第4章 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)

1、1,計(jì)算機(jī)動(dòng)畫是在傳統(tǒng)動(dòng)畫的基礎(chǔ)上引入了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，它不僅縮短了動(dòng)畫制作的周期，而且還產(chǎn)生了原有動(dòng)畫制作不能比擬的具有震撼力的視覺效果。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使我們的世界發(fā)生了翻天覆地的變化。,第四章 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù),2,4.1 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫概述,4.2 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的設(shè)計(jì)方法,4.3 矢量動(dòng)畫制作軟件,目錄,3,4.1 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫概述,4.1.1 什么是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫,4.1.2 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的分類,4.1.3 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的應(yīng)用,4.

2、1.4 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的制作環(huán)境,4,,● 動(dòng)畫由多幅連續(xù)畫面組成，當(dāng)畫面快速、連續(xù)地播放時(shí)，由于人類眼睛存在 “視覺滯留效應(yīng)” 而產(chǎn)生動(dòng)感。,,什么是動(dòng)畫,,4.1.1 什么是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫,5,,,●,最原始的動(dòng)畫,1831年，法國(guó)人約瑟夫· 安東尼· 普拉特奧(Joseph Antoine Plateau) 在一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上按照順序畫了一些圖片,6,,,●,動(dòng)畫的歷史,1906年 美國(guó)人J

3、3;斯泰瓦德（J·Steward）制作了一部名叫“滑稽面孔的幽默 形象”的短片，非常接近現(xiàn)代動(dòng)畫概念,1908年 法國(guó)人Emile Cohl首創(chuàng)用負(fù)片制作動(dòng)畫影片，負(fù)片從概念上解決了 影片載體的問題，為今后動(dòng)畫片的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),1909年 美國(guó)人Winsor McCay用一萬張圖片表現(xiàn)一段動(dòng)畫故事，這是迄今 為止世界上

4、公認(rèn)的第一部真正的動(dòng)畫短片,1915年 美國(guó)人Eerl Hurd創(chuàng)造了在賽珞璐片上畫動(dòng)畫片，再拍成膠片電影 的動(dòng)畫制作工藝，這種工藝一直沿用至今,1928年 美國(guó)人華特·迪斯尼 (Walt Disney) 完善了動(dòng)畫體系和制作工藝，被 譽(yù)為商業(yè)動(dòng)畫影片之父，他把動(dòng)畫影片推向顛峰,今 天 動(dòng)畫本質(zhì)沒有多大變化，而動(dòng)畫制作手段卻發(fā)生了巨大變化，

5、 如：電腦動(dòng)畫、電腦特技動(dòng)畫,7,動(dòng)畫的構(gòu)成規(guī)則,1) 動(dòng)畫由多畫面組成，并且畫面必須連續(xù)2) 畫面之間的內(nèi)容必須存在差異3) 畫面表現(xiàn)的動(dòng)作必須連續(xù)，即后一幅畫面是前一幅畫面的繼續(xù),,,8,,●,全動(dòng)畫與半動(dòng)畫,● 半動(dòng)畫 ——又名“有限動(dòng)畫”，為追求經(jīng)濟(jì)效益，6幀／s的動(dòng)畫,1 2 3

6、 4 5 6,9,傳統(tǒng)動(dòng)畫,,6) 上色人員為賽珞璐片上色,,● 傳統(tǒng)動(dòng)畫是怎樣制成的,●,10,計(jì)算機(jī)動(dòng)畫,,●,,● 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的發(fā)展,11,計(jì)算機(jī)動(dòng)畫是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一系列的畫面，其中當(dāng)前幀畫面是對(duì)前一幀的部

7、分修改，是采用連續(xù)播放靜止圖像的方法產(chǎn)生景物運(yùn)動(dòng)的效果。這里的運(yùn)動(dòng)泛指使畫面發(fā)生改變的所有動(dòng)作，比如放大、縮小、變形、旋轉(zhuǎn)、顏色變化等。,計(jì)算機(jī)動(dòng)畫,12,,由多幀連續(xù)圖像組成的動(dòng)畫效果,13,計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的特點(diǎn),動(dòng)畫是指把一些原本沒有生命（不活動(dòng)）的東西，經(jīng)過制作成影片并放映后，成為有生命的東西。因此，廣義的動(dòng)畫包含了“剪紙片、木偶片”等藝術(shù)形式。在中國(guó)它們也被稱為“美術(shù)片”或“卡通片”。它們最重要的特征有兩點(diǎn)： 它們的影像是用電影膠

