需要的一些经验总结,能帮助自己巩固知识体系提升教学质量,另一方面也是想跟身在一线的动画师们进行交流,所以本文纯属自己的一些教学经验的总结,写给自己看,也写给一些想与我共同进步的朋友看,所以,就决定写了。

第一章Maya中的关键帧操作本章概述:

  在这一章中,我们主要讲解一些基础的操作和基本的动画概念,对于一些有基础的朋友来说可能相对简单一些,但是里面肯定有一些你是不知道或者模糊的,请耐心读完再看看你有没有收获,踏实下来学习吧,知道的东西再巩固一遍没坏处。

第一节 关键帧与曲线

主要知识点:

基本操作关键帧的概念BreakDown(衰减帧)的概念理解动画曲线

ballJump02ballJump

ball

基本操作

要学习动画,首先要认识我们的工具是什么,在以前呢,传统动画需要纸啊,笔啊,定位尺啊,透台,线拍机啥的,当然现在三维动画没有这么麻烦了,我们只需要一台电脑就行了,当然,还得有鼠标键盘…………

首先,确保你的电脑上安装了Maya软件,什么版本无所谓,都一样,接下来呢,我们就要开始学习Maya动画制作了。

什么?你没有Maya软件基础?好吧,我告诉你,你只需要记住并熟练操作几个东西就可以了。(电脑白痴们不用担心,做角色动画所需要的命令菜单你十个手指头都能数完)

1,按住ALT键去拖动鼠标左键或者右键或者中键,看,视图动了,成功!熟练它吧

2,找到界面上方的工具架,按一下Polygon选项卡,看见上面有好多图标了吗?去按一下那个方块,场景中会出来一个方盒子(如图1-001所示),按键盘的5键可以实体显示,4键可以线框显示,用我们刚才第一步所学到的视图操作方法进行观察吧!

3,找到视图左边的工具栏,上面有四个按钮是你需要记住和熟练掌握的,下面是这四个工具的使用方法。

工具图标

工具名称

工具用法

快捷键

选择工具

用于选择场景中的物体,用这个工具去点击刚才那个小方块,它变成绿色高亮显示就代表你选中了。

q

移动工具

这个工具可以帮助你在场景中移动你所选中的物体,点击它,物体中间会出来红、绿、蓝三中颜色的操纵手柄,试着拖动他们,如果你拖动中间的方块就可以沿着摄像机平面随意摆放了。

w

旋转工具

同移动工具的用法相同,这个工具是可以旋转物体的。

e

缩放工具

同理,这个是缩放物体用的。

r

4,使用前三步所学到的知识去搭一个城堡吧,原材料就是工具架上的方块和圆球等物品,在搭建的过程中你会慢慢熟练Maya的基本操作的,ok!就这么简单!厄,也许你可以搭得比我更好看一些。

小技巧:

  在你选中物体后按一下F键试试,这个方法是不是很方便的去操作你想要的物体呢?

  按一下A键可以观察全部哦。

  Ctrl+D键可以复制一个物体。

  空格键可以在四个视图之间进行切换,很方便吧。

  够了够了,你会这些足够你做动画了,如果你还想对Maya软件有更深入的了解,建议去买新火星人出版的官方教材,ATC一级可能会适合初学者哦。

  下面该我们的主角登场了,也就是Maya中制作物体运动的工具——关键帧。

  关键帧的概念

  OK,对于关键帧,相信有很多朋友都有一些了解,但是照顾一下那些初学者,我在这还是简单的说一下。

  首先,是Maya中的关键帧操作工具——时间线

时间线:以帧为单位的计时工具,类似秒表。

时间滑条:指示出当前的时间,用鼠标左键可以拖动以改变当前的时间帧数。

控制按钮:和播放器的控制钮类似,后面的操作会详细讲到。

时间线范围滑条:可以改变时间线的范围,默认是1到24帧,为真实世界的一秒钟。

自动记录关键帧按钮:打开后会自动记录下变更的关键帧姿态,是个很方便的工具。

一个物体是如何运动起来的呢?

回答:是由一个姿态经过一段时间后转换到另一个姿态!

