第2章 三维动画技术基础ppt课件.ppt

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1、计算机动画原理与技术（2012）第2章：三维动画技术基础2.1动画的基本原理2.2动画运动规律简述2.3动画制作的基本法则2.4动画曲线的编辑2.1动画的基本原理无论何种动画，都是利用人类眼睛的“视觉滞留效应”产生动感，多幅画面快速连续的更换，使人们看到连续活动的图像，这就是动画的基本原理。“视觉滞留效应”是指人在看物体时，物体的影像短暂地残留在人脑视觉神经中，残留时间约为1/24s。如果每1/24s更替一个画面，人们的大脑在前一个画面影像没有消失前，又接受到下一个画面的新影像，连续的大脑感受使人们感觉到连续的影像变化。下页展示的是一组传统动画的画面，表现

2、小鸟飞翔的主题。各帧画面的小鸟形态都有所变化，将这组画面快速连续播放，即呈现出小鸟飞翔的优美动感。动画基本原理示例：图2-1表现小鸟飞翔的传统动画连续播放小鸟飞翔画面（15帧/秒）2.2动画运动规律简述动画关键在于“动”。本节讲解如何准确地描绘角色的运动，如何使角色动得更加生动、合理，使角色真正的栩栩如生、跃然纸上。对于动画创作者来说，本节内容的学习十分关键。无论动画片选用何种表现形式、何种结束手法，角色动作的实现原理都是一致的。掌握了动的规律，任何动画风格和形式下的角色都能够运动得游刃有余、随意自然。本节将从以下几方面分析动画的基本规律：极端与细分概念及

3、弧线运动轨迹、因果关系、牛顿定律、物体被抛入空间、旋转中的物体、力与关节。2.2.1极端与细分概念及弧线运动轨迹例如，右图中的人投掷铅球时，拿钳球的手会移动至脸旁的一个位置，自这个位置开始，手将向前推进，那么此位置即为于的极端位置。铅球脱手后，手回落一段距离再收回身体，脱手和收回的地方也均是手的极端位置。这三个极端之间便是手的细分位置。极端与细分位置。极端位置就是方向改变之处，动作结束时即改变力向。而两处极端位置之间的部分称为细分或者经过位置。2.2.1极端与细分概念及弧线运动轨迹。生活中，大部分生物在运动时其局部动作的轨迹会呈弧线。例如人走路时，手臂摆动

4、的轨迹以及脚步抬起落下的运动轨迹也是弧线。这一发现使动画师设计角色的动作类型发生了重大改变，打破了以往动作僵硬的现象．如图所示。2.2.1极端与细分概念及弧线运动轨迹钟摆动画动画在制作的入门阶段是个典型案例，因为这个动画重点引入了极端与细分的动画概念，并引入了弧线运动轨迹，使初学者对动画的学习有了明确的切入点。(见2.4例1)钟摆的运动规律首先，摆球围绕固定轴心摆动，当它运动到两侧的最高位置时，不能再向上或外侧运动，已经到达了极限．这两个位置即为极端位置，如左图所示。而摆球在这两个极端位置外的其他位置皆为细分位置，或称作经过位置、中间位置。需要注意的是，钟

5、摆支臂的长度在摆动时维持不变，于是细分位置在运动中便形成圆弧路径，而非右图中的直线轨迹。确定了摆球的圆弧运动后，再添加一个球处于最底端的中间位置，如左图所示，如果中间位置出错，那么整个动画都将不协调。为了使钟摆动画自极端处于滑地开始与结束，再添加两个中间位置，如右图所示。钟摆的运动规律由于让钟摆在两个极端位置间由慢至快再由快至慢地运动，还需再添加两个中间位置，这样能够使动画看起来更加有重量感，如图右所示。钟摆的运动规律上述的钟摆运动中．体现了慢入慢出法则。当摆球从极端位置开始向下摆动时，可以认为它正在慢入，摆球下滑的速度越来越快，到达最低点后继续运动．但速

6、度越来越慢，直至摆动到另一个极端位置，此时速度降为零，可认为是慢出。钟摆的运动规律2.2.2弹跳球运动规律弹跳球动画虽然简单，但是展现出动画的许多特征，其中包含时间、速度、间距、形态变形等动画元素。(见2.4例2)弹跳球中的时间与间距在弹跳球运动中，小球撞击地面后再弹起，高度一次比一次低，向前弹跳的距离会越来越短，所花的时间也越来越短。在每一跳中，处于高处的时间较长，弹起和落下的时间较短，如下图所示。弹跳球中的时间与间距上图中体现为帧与帧之间有重叠。当其快速掉落时，则会相隔得远些，这便是间距的体现。间距是指这帧与帧之间相距的远近。间距的概念虽然简单却十分重

7、要，它是需要仔细捉摸之处，通过调整间距可使运动对象的节奏产生不同的效果。在制作小球向前弹跳的动画之前，一定要先考虑好球的材质和质量，考虑球会产生多大的重量感。弹跳球中的挤压与拉伸挤压和拉伸是用来表现物体弹性的。当物体处于运动中而突然停止(特别是遇到障碍物)时，由于其自身惯性的原因，身体部分会继续向之前的方向运动，这样便产生了类似挤压的效果。与挤压相反，物体从零速开始运动时，依然会因为惯性而产生拉伸的效果。比如上述的弹跳球落到地面时形体会被压扁，这便是挤压的体现；而当小球弹起后它会在弹跳的方向上拉伸变形。弹跳球的运动原理如图所示的弹跳球运动中，首先给小球一个

8、水平方向的速度，使其在水平方向上产生运动，而不是只固定在竖直方向内