8、片或錄影帶以逐格記錄的方式制作出來的。 這些影像的“動(dòng)作”是利用設(shè)計(jì)者的想像和虛幻創(chuàng)造出來的，而不是原本就存在由攝影機(jī)記錄下來的景物。,14,動(dòng)畫與運(yùn)動(dòng)是分不開的，可以說運(yùn)動(dòng)是動(dòng)畫的本質(zhì)，動(dòng)畫是運(yùn)動(dòng)的藝術(shù)。以傳統(tǒng)的電影膠片為例，動(dòng)畫是一門通過在連續(xù)多格的膠片上拍攝一系列單個(gè)畫面，從而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)視覺的技術(shù)和藝術(shù)，這種視覺是通過將膠片以一定的速率放映的形式體現(xiàn)出來的。一般說來，動(dòng)畫是一種動(dòng)態(tài)生成一系列相關(guān)畫面的處理方法，其中的每一幅與前一幅

9、略有不同。,計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的視覺原理,15,電影中動(dòng)畫的播放速度是24幀/秒，畫面中的情景是連續(xù)和流暢的。但仔細(xì)觀看電影膠片會(huì)發(fā)現(xiàn)畫面并不連續(xù)。只有以一定的速率把膠片投影到銀幕上才有運(yùn)動(dòng)的效果，這種現(xiàn)象可由視覺滯留原理來解釋，即人眼所看到的影像會(huì)在視網(wǎng)膜上滯留十分之一秒。這是動(dòng)畫制作的主要理論基礎(chǔ)。,16,4.1.2 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的分類,1. 按系統(tǒng)的功能強(qiáng)弱分為5級(jí)： 第一等級(jí)：只用于交互產(chǎn)生、著色、存儲(chǔ)、檢索和修改圖像，

10、由于不考慮時(shí)間因素,相當(dāng)于一個(gè)圖像編輯器 第二等級(jí)：實(shí)現(xiàn)中間幀的計(jì)算，并能使物體沿著某條軌跡運(yùn)動(dòng)，可代替人工制作中間幀。 第三等級(jí)：可以提供一些形體的操作(平移、旋轉(zhuǎn)等)，同時(shí)也包括虛擬攝像機(jī)的操作(鏡頭推移、傾斜變化等),17,第四等級(jí)：提供了定義角色的方法，這些角色具有自己的運(yùn)動(dòng)特色。 第五等級(jí)：智能動(dòng)畫系統(tǒng)，系統(tǒng)可以自學(xué)習(xí)。 前四個(gè)等級(jí)的動(dòng)畫系統(tǒng)已有許多商品化的產(chǎn)品問

11、世，而智能動(dòng)畫系統(tǒng)正在研究中?，F(xiàn)在又出現(xiàn)了一些新的研究方向，像人工生命、虛擬生物等。,18,2. 按運(yùn)動(dòng)的控制方法分為關(guān)鍵幀動(dòng)畫和算法動(dòng)畫： 關(guān)鍵幀動(dòng)畫是通過一組關(guān)鍵幀或關(guān)鍵參數(shù)值得到中間的動(dòng)畫幀序列。二維形狀插值——插值關(guān)鍵幀本身關(guān)鍵參數(shù)插值——插值物體模型的關(guān)鍵參數(shù)值 算法動(dòng)畫又稱模型動(dòng)畫或過程動(dòng)畫，是采用算法實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)控制或模擬攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制，一般適用于三維動(dòng)畫。 運(yùn)動(dòng)學(xué)算法 動(dòng)力學(xué)算法 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)