那这些姿态就是我们所说的关键帧,动画师研究的就是这些姿态以及这些姿态转换的过程及时间是怎样的。比如一个小球由A位置移动到B位置(在这里我们也看作是姿态的变化):

操作:使用Maya执行以下操作步骤:

1, 创建一个NURBS的小球;

创建方法:点击菜单Create>NURBS Primitives>Sphere,如果场景中在点击菜单后没有出来小球,请将同一菜单下的Interactive Creation前面的勾关掉后再执行一次。

2, 当时间为第0帧的时候将它拖动到A位置,按一下S键,将当前的位置(姿态)记录下来,然后将时间线拖动到第12帧,再将球拖动到B位置再按S键记录一下,最后将时间线拖动到第24帧,将小球移回A位置,再记录一下,也可以将第0帧的姿态拷贝到第24帧。

   拷贝关键帧方法:选中小球,将时间线用鼠标左键移动到第0帧的位置,再按鼠标中键拖动时间滑条到第24帧位置,按一下S键。

3, 点击播放按钮 或按ALT+V键播放时间线,观察小球的运动。

注意:第二步操作的时候一定要先改变时间线再移动小球。

  恭喜,你已经制作了你的第一个动画,虽然简陋,也值得纪念一下,把它存起来吧。

  在这里,我们称A位置与B位置为关键帧(Key),也就是时间线上的0、12、24三帧,其余的帧数都称之为中间帧(In-Between),在默认情况下,Maya会为我们自动生成中间帧,我们只要打好关键帧就能得到匀速平滑的中间帧。

  但是大部分情况是:我们不需要软件默认匀速平滑的中间帧。

  观察小球上下移动的运动状态,如果我们假设我们要制作一个小球原地弹跳,那这种运动状态显然是不对的,因为它太匀速了,显得“飘”,我们如何得到正确的结果呢?在下一部分内容中,我们将讲解动画中一个非常重要的概念——BreakDown(衰减帧),这是动画师必须熟练掌握的制作技巧。

  视频文件夹第一章中存放有Ball.avi与ballJump.avi,前者是默认情况下产生的动画,后者是经过BreakDown修改后的动画,观察他们有什么不同。

BreakDown (以下简称BD)

什么是BD?

  BD是一种插帧方式,它的位置和时间决定了Key与Key之间的运动状态,它帮助我们更进一步的去控制我们的动画。(注意:这里所讲的BD不是软件功能)  

          

  上图表示出了小球Key之间的移动过程,左右两图的小球走完A、B、C、D、E、F均需要两帧(2 frame)的时间,左图为Maya默认的移动情况,右图为调整后的情况,这个可以帮助我们理解BD的概念。

  在Maya默认状态下创建关键帧时,关键帧与关键帧之间是匀速变化的,但是Maya会在运动状态变化时自动平滑这种变化过程,比如小球从A到B再到A位置,那B就称之为一个接触点,这个接触点在默认情况下会被Maya平滑掉,所以在不做任何修饰的情况下,小球动画会如Ball.avi那样运动。

  但真实的情况并不是这样,而应该像ballJump.avi一样,从A到B是一个加速过程,接触点达到最高速度,然后再突然弹起,最后回到A位置速度降到最低,那BD在中间起到什么作用呢?

  我们可以观察右图1-004-B,我们在第6帧的位置插入一个新的关键帧这个关键帧就是我们所说的BD,位置如图中绿色小球所示,这样,从第0帧到第6帧的时间小球移动的距离将比从第6帧到第12帧要短,相同的时间不同的距离,自然距离短的那段动画速度要慢一些,距离长的那段要快一些,这样就形成了速度的变化,而BD的位置和时间则是决定变化过程的关键性因素。

明白了以上内容后,我们打开你一开始制作的那个小球,按照以下步骤进行操作:

1,在确保打开自动关键帧按钮的前提下,将时间线用鼠标左键拖动到第6帧的位置。

2,将小球向上拖动到图1-004-B绿色球所标志的位置。

3,将第6帧复制到第18帧。

4,选中小球,双击时间线,使之变为红色,在时间线上按住鼠标右键弹出菜单,选择Tangents->Platenu菜单选项(功能原理我们在后面会讲到,这里先这样操作)

5,点击时间线任意位置取消对所有时间的选择状态,再将时间滑条移动到第12帧位置,也就是小球在最低部接触点位置的时间,在上面按住鼠标右键弹出菜单,选择Tangents->Linear菜单选项(功能原理我们在后面会讲到,这里先这样操作)

  

6,播放时间线观察你的小球是不是像ballJump.avi 一样运动。

7,如果不是,请反复尝试调整第6帧与第18帧BD的位置。

  对于动画师来说,BD是一个非常考验基本功的技巧,初学者在这会遇到一个非常大的问题(很多人就是在这里放弃动画的),就是我明明是添加BD来达到控制动画的目的,但是往往到最后BD不但帮不了你控制动画,反而让你的动画变得杂乱,使你无法下手修改或者运动抖动等情况,而且这种情况随着BD的数量增加会变得越来越糟,导致制作无法再往下进行。那如何解决这个问题呢?如何让关键帧控制达到随心所欲的状态呢?卖卖关子,我们后面会讲到的。

理解动画曲线

什么是动画曲线?

