基于3ds Max的蝴蝶飛舞三維動畫的情景設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要 隨著動畫產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，三維動畫以它獨特的優(yōu)勢倍受人們的喜愛。目前制作三維動畫的軟件有多種，但在國內(nèi)，3ds Max的使用人數(shù)大大超過了其他三維軟件。根據(jù)該軟件強大的動畫制作功能及特點，設(shè)計了自然風(fēng)景中蝴蝶飛舞的動畫場景，并通過對該動畫制作過程的闡述，使整個動畫的設(shè)計與制作得以實現(xiàn)。由此提出了動畫制作的一般方法和操作流程。

關(guān)鍵詞 3ds Max；蝴蝶；三維動畫；場景；渲染輸出

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0074-02

3ds Max是Autodesk公司開發(fā)的基于Windows操作平臺的優(yōu)秀三維制作軟件，使用該軟件可以在虛擬的三維場景中創(chuàng)建出精美的模型，并能輸出精美的圖像和視頻動畫文件，目前已被廣泛應(yīng)用到建筑裝潢、工業(yè)造型、影視動畫等設(shè)計領(lǐng)域。用戶通過3ds Max，可以創(chuàng)建出各式各樣的模擬現(xiàn)實效果及生動逼真的動畫場景。該軟件豐富的建模和動畫功能，以及出色的材質(zhì)編輯系統(tǒng)，吸引了大批的三維動畫制作者。本文以自然風(fēng)景中飛舞的蝴蝶為例，來介紹3ds Max動畫設(shè)計與制作過程中的應(yīng)用技巧，在體驗動畫制作樂趣的同時，了解創(chuàng)建三維動畫的一般流程。

1 動畫情景設(shè)計

一只蝴蝶在自然風(fēng)景中翩翩起舞。

2 蝴蝶模型的創(chuàng)建

1）啟動3ds Max軟件，并設(shè)置單位為mm。

2）制作蝴蝶的身體。

在前視圖創(chuàng)建一個的球體，在修改器列表中選擇“編輯網(wǎng)格”，再在修改堆棧中單擊“頂點”，進(jìn)入“頂點”子對象層級。

修改蝴蝶身體形狀。在頂視圖按住鼠標(biāo)左鍵沿X軸方向框選一排頂點。用“選擇并均勻縮放”工具，分別在頂視圖和左視圖將選中的頂點調(diào)整至靠近中心軸位置。 用同樣的方法分別在頂視圖和左視圖選中其他的頂點，進(jìn)行適當(dāng)縮放，并配合“選擇并移動工具”，邊調(diào)整位置邊看效果，最終調(diào)整至蝴蝶身體的形狀。

3）制作蝴蝶翅膀。

在頂視圖用線命令繪制一封閉的蝴蝶翅膀形狀，并進(jìn)入修改堆棧中的“頂點”層級，對線形各頂點進(jìn)行修飾，直至修飾成美觀的蝴蝶翅膀外形，這決定著最終模型的美觀與否。退出頂點修改狀態(tài)，選定蝴蝶翅膀線形，單擊“修改”命令按鈕，在修改器列表中選擇“擠出”命令，并給出一定的擠出厚度，這個厚度就是形成的蝴蝶翅膀的厚度。

在頂視圖選中翅膀，再單擊工具欄中的“鏡像”工具，打開鏡像對話框。在對話框中“鏡像軸”選X軸，“克隆當(dāng)前選擇”選“實例”，調(diào)整偏移值的同時看圖中效果，直至另一側(cè)翅膀位于合適位置為止，最后單擊“確定”，完成鏡像復(fù)制操作。

4）制作蝴蝶頭上的觸須。

用線命令在頂視圖繪制一線形，作為蝴蝶頭上的觸須，修改頂點形狀和位置后，退出頂點操作，在“渲染”卷展欄下分別勾選“在渲染中啟用”、“在視口中啟用”復(fù)選框，并設(shè)置厚度值作為觸須的粗度。

