基于Maya的人物角色行走运动的设计
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Maya动画课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解Maya软件中动画制作的基本原理和操作流程。
2. 学生掌握关键帧设置、动画曲线编辑、角色绑定和动画控制器等核心概念。
3. 学生了解并掌握动画运动规律,如重力、惯性、弹跳等物理现象的模拟。
技能目标:1. 学生能够独立操作Maya软件,完成基础角色的行走、跑步、跳跃等动作动画制作。
2. 学生通过实践学会分析并解决动画制作过程中遇到的技术问题。
3. 学生掌握动画项目的时间管理和协作沟通技巧,形成团队合作的初步意识。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对动画制作的兴趣,激发创新思维,提高审美能力。
2. 学生通过动画创作,学会观察生活,关注细节,培养耐心和细心的品质。
3. 学生在团队协作中,学会相互尊重、支持和帮助,形成积极向上的学习氛围。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,注重学生动手能力和创新思维的培养。
学生特点:六年级学生,具备一定的计算机操作基础,对动画制作有一定兴趣,好奇心强,喜欢探索新事物。
教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践相结合,强调操作技能的培养,同时关注学生情感态度价值观的引导。
通过分解课程目标为具体的学习成果,使学生在完成课程学习后,具备一定的动画制作能力和团队协作意识。
二、教学内容1. Maya软件基础操作:介绍界面布局、工具栏、视图操作等基本功能,让学生熟悉软件环境。
- 教材章节:第一章 软件概述与界面布局- 内容:界面自定义、工具栏使用、视图操作、快捷键设置。
2. 动画制作原理与流程:讲解动画制作的基本原理,如关键帧、动画曲线等,并介绍完整的动画制作流程。
- 教材章节:第二章 动画基础- 内容:关键帧设置、动画曲线编辑、时间滑块的使用、动画预览。
3. 角色绑定与控制器:学习角色绑定方法,掌握控制器的基本使用。
- 教材章节:第三章 角色绑定与控制器- 内容:骨骼与关节、控制器创建与编辑、约束与驱动。
4. 动画运动规律:学习重力、惯性、弹跳等物理现象在动画中的模拟。
MAYA软件的动画角色设计和实现Maya软件是一款强大的三维计算机图形软件,它广泛用于电影、视频游戏、动画等领域的角色设计和实现。
在Maya中,设计师可以使用各种工具和功能来创建精美、逼真的动画角色,包括建模、绑定、动画、渲染等方面。
下面将详细介绍在Maya中进行动画角色设计和实现的过程。
接下来是角色绑定的环节。
角色绑定是指将角色的模型和骨骼进行连接,使得角色可以根据骨骼的动作而产生相应的形变。
在Maya中,可以使用绑定工具和功能来完成角色绑定的工作。
首先,设计师需要在角色的模型上创建骨骼系统,通过划分关节、连接骨骼、设定约束等方式来构建骨架。
然后,将模型与骨骼进行连接,即将模型的顶点通过皮肤绑定等方法绑定到骨骼上,使得骨骼的动作可以导致模型的相应变化。
绑定完成后,可以进行一些调整和优化,如调整权重、改善皮肤绑定等,以实现更加自然和流畅的动作。
最后是角色渲染和输出。
在Maya中,可以使用渲染工具和功能将角色的模型和动画输出为图像或视频序列。
通过设定渲染参数、灯光设置、材质贴图等方式,可以实现对角色的外貌效果进行加工和改善,并生成高质量的渲染结果。
设计师可以选择不同的渲染引擎和渲染设置,如Mental Ray、Arnold、V-Ray等,以满足不同的需求。