12、算法 逆動(dòng)力學(xué)算法 隨機(jī)運(yùn)動(dòng)算法,19,3. 按動(dòng)畫制作原理分為二維和三維動(dòng)畫： 二維動(dòng)畫(計(jì)算機(jī)輔助動(dòng)畫)：用來實(shí)現(xiàn)中間幀生成，即根據(jù)兩個(gè)關(guān)鍵幀生成所需的中間幀(插補(bǔ)技術(shù))。從功能上看，屬于第二等級(jí)。 三維動(dòng)畫(計(jì)算機(jī)生成動(dòng)畫)：是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來模擬真實(shí)的三維空間，從功能上看，屬于第三、四等級(jí)。 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫真正具有生命力是由于三維動(dòng)畫的出現(xiàn)，它與二維動(dòng)畫相比有一定的真實(shí)性，同時(shí)與真

13、實(shí)物體相比又具有虛擬性，二者構(gòu)成了三維動(dòng)畫所特有的性質(zhì)，即虛擬真實(shí)性。,20,4.1.3 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的應(yīng)用,21,1.影視與廣告 主要用于制作電視廣告、卡通片、電影片頭和電影特技等。 影視廣告：計(jì)算機(jī)動(dòng)畫可制作出神奇的視覺效果，以取得特殊宣傳效果和藝術(shù)感染力。 玩具總動(dòng)員：沒有真人演員表演故事片，這部長(zhǎng)達(dá)77分鐘的影片全部由計(jì)算機(jī)動(dòng)畫和計(jì)算機(jī)合成圖像組成。 侏羅紀(jì)公園：是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫在影視制作中的得意之

14、作，曾獲奧斯卡最佳視覺效果獎(jiǎng)。,22,2.科學(xué)計(jì)算與工程設(shè)計(jì) 科學(xué)計(jì)算可視化：通過計(jì)算機(jī)動(dòng)畫以直觀的方式將科學(xué)計(jì)算過程及結(jié)果轉(zhuǎn)換為幾何圖形圖像顯示出來，便于研究和交互處理。 工程設(shè)計(jì)：工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完后，指定立體模型材質(zhì)，制作三維動(dòng)畫。如建筑行業(yè)中樓房建筑的透視和整體視覺效果。,23,24,,25,26,27,3.模擬與仿真 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)第一個(gè)用于模擬的產(chǎn)品是飛行模擬器，它在室內(nèi)就能訓(xùn)練飛行員模擬起飛和著陸，飛行

15、員可以在模擬器中操縱各種手柄，觀察各種儀器以及在舷窗能看到機(jī)場(chǎng)跑道和山、水等自然景象。 在航天、導(dǎo)彈和原子武器等復(fù)雜的系統(tǒng)工程中，先建立模型，再用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫模擬真實(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行，調(diào)節(jié)參數(shù)，獲得最佳運(yùn)行狀態(tài)。,28,,,29,4.教育與娛樂,多媒體教學(xué)：計(jì)算機(jī)動(dòng)畫為教師改進(jìn)教學(xué)手段、提高教學(xué)質(zhì)量提供了強(qiáng)有力的工具。,娛樂：利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫產(chǎn)生模擬環(huán)境，使人有身臨其境的感覺。,5.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)模擬產(chǎn)生的一個(gè)

16、三維空間的虛擬環(huán)境。人們可借助系統(tǒng)體提供的視覺、聽覺甚至嗅覺和觸覺等多種設(shè)備，身臨其境地沉侵在虛擬的環(huán)境中，就像在真實(shí)世界中。,30,硬件配置,圖形工作站或多媒體電腦● 高速CPU● 足夠大的內(nèi)存● 大量的硬盤空間,1,● 特殊的輸入輸出設(shè)備，如 掃描儀、攝像機(jī)、視頻卡等,4,4.1.4 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作環(huán)境,31,Animator Pro 平面動(dòng)畫制作軟件。用于制作幀動(dòng)畫，繪制功能強(qiáng),Animation