  动画曲线是一种表示运动属性随着时间变化状态的线条图形,我们可以通过改变动画曲线的形态来对动画进行修改,在高质量动画中,动画曲线对动画最终的结果好坏起着至关重要的作用。

请执行以下操作:

1,打开刚才加入BD的小球弹跳动画场景并选择这个小球。

2,选择主菜单上的Window->Animation Editor->Grapg Editor,打开曲线编辑器。

3,在曲线编辑器的左边选择小球的translateY轴属性,并将鼠标移动到右边视图区按键盘上的A键最大化显示。

  如果你的小球跳跃状态正确的话,你的曲线应该是跟图中所示的曲线形态基本一致。下面就来讲解如何理解、观察与操作动画曲线。

  首先,我们要了解一下曲线编辑器主视图区所表示的含义,我们会看到主视图区是一个平面,它有横轴和竖轴两个方向(也是我们在三维视图中常说的X和Y方向,但它没有Z方向,所以只是一个平面),要理解曲线首先要理解这两个轴向分别代表什么意思。

  横轴代表的是时间(Time),也就是帧数。

  竖轴代表的是属性(Attribute),这里属性指的是物体的某项参数。

  如下图所示:

那它有什么用呢?

  它表示出了属性与时间之间的关系,假设我们想表示物体的缩放属性(Scale)与时间的关系,是当第4帧时物体缩放为6,那竖轴就是6,横轴就是4,我们可以通过这样的描述在曲线坐标中找到一个点:横4竖6。同理当时间为第18帧时我们假设缩放属性为10,那我们可以找到第二个点:横18竖10,这样就有两个点,我们将这两个点用直线连接起来就变成了如下图所示的样子:

  这样一条线就描述了物体从第4帧到第18帧是一个由小变大的过程,为什么是由小变大而不是其他的呢?请注意我们前面所讲的,竖轴表示的是物体的缩放属性,在这里,竖轴是可以表示Maya中物体任何一个可以被设置关键帧的属性,所以请不要认为它跟物体在空间中的位置有什么关系,如果上图1¬-010中竖轴表示的是这个物体的translateY轴属性,那这个动画就不是由小变大而是从下往上的一个移动过程。

  我们回到弹跳的小球,请打开最初没有经过BD处理的那个小球,我们打开它的曲线会发现它为什么会感觉“飘”的原因。(什么?你已经删掉了?那请你按照前面所讲的步骤再做一遍吧)

  我们现在看到的是Maya默认情况下所生成的曲线,小球的位移Y轴属性与时间的关系,当时间为第0帧时曲线起始点为A点,12帧到B点,然后再回到A点,但是我们发现这三点之间的连线并不是直的,在B点处是呈现一个弧形状态,这就是我们下面要说的曲线类型。

  前面我们讲过,接触点在默认情况下会被Maya平滑掉,这种曲线类型我们称作Spline,平滑曲线,为的是避免产生生硬的过渡,但是在这里我们并不需要这种平滑,因为小球弹跳接触地面本来就是一瞬间的碰撞。

  现在,请打开曲线编辑器,确保小球的translateY轴被选中的状态下再将我们前面添加BD的练习再做一遍,边做边观察曲线的变化。

  1,在确保打开自动关键帧按钮的前提下,将时间线用鼠标左键拖动到第6帧的位置。

  2,将小球向上拖动到图1-004-B绿色球所标志的位置。

  3,将第6帧复制到第18帧。

4,选中小球,双击时间线,使之变为红色,在时间线上按住鼠标右键弹出菜单,选择Tangents->Platenu菜单选项(这个菜单的功能是将Key变得平滑而BreakDown自动的去配合曲线的斜率,但是BD点数值跟Key太接近的话软件也会认错哦。)

5, 点击时间线任意位置取消对所有时间的选择状态,再将时间滑条移动到第12帧位置,6,也就是小球在最低部接触点位置的时间,在上面按住鼠标右键弹出菜单,选择Tangents->Linear菜单选项(这个操作的作用是将第12帧的曲线类型转换成Linear类型,即线性曲线,没有平滑过渡)

 

7,播放时间线观察你的小球是不是像ballJump.avi 一样运动。

  在曲线上的每一个黑点都是我们的关键帧,当然,BD也是关键帧,对于软件来说它没有什么不一样(Maya有提供专门的BD关键帧,不过现在还不是用它的时候),我们可以选中并使用移动工具(W)配合鼠标中间去移动它们来达到修改曲线的目的,在这里我们可以尝试一下改变它们的位置来观察一下动画有什么变化,例如我们将第6帧和第18帧的BD点向中间靠拢移动,移动到第9帧和第13帧,并向下移动一点,使小球在的接触点变得更加尖锐,观察一下小球动画是否变得更有弹性?如ballJump02.avi 那样。