渲染完成后,可以将渲染结果输出为图像序列或视频文件,用于后期剪辑和合成,或直接用于游戏、电影等制作中。
综上所述,Maya软件提供了丰富的工具和功能,可以实现动画角色设计和实现的全过程。
通过Maya,设计师可以进行角色建模、绑定、动画制作以及渲染输出等环节,创造出精美、逼真的动画角色形象。
Maya的强大功能和灵活性使得角色设计与实现的过程更加便捷和高效,为动画制作提供了有力支持。
Maya人物角色动画技巧动画是一种艺术形式。
3D动画的过程可以包括各种软件应用程序中的一些非常技术性的工具和工作流程。
但是像Maya这样的工具,也提供了一些非常强大的加速动画工作流程的方法。
这些工具和工作流调整可以提高你的生产力,让你更多地专注于你的项目。
我们来看一下这几个简单的工作流程小窍门。
隔离动画频道当创建动画,特别是复杂的人物动画时,你可能会在很多不同的频道发生很多动作。
人物将上下移动,从一边到另一边,以不同的轴旋转,身体的不同部位将以不同的方式和不同的时间移动。
随着所有这一切,有时可能难以确定和处理问题。
通过隔离特定通道,你可以暂时将任何与你尝试排除故障的动作,直接相关的动作禁用。
例如,假设我们想在这角色的运行周期中隔离出这个角色的边对边动作。
我们可以选择我们要查看的控件并打开Graph Editor。
在这种情况下我们要隔离的动作是Translation X。
所以我们可以选择所有其他频道并且禁用,并选择Curves>Mute Channel。
在这些频道被禁用的情况下,你只能看到角色的侧向动作,也就是Translation X,允许你根据需要调整曲线和时间。
完成后,只需选择已禁用频道,然后选择Curves>Unmute Channels,然后返回查看整个动画。
这可能是一个很好的方法来钻入问题领域,而不会影响任何其他动画曲线。
隔离部分绑定从模型的角度隔离动画不同方面的这种技术显得更便捷。
正如我们所讨论的,你的动画可能会在视觉上发生,从上半身的动作到手臂和腿的动作。
很多时候,在投入到动画的其他方面之前,最好可以先确定整体动作。
例如,如果一个角色在场景周围移动,你可以在确认腿部细节之前对上身移动的动画进行动画化。
选择你要“关闭”的身体的区域,然后进入Layer Editor。
选择Layers>Create Layer From Selected。
这将将该几何放置在其自己的图层上,允许你根据需要打开或关闭几何的可见性。
教案四:制作人型角色的走路动画 一、教学基本情况 授课基本信息 课程名称 高级动画制作技术 授课单元 04JM作人型角色的走路
动画
授课班级 授课学时 12
授课地点 授课形式 多媒体教学模式.理论+实践
参考教材、1.敦材选用 《Maya角色动画规律及设定(第2版)》杨桂民编人民邮电出版社 螃教师自编讲义
2.弁考资料 《动画师生存手册一原动画基础教程》理杳德-威廉姆斯中国背年出版社 《动画一一角色的运动和动作》克里斯-韦伯斯特人民邮电出版社 《动画师之路-经典动画原理学习手册》王博人民邮电出版社名迪士尼黄金圣典B活尔特-斯坦奇菲尔德人民邮电出版社
学内容 1 .r好走路动画的原埋(运动规律):
2 .掌握走路动画9Pose制作;
3 .制作写实人物的走路动面;
4,制作卡通风格的走路动Ah
学情分析 I、从之前的一技术操作”思维,转换到如今在熟悉相关理论之后的“设计创意”思维,这种转变造成知识点、相关技术
行时不好量化,学生容易产生迷茫、无所适从; 2、课时并不算多•课匕有限时间内.学生无法通过大量练习实现思维的转换,这需要在课前引导和课后方面下功夫: 教学平台与资源 教学目标与重 知识目标 技能目标 索质目标
教学目标 1、理解传统动用理论中关于
