基于3ds Max的蝴蝶飞舞三维动画的情景设计与实现

摘 要 随着动画产业的蓬勃发展，三维动画以它独特的优势倍受人们的喜爱。目前制作三维动画的软件有多种，但在国内，3ds Max的使用人数大大超过了其他三维软件。根据该软件强大的动画制作功能及特点，设计了自然风景中蝴蝶飞舞的动画场景，并通过对该动画制作过程的阐述，使整个动画的设计与制作得以实现。由此提出了动画制作的一般方法和操作流程。

关键词 3ds Max；蝴蝶；三维动画；场景；渲染输出

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0074-02

3ds Max是Autodesk公司开发的基于Windows操作平台的优秀三维制作软件，使用该软件可以在虚拟的三维场景中创建出精美的模型，并能输出精美的图像和视频动画文件，目前已被广泛应用到建筑装潢、工业造型、影视动画等设计领域。用户通过3ds Max，可以创建出各式各样的模拟现实效果及生动逼真的动画场景。该软件丰富的建模和动画功能，以及出色的材质编辑系统，吸引了大批的三维动画制作者。本文以自然风景中飞舞的蝴蝶为例，来介绍3ds Max动画设计与制作过程中的应用技巧，在体验动画制作乐趣的同时，了解创建三维动画的一般流程。

1 动画情景设计

一只蝴蝶在自然风景中翩翩起舞。

2 蝴蝶模型的创建

1）启动3ds Max软件，并设置单位为mm。

2）制作蝴蝶的身体。

在前视图创建一个的球体，在修改器列表中选择“编辑网格”，再在修改堆栈中单击“顶点”，进入“顶点”子对象层级。

修改蝴蝶身体形状。在顶视图按住鼠标左键沿X轴方向框选一排顶点。用“选择并均匀缩放”工具，分别在顶视图和左视图将选中的顶点调整至靠近中心轴位置。 用同样的方法分别在顶视图和左视图选中其他的顶点，进行适当缩放，并配合“选择并移动工具”，边调整位置边看效果，最终调整至蝴蝶身体的形状。

3）制作蝴蝶翅膀。

在顶视图用线命令绘制一封闭的蝴蝶翅膀形状，并进入修改堆栈中的“顶点”层级，对线形各顶点进行修饰，直至修饰成美观的蝴蝶翅膀外形，这决定着最终模型的美观与否。退出顶点修改状态，选定蝴蝶翅膀线形，单击“修改”命令按钮，在修改器列表中选择“挤出”命令，并给出一定的挤出厚度，这个厚度就是形成的蝴蝶翅膀的厚度。

在顶视图选中翅膀，再单击工具栏中的“镜像”工具，打开镜像对话框。在对话框中“镜像轴”选X轴，“克隆当前选择”选“实例”，调整偏移值的同时看图中效果，直至另一侧翅膀位于合适位置为止，最后单击“确定”，完成镜像复制操作。

4）制作蝴蝶头上的触须。

用线命令在顶视图绘制一线形，作为蝴蝶头上的触须，修改顶点形状和位置后，退出顶点操作，在“渲染”卷展栏下分别勾选“在渲染中启用”、“在视口中启用”复选框，并设置厚度值作为触须的粗度。

在顶视图用镜像复制的方法，沿X轴实例复制一份，并用移动工具将其移动到头部的另一侧适当位置。

3 给蝴蝶添加材质

1）给蝴蝶翅膀加贴图材质。同时选中两侧的“蝴蝶翅膀”，单击工具栏中的“材质编辑器”按钮，在打开的材质编辑器窗口中单击第一个材质球，为其添加一“蝴蝶”位图贴图材质，并将材质赋予给选中的“蝴蝶翅膀”。此时可适当调整材质编辑器中“坐标”卷展栏下的瓷砖U、V值，可边调值边看透视图中的贴图效果，直至满意为止。

2）为蝴蝶身体及触角加材质。单击第二个材质球，调制出一种漫反射颜色作为蝴蝶身体的颜色，也可以为蝴蝶身体加一种贴图材质，然后将该材质赋予蝴蝶身体。用同样的方法选择第三个材质球，为蝴蝶的触须调制一种材质颜色，如黑色，然后将该材质赋予蝴蝶触须。

4 制作蝴蝶飞舞的三维动画

1）建立蝴蝶触须和蝴蝶翅膀与蝴蝶身体的连接关系，使触须和翅膀成为蝴蝶身体的子物体。具体方法：单击工具栏中的“选择并连接”工具按钮，在顶视图用鼠标左键按住一只翅膀并拖动至蝴蝶身体处单击，即可将这只翅膀与蝴蝶身体连接起来。用同样的方法分别将另一只翅膀和两个触须也与蝴蝶身体连接起来。此时可发现，如果移动蝴蝶身体，整个蝴蝶各个元素都跟着移动，像是成为了一个整体。而单独移动某个翅膀或是触须时，移动的只是选中的这个翅膀个体，其他都不动。这也是“组合”和“连接”的区别所在，此方法在动画制作过程中经常用到。