17、Studio 平面動(dòng)畫處理軟件。用于加工幀動(dòng)畫，處理能力強(qiáng),Flash MX 網(wǎng)頁動(dòng)畫軟件。用于繪制幀、矢量動(dòng)畫，可添加聲音,WinImage: morph 變形動(dòng)畫軟件。根據(jù)首、尾畫面自動(dòng)生成變形動(dòng)畫,GIF Construction 網(wǎng)頁動(dòng)畫軟件。把動(dòng)畫和圖片序列轉(zhuǎn)換成網(wǎng)頁動(dòng)畫,3D Studio Max 三維動(dòng)畫制作軟件。用于制作三維造型動(dòng)畫,Cool 3D

18、 三維文字動(dòng)畫軟件。用于制作幀動(dòng)畫、視頻,Maya 三維動(dòng)畫制作軟件。用于制作動(dòng)畫片、廣告、電影等,Premiere 動(dòng)畫視頻處理軟件。用于處理視頻、廣告、電影等,軟件配置,1.系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng)、高級(jí)語言、診斷程序等2.動(dòng)畫軟件,32,3D Studio MAX動(dòng)畫軟件： 3DS MAX是美國(guó)Autodesk公司在PC機(jī)上開發(fā)的實(shí)體造型、真實(shí)感顯示和動(dòng)畫制作軟件。

19、 版本：1.0/2.0/2.5/3.0/3.1/4.0/4.2/5.0/7.0,33,Softimage動(dòng)畫軟件： Softimage是加拿大Softimage公司開發(fā)的一套三維動(dòng)畫軟件，它已被廣泛應(yīng)用于電影、電視和廣告制作等領(lǐng)域。 曾轟動(dòng)一時(shí)的侏羅紀(jì)公園中栩栩如生的恐龍形象的動(dòng)作，就是該軟件設(shè)計(jì)制作的。 該軟件系統(tǒng)包括五個(gè)模塊： Model(造型) Matter(材質(zhì))

20、 Motion(運(yùn)動(dòng)) Tools(工具箱) Actor(演員系統(tǒng)),34,計(jì)算機(jī)動(dòng)畫是高科技與藝術(shù)創(chuàng)作的結(jié)合，它需要科學(xué)的設(shè)計(jì)和藝術(shù)的構(gòu)思，這些在制作之前的方案性思考，稱為創(chuàng)意，是動(dòng)畫的靈魂。 創(chuàng)意有宏觀和微觀兩個(gè)層面。 宏觀(戰(zhàn)略創(chuàng)意)：指整個(gè)設(shè)計(jì)行動(dòng)的統(tǒng)籌安排(戰(zhàn)略策劃高度)。 微觀(戰(zhàn)術(shù)創(chuàng)意)：指具體動(dòng)畫作品的意境構(gòu)思及手法選擇(小點(diǎn)子、小安排)。,一、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫創(chuàng)意的概念,

21、4.2 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的設(shè)計(jì)方法,35,創(chuàng)意技巧 創(chuàng)意不會(huì)憑空而來，需要各方面知識(shí)的積累。技巧：擬人反向夸張判斷標(biāo)準(zhǔn)： 創(chuàng)意獨(dú)特、立意新穎 主題突出、構(gòu)思完整 情節(jié)合理、定位準(zhǔn)確,36,1.動(dòng)畫時(shí)間分配的技巧 動(dòng)畫的時(shí)間：動(dòng)作需要多少幀完成（放映速度固定） 飄動(dòng)的旗幟：6幀 雪花：3種，兩秒 急速跑步：4幀 快跑動(dòng)作：8幀 慢跑：12幀 大象：

22、1-1.5秒 貓：0.5 秒 老鷹：9幀 小麻雀：2幀,二、動(dòng)作的設(shè)計(jì)與創(chuàng)意,37,2.自然物體規(guī)律及設(shè)計(jì) 旋轉(zhuǎn)物體：當(dāng)物體拋向空中時(shí)，其重心沿拋物線運(yùn)動(dòng)，到頂點(diǎn)時(shí)速度減慢，下降時(shí)速度加快 強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)：為了強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)，有時(shí)要加入一些視覺效果。 如開槍射擊時(shí)槍管突然后退，射擊本身是通過很強(qiáng)烈的猛推效果和隨槍管再?zèng)_向前時(shí)一股較慢的噴煙在視覺上展現(xiàn)的。,38,振動(dòng)物體： ①快速振動(dòng)