“人物走路”的运动规律:2、了解各种类型和风格的走路动作: 3、了解:维角色动画的制作流程
及相关概念: 4、
B1.ocking.Po1.ishingxPosing.ExtrcmcPosc∙.InBeHreenPose等概念: 5、理解写实人物走路的运动规
律和注意小项: 6、理解K通风格走路的运动规
律和注意事项:
1、观看经典动画走路相关;
2,临摹经典动画里的型要Pose:
3、制作“双胭球”的走路动:
1.制作半身行走的关位Pose: 5、进行重心网整:
6、进行腿部调整:
7,进行动箱的前期规划:
8、制作第一阶段大Pose: 9、进行下半身调整:
Maya技巧分享:如何制作逼真的角色动画?Maya技巧分享:如何制作逼真的角色动画?随着计算机技术的不断发展,动画制作变得越来越真实。
要制作逼真的角色动画,需要使用强大的三维动画软件,例如Maya。
在未来的2023年,Maya将更加强大,可以帮助动画师们实现更多的想象和创意。
下面我们将分享一些在Maya中制作逼真角色动画的技巧和经验。
1. 使用真实物理真实物理是制作逼真动画的重要因素之一。
Maya中有许多物理模拟工具,例如Hair和nCloth。
使用这些工具可以模拟人物的物理行为,例如头发、衣服和皮肤的运动。
我们可以在Maya中创建真实的布料和毛发模型,然后使用动画控制器调整它们的动作。
例如,在Maya中创建一条衬衫的布料模型,我们可以通过调整相应动画控制器的数值,让衣服在角色移动时自然地随之晃动。
我们也可以使用Hair工具创建逼真的头发,通过调整动画控制器的数值,让头发在风中飘动,或者在人物行走时跟随头部的动作。
2. 动作捕捉技术动作捕捉技术是将现实中的人物动作转化为数字形式。
Maya中的动作捕捉工具可以让我们将现实中观察到的人物动作数字化,便于我们在Maya中进行后期制作。
动作捕捉技术可以大大减少手动调整动画的时间和精力,使动画的制作更加高效。
3. 关键帧动画关键帧动画是手动调整动画的常用方法之一。
在Maya中,我们可以使用关键帧动画来调整人物的运动。
关键帧动画可以在物理模拟和动作捕捉数据之外,增加一些特殊的运动和细节。
例如,我们可以使用关键帧动画来调整人物的表情和手势,以及人物的触地动作和跳跃运动。
4. 人物模型的设计人物模型的设计对逼真动画的制作非常重要。
在Maya中,我们可以通过人物模型的设计来实现逼真的动画效果。
例如,我们可以调整人物的身体比例,改变人物的肌肉形态,或者增加人物的细节模型,如指甲和皮肤纹理等。
这些细节可以让角色看起来更加真实,使动画更加逼真。
总结在未来的2023年,Maya技术将变得更加强大,可以帮助动画师们创造更加惊人的作品。
这个文档解释如何通过编辑动画曲线来创建跑步循环。
这个过程可以在任何的3D软件中通过编辑动画曲线来实现。
文档中提到的“轴”可能因所使用的软件而发生变化。
虽然我用MAY A来做这个教程,但我会说明3d studio max中的轴。
这个练习使用的时间(帧)是20帧(每步10帧)。
软件的时间设置要调整为24帧/秒(电影)。
我们将使用20帧来简化这个练习,主要是因为主要的姿势(main pos e)是0-5-10-15-20。
引言据我所知有两种主要的动画循环的方法:姿势(pose)和分别动画身体的不同的部分。
这个教程将基于第二种方法,分别动画身体的每一个部分来创建循环运动。
首先,如果你没有用这种方法做过动画循环,而是用姿势到姿势(和我一样),用这种方法可能会有一点陌生。
一旦你理解了(方法)并且用这种方法来创建循环,最终效果将非常好。
不言而喻,这个文档的作者没有开发出这项“技术” 或者制作循环的方法,这种方法在专业动画师中是众所周知的。
要完成这个教程需要有动画曲线运用的中高级知识。