  Ok,比较一下本节所带的三个视频,第一个ball.avi是一个机械不真实的小球,ballJump.avi比较像一个真实的小球,ballJump02.avi更像一个卡通的小球,并且这三个小球的动画全部都是24帧的时间。

总结:

在这一节中,我们主要学习了:

1,Maya的基本视图操作

2,关键帧的概念及操作

3,BreakDown的概念

4,曲线的概念

  对于动画师来说,这些是最基本的也是最重要的,有些人在初学动画时就想去调角色,调动作,其实这就像有些人刚开始学弹钢琴一样,特别想去弹一首歌曲而忽略了指法训练,这种心情往往是可以理解的,但是千万不要忘记基本功的训练,因为正是这些基本功决定了你是否能从一个动画爱好者变成一个职业动画师。

  在跟着本教程学习的过程中,我希望各位都是一张“白纸”,因为有很多人已经在自学或者工作中养成了许多不好的动画习惯,也许那样也可以做动画,但是你不良的习惯性动作越多你离一流动画师就越远,就好像我们身边有很多乒乓球高手,没有经过专业的训练也可以打得非常好,各种怪招都会看到,但往往我们在正式比赛中看到的职业选手几乎都是一个架势。这就是职业跟业余的最大区别——基本功。

  业精于勤荒于嬉,我们后面会提到很多基本功训练方法,如果你想成为一个一流的职业动画师,那就请跟着我一起做训练吧。

本教程第二节 : 时间(timeing)、姿态(pose)与量感之间微妙的关系

 

  在这一部分内容中,我们主要学习在动画中的量感体现方式,创建令人可信的运动效果,通过制作不同质量的物理小球来理解和熟练这种动画技巧。主要知识点:

什么是量感?它在动画中起到什么作用?

量感与时间、姿态的关系

不同质量小球之间的区别

BallWeight01

BallWeight02

什么是量感(weight)?

  量感是体现物体真实存在的一个重要因素,因为在动画世界中所有的物体都是虚拟的,它们没有自己的质量,也不受地球引力的影响,没有肌肉也没有发动机,一切的运动都是人为模拟出来的,所以在模拟过程当中我们必须去考虑这个运动力的来源以及所产生的效果,创建出与观众生活经验相符的运动才能使之可信。

  如果我们现在回头去看80版的《西游记》,我们会发现里面的角色有真实的人物动作,但是在腾云驾雾或者一跃而起的时候显得“假”,我们如果从运动的角度去分析,那就是没有量感,让人觉得不真实,所以量感的体现是一个动画师需要熟练掌握的技巧之一。

  在角色动画中,决定量感的因素有很多,比如动作幅度,动作时间,预备动作,重心转移等等,在这里我们主要讲解其中最重要的两项,就是时间与姿态(这里的姿态即动作幅度)。

  我们还是以弹跳的小球为例,我们把小球从一个位置到另一个位置所消耗的帧数称作时间(Timing),而小球所在的位置称作为当前的姿态(pose),下面我们尝试来制作一个弹跳的小球来体会这两个概念。

操作:请在Maya中执行以下操作

1,创建一个NURBS小球,在时间线为1的时候,设置TranslateY轴(以下简称ty)为15,按下S键创建一个关键帧记录下当前的姿态。

2,将时间线拖至第8帧,将小球移至translateY为1的位置,按下S键创建一个关键帧。

3,用同样的方法创建第15帧ty为15的关键帧以及第22帧ty为1的关键帧,如图2-001所示。

4,播放时间线,场景中会产生一段小球上下“移动”的动画。

5,使用我们前面所学到的知识修改这段动画,让它看起来像在“弹跳”。

右图标示出了小球从第1帧到第8帧每一帧所在的位置,我们从图中读到了什么呢?

1, 从顶部到底部耗费了7帧的时间(Timing)

2, 每一帧运动的幅度(pose)都比上一帧要大。

Ok,我们从这两组信息中得知,这个小球有点像乒乓球,但

是还有些别扭和疑问,那这些不可信的地方在哪呢?

1, 乒乓球不可能弹一下就停住。

2, 每弹一下所回到的高度应该比上一下要矮。

根据我们所得到的信息对乒乓球弹跳进行调整:

1, 打开曲线编辑器,选择第8帧,第15帧,第22帧以及它们的BD,按键盘上的Ctrl+C键复制曲线。

2, 将时间滑条移动到第22帧(或者在曲线编辑器中按住键盘的K键托动鼠标也可以改变时间位置),按键盘上的Ctrl+V键粘贴曲线。

3, 使用移动工具修改关键帧的位置,将其调整为如图2-003所示状态。

4, 将时间线范围调整为040帧,播放时间线,观察小球弹跳状态。

2-002

  这时候我们发现,有些像乒乓球了,那我们所做的哪些操作推进了可信度呢?