在頂視圖用鏡像復(fù)制的方法，沿X軸實例復(fù)制一份，并用移動工具將其移動到頭部的另一側(cè)適當(dāng)位置。

3 給蝴蝶添加材質(zhì)

1）給蝴蝶翅膀加貼圖材質(zhì)。同時選中兩側(cè)的“蝴蝶翅膀”，單擊工具欄中的“材質(zhì)編輯器”按鈕，在打開的材質(zhì)編輯器窗口中單擊第一個材質(zhì)球，為其添加一“蝴蝶”位圖貼圖材質(zhì)，并將材質(zhì)賦予給選中的“蝴蝶翅膀”。此時可適當(dāng)調(diào)整材質(zhì)編輯器中“坐標(biāo)”卷展欄下的瓷磚U、V值，可邊調(diào)值邊看透視圖中的貼圖效果，直至滿意為止。

2）為蝴蝶身體及觸角加材質(zhì)。單擊第二個材質(zhì)球，調(diào)制出一種漫反射顏色作為蝴蝶身體的顏色，也可以為蝴蝶身體加一種貼圖材質(zhì)，然后將該材質(zhì)賦予蝴蝶身體。用同樣的方法選擇第三個材質(zhì)球，為蝴蝶的觸須調(diào)制一種材質(zhì)顏色，如黑色，然后將該材質(zhì)賦予蝴蝶觸須。

4 制作蝴蝶飛舞的三維動畫

1）建立蝴蝶觸須和蝴蝶翅膀與蝴蝶身體的連接關(guān)系，使觸須和翅膀成為蝴蝶身體的子物體。具體方法：單擊工具欄中的“選擇并連接”工具按鈕，在頂視圖用鼠標(biāo)左鍵按住一只翅膀并拖動至蝴蝶身體處單擊，即可將這只翅膀與蝴蝶身體連接起來。用同樣的方法分別將另一只翅膀和兩個觸須也與蝴蝶身體連接起來。此時可發(fā)現(xiàn)，如果移動蝴蝶身體，整個蝴蝶各個元素都跟著移動，像是成為了一個整體。而單獨移動某個翅膀或是觸須時，移動的只是選中的這個翅膀個體，其他都不動。這也是“組合”和“連接”的區(qū)別所在，此方法在動畫制作過程中經(jīng)常用到。

2）設(shè)置翅膀振動軸心。單擊“層次”命令按鈕，進(jìn)入層次命令面板，單擊調(diào)整軸卷展欄下的“僅影響軸”按鈕，用“選擇并移動”工具在頂視圖沿X軸分別將兩只翅膀的軸心移動至蝴蝶身體的軸心位置，此處也可用對齊軸心的方法達(dá)到同樣的效果。調(diào)整完畢后再次單擊“僅影響軸”按鈕，使之恢復(fù)灰色顯示，退出軸的操作。

3）設(shè)置動畫時間。單擊動畫控制區(qū)中的“時間配置”按鈕，在彈出的“時間配置”對話框中，對動畫時間長度進(jìn)行修改，這個數(shù)值可自定，比方說長度為500。

4）設(shè)置翅膀的動作。確認(rèn)初始狀態(tài)對應(yīng)0幀。按下動畫控制區(qū)的“自動關(guān)鍵點”按鈕，使之顯示深紅色，開始錄制動畫。先將時間滑塊移至10幀處，再分別單擊工具欄中的“選擇并旋轉(zhuǎn)”按鈕和“角度捕捉切換”按鈕，使它們均處于激活狀態(tài)，然后在前視圖分別將蝴蝶的兩只翅膀繞Z軸旋轉(zhuǎn)一定角度，如45度。最后再次單擊“自動關(guān)鍵點”按鈕，使之恢復(fù)灰色，結(jié)束動畫錄制。