23、 彈簧片的震動(dòng) ②柔性振動(dòng) 旗幟的飄動(dòng),39,3.動(dòng)物動(dòng)作規(guī)律及設(shè)計(jì) 鳥類：鳥越大，動(dòng)作越慢 鳥越小，動(dòng)作越快 翅膀越大，鳥軀干上下運(yùn)動(dòng)越明顯,40,昆蟲：昆蟲翅膀的扇動(dòng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于普通鳥類，利用翅膀模糊技術(shù)（如蜜蜂）。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)先勾勒出路線。,41,獸類：四條腿的獸類在運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須注意前腿動(dòng)作如何與后腿動(dòng)作相配合。如牛的右前腿向前時(shí)，右后腿在后；在右前腿向后時(shí)

24、，右后腿向前。,42,3.人物動(dòng)作規(guī)律及設(shè)計(jì) 人的走路動(dòng)作：左右兩腳交替向前；為了求得平衡，當(dāng)左腳向前時(shí)左手向后擺動(dòng)，當(dāng)右腳向前時(shí)右手向后擺動(dòng)。,43,人的奔跑動(dòng)作：身體中心前傾，手臂成屈曲狀，兩手自然握拳，雙腳的跨步動(dòng)作幅度較大，頭的高低變化也比走路動(dòng)作大。,44,人的面部表情：面部的動(dòng)作變化能體現(xiàn)人物的情緒和性格，但也更加復(fù)雜。,45,,46,1.片頭設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度 電視欄目片頭：20s 電視臺(tái)臺(tái)標(biāo)：30s

25、 明白的片頭長(zhǎng)度：12s 印象感：0.4s 形象感:0.7s 分辨微小動(dòng)作:1s 靜止畫面，想看其他畫面:3-5s 靜止畫面，產(chǎn)生厭煩感:>5s,三、片頭的設(shè)計(jì)與創(chuàng)意,47,2.電影片頭的設(shè)計(jì) 電影片頭可以通過把影片最扣人心弦的核心展示出來，可只提問題不解決問題，以造成一定的懸念使觀眾急于相探索其中的究竟。 右圖是第十一屆亞運(yùn)會(huì)“體育大舞臺(tái)”電影片頭的一個(gè)鏡頭。,48,

26、3.電視片頭的設(shè)計(jì) 電視節(jié)目片頭：5,10,15,20,60秒 電視欄目片頭：12-20秒，字幕是欄目片頭設(shè)計(jì)中主要的藝術(shù)設(shè)計(jì)形象。 4.電視廣告的設(shè)計(jì) 電視廣告通過近在咫尺的屏幕，能使觀眾見其形而聞其聲，具有極大的感染力。 制作電視廣告，要讓觀眾接受重點(diǎn)內(nèi)容，除必要重復(fù)外，還應(yīng)多選中、近鏡頭。,49,4.3實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的主要技術(shù)方法,1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫2 路徑動(dòng)畫3 變形動(dòng)畫4 過程動(dòng)畫5

27、 粒子動(dòng)畫6 人物動(dòng)畫,50,1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫,動(dòng)畫制作中的一段連續(xù)畫面是由一系列靜止的畫面來表現(xiàn)的，但在制作過程中并不需要逐個(gè)畫面進(jìn)行繪制，只需選出少數(shù)幾個(gè)畫面加以繪制。被選出的畫面一般都出現(xiàn)在動(dòng)作變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，對(duì)這段連續(xù)的動(dòng)作起著關(guān)鍵的控制作用，因此稱為關(guān)鍵幀(Key Frame)。 關(guān)鍵幀技術(shù)是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫中最基本并且運(yùn)用最廣泛的方法。,51,,,第1幀和第8幀是關(guān)鍵幀，其余各幀(2-7幀)可由插值算法生成,繪制出關(guān)鍵幀

