• 三維動畫制作從“力”的角度認識柔軟物體的運動

      我們了解了較為規律的柔軟的物體的運動規律和制作方法。下面我們將從力學的角度來理解柔軟物體的運動規律,同時還將學習這些情況下的制作方法。
    仍然以草被風吹動為例,如圖3-87所示,風為主動力,它迫使草運動,草自身有一定的柔韌度,這個柔韌度表現出來即為草的反作用力,它抵抗風力的作用。
    圖3-87
      這個反作用力的發力點在哪里呢?在草的根部。所以在草反向運動時,首先變化的是草的根部。草的根部發生變化時,上部仍然保持原來的狀態。
    一. 移動的立方體動作分析
      下面通過一個上面有兩節骨骼的立方體的移動為例,來學習柔軟物體,在這種運動情況下的運動規律,如圖3-88所示,立方體從A點運動到B點。
    圖3-88
      在這個立方體上有兩節骨骼,這部分用來模擬柔軟物體的運動。
      在立方體運動前的初始狀態,在豎直方向上,重力等于支撐力,所以在豎直方向上立方體沒有運動。當給立方體一個推力后(作用力),此時推力大于反方向的摩擦力和空氣阻力(空氣阻力很小可以忽略不計),此時立方體在水平方向上,朝推力的方向運動。
      在立方體運動的初期,骨骼1的根部隨立方體向前運動,尾部仍保持原來的狀態,即骨骼1向后擺動,骨骼2由于慣性的作用仍然保持原來的狀態。
      立方體的推力消失,在慣性的作用下立方體仍然向前運動,此時兩骨骼被甩向立方體的后部。
      在摩擦力和空氣阻力的作用下,立方體的運動漸漸停止下來,兩骨骼由于慣性的作用,開始擺動,隨著能量的消耗,骨骼的擺動漸漸停止下來,如圖3-89所示。
    圖3-89
    二. 移動的立方體三維動畫制作步驟
      步驟1 確定立方體的起始和停止位置
      選擇立方體在第0幀的位置,設置TranslateZ=0,設置一個關鍵幀;將時間滑塊移動到第12幀的位置,將立方體延z軸移動,設置TranslateZ=-6.993,設置一個關鍵幀,調節TranslateZ的曲線為緩進緩出,如圖3-90所示。
    圖3-90
      這部分內容可以參考配套光盤中的chapter\chapter_03\Move_joint\Follow_A1.mb文件。
    步驟2 制作骨骼的擺動動作
      選擇兩節骨骼,在第1幀的位置,設置一個關鍵幀,RotateX的值為0。移動時間滑塊到第12幀的位置,設置一個關鍵幀,RotateX的值為68.812和95.1如圖3-91圖3-91
    分別在20幀、27幀、33幀、38幀位置設置關鍵幀,具體參數如圖3-92所示。
    圖3-92
      接下來的步驟如上,分別在第42幀、46幀、50幀、53幀、55幀,設置關鍵幀,具體參數如圖3-93所示。
    圖3-93
      在第3幀位置增加一個關鍵幀以制作骨骼2的滯后動作,(第2幀位置也需要制作一個關鍵幀以保證骨骼2的位置是豎直向上的)。
      骨骼并不是到了立方體停止運動后才擺動到最大位置,所以我們在第8幀增加一個關鍵幀,如圖3-94所示。
    圖3-94
      這部分內容可以參考配套光盤中的chapter\chapter_03\Move_joint\Follow_A2.mb文件。
    步驟3 錯幀和細節動作的調整
      選擇第2節骨骼,從第20幀后向后錯2幀,如圖3-95所示。
    圖3-95
      現在播放動畫會發現骨骼有些柔軟的感覺了,但是此時骨骼的姿勢并不完全正確,如圖3-96所示,在第19幀時骨骼的姿勢,再看一下柔軟物體擺動的原畫,在擺動過程中柔軟物體所呈現的弧形,而我們現在的骨骼呈現的弧形與原畫的相反。
    圖3-96
      所以下面我們將給骨骼2增加關鍵幀,以使骨骼鏈呈現原畫那樣的弧形,分別在第20幀、27幀、33幀、38幀、42幀處給第2節骨骼增加關鍵幀,如圖3-97所示。
    圖3-97
      這部分內容可以參考配套光盤中的chapter\chapter_03\Move_joint\Follow_A3.mb文件。
      在配套光盤中還有一個多次移動的立方體和骨骼的動畫。這部分內容可以參考配套光盤中的chapter\chapter_03\Move_joint\follow_B.mb文件。
    Tips
      從這個例子中我們會發現,錯幀法在這里已不能很好地完成動畫了,更多的時候是需要我們手動去添加關鍵幀。
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