时间/间距我们在相应的轴开始动画臀部的向上和向下(TZ_3DMAX,TY_MAYA)。
上图是TY上的粗略曲线。
要获得一个好的“timing”,你需要设置更多的帧。
最重要的是(包括在循环的其他所有部分所依赖的)想象臀部是一个弹跳的球,尝试去给予其重量和节奏。
我们应该优化这个运动直到我们满意为止,但也不要过于要求自己,因为我们将在后面来优化这个动画曲线。
溜冰当我们完成臀部的运动后,我们接着来做脚的动画,就好象它是一个走循环。
这条曲线是一只脚的TZ曲线。
另一只脚的TZ曲线应该是同样的曲线,但是是反转的曲线。
我们在TZ方向上动画脚的位移,或者是相关的属性。
想象一下,当你完成这一步骤时,你应该可以看到这一段动画中的节奏。
高点姿势和过渡姿势这时候你应该保存文件。
如果我们做错了什么,我们可以恢复。
4楼好的,下一步不是调节动画曲线。
我们要用手来调姿势。
maya动画练习题Maya是一款领先的三维动画和建模软件,在影视、游戏和广告等行业广泛应用。
本文将向您介绍一些Maya动画练习题,帮助您提高在Maya中进行动画设计和创作的能力。
一、基础动画练习题1. 制作一个简单的弹跳动画:使用Maya的关键帧动画技术,制作一个球从一定高度自由落下后反弹的动画效果。
2. 制作一个旋转动画:使用Maya的旋转工具和时间轴控制,制作一个物体绕自身轴心旋转的动画效果。
3. 制作一个路径动画:使用Maya的路径动画工具,创建一条路径并使物体沿路径运动,展示物体的平滑移动效果。
二、高级动画练习题4. 制作一个人物行走动画:使用Maya的骨骼绑定和权重调整功能,制作一个人物行走的动画效果,注意在动画中体现出重心和步态的自然变化。
5. 制作一个水流效果动画:使用Maya的粒子和流体模拟技术,模拟水流动的效果,并添加逼真的水面波浪效果。
6. 制作一个角色表演动画:使用Maya的表情绑定和形状关键帧调整功能,制作一个角色进行表演的动画效果,可以展示角色的情感和动作。
三、创意动画练习题7. 制作一个时间流逝动画:使用Maya的时间轴控制和材质动画功能,制作一个场景在时间推移下发生变化的动画效果,可以是一个季节的变化或者城市的日夜交替等。
8. 制作一个物体变形动画:使用Maya的形状调整和动画曲线编辑功能,制作一个物体在动画过程中形状发生变化的动画效果,可以是一个球变成方块或者动物的形态变化等。
9. 制作一个抽象动画:使用Maya的粒子和几何体编辑功能,创作一个没有具体对象的抽象动画,通过形状、颜色和动态效果等元素表达出自己的创意和情感。
通过完成以上Maya动画练习题,您将能够提升自己的动画制作技巧和艺术创造力。
希望这些练习题能够帮助您在Maya中探索更多可能性,并创作出精彩的动画作品!。
Maya 7.0 骨骼动画-骨骼动力学骨骼制作标志着用户已进入到高级特征动画制作的领域,在 Maya 中使用骨骼比较容易,但也有可能变得复杂。
在我们为骨骼制作动画之前,首先要了解动力学的一些属性,这对于制作好的骨骼动画至关重要。
正向动力学Forward Kinematics 对于处理诸如行走时手臂的摆动或人转身时脊柱的旋转之类的自由运动是非常有效的。
对于 Forward Kinematics ,主要关心的是给动画正确建立关节,下面就用 Joint 工具来建立一个人体骨骼。
首先要做的是创建有骨骼的腿部,这需要放置腿、膝和足关节。
具体操作步骤如下:(1) 执行Skeleton → Joint Tool 命令,单击 Reset Tool 将所有的选项都设置为默认状态,然后执行 Auto Joint Limits 。
(2) 进入侧视图,按住 X 键并单击关节,将它捕捉到栅格上,如图 13-8 所示。
创建完所有的关节后,按 Enter 键完成制作。