28、之后，再由計(jì)算機(jī)對(duì)關(guān)鍵幀進(jìn)行插值，插入中間畫面，就完成了動(dòng)畫制作，因此稱作關(guān)鍵幀動(dòng)畫。,52,2 路徑動(dòng)畫,路徑動(dòng)畫就是由用戶根據(jù)需要設(shè)好一個(gè)路徑后，使場(chǎng)景中的對(duì)象沿路徑運(yùn)動(dòng)。比如模擬飛機(jī)的飛行、魚的游動(dòng)等都可以使用路徑動(dòng)畫來制作。 運(yùn)動(dòng)路徑是用戶畫出的動(dòng)畫對(duì)象運(yùn)動(dòng)的曲線，由關(guān)鍵點(diǎn)控制。,53,3 變形動(dòng)畫,變形可以是二維或三維的，基于圖像的Morph變形是一種常用的二維動(dòng)畫技術(shù)。有兩種形式：圖像之間的插值變形(Morph)

29、和圖像本身的變形(Warp)。 圖像本身變形方法：先定義圖像的特征結(jié)構(gòu)，然后按特征結(jié)構(gòu)變形圖像。 兩幅圖像間的變形方法：先分別按特征結(jié)構(gòu)對(duì)兩幅原圖像本身做變形操作，然后從不同的方向漸隱漸顯地得到兩個(gè)圖像系列，最后合成變形結(jié)果。,54,圖像的特征結(jié)構(gòu)是由結(jié)構(gòu)矢量構(gòu)成的對(duì)圖像框架的描述結(jié)構(gòu)，比如，兩個(gè)畫面之間的對(duì)應(yīng)點(diǎn)關(guān)系。,變形動(dòng)畫,55,4 過程動(dòng)畫,過程動(dòng)畫指的是動(dòng)畫中物體的運(yùn)動(dòng)或變形用一個(gè)過程來描述。

30、在過程動(dòng)畫中，物體的變形要基于一定的數(shù)學(xué)模型或物理規(guī)律。 簡(jiǎn)單的過程動(dòng)畫是用一個(gè)數(shù)學(xué)模型去控制物體的幾何形狀和運(yùn)動(dòng)，如水波的運(yùn)動(dòng)；復(fù)雜的過程動(dòng)畫包括物體的變形、彈性理論、碰撞檢測(cè)等。,過程動(dòng)畫模擬的水波效果,56,5 粒子動(dòng)畫,對(duì)一些隨機(jī)景物(如火焰、氣流、瀑布等)的描述，可采用粒子系統(tǒng)的原理，將隨機(jī)景物想象成由大量的具有一定屬性的粒子構(gòu)成，每個(gè)粒子都有自己的粒子參數(shù)，如初速度、加速度、運(yùn)動(dòng)軌跡和生命周期等，它們決定了隨機(jī)景物

31、的變化。,粒子動(dòng)畫創(chuàng)作的真實(shí)感云層,57,6 人物動(dòng)畫,人物動(dòng)畫技術(shù)一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的難題，目前常用的有運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)、三維掃描技術(shù)。 運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)是通過分析人體運(yùn)動(dòng)序列圖像來提取人體關(guān)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，從而得到人體的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，因此能夠獲得完全真實(shí)的人體動(dòng)畫。 左圖是一個(gè)被貼了標(biāo)示物(白色小球)的演員在場(chǎng)地中跑步，右圖是Vicon370系統(tǒng)所采用的特殊紅外照相機(jī)，只捕捉白色標(biāo)示物。,58,三維掃描技術(shù)又稱為三維數(shù)字化

32、技術(shù)，它能對(duì)立體的實(shí)物進(jìn)行三維掃描，迅速獲得物體表面各采樣點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)和色彩信息，從而得到物體的三維彩色數(shù)字模型。部分特殊的三維掃描裝置甚至能得到物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。,三維激光掃描成像,三維掃描儀,59,4.3 矢量動(dòng)畫制作軟件,4.3.1 Flash MX 概述,4.3.2 Flash MX 基本操作,4.3.3 圖形與圖像的繪制,4.3.4 元件與圖庫(kù),4.3.5 Flash MX 動(dòng)畫制作,60,4.3.1 Flash

