3DS MAX完全教程：虚拟物体

图2-22 创建一个虚拟物体

　　2.5.6 正向运动

　　 Forward Kinematics （正向运动）的概念是：如果制作动物行走的动画，将动物的身躯设为父物体，头为子物体，当它弯腰时，身 躯（父物体）下弯，头（子物体）也跟着弯下去：

　　 而当头（子物体）左右转动时，身躯（父物体）不受影响。即正向运动时，子物体的运动跟随着父物体的运动 ，而子物体按自己的方式运动时，父物体不受影响。同样，对上肢来说，身躯是父物体，四肢是身躯的子物体 ，四肢同时又互为兄弟，因为它们共有一个父物体，但上肢又是前肢的父物体，前肢是爪的父物体。如果移动 身躯，则四肢与爪都随之运动，若转动爪则四肢和身躯不受影响。将动物行走时头和四肢按一定的关系一层层 连接起来，形成Hierarchy Linkage （层次树连接）。层次连接以一个树形结构呈现，通常树只有一个主干，有许多支干。在层次连接中有两类物 体：一类是父物体，一类是子物体。一个单一的父物体可以有许多子物体,而一个子物体只能有一个父物体。在 3D Studio MAX 中，连接的效果会因正向运动（Forward Kinematics ）还是反向运动（Inverse Kinematics ）而不同。系统的默认值是正向运动。

　　2.5.7 反向运动

　　 Inverse Kinematics （反向运动）是父物体跟随子物体运动的系统。Inverse Kinematics 在3D Studio MAX 的动画制作中占有特殊且非常重要的作用。当对象从父物体到各层级子物体被连结在一起后的，新的物体称为C h a i n s （链）。在系统默认的正向运动状态下，移动父物体则所有子物体跟随移动，而移动子物体则父物体没有反应 。但在很多情况下需要子物体运动时父物体产生平滑的反向运动，.以制作真实的动画效果。下面通过一个简单 的层次式物体结构—链状物体来观察其效果。用鼠标单击F i l e （文件）/ O p e n （打开），装入Tu t 11 - 1 . m a x ，如图2 - 2 3 所示。

图2-23 Tut11-1.max

　　 这是一个已完成分层连接的Medieval Mace （中世纪权杖）。和正向运动一样，在反向运动中，也必须从连结物体开始。本例中手柄是父物体，链的第一 个环是手柄的子物体，下一个环是第一个环的子物体，依此类推，直至下面的穗状球。在Track Vi e w 中可以查看物体之间连接关系。用鼠标左键单击层次列表中O b j e c t s （物体）左边的（＋）号，出现H a n d l e （手柄），再单击出现的L i n k 1 （链环1 ），依此类推，直到最后出现Spiked Ball （穗状球）。图2 - 2 4 清晰地显示了Medieval Mace （中世纪权杖）的层级树。也可以通过Select by Name （按名称选择）按钮对话框来查看。

　　1) 用鼠标单击Select by Name （按名称选择）按钮，出现Select by Name 对话框。

　　2) 选中Display Subtree （显示子树），显示出连接关系列表，子物体位于父物体下面，如图2 - 2 5所示。激活反向运动：

　　1) 用鼠标单击工具栏中的Inverse Kinematics On/OffTo g g l e （反向运动开关按钮），图标变成蓝色，表示3D Studio MAX 正处于特殊模式中。

　　2) 拖动穗状球四处移动，单击鼠标右键取消，.可以看到所有在穗状球上方的连结物体都很自然地跟着运动，如图2 - 2 5 所示。说明反向运动使父物体跟随子物体运动。

图2-24 Medieval Mace .（中世纪权杖）

的层级树

图2-25 反向运动使父物体跟随子物体

很自然地运动

　　2.5.8 末端影响物体

　　 用鼠标单击工具栏中的Inverse Kinematics On/Off To g g l e （反向运动开关按钮），移动中间的链环，并观察对上面和下面的物体各有什么影响，可以看到，当移动中间 的链环时，在它上面的所有物体都做反向运动，而在它下面的所有物体做正向运动。反向运动的做用由被影响 物体向上延伸，直至层次树的根部，而被影响物体以下的物体以正向运动方式运动。这里提到的“被影响物体 ”称为End Eff e c t o r （末端影响物体），简单地说它就是连接中的最后一个子物体，由它来带动反向运动。通常它是树叶物体（即 层次树分支的最低一级），但也可以是其他物体，在这个例子中，它就是链子的中间链环。

　　2.5.9 轨迹显示对话框

　　 在3D Studio MAX 3 动画制作中，Track Vi e w （轨迹显示）对话框可对关键帧操作的结果进行反映，并对它们进行调整。

　　1) 用鼠标单击C r e a t e （建立）／G e o m e t r y （几何体）／G e o S p h e r e 。

　　2) 在P e r s p e c t i v e （透视视图）中心的位置建立一个球体。

　　3) 单击Select and Move （选择并移动）按钮。

　　4) 在L e f t 视图中把球体向上移动1 0 0 单位。

　　5) 将主界面左下部的时间滑块条移到第1 0 帧。

　　6) 单击A n i m a t e 按钮，打开动画记录按钮。

　　7) 在L e f t 视图中，向下移动球体直到正好触到地面。

　　8) 关上A n i m a t e 按钮。一个动画设定完成了。在主工具栏上单击Open Track Vi e w （打开轨迹显示）按钮，开启轨迹显示对话框。按以下步骤找出P o s i t i o n 轨迹：

　　1) 单击Track Vi e w 中左边层次树O b j e c t s 项目旁的（＋）号图标，在它的下方出现GeoSphere 项目。

　　2) 单击G e o S p h e r e 项目旁的（+）号图标。两个新项目Tr a n s f o r m 及O b j e c t （G e o S p h e r e ）出现在G e o S p h e r e 项目下。第一项保存了一个物体在建立时的变换，包含位移、旋转等；第二项保存了物体定义参数时的参数值 。这两项合在一起就是当前物体可用的动画参数。

　　3) 单击Tr a n s f o r m 旁的（+）号图标。在Tr a n s f o r m 项目下，出现了P o s i t i o n 、R o t a t i o n 及S c a l e 轨迹。

　　4) 单击O b j e c t （G e o S p h e r e ）旁的（+）号，就看到球体所有可动态设定的参数，如R a d i u s 、S e g m e n t s 、S m o o t h 等。单击（-）号，将物体的创建参数收起来。

　　5) 回到Tr a n s f o r m 项目处。当单击并移动时间滑块条时，在Track Vi e w 对话框的编辑视窗中将出现一条细小的垂直线，代表当前所处的帧数，如图2 - 2 6 所示。

　　6) 现在打开A n i m a t e （动画记录）按钮，在第3 0 帧位移球体，在第1 0 0 帧旋转并缩放球体。在Track Vi e w 中，两个深灰色小圆点出现在第3 0 帧和第1 0 0 帧的位置，.同时一条黑色的范围线出现在轨迹中，如图2 - 2 7 所示。动画就可以在Track Vi e w 中进行记录和编辑。

图2-26 细小的垂直线代表当前所处的帧数

图2-27 黑色的范围线出现在轨迹中