提示:在关节创建过程中的任何时候,用户可以用鼠标中键拖动以调整创建的最后一个关节的位置,或者用向上箭头键回到其他关节。
注意:如果返回少许几个关节,并用鼠标左键单击的话,就会在关节外得到另一个关节分支。
图 13-8 创建骨骼(3) 分别给关节命名为 Lleg , Lknee 和 Lfoot(L 代表左的意思 ) 。
现在没必要考虑关节链中的最后一个关节,因为现在还用不上。
(4) 进入透视图,执行膝或足关节并试着转动它,这时可以发现它仅能绕 Z 轴旋转,且对 Z 旋转还有一个限制。
用 Auto Joint Limit 设置可以创建一个 Hinge 关节,这种关节旋转时不会通过父关节或者说该关节弯曲不会超过 180 度。
因此,和膝关节一起使用是最好不过了,如图 13-9 所示。
如果还要使足绕关节 X 或 Y 轴旋转,可以在 Attribute Editor 中进行设置。
腿部骨骼运动1,创建好骨骼2,设置IK胯部至脚踝,脚踝至脚心,脚心至脚尖各连接一个,分别为IK1,IK2,IK33,打开Outliner,在Display下钩选上Shapes4,创建控制器,则在Outliner中自动生成一个组按下Insert键,按住V键,把控制器中心吸附到IK1 中心,复制两组控制器,分别吸附到IK2和IK3上5,把默认的Locator组内内容清空,把IK1 和IK2节点拖动到Locator1 组中(按住鼠标中键)同理把IK3节点拖动到locator2中6,在视图窗口把Locator1组中心移动吸附到脚心位置,再在Outliner中把Locator1和Locator2两个组移动到Locator3组中然后在视图窗口把Locator3组中心移动吸附到脚跟位置。
此时可通过三个Locator组的运动控制整个腿部和足部运动7,为了更直观控制人物运动,需要通过创建视图窗口的控制器(NURBS曲线),用它来控制。
创建一个NURBS环,调整好形状,置于脚底然后在Outliner中,把Locator3和新建的NURBS环建立父子关系,NURBS环为父,Locator3为子此时在视图窗口中可以通过对NURBS环的移动旋转等操作大体实现脚部的运动8,此时要考虑诸如脚尖的弯曲和脚跟的抬动还不能控制,需要进行添加属性控制。
选中NURBS环,在属性栏右击→Attributes→Add Attributes,如下图建立对足尖的属性添加,如下图Min和Max分别表示最小值和最大值,Default表示默认值,即不作改变时的状态属性栏中多出一行Tip属性9,下面建立NURBS环Tip属性的驱动执行Animate→Set Driven Key→Set,打开Set Driven Key窗口,选中NURBS环,点击Load Driver,把其作为驱动物体,在Outliner中选中Locator2,点击Load Driven,把其作为被驱动物体。
人物跑步动画【教学目的】介绍人物跑步的基本运动规律,【学习重点】跑步的基本运动规律1 跑步的基本原理1.1 跑步与走路的区别前面介绍了走路的动画的制作,跑步的制作方式和走路的方式是一样的,但是我们怎样来区别这两个动作的不同呢!虽然跑步在日常生活中经常看见,但是我们可能从来没有仔细的分析每一个动作。
现在我们再来简单的说一下走路的动作。
首先,走路只有一只脚是离开地面的,而且走路有两只脚同时接触地面的一段时间,虽然很短。
但是跑步就不一样,下面我们来看一下区别。
跑步中的某些点,比如说位置 1,2或者是3,两只脚都离开了地面。
做一个快速行走——如果总是一只脚着地,我们就跑不起来——我们的得到是一个非常快速的步行。
(每秒钟4步。
)(图)但是如果仅仅使6号画面离开地面,我们就可以得到一个跑步的动作。
(图)我们不用那样做,但是那是区别步行和跑步的一个特征。