33、MX 概述,Flash是由美國(guó)Macromedia公司出品的用于矢量圖編輯和動(dòng)畫創(chuàng)作的專業(yè)軟件。 Flash號(hào)稱“網(wǎng)頁制作三劍客”(Dreamweaver、Fireworks和Flash）之一。它以其強(qiáng)大的矢量動(dòng)畫制作和靈活的交互功能，成為多媒體網(wǎng)頁動(dòng)畫制作軟件的主流，逐漸占據(jù)了網(wǎng)絡(luò)廣告的主體地位。它的動(dòng)畫文件格式SWF甚至已經(jīng)成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫的標(biāo)準(zhǔn)格式。,61,Flash MX 的窗口組成,62,,,63,場(chǎng)景和工作區(qū)

34、,場(chǎng)景：是用戶在創(chuàng)作時(shí)觀看自己作品的場(chǎng)所，也是用戶對(duì)動(dòng)畫中的對(duì)像進(jìn)行編輯和修改的場(chǎng)所。工作區(qū)：是場(chǎng)景周圍的灰色區(qū)域，通常用作動(dòng)畫的開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)的設(shè)置。即動(dòng)畫對(duì)像進(jìn)入和退出場(chǎng)景時(shí)的位置設(shè)置。,64,時(shí)間軸面板（一）,65,時(shí)間軸面板（二）,66,幀動(dòng)作面板,屬性面板,67,4.3.2 Flash MX 基本操作,2.導(dǎo)入對(duì)象:【文件】|【導(dǎo)入】，執(zhí)行命令前要先在時(shí)間軸上確定導(dǎo)入文件所在的幀。,3.預(yù)覽動(dòng)畫：【控制】|【測(cè)試影片】，或按

35、下【Ctrl+Enter】組合鍵。,4.輸出動(dòng)畫：【文件】|【導(dǎo)出影片】，導(dǎo)出文件的默認(rèn)格式是*.swf。,1.創(chuàng)建Flash文件:【文件】|【新建】。在開始制作Flash動(dòng)畫前，應(yīng)該通過屬性面板確定屏幕大小等屬性。,68,4.3.3 圖形與圖像的繪制,1、繪圖工具2.圖形編輯,69,1.繪圖工具,直線工具：用來繪制任意的矢量線段。 鋼筆工具：用來繪制任意形狀的圖形，通過拖動(dòng)調(diào)節(jié)桿調(diào)整曲線的弧度。 橢圓

36、工具：繪制實(shí)心或空心的橢圓，繪制過程中按住Shift鍵可以繪制正圓。 矩形工具：繪制長(zhǎng)方形，繪制過程中按住Shift鍵可以繪制正方形，選中選項(xiàng)區(qū)中的〔圓角矩形半徑〕按鈕，可以繪制圓角矩形。 鉛筆工具：繪制矢量線段和各種圖形。 文本工具：輸入文字。 選擇一種工具后，可以通過屬性面板修改所選工具的相關(guān)屬性。,70,2.圖形編輯工具,箭頭工具：可以選取對(duì)象、移動(dòng)對(duì)象以及改變對(duì)

37、象的形狀，將鼠標(biāo)移到圖形的邊緣，按下左鍵拖動(dòng)就可以改變圖形的形狀。 選取工具：用來編輯對(duì)象的形狀，將鼠標(biāo)移到對(duì)象的邊緣單擊后出現(xiàn)許多控制點(diǎn)，調(diào)整控制點(diǎn)可改變圖形的形狀。 套索工具：可以拖動(dòng)出任意形狀的選取范圍，而箭頭工具只能拖動(dòng)出矩形范圍。 橡皮工具：擦除對(duì)象，有多種擦除方式。 自由轉(zhuǎn)換工具：對(duì)對(duì)象進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放、扭曲等變形操作。 填充轉(zhuǎn)換工具：對(duì)圖形進(jìn)行各