5）設(shè)置翅膀張合的重復(fù)效果。同時選中蝴蝶的兩只翅膀后，單擊工具欄中的“曲線編輯器”按鈕，打開“軌跡視圖-曲線編輯器”窗口。在該窗口中單擊菜單“控制器/超出范圍類型（O）…”，打開“參數(shù)曲線超出范圍類型”對話框。在該對話框中單擊“往復(fù)”選項，最后單擊“確定”按鈕，結(jié)束整個動畫過程的重復(fù)設(shè)置。

6）繪制蝴蝶飛舞路徑。用縮放工具將頂視圖中的蝴蝶模型縮小顯示，目的是方便畫出使蝴蝶在更廣闊的空間中飛舞的路徑。在頂視圖創(chuàng)建一條曲線，并適當(dāng)調(diào)整各頂點的形狀和位置。再在前視圖適當(dāng)調(diào)整各點的高度，使路徑顯得更自然而且有起伏感。endprint

7）將路徑指定給蝴蝶。退出路徑頂點的修改狀態(tài)，在頂視圖選中蝴蝶的身體，單擊菜單“動畫/約束/路徑約束（P）”，視圖中將出現(xiàn)帶有連線的十字光標(biāo)，此時移動光標(biāo)使其指向路徑中的任意位置后單擊左鍵，即可將蝴蝶指定給路徑。3ds Max軟件界面右側(cè)“運動”命令面板也已自動打開。此時在“路徑參數(shù)”卷展欄中的“路徑選項”下勾選“跟隨”復(fù)選框，可以看到蝴蝶自動移至路徑初始位置。為了使蝴蝶在飛舞時始終沿著路徑前進(jìn)的方向，需要單擊工具欄中的“選擇并旋轉(zhuǎn)”按鈕，在頂視圖繞Z軸旋轉(zhuǎn)蝴蝶身體，使其頭部向著路徑前進(jìn)的方向。

5 創(chuàng)建攝影機(jī)

1）單擊命令面板中的“創(chuàng)建/攝影機(jī)/目標(biāo)”，在頂視圖中創(chuàng)建一架目標(biāo)攝影機(jī)。

2）激活透視圖，按一下鍵盤上的C鍵，將透視圖切換為攝影機(jī)視圖，調(diào)整攝影機(jī)鏡頭，使路徑在攝影機(jī)視野之，并適當(dāng)調(diào)整攝影機(jī)的位置和拍攝角度，直至效果滿意為止。

6 設(shè)置渲染場景

選擇菜單“渲染/環(huán)境”，在打開的對話框中的背景欄中單擊None按鈕，在打開的界面中雙擊位圖，再在彈出的對話框中選擇一幅風(fēng)景位圖圖片，作為動畫的場景。

7 渲染輸出動畫

激活攝影機(jī)視圖，單擊工具欄中的“渲染設(shè)置”按鈕，在彈出的“渲染設(shè)置”窗口中的“公用參數(shù)”卷展欄下的“時間輸出”欄中，選擇“活動時間段”選項，再在“渲染輸出”欄下單擊“文件”按鈕，在打開的“渲染輸出文件”對話框中選擇要保存的位置，保存類型選擇“AVI文件（*.avi）”，文件名輸入“自然風(fēng)景中飛舞的蝴蝶”，單擊“保存”按鈕。最后單擊“渲染設(shè)置”窗口底部右下方的“渲染”按鈕，逐幀渲染動畫。此處渲染時間較長，需要耐心等待。渲染完成后，雙擊“自然風(fēng)景中飛舞的蝴蝶.avi”文件，即可在播放器中播放動畫文件了。

由此可見，三維動畫由最初的情景設(shè)計到最終效果的實現(xiàn)，一般需要如下流程，即：情景設(shè)計、模型創(chuàng)建、材質(zhì)添加、動畫的前期準(zhǔn)備及錄制、燈光和攝影機(jī)的布設(shè)、渲染輸出。這需要設(shè)計者有較強的軟件操作能力，創(chuàng)新設(shè)計能力、審美能力和空間感覺能力，需要在不斷的實踐中得以提高。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

高寶芹（1965-），女，遼寧遼陽人，高級講師，從事計算機(jī)教學(xué)與科研工作。endprint