2）设置翅膀振动轴心。单击“层次”命令按钮，进入层次命令面板，单击调整轴卷展栏下的“仅影响轴”按钮，用“选择并移动”工具在顶视图沿X轴分别将两只翅膀的轴心移动至蝴蝶身体的轴心位置，此处也可用对齐轴心的方法达到同样的效果。调整完毕后再次单击“仅影响轴”按钮，使之恢复灰色显示，退出轴的操作。

3）设置动画时间。单击动画控制区中的“时间配置”按钮，在弹出的“时间配置”对话框中，对动画时间长度进行修改，这个数值可自定，比方说长度为500。

4）设置翅膀的动作。确认初始状态对应0帧。按下动画控制区的“自动关键点”按钮，使之显示深红色，开始录制动画。先将时间滑块移至10帧处，再分别单击工具栏中的“选择并旋转”按钮和“角度捕捉切换”按钮，使它们均处于激活状态，然后在前视图分别将蝴蝶的两只翅膀绕Z轴旋转一定角度，如45度。最后再次单击“自动关键点”按钮，使之恢复灰色，结束动画录制。

5）设置翅膀张合的重复效果。同时选中蝴蝶的两只翅膀后，单击工具栏中的“曲线编辑器”按钮，打开“轨迹视图-曲线编辑器”窗口。在该窗口中单击菜单“控制器/超出范围类型（O）…”，打开“参数曲线超出范围类型”对话框。在该对话框中单击“往复”选项，最后单击“确定”按钮，结束整个动画过程的重复设置。

6）绘制蝴蝶飞舞路径。用缩放工具将顶视图中的蝴蝶模型缩小显示，目的是方便画出使蝴蝶在更广阔的空间中飞舞的路径。在顶视图创建一条曲线，并适当调整各顶点的形状和位置。再在前视图适当调整各点的高度，使路径显得更自然而且有起伏感。endprint

7）将路径指定给蝴蝶。退出路径顶点的修改状态，在顶视图选中蝴蝶的身体，单击菜单“动画/约束/路径约束（P）”，视图中将出现带有连线的十字光标，此时移动光标使其指向路径中的任意位置后单击左键，即可将蝴蝶指定给路径。3ds Max软件界面右侧“运动”命令面板也已自动打开。此时在“路径参数”卷展栏中的“路径选项”下勾选“跟随”复选框，可以看到蝴蝶自动移至路径初始位置。为了使蝴蝶在飞舞时始终沿着路径前进的方向，需要单击工具栏中的“选择并旋转”按钮，在顶视图绕Z轴旋转蝴蝶身体，使其头部向着路径前进的方向。

5 创建摄影机

1）单击命令面板中的“创建/摄影机/目标”，在顶视图中创建一架目标摄影机。

2）激活透视图，按一下键盘上的C键，将透视图切换为摄影机视图，调整摄影机镜头，使路径在摄影机视野之，并适当调整摄影机的位置和拍摄角度，直至效果满意为止。

6 设置渲染场景

选择菜单“渲染/环境”，在打开的对话框中的背景栏中单击None按钮，在打开的界面中双击位图，再在弹出的对话框中选择一幅风景位图图片，作为动画的场景。

7 渲染输出动画

激活摄影机视图，单击工具栏中的“渲染设置”按钮，在弹出的“渲染设置”窗口中的“公用参数”卷展栏下的“时间输出”栏中，选择“活动时间段”选项，再在“渲染输出”栏下单击“文件”按钮，在打开的“渲染输出文件”对话框中选择要保存的位置，保存类型选择“AVI文件（*.avi）”，文件名输入“自然风景中飞舞的蝴蝶”，单击“保存”按钮。最后单击“渲染设置”窗口底部右下方的“渲染”按钮，逐帧渲染动画。此处渲染时间较长，需要耐心等待。渲染完成后，双击“自然风景中飞舞的蝴蝶.avi”文件，即可在播放器中播放动画文件了。

由此可见，三维动画由最初的情景设计到最终效果的实现，一般需要如下流程，即：情景设计、模型创建、材质添加、动画的前期准备及录制、灯光和摄影机的布设、渲染输出。这需要设计者有较强的软件操作能力，创新设计能力、审美能力和空间感觉能力，需要在不断的实践中得以提高。

参考文献

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[2]刘睿.3DS MAX中运用路径制作动画的技巧[J].电脑爱好者，1998（18）：44.

[3]尼玛扎西，韦丽坤，赵俐骄，等.浅谈3D动画电影制作技巧与经验[J].西藏大学学报（自然科学版），2013，05（15）：104-108.

作者简介

高宝芹（1965-），女，辽宁辽阳人，高级讲师，从事计算机教学与科研工作。endprint