  首先,我们复制出了一次新的弹跳,不再让小球弹一下就停,其次两次弹跳之间存在的某些不同增强了它的可信度,这就是我们的时间与姿态“从中作梗”。

  每一次弹跳的高度逐渐降低,符合我们的生活经验。

比较低的高度弹一次所消耗的时间会比较短,因为小球在空中的加速度是一致的。

  按照这个道理,我们可以复制出很多次弹跳,让小球逐渐的停下来,比如视频文件夹中带的BallWeight01.avi那样,它的曲线如下图2-004所示。(初学者请在这多花些时间调整曲线,直到满意的运动效果,这对你日后的曲线操作很有帮助)

  我们创建了一个相对可信的小球弹跳,如果想做到绝对的真实还需要加上自身的旋转,每次弹跳落点的变化等等,这些不是我们这次讨论的重点,所以到此打住,下面我们就来总结一下这次的练习到底说明了一个什么问题?

量感与时间、姿态的关系

  艺术有很多东西是相通的,比如音乐与动画就有相通的地方,为什么这么说呢?我们通过上面的例子可以体会到,要使弹跳自然,可信,取决于每次弹跳的高度差和时间差,在真实世界中,这跟小球的化学成分,密度,以及所接触地面的质地有关,了解这些规律对动画师是非常有用的,就像一个优秀的小提琴演奏家,它很清楚的知道手指放在琴弦的什么地方能奏出什么样的音调,这需要很长时间去训练,直到它成为你下意识的条件反射,你才能用他们演奏出美妙的音乐。

在这个实例中我们应该知道的是:

  时间与姿态共同配合来体现物体的量感,它们俩必须互相牵制达到平衡,一个动画师需要熟练操纵这两点来达到让运动可信的目的。

  关于角色的量感还有很多影响它的因素,在经典运动规律中都有阐述,但是建议初学者现在理解到这里就可以了,因为现在我们还只能做小球弹跳,其它运用于角色的理论在我们没有尝试K角色之前只会让我们更加头大,在这个阶段我们主要解决的问题是如何把一个小球控制好,没有学会走之前不要想跑的事。

  下面我们就用上面的知识去尝试制作不同量感的小球吧。

  不同质量小球之间的区别

  打开视频文件夹中的BallWeight02.avi,观察三个小球在时间与姿态上的区别,并尝试制作,在这个部分我们还将讲解如何使用曲线的切线手柄进行曲线的控制。

请在Maya中进行以下操作:

  1,新建一个场景,在场景中创建三个NURBS小球,将时间滑条移动到第1帧的位置。

  2,将三个小球并排放好,一起移动到TranslateY为15的高度,按S键设置关键帧。

  3,计划出三个小球即将被赋予的量感,比如图2-005所示那样。

分析:

重球每次弹起的高度会相差很大,并且弹不了几下就停了。

A球假设是一个乒乓球,弹跳次数比较多,但第一次落地的时间应该于重球相等(著名的比萨斜塔同时落地试验),在接触地面后弹起的高度应比重球高,并且弹跳的次数也比较多。

最轻的球可能里面灌的是空气,受到空气阻力的作用可能会下降得比较慢(当然这一切都是我们自己想象的),弹跳力也不如A球。

得到这些分析以后开始使用关键帧创建其中重球的动画吧。

2-005

4,将时间滑条移动到第8帧,将重球移动到ty为1的位置,并为当前位置设置关键帧。

5,使用同样的方法将小球的时间与位置设置为以下参数

Time

TranslateY

1

15

8

1

11

2.28

14

1

16

1.68

18

1

19

1.17

20

1

21

1.08

22

1

6,打开曲线编辑器,尝试将曲线调整成下图深绿色线条表示形状。

a)选择第1帧,单击曲线编辑器工具架上的 按钮(平行切线类型),第1帧变成平滑状态。b)选择第1帧,按住鼠标右键选择菜单Curves->Weighted Tangents,打开曲线权重选项,第1帧切线手柄的两端会变成小圆点,选择它并点击工具架上的 按钮(释放手柄权重),当小圆点变成空心方块的时候我们就可以拖拽它改变手柄的长度从而影响曲线的斜率了。

c)选择第8帧,单击曲线编辑器工具架上的 按钮(线性切线类型),第8帧变成尖锐状态。

d)选择第8帧,单击曲线编辑器工具架上的 按钮(打断切线手柄),选择切线手柄的一端,按键盘上的w键唤出移动工具使用鼠标中键进行操作,调整成如图2-006所示第8帧深绿色切线状态。