这是一个更生动一些的跑步的动作,几乎和上面的那个图片是一样的,只是胳膊和腿部摆动幅度更大一些,还有一帧两只脚同时离开地面。
虽然只有这一点区别,但是我们看起来比上面的图片,更像跑步很多。
我们可以使用同样的图画,把最低点放在3号位置,把最高点点放在紧挨着它的4号位置(图),现在再比较一下上面的那张图,是不是更生动了。
这是一个比较夸张,卡通成分更多一些的动作,一个卡通的跑步动作——但是有两个位置(5.6)两只脚都离开了地面,这个跑步的动作就激烈很多然后我们就要加上强烈的胳膊摆动。
这样我们得到一个比较激烈的跑步动画。
(图)通过这些我们知道了跑步和走路的区别,这样我们在做起动画来的时候就会方便得多,该在什么地方,把pose调到什么样,我们做到心中有数,不会被别人说,你做的这个好像和走路差不多,或者说做得像跳跃。
1.2 跑步的时间那么跑步的时间到底有多快呢?我们走路的一般速度是3秒2-4步,如果按每秒24帧,那就是12-16帧左右一步,年纪大的老人,或者无精打采的走路时间可能会花得很多。
3Dmax角色动画技巧:制作逼真的人体行走动作制作逼真的人体行走动作是3Dmax角色动画中的一个重要技巧。
下面将为你详细讲解制作逼真人体行走动作的步骤和技巧。
步骤一:准备工作1. 导入人体模型:首先需要导入合适的人体模型,可以选择3Dmax内置的人体模型,或者导入自己制作的人体模型。
2. 设置控制器:为人体模型添加骨骼结构,并设置控制器来控制骨骼的运动,如骨骼链、反向运动学等。
步骤二:分解动作1. 分析行走动作:观察现实生活中的人体行走动作,注意重心的移动、身体的姿态变化等细节。
2. 分解动作:将行走动作分解为一系列关键帧,包括起始姿势、前进姿势、抬脚、放脚、着地等动作。
步骤三:制作关键帧1. 起始姿势:确定人体模型的起始姿势,即行走前的静止姿势。
2. 前进姿势:将人体模型调整为行走前进的姿势,包括腿的弯曲、胳膊的摆动等。
3. 抬脚和放脚:通过控制器调整人体模型的腿部骨骼,让一只脚抬起并放下,模拟行走动作。
4. 着地:通过控制器调整人体模型的骨骼,让抬起的脚着地。
步骤四:平滑动作1. 添加过渡动作:在关键帧之间添加过渡动作,使得行走动作更加流畅,如缓冲、加速等。
2. 调整曲线:通过编辑曲线调整关键帧之间的插值,使得动作过程更加自然。
步骤五:细节处理1. 身体姿态:通过调整人体模型的姿势、角度等细节,使得行走动作更加逼真。
2. 脚步轨迹:注意设置脚部骨骼的轨迹,使得脚在行走过程中的落地和抬起过程看起来更加自然。
步骤六:渲染和导出动画1. 设置摄像机:通过设置合适的摄像机角度和参数,选择最佳的视角来渲染动画。
2. 添加材质和贴图:为人体模型添加适当的材质和贴图,增加视觉效果和细节。
3. 渲染场景:通过3Dmax内置的渲染器,渲染出动画的每一帧图像。
4. 导出动画:将渲染好的动画导出为视频格式,如AVI或MP4,以便在其他平台或软件中播放。
以上便是制作逼真的人体行走动作的基本步骤和技巧。
通过分解动作、制作关键帧、平滑动作、处理细节以及最后的渲染和导出,可以制作出逼真自然的人体行走动画。
计算机与现代化 2010年第3期J I S UANJ I Y U X I A NDA I HUA总第175期文章编号:100622475(2010)0320023203收稿日期:2009211201作者简介:邱亚萍(19842),女,江西临川人,集美大学诚毅学院助教,硕士,研究方向:动画原创设计及研究。
基于Maya 的人物角色行走运动的设计邱亚萍(集美大学诚毅学院,福建厦门360121)摘要:阐述在M aya 软件中制作人物角色行走的流程以及一些相关注意事项。