38、種填充顏色的變形處理。,71,4.3.4 元件與圖庫(kù),72,元件是指用戶在Flash中創(chuàng)建的圖形、按鈕和影片剪輯三種元素。元件創(chuàng)建后會(huì)自動(dòng)添加到當(dāng)前文件的庫(kù)中，可以在當(dāng)前文件或其他文件中重復(fù)使用。 圖形元件用于創(chuàng)建可反復(fù)使用的圖形；按鈕元件用于創(chuàng)建動(dòng)畫的交互控制按鈕，以響應(yīng)鼠標(biāo)事件；影片剪輯元件本身也是一個(gè)動(dòng)畫，可獨(dú)立播放。,1.元件概述,73,創(chuàng)建元件：選擇〔插入〕|〔新建元件〕命令，打開創(chuàng)建新元件對(duì)話框進(jìn)行設(shè)置。

39、 選擇元件： ①在元件編輯窗口中單擊〔場(chǎng)景1〕，切換至場(chǎng)景1窗口。 ② 選擇〔窗口〕|〔庫(kù)〕命令，打開庫(kù)面板。 ③ 將選中的元件拖入場(chǎng)景中即可。 編輯元件：雙擊元件進(jìn)入元件窗口中編輯；在元件的屬性面板中設(shè)置元件的顏色和效果。,2. 元件操作,74,3.使用圖庫(kù),圖庫(kù)用于存放和組織可重復(fù)使用的元件。將元件從圖庫(kù)拖入場(chǎng)景中，就生成了該元件的一個(gè)實(shí)例。實(shí)例是元件的復(fù)制

40、品，元件本身仍存放在圖庫(kù)中，對(duì)實(shí)例的修改不會(huì)影響圖庫(kù)中元件的屬性，但改變?cè)膶傩?，?shí)例的屬性也隨之變化。,打開庫(kù)面板：〔窗口〕|〔庫(kù)〕命令。,75,4.3.5 Flash 動(dòng)畫制作,76,1.動(dòng)畫組成,Flash動(dòng)畫由幀、圖層及場(chǎng)景組成。 幀是存放動(dòng)畫元件的地方，同時(shí)設(shè)定影片的長(zhǎng)度。 圖層用于區(qū)分不同的動(dòng)畫元件，控制動(dòng)畫中元件的出現(xiàn)順序，設(shè)定每一元件的運(yùn)動(dòng)軌跡。 場(chǎng)景的功能：有如舞臺(tái)劇

41、的每一幕,77,2.動(dòng)畫類型,動(dòng)畫類型：逐幀動(dòng)畫和補(bǔ)間動(dòng)畫。 逐幀動(dòng)畫是將動(dòng)畫中的運(yùn)動(dòng)部分分解成多個(gè)動(dòng)作，然后在連續(xù)的幀上逐個(gè)制作這些分解動(dòng)作。 補(bǔ)間動(dòng)畫只需要制作連續(xù)動(dòng)作的第一幀和最后一幀的內(nèi)容，中間幀的動(dòng)畫過程由Flash自動(dòng)完成。,78,補(bǔ)間動(dòng)畫分為運(yùn)動(dòng)漸變動(dòng)畫(動(dòng)作補(bǔ)間)和形狀漸變動(dòng)畫(形狀補(bǔ)間)，二者最重要的差別在于作用對(duì)象不同。 運(yùn)動(dòng)漸變動(dòng)畫必須作用在元件、群組對(duì)象、文字對(duì)象、位圖

42、上，可以制作出引導(dǎo)動(dòng)畫（路徑動(dòng)畫）的特殊效果。 形狀漸變動(dòng)畫只能作用在矢量圖形上，可以制作出遮罩動(dòng)畫的特殊效果。,79,80,3.制作流程,新建文件并安排場(chǎng)景：通過屬性面板確定動(dòng)畫的屏幕大小和播放速度 插入動(dòng)畫對(duì)象：圖形、群組、文字、位圖、元件、聲音等媒體素材 設(shè)定動(dòng)畫效果并測(cè)試動(dòng)畫保存文件，輸出動(dòng)畫,81,4.注意問題,多運(yùn)用補(bǔ)間動(dòng)畫設(shè)計(jì)動(dòng)畫效果，減少逐幀動(dòng)畫中關(guān)鍵幀的數(shù)量 盡量將動(dòng)畫對(duì)象創(chuàng)建成元件 多使用圖庫(kù)