e)使用这四个工具去修整曲线,直到运动平滑,自然。

  在这里我们可以使用打断切线和释放曲线的权重去改变曲线的斜率从而影响加速度,与添加BD的效果相同,关于两种曲线修改方法的区别以及优缺点在后面的章节中会提到。

7, 细心调整好重球后,请根据自己的判断去完善A球与轻球的弹跳。

  在这个过程中我一直不赞成一些理工科学生用物理的方式去“计算”出结果,因为这样锻炼不出你的眼力,努力的靠你的双眼去感觉吧,在这个过程中你会修炼出对Timing的感觉。另外,盯着屏幕看久了是会疲劳的,我在这指的不是眼睛累,而是看不出问题,就像我们进入一个臭气熏天的屋子呆上10分钟就不会觉得臭一样,眼睛在这里也是会麻木的,建议K的时候每50分钟休息10分钟,以1个小时为单位进行训练,比较有效哦,等你回来你会发现,哦,天那,刚才怎么没感觉到有这问题!

图2-008 通过曲线看看谁轻谁重?想想你是怎么判断出来的?

总结:

在这一节中,我们主要学习了:

1,什么是量感?

2,量感如何使用关键帧表示出来?

3,不同量感的小球制作方法

4,曲线切线手柄的使用方法

  我们通过两个小节的学习已经了解了一些动画原理,这些东西都是通过一个简单的小球垂直弹跳而学习到的,通常有的学生到这里已经开始不耐烦了,哎呀,学动画真是很麻烦啊,一个破球往下掉都琢磨这么半天,我们什么时候调角色啊?

  如果你不想太早的放弃动画就不要太早的去碰角色,什么事情讲究个循序渐进,一个游戏如果当你是Lv1的时候就去打最终Boss,你只会被虐到再也不想碰这个游戏,你的战斗力不会随着你浮躁的心态一起升高,现在我们只控制了一个球的ty属性,一个角色身上有将近200个左右的属性等待你去控制,如果你在这里都不是很熟练,那还是一步一个脚印的跟着我做训练吧!

  在下一节中,我们将会把实例的难度增加到一个新的级别,你的量感小球熟练了吗?如果熟练了你就可以level up了。下面的就没这么简单咯!

本教程的第三节 : 关键帧操作训练

主要知识点:

TranslateY与TranslateX的配合

移动与旋转的配合

理解运动能量

小球练习拓展

引言:本节的练习需要反复修改方能熟练掌握,主要目的是熟悉关键帧操作与曲线编辑,这对日后的角色动画有非常大的帮助,请同学们一定要认真练习。

TranslateY与TranslateX的配合

在这一节中,我们会将练习的难度提升到一个新的高度——同时操作两到三个属性的关键帧和曲线,在确保前两节已经熟练的基础上再来练习这部分的内容效果会更好一些。

cankao

ball_a

ball-b

 首先我们先认识一下什么是TranslateY与TranslateX。

  如图所示,在Maya的视图中分为三个轴向,X、Y、Z,它们描述了一个三维的立体空间,图中所示的X方向为横向坐标,在物体的通道盒中名称为TranslateX,Y方向为纵向坐标,通道盒名称为TranslateY。Z方向为纵深向坐标,Z方向在这里我们暂时用不上。

  在之前的练习中,我们做了一个小球垂直下落的练习,并只控制了一个TranslateY轴属性,在这里我们将设置TranslateX轴属性的关键帧让小球向前跳动。

  下图所示为一个小球向前跳动时的运动轨迹,轨迹上的数字代表了小球每一帧所处的位置。(这个功能可以使用主菜单上的Animate->Create Motion Trail命令进行创建)

  我们要在这引入一个运动能量的概念,从图中我们能够观察到小球在不同时间所处的位置,能够得到以下一些信息:

1,小球每次跳起的高度会越来越低。2,小球每次跳跃的距离间隔也会越来越短。3,小球每次跳跃所需要的时间会越来越少。

  这意味着什么呢?这代表小球在跳跃的过程中不断的损失初始运动能量,直到停下来,在上图实例中我们模拟了地球的引力以及地面的摩擦力对小球的影响,所以小球会慢慢停下来。这个思维方式在动画中是非常重要的,也就是说,在真实世界中,物体之所以会运动是因为有力的作用,而这个力就是运动的能量,运动能量的来源是在做动画时必须考虑的事情。这是表现真实感和可信度的基本条件。

  我们在这里问自己两个问题来理解运动能量在动画中的重要性:

  1,小球为什么会越跳越低?

  2,小球为什么会停下来?