通过分析人体行走过程的重要特征,详细论述人物角色行走动画的制作过程,探讨M aya 技术在人物角色行走动画中的应用技巧。
关键词:M aya;角色行走;动画制作中图分类号:TP317.4 文献标识码:A do i:10.3969/j .issn .100622475.2010.03.007D esi gn of CharactersW a lk i n g M ovem en t Ba sed on M aya TechnologyQ I U Ya 2p ing(Chengyi College,J i m ei University,Xia men 360121,China )Abstract:This paper expatiates the p r ocess of making characters walking,as well as s ome related considerati ons with M aya s oft 2ware .Based on analysis of characteristics of hu man walking,this paper circu m stantiates such ani m ati on p r oducti on p r ocesses,and discusses app licati on skills adop tingMaya technique in such p r ocess .Key words:Maya;characters walking;ani m ati on making0 引 言Maya 是美国Aut odesk 公司出品的世界顶级的动画软件,广泛用于影视制作、游戏开发、角色动画、网页设计和广告创意等领域,是有史以来最大的商业3D 图形应用软件。
Maya 在复杂性和功能性上都远超其他3D 动画软件,其强大的3D 建模、动画、纹理、灯光和渲染以及动力学模块吸引了无数计算机动画人员深入探索。
三维角色动画是计算机动画技术中最具挑战性的课题之一,主要涉及到建模、运动控制和绘制三个过程,其中运动控制难度最大。
首先,人体的运动自由度极大;其次,人体的任何动作都是许多因素协同作用所致;第三,每个角色都有自己的个性,如何体现角色个性是关键所在;第四,由于人类行走是最常见的运动,因此角色运动中任何细微的不协调都很容易被观者所察觉。
本文针对目前仿真人体直立行走过程中存在的缺陷(如动作不自然问题、姿态转变存在突变现象等),分析在Maya 中人体的运动模型及直立行走的控制方法,并对人体运动控制过程进行探讨,有效提高人体运动的自然性和真实感。
1 人体行走过程分析目前,国外对三维人物角色运动控制的研究主要采用三种方式:(1)关键帧方法;(2)运动捕捉技术;(3)基于仿真的运动控制方法。
本文对人物角色运动控制的研究是基于仿真的,着重于人物角色步行运动控制方法的研究。
为在动画场景或虚拟环境中生成人物角色的动态步行运动,必须进行如下工作:把步行运动过程简化为一个固定周期的重复运动,综合设计这一个固定周期内人物角色的步态轨迹;运用某种控制方法实现周期内人物角色对期望步态轨迹的跟踪控制;分析相邻运动周期之间的切换条件,控制人物角色实现连续稳定的周期性步行运动。
24 计 算 机 与 现 代 化2010年第3期人体行走运动是一个复杂的行为过程,它是人的身体在腿的转动运动的带动下进行移动。
在人体行走的这一循环的、周期的运动过程中,一些重要特征会发生变化,如下:(1)身体重心的上下变化:人体在行走过程中,身体的重心会随着下肢的运动而发生周期性的上下运动。
(2)身体的旋转动作:人体是一个动态的平衡体,就如一个上下有两个横杠(肩部和跨部)、中间是一节弹簧连接的平衡体。
当跨部发生旋转动作时,肩部会随之发生相反的动作加以平衡。
