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3ds Max教程:创建自由形式步行周期动画

文章来源:未知 作者: 发布时间:2014年04月06日 点击数: 字号:
    尽管 3ds Max 有专用的方法(足迹模式)来简单快速的创建步行动画,但也可以用自由形式动画来创建步行周期动画。

在此教程中,将使用动画轴点和 IK 混合关键点将脚部限制在地平面上。

设置课程:

  1. 重新启动或重置 3ds Max。

  2.  在“创建”面板上,单击“系统”按钮。

创建一个两足动物并加载 FIG 文件:

  1.  单击“Biped”按钮在“前”视口创建一个两足动物。

  2. 打开“运动”面板。

  3.   启用“体型模式”并单击“加载文件”。

    将显示“打开”对话框。

  4. 打开文件 cs4_tut_rtgame.fig。

    两足动物将采用保存在 FIG 文件中的新结构元素。这种简化的体形在每只脚上有一个大脚趾,每只手上有一个大手指;脊骨包含两段而不是四段。

  5.  关闭“体形”模式。

    注意:不能在“体形”模式中创建动画。

  6.  选中所有的两足动物对象并单击“所有视图最大化显示选定对象”。

  7. 将场景保存为 mywalk01.max。

设置关键点:

  1. 将“透视”视口更改为线框形式并放大图像以便脚部能够清晰可见。

    提示:  在显示控制中,使用“视野”和“平移”来放大脚部。

  2. 选中 Bip01 R Foot。

  3.  在“运动”面板上的“关键点信息”卷展栏中,单击“设置关键点”。

    脚部高亮显示为白色,并在轨迹栏的帧 0 处出现一个关键点。这样就开始了一个自由形式动画。

    位于轨迹栏帧 0 处的关键点。

在帧 0 处设置不同类型的关键点:

在 3ds Max 中有两种方法用来设置角色的动画关键点。可以使用包含“自动关键点”的标准关键帧方法并变换对象。这种方法快捷且简单,但是如果忘了已经启用了“自动关键点”,可能会无意中设置其他关键点。

第二种方法使用“关键点信息”卷展栏上的“设置关键点”按钮。“设置关键点”按钮同时设置几个参数。在以下的课程中将使用这种方法。

  1.  在“轨迹选择”卷展栏中选择“躯干垂直”。

    该操作选择两足动物的重心,Bip01,并同时激活“移动”工具。这样便为脚部设置了一个关键点,但是存在一个问题。脚部可能会穿过地平面。请参见后面的几个步骤。

  2. 无需更改选择集,右键单击即可激活“左”视口。

  3. 在“轨迹选择”卷展栏中,选择“躯干垂直轨迹”,然后将重心向下移动到“左”视口。

    两足动物便朝地平面向下移动(“透视”视口中的网格表明了这一过程)。

  4. 按 CTRL+Z 撤销操作。

设置踩踏关键点:

现在设置踩踏关键点。踩踏关键点做三件事情:将“IK 混合”设置为 1,启用“连接到上一个 IK 关键点”,并启用“对象空间”。这三个设置一起保证脚部不会穿过地平面。

关于“IK 关键点”的更多信息,请参考《用户参考》中的“关键点信息卷展栏”主题。

  1. 在“透视”视口中,如果 Bip01 R Foot 没有选中,那么请选中它。

  2.  在“关键点信息”卷展栏上,单击“设置踩踏关键点”。

    红色的轴点变得更为显著。

  3.  在“轨迹选择”卷展栏上,单击“躯干垂直”,并在“左”视口中将两足动物向下移动。

    脚部保持位于地平面上,但膝盖发生弯曲以适应两足动物的垂直移动。

    踩踏关键点停留在地面上。

  4. 按 CTRL+Z 撤销重心移动的操作使两足动物回到原始位置。

现在您了解了脚部踩踏关键点的效果。可以在脚部和手部的轴点上使用相同的“设置关键点”按钮。下一步中,通过更改轴点将帧 0 处的关键点替换为新的关键点。

设置轴关键点:

  1. 在帧 0 处,右键单击“透视”视口并选择 Bip01 R Foot。

  2.  在“关键点信息”卷展栏上,单击“设置踩踏关键点”。

  3. 在“关键点信息”卷展栏上,打开 IK 展开栏并单击“选择轴”。

    脚部的所有轴点现在变为可视,并显示为蓝色和红色的点。脚踝处的轴为红色,表明这是当前活动轴点。

    线框模式可以清晰地观察和选择轴点。

  4. 在脚部的球体上选择轴点,在脚趾的基座上。

    新的轴点显示为红色。

    注意:不需要在每次选择轴点时设置一个关键点。然而,如果希望更改“关键点”参数,必须使用“设置关键点”按钮。

  5.  将时间滑块向前移动到第 5 帧,并单击“设置关键点”。

  6.  右键单击脚部并从四元菜单中选择“旋转”。在主工具栏上,确保在“局部坐标系”中进行设置。

  7. 围绕本地 Z 轴将脚部旋转大约 15 度,使脚跟提升并单击“设置踩踏关键点”。

    脚跟从地面上抬起,脚在球体上旋转,但脚趾仍然停留在地面上。

现在当脚部的球体离开地面时,可以设置脚趾的轴点动画。

设置轴点动画:

  1.  将时间滑块向前移动到第 10 帧,并单击“设置关键点”。

  2. 单击“选择轴”并选择脚趾末端的轴。

  3.  单击“设置滑动关键点”设置轴关键帧。

  4. 再次单击“选择轴”,将其禁用。

  5. 在“透视”视口中,右键单击脚部并从四元菜单中选择“旋转”。

  6. 围绕 Z 轴将右脚旋转大约 25 度,使脚跟继续提升并以脚趾为中心滚动。

  7.  单击“设置滑动关键点”设置脚部旋转关键帧。

    滑动关键点并不与上一关键点合并,但将“IK 混和”设为 1,使脚部保持位于地平面上方。如果设置了踩踏关键点,但关键点试图与上一关键点合并时,脚部将会跳至另一不同位置。

现在当脚部的球体离开地面时,可以设置脚趾的轴点动画。

将脚从地面上抬起:

当脚完全从地面上抬起后,将设置自由关键点。

  1. 将时间滑块移至第 15 帧。

  2. 在“左”视口中,右键单击脚部并从四元菜单中选择“移动”。将脚移离地面并向前迈进。

    通过移动脚部,将会看到两足动物 IK 系统的一个示例。移动脚部时,将为大腿和小腿链接创建旋转。

  3.  在“关键点信息”卷展栏,单击“设置自由关键点”为抬起的脚位置创建关键帧。

  4. 将时间滑块向前或向后移动,观察已有的动画。

  5. 将场景保存为 MyWalk02.max。

锁定另外一只脚:

  1. 将时间滑块移回帧 0 处并选择 Bip01 L Foot。

  2.  在“关键点信息”卷展栏中,单击“设置关键点”。

  3. 打开“选择轴”并在脚部的球体上选取轴点。

    具有新轴点的左脚

  4.  单击“设置踩踏关键点”为帧 0 处的左脚设置初始关键点。

    这个关键点锁定脚部,以后输入帧中的后续移动都将锁定。如果抓取重心并将其向下移动,两条腿将发生弯曲而不是移至地平面以下。

  5. 单击“选择轴”,将其禁用。

创建重心关键帧:

  1.  在“轨迹选择”卷展栏中单击“躯干水平”。Bip01 将自动选定。

  2.  在帧 0 处,为 Bip01 单击“设置关键点”。

    该操作为中心创建一个起始关键点。

  3. 将时间滑块移至第 15 帧。

  4. 在“左”视口中,使用“移动”变换 Gizmo 移动重心,将躯干超前移动,然后设置另外一个关键点。


    注意:因为重心是根节点,因此使用“设置关键点”,而不要使用其他的特殊 IK 关键点。

  5. 使用“移动”变换 Gizmo 将重心向下稍稍移动,使左膝盖发生轻微弯曲,然后设置另外一个关键点。

    当重心向下移动时,左腿便自动发生弯曲。

  6. 选中 Bip01 L Foot。

  7.  在“关键点信息”卷展栏上,为脚部的球体设置一个踩踏关键点。

  8. 右键单击左脚并从四元菜单中选择“旋转”。旋转脚部使脚跟从地面抬起,然后设置另外一个踩踏关键点。

    脚跟离开地面旋转。

  9.  将时间滑块移动到第 22 帧,并单击“设置关键点”。

  10. 在“透视”视口中单击右键并启用“选择轴”,然后在 Bip01 L Foot 的脚趾末端选取轴。

  11.  在“关键点信息”卷展栏上,单击“设置滑动关键点”,然后关闭“选择轴”。

  12. 在“左”视口中,将左脚向上稍稍旋转并设置另外一个滑动关键点。

  13.  在“轨迹选择”卷展栏中单击“躯干水平”。再次将重心前移,然后设置一个关键点。

创建右脚跟与地面接触的关键帧:

  1.  在第 22 帧处,选择 Bip01 R Foot 并将其前移,然后设置一个滑动关键点。

  2. 启用“选择轴”。选取位于 Gizmo 横截面上的脚踝点,然后设置一个滑动关键点。

  3. 禁用“选择轴”。旋转脚使其与地面平行,然后设置一个滑动关键点。

  4. 打开“选择轴”,然后设置脚跟处的轴。设置另外一个滑动关键点。

    轴点移动到脚跟

  5. 禁用“选择轴”。将时间滑块移至第 27 帧。

  6. 在“左”视口中,将右脚稍稍前移。

    可以看到脚在视口中离开轴点。

    滑动关键点使脚远离轴点

  7.  设置一个滑动关键点。

    视口中的轴点移至脚跟处。

  8. 将右脚向下移动使其接触地面,并设置另一个滑动关键点。

  9. 启用“选择轴”。在右脚的球体上选取轴。

    轴移动到右脚的球体上。

  10.  单击“躯干水平”,移动重心使其位于右脚跟之上并设置一个关键点。

  11.  在第 27 帧处,选择 Bip01 L Foot 并设置一个自由关键点。

  12. 移动时间滑块,观看脚和轴点的动画。

  13. 将场景保存为 MyWalk03.max。

继续步行周期:

  1.  在第 27 帧处,单击“躯干垂直”以便可以移动重心。

  2.  将躯干稍微向下移动,使右脚挤压地面时,两足动物向下移动一点。为重心设置一个关键点。

  3. 将时间滑块向前移动到第 32 帧。移动重心使其位于右脚的球体上方。为重心设置一个关键点。

  4.  移动并旋转 Bip01 L Foot 使脚跟掠过地面。设置一个自由关键点。

    在此练习中使用这个步骤:设定踩踏或滑动关键点锁定一只脚,移动重心,然后移动另一只脚并设置关键点。

完成步行周期:

  1.  将时间滑块向前移动到第 37 帧,并单击“躯干水平”。将重心前移,然后设置一个关键点。

  2.  选择 Bip01 L Foot 并将其移动使脚延伸至两足动物前方。设置一个自由关键点。

  3. 旋转左脚使脚跟向下而脚趾向上。设置另一个自由关键点。

    脚现在看起来效果更好。

  4.  选中左脚,单击“选择轴”并选择脚跟处的轴。为此轴设置一个踩踏关键点。

  5. 禁用“选择轴”。

  6. 移到第 39 帧,旋转左脚使其平放在地面上。

  7.  为左脚设置一个踩踏关键点。

  8.  单击“躯干水平”移动重心使躯干前移。

  9.  为重心设置一个关键点。

  10.  在第 41 帧处,旋转左脚趾使它们平放在地面上。设置一个踩踏关键点。

  11. 选择 Bip01 R Foot 并将时间滑块移回第 30 帧,设置一个踩踏关键点。

  12. 在第 32 帧处,旋转右脚趾使它们平放,并设置另一个踩踏关键点。

  13. 将时间滑块移到第 37 帧,将右脚稍微向上旋转,然后设置一个踩踏关键点。

  14. 移动时间滑块并查看运动。根据需要添加脚趾的旋转。

  15. 将场景保存为 MyWalk04.max。

显示轨迹:

两足动物有其自己的轨迹显示。可以使用轨迹在步行周期中观察重心的移动。也可以在视口中直接编辑轨迹上的关键点。

  1.  在“轨迹选择”卷展栏中单击“躯干水平”。

  2.  在“关键点信息”卷展栏中,打开“轨迹”。

  3. 移动时间滑块,观察两足动物重心沿着轨迹的移动。

  4.  在主工具栏上选择“选择并移动”。启用“子对象轨迹”,然后单击轨迹上的任一关键点。

  5. 使用“移动”变换 Gizmo 将关键点移动到正确的轨迹中。

    在两足动物轨迹中编辑关键点。

  6. 关闭 Biped“轨迹”。

警告: 不要对两足动物使用 3ds Max “轨迹”。 请使用“显示”展开栏或“关键点信息”卷展栏中的“轨迹”按钮。

添加手臂摆动:

角色看起来已经象在行走,但是还很粗糙。添加手臂摆动将为动画增加生动感。

手臂摆动与腿部运动相反。右腿向前时,左臂向前。手臂向前摆动时在肘部发生弯曲,向后摆动时伸直。

  1. 移动时间滑块决定在哪放置手臂摆动。

    右腿在第 27 帧处迈出,因此在这里创建左臂关键帧。

  2.  启用“自动关键点”。

  3. 在帧 0 处,选择并轻微移动左手,设置一个关键点。

  4. 在帧 0 处,选择并轻微移动右手,设置一个关键点。

  5. 在第 27 帧处,选择并移动左手使其向前摆动。

    调整手臂的位置使其在肘部发生轻微弯曲。由于启用了“自动关键点”,移动手臂的时候会自动创建关键帧。

  6.  在“轨迹选择”卷展栏上,单击“相反”。

    右手被选中。

  7. 将右手稍稍往后移,使手臂伸长。

    左臂向前并稍微弯曲,而右臂向后并伸直。

  8. 在“前”视口中,双击 Bip01 R UpperArm。

    整条右臂被选中。

  9.  在“运动”面板上,打开“复制/粘贴”卷展栏并单击“复制姿态”。

  10. 单击“创建集合”。将该集合命名为 walkcycle1。

  11. 在“粘贴选项”组正上方,启用“从视口捕获快照”。

  12. 单击“复制姿势”。将“复制的姿态”命名为 RArm back。

  13.  在第 37 帧处,单击“向对面粘贴姿态”。

    左臂摆向两足动物后方。

  14. 在第 27 帧处,双击 Bip01 L UpperArm。

    整条左臂被选中。

  15.  在“复制/粘贴”卷展栏上,激活“透视”视口,然后再次单击“复制姿态”。将此姿态命名为 LArm forward。

  16.  在第 37 帧处,单击“向对面粘贴姿态”。

    右臂摆向躯体前方。

  17. 禁用“自动关键点”。

  18. 将时间滑块向前或向后移动,评估动画效果。

  19. 将场景保存为 MyWalk05.max。

为肩部和臀部添加倾斜:

移动通过移动手和脚以及重心为角色设置了动画。但是脊骨、臀部和头部仍然是静止不动的。下面为肩部及臀部添加一些旋转来完成步行周期。

  1. 选择 Bip01 Pelvis 并将时间滑块移动至第 15 帧。

    左脚在此帧上由踩踏关键点锁定。

    添加臀部旋转时要小心。不要不小心改动对脚部所作的工作。

    当腿部伸展并向后摆动时,臀部在移动方向上轻微旋转。

  2.  围绕 Y 轴将骨盆旋转大约 -2 度并设置一个关键点。

    注意:只能够使骨盆围绕所有三个轴旋转。

    从“前”视图中添加臀部旋转

    骨盆不会接受过多的旋转。设置关键点时,骨盆自己发生修正以适应锁定的脚部。

  3.  将时间滑块移回至第 0 帧。围绕 Y 轴将骨盆向后旋转 2 度,然后设置一个关键点。围绕 X 轴向后旋转骨盆约 -3 度,然后设置一个关键点。

  4. 将时间滑块移至第 32 帧。围绕 Y 轴旋转骨盆大约 4 度,然后设置一个关键点。对 X 轴重复此过程,然后设置一个关键点

  5. 移动到第 39 帧并再次围绕 Y 轴将骨盆旋转 -2 度,然后设置一个关键点。

    处理步骤对脊骨也是相同的。在第 27 帧处,手臂在一个方向上摆出。在第 37 帧处,它们在相反方向上摆动。

  6. 选择两足动物脊骨对象:Bip01 Spine。

  7. 在第 27 帧处,在手臂摆动的方向上旋转脊骨并设置关键点。围绕 X 轴旋转大约 -6 度。

  8. 在第 37 帧处,将脊骨围绕 X 轴旋转大约 12 度并设置关键点。

    脊骨可以围绕三个轴自由旋转。可以在每一个轴上做调整。在更弯曲的行走中,使脊骨围绕 Z 轴旋转。增加 X 轴方向上的旋转使行走松弛。

    除了设置脊骨动画之外,也可以设置锁骨动画使肩部升高或下降。

扭曲链接模式:

“弯曲连接”卷展栏包含用于设置动画的工具。您即可以使用“弯曲链接”也可以使用“扭曲链接”来设置样条线的弯曲和/或扭曲。

  1. 选择体形模式。

    在“结构”卷展栏中,将“脊椎链接”更改为 5。您最多可以更改 10 个脊椎链接,但是将使用 5 个链接观察效果。

  2. 关闭“体形模式”。

  3. 启用“自动关键点”。

  4. 在“弯曲链接”卷展栏中,启用“扭曲链接”模式。

  5. 选择 Bip01 Spine 对象。这是两足动物中最低的脊椎对象。6. 转到第零帧,并围绕 X 轴稍微旋转对象以添加一个关键点。围绕 Y 轴执行相同的操作。

  6. 转到第零帧,并围绕 X 轴稍微旋转对象以添加一个关键点。围绕 Y 轴执行相同的操作。

  7. 将时间滑块移到第 27 帧,并围绕 X 轴旋转约 10 度,以根据手臂的摆动旋转脊椎。蓝色的那只手臂向前摆动,以便旋转脊椎进行匹配。

  8. 还可以围绕 Y 轴旋转 -1 度。请注意,第一个脊椎对象旋转的幅度很小,结果对层次造成很大的影响。

  9. 在第 37 帧以相反的方向重复此过程,与向外的绿色手臂的摆动相匹配。

  10. 将场景保存为 MyWalk06.max。

以上使用自由形式动画和 IK 限制设置了一个简单的步行周期动画。

可以参考3ds Max游泳教程中的技术优化并完成此动画运动。如果跳过了游泳教程,请回过去按教程做一遍练习。

可以使用动画的足迹模式自动创建步行周期动画。要学习这种技术,请参见3ds Max创建特色步行动画。

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