  很显然,这是生活常识,任何一个有正常思维能力的观众都会认为这是理所应当的事情,但是Maya并不知道,它只是计算机的一个软件,在它的世界没有重力,没有摩擦力,更没有肌肉,一切都需要我们去模拟。如果我们不考虑这个问题,做出来的动画就会很“假”。

  回答:小球越跳越低是因为有重力的影响,如果没有重力小球会不停的跳下去,重力不同弹跳的运动时间也不同,比如把小球放在月球上那跳动的感觉肯定是不一样的,小球会停下来是因为有摩擦力的影响,如果没有摩擦力小球会一直向前滚下去,比如小球在摩擦力小的冰面上滚动的距离肯定是不一样的。

  那怎样的Timing(时间)能符合观众的习惯性思维,能让观众认为这是真实存在的东西呢?这就是我们动画师该研究的东西。看看在这个实例中我们是怎么处理的?

请在Maya中执行以下操作:

1,新建一个场景并创建一个小球。

2,将时间线的范围调整到1到100帧。

3,在第1帧的时候将小球的位置放到translateX = -10.159的位置并将这一位置按键盘上的S键记录下来。

4,在第99帧的时候将小球位置放到translateX = 14.917 的位置并将这一位置按键盘上的S键记录下来。

5,将时间滑条移动到第1帧,将translateY属性设为11.073,也就是向上移动一定的高度,同样,按S键记录下来。

6,将第69帧与第99帧的translateY属性均设为1。

7,双击时间线使其变成红色,按住鼠标右键弹出标记菜单选择Tangents->Linear,将曲线类型改为线性曲线。

8,选择小球,选择主菜单上的Animate->Create Motion Trail-> ,打开动画拖尾的设置窗口,按以下参数进行设置。(这步操作是产生小球的动画拖尾方便我们观察)

  现在播放时间线,我们可以看到小球从左上到右下并在69帧时平行运动,这是我们对整个动画的一个时间与空间规划,我们设想小球从第1帧向下掉落并跳动,在第69帧时停止跳动但依然向前滚动一段距离,直到第99帧才停下来,这是我们在动画中应该最先考虑的一件事情——整体,那如何在没有任何参考的情况下得到正确的时间呢?在这我可以告诉你一种最有效的学习办法,那就是反复试验,反复失败,继续试验,直到你自己认为舒服了,如果你自己看不出来是否舒服,那就一直往下做,直到你能看出来为止,然后分析哪一步有问题,返回修改或者重做!这个过程能让你学到很多东西。

  接下来我们就该考虑小球在1到69帧之间的弹跳问题了,它是个什么球?跳几次?每次多少帧?高度衰减多少?每次跳跃的时间差有多少?这些都决定了真实感。

  9,使用我们前面所学到的曲线编辑知识将小球translateY轴曲线按照下图的时间进行调整,产生一个上下跳动的动画,在这里小球与地面接触10次后不再跳动。(作者注:在之后的教程中我将不会再写详细的关键帧操作步骤,活记硬背是学不好动画的,请读者们自行理解并试验得到正确结果)

10, 将时间线移动到第1帧,选择小球,找到小球的通道盒中的TranslateX属性,选择它并在它上面按住鼠标右键弹出标记菜单选择Mute Selected,将X轴位移动画先屏蔽,专注于调整Y轴的动画。

11,选择小球,双击时间线使其变成红色,按住鼠标右键弹出标记菜单选择Tangents->Spline,将曲线类型改为平滑曲线,打开曲线编辑器将小球曲线用上一节所学到的知识调整成为下图形态。

  这时候播放时间线,我们似乎创建了一个还不错的小球垂直掉落,但是一旦打开translateX属性动画就会变得非常假,因为我们还没做X轴方向的减速。

11, 将时间线移动到第1帧,选择小球,找到小球的通道盒中的TranslateX属性,选择它并在它上面按住鼠标右键弹出标记菜单选择Unmute Selected,将X轴位移屏蔽打开。

  这里我们将分析小球在X方向位移的变化,首先我们知道它是一个慢慢停下来的过程,但是不是匀减速呢?答案显然是否,为什么呢?因为从1到69帧小球在弹跳,与地面接触的时间非常少,所以受到地面摩擦力的影响也非常小,所以真正开始减速是在69帧以后,也就是小球停止跳动后开始有明显减速,这样会显得更真实一些。

12,打开曲线编辑器,选择小球的tanslateX轴属性显示X轴的曲线,在第69帧的位置使用添加关键帧工具加入一个新的关键帧。(关键帧添加工具的使用方法是:选择曲线,单击位于曲线编辑器左上角的 图标激活关键帧添加工具,在你想加入关键帧的曲线位置单击鼠标中键进行新关键帧的添加。这种方法在曲线编辑时非常常用)。

13,将曲线调整为下图所示状态:

  播放时间线,观察小球跳动的状态是否像ball_a.avi那样,如果不是,请反复调整关键帧与曲线。

  最后,问问自己,这样的弹跳是不是够真实?不,我们还差一样,就是小球在弹跳时自身的旋转,下面我们就来看一下自身旋转的制作方法。

 移动与旋转的配合

  在Maya中,记录物体旋转信息的属性叫Rotate属性,它与位移一样分为三个轴向,分别是X,Y,Z,在本例中我们用到的是RotateZ轴属性。

  请在Maya中执行以下操作:

  1,打开刚才制作的小球向前跳动的动画。

  2,在第1帧的位置将RotateZ值设置为0,在通道盒中选择RotateZ属性,按住鼠标右键弹出标记菜单,选择Key Selected单独为这个属性设置关键帧。

3,将时间线移动到第99帧,凭感觉设置RoateZ轴属性的数值(360为一圈,如果假设这里转了5圈,就输入-1800,注意这里是顺时针方向,所以输入负值)。

4,播放时间线,观察小球旋转情况有什么问题。

  在这里,很明显小球旋转的时候与地面有明显打滑的现象,这是因为小球在第69帧后位移速度逐渐为0,但旋转依然匀速所造成的,所以在这里我们也需要将旋转的速度逐渐降低为0.

5,打开曲线编辑器,选择小球的rotateZ轴属性,使用添加关键帧工具在蓝色曲线的第69帧添加一个新的关键帧。

  我们观察第69帧到99帧的旋转,很明显这里转得多了(如果你输入的不是-1800也可能转得少了),我们在这的任务是要将旋转与位移匹配上,让它自然不打滑。

6,在曲线编辑器中编辑第69与99两个关键帧,修改关键帧的数值和切线,并随时拖放时间线观察滑动情况的变化,最后得到正确的结果,下面是笔者做的旋转角度,可供大家参考。

时间

RatateZ

1

0

69

-1035.174

99

-1153.894

曲线形态如图所示:

注意,这里匹配旋转的过程是一个反复调节,观察,调节,再观察,再调节的过程,要制作旋转之前必须要保证弹跳动画的位移已经没有问题,因为旋转是去匹配它,如果弹跳动画的位移本身有问题,旋转再调也都是错的。

  到这里,我们已经操作了三个属性的关键帧了,你是否已经熟练了呢?如果把上面的实例做完,你的大脑还没有被赛满,那就再做一个不同质量的小球向前跳动吧。注意理解上面所提到的运动规律。时间,高度,衰减等等等等,给这些条件一些变化吧,你会获得一份属于你自己的Timing感觉,这些基础练习往往是会被很多动画新手忽略的,但是它却决定了你以后是否能成为一名职业动画师的关键。在制作过程中千万不要忘记一条——专注细节。

小球练习拓展

  小球弹跳是世界动画师公认的入门基础训练课题,不论是2D还是3D,所有入门的动画师们都在孜孜不倦的练习小球弹跳,因为在3D中它包含了几乎所有的关键帧与曲线的操作技巧,而且还有大部分的物理运动规律,在这里我为大家找了几个练习的参考,在视频文件夹中的cankao.wmv ,这里主要有几个练习要点需要提出来:

1,刚开始练习时可以临摹参考中的动画,上面有时间标示,方便大家找Timing。

2,做完临摹后整理出练习中的知识点再根据这些知识点做一些变化,比如小球碰撞时的规律掌握后尝试做不同质量的小球碰撞,铁球与皮球,气球等练习。

3,重点掌握时间的长短在三维空间中所体现的不同速度,这对以后角色动画非常有用。

4,熟练操作关键帧的移动,复制,粘贴以及曲线与曲线切线的编辑。

总结:

  第一章写完了,这一章主要是一些基本的物理运动规律和关键帧曲线操作的讲解,在这一节中,我们通过制作向前弹跳的小球学会了如何配合多条曲线来达到合理的运动效果。也学到了如何屏蔽关键帧,如何单独为某一个属性设置关键帧,如何在曲线上添加关键帧等操作技巧。在读完本章后,你应该制作的练习有以下几个:

1,小球原地弹跳

2,符合物理原则的小球垂直下落

3,不同量感的小球垂直下落

4,不同量感的小球向前弹跳

5,不同量感的小球碰撞

6,小球从斜面高台落下后产生碰撞

  这六个练习会花掉你一两周的时间,但是这绝对是值得的,把这一部分的练习做完后将拍屏整理起来作为你阶段性的成果吧,你会看到你每天的进步,在第二章中,我们将重点针对在角色动画中的运动规律,例如跟随与重叠,淡入淡出,弧线运动等等,当然这一切要建立在你关键帧操作熟练的基础上。

  祝贺你已经迈出成为职业角色动画师的第一步,坚持就是胜利。希望读者继续关注本教程。

  最后,感谢AnimationMentor的教师Stephanie Desforges提供小球训练参考素材。

本文仅为提供更多信息,不代表火星时代同意其观点或描述。

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