(3)身体重心的左右偏移及身体的侧旋:在行走的过程中,身体的重心除了上下移动外,还会随着两腿的交错循环发生左右偏移,同时身体会有轻微的侧旋动作,以保持身体的平衡。
(4)手臂的摆动动作:随着下肢循环交错的动作,手臂会出现周期性的摆动以平衡身体,当右脚在前时,左手会相应地摆动到身体前方;反之亦然。
(5)脚的动作:脚从身体的后部移动到身体的前部,如以脚踝为点将脚的运动轨迹描绘下来,大致会出现一条抛物线的形状。
脚的起步动作速度一般较缓,中间位置加快,落地时也较快。
2 人体行走的动画制作流程人体行走是一个很复杂的过程,不仅仅要使脚移动,还有臀部、脊骨、胳膊、肩膀和头都要做同步移动来维持平衡。
掌握身体各部分的变化是设计好人物行走动画的关键。
根据以上对人体行走过程的分析,在Maya 软件界面上制作人体行走的动画过程如图1所示。
图1 人体行走的动画制作流程具体操作步骤如下:(1)建立模型,本文中直接在Maya 的界面导入已完成的人体模型,如图2所示。
(2)进行人物角色骨骼装配及全身I K 骨骼装配,检查角色骨骼装配设置是否正确(如后背、根关节),然后将手柄固定状态解除,双手的Fastness状态图2 Maya 界面下的人体模型打开,如图3所示。
图3 人体模型角色骨骼装配(3)设定时间。
在制作过程中以“格”(或“帧”)为单位(1秒=24格),设定时间为24格。
(4)调整起始姿势。
在第0帧的位置选择右脚向前移动,左脚向后移动;分别设置左右脚的后脚跟、脚尖的角度、Z 轴距离,如图4所示。
图4 人体模型的起始姿势(5)设置运动关键帧。
首先在草图中画出脚的两个接触点,如图5(a )所示。
分别在左右脚第0帧和24帧位置上按S 键设置关键帧(初始姿势和结束姿势要保持一致)。
选择根关节,分别在第0、12、24帧设置关键帧,其中第12帧两只脚正好同时着地,根 2010年第3期邱亚萍:基于M aya 的人物角色行走运动的设计25 关节状态跟起始、结束状态一样,如图5(b )所示。
图5 人体模型行走时脚的动作(6)为了保证左右脚关键帧设置一样,使用copy和paste 命令。
根据人行走步伐是交替进行的原理,点击右键将左脚第0帧动作进行copy,在右脚第12帧位置执行paste 命令,如图6所示。
图6 第12帧人体右脚的动作(7)利用同样的方法对左脚关键帧进行设置,点击右键将右脚第0帧动作进行copy,在左脚第12帧位置执行paste 命令。
(8)行走时脚会完全落地,在第3帧调整数值至右脚放平状态设关键帧,然后在第6帧调整左脚的数值,如图7所示。
图7 第6帧人体左脚的动作(9)设置右脚的行走关键帧,方法如步骤(8)。
(10)执行windo w →p layblast 命令,勾选vie wer中I m age vie wer 项,对人物行走动画进行预演。
(11)为防止脚行走发生滑动影响效果,需要调节动画曲线。
打开右脚图改编辑器,删除曲线上多余的关键帧及调整曲线光滑度,修改动画曲线类型,如图8所示。
图8 右脚图改编辑器的修改(12)如法炮制,修改左脚的动画曲线类型。
(13)人体行走的动画制作流程完成后,就可以得到逼真的人体行走动画。
图9为人体在一个行走周期的动画截图。
图9 Maya 界面中人体行走动画3 结束语本文在分析人体行走控制原理的基础上,采用Maya 软件作出了较为逼真的人物角色行走动画。
该制作过程实观起来比较简单,能够真实、自然地实现人体行走运动,具有一定的交互功能。
不足之处是交互功能有限,只能够实现中性的行走运动,不能够实现行走运动的个性化、感情化,这些不足之处也是笔者下一步工作的努力方向。
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