3DStudioMAX角色行走动画1

 实际上，角色的行走方式是体现它的个性的最佳手段，同时减弱制作上的某些不足带给人们的遗憾。以人物的行走为例，观察一下他们不同的行走方式，有的人休闲漫步，有的人蹒跚而行，有的人则快步如飞，高兴时的行走与沮丧时的行走不同，平常的行走与跑步也不同。如何利用3DStudioMAX3逼真地模拟角色的行走动画与创建角色本身同样复杂。首先要搞清楚现实生活中人的行走规律、行走周期、带有感情色彩的行走方式及人与动物的行走有何不同等问题。其次，在三维世界中怎么利用3DStudioMAX3提供的功能最大程度的再现我们的观察。

 本章主要从以下几方面探讨关于人和动物等动画角色的行走问题：行走的机制、行走的情绪、创建行走动画。

12.1行走的机制

 对于生活中的人们来说，走路是再平常不过的事情，以至于我们从来不去思考它，而一旦需要研究关于行走的方式及其行动机制时，就会发现行走是很复杂的过程，不仅双腿在地面上移动，手臀、头部、脊椎以及臀部都同步运动以保持整个行走系统的协调性和稳定性。虽然过程比想象中复杂，但将整个行走运动一个关节一个关节地分析，行走机制就十分清晰明了了。

 从语言上描述一下行走，当人迈步准备行走的时候，身体向前倾斜，然后首先迈出的脚轻轻落下，脚接触地面后，身体重心转移到脚下，膝盖弯曲，吸收了脚落地时的震动。当另一条腿抬起向前迈步时，身体重心上移，人的身体就向前移动了，然后再重复上面的过程。

12.1.1行走中的脚和腿

 腿和脚在行走运动中占据举足轻重的地位，是脚和腿使身体向前运动。为了使角色看起来更加自然可信，应该使关节一直保持轻度弯曲，即使腿处于最大伸展状态时也是如此。下面我们利用3DStudioMAX3中内带的示例文件讲解关于行走的运动机制及行走个性。

1)点击菜单栏的File/Open，在打开的文件对话框中依此双击Feature_based/ik/ik_men，如图12-1所示。

2)在顶视图中创建一架摄像机，适当调节摄像机的角度和位置，将透视视图转换为摄像机视图，如图12-2所示。

3)打开显示命令面板，单击HidebyName按钮，如图12-3所示。配合Ctrl键，在弹出的对话框中点选Camera01和Camera01.Target，单击Hide按钮退出。单击ZoomExtentsAll按钮，最大化显示所有视图。

4)单击Animate动画记录按钮，拨动时间滑块到第15帧，开始记录动画设置过程。

5)角色开始行走的时候，两腿完全伸开，它们之间的距离最宽，身体重心前移并转移到最先伸出的那条腿上。配合H键点选Bone01，使用“移动并旋转”工具将角色的重心向前移动。注意，角色的重心只能由Bone01控制。分别将双手、双脚移动到如图12-4所示的位置。

6)拨动时间滑块到第30帧。当首先迈出的腿着地并承担身体重心时，膝盖弯曲以吸收腿落地时的震动，我们称此时的状态为缓冲位，人体重心位置是行走时的最低点，如图12-5所示。

7)当角色身体重心继续向前移动时，首先迈出的腿的膝盖伸直，将身体重心抬高至最高位置。这时另一条腿正向支撑腿转换，此时的状态称为转换位，如图12-6所示。

8)当角色重心再次前移后，最早承重腿的脚跟离开地面，将身体重量传递到脚掌。同时另一条腿开始支撑身体的重心，并且身体重心下落，角色很自然的走向前方，如图12-7所示。

9)当另一只脚与地面接触时，行走周期已完成了一半。随后开始下一个循环过程。前半个周期与后半个周期应该精确对称，否则角色的行走可能会失真。

图12-13DStudioMAX3中内带的ik_men示例文件

图12-2将透视视图转换为摄像机视图

图12-3打开显示命令面板，单击HidebyName按钮

图12-4角色的重心向前移动

图12-5缓冲位时人体重心位置处于行走时的最低点

图12-6另一条腿向支撑腿转换时的状态

图12-7另一条腿开始支撑身体的重心

12.1.2行走中身体的其他部位

 当人处于行走状态时，不仅是双腿连续不断地运动，身体的其他部位也起到至关重要的作用，例如臀部、脊椎、双臂及头部等。

1)臀部是角色身体重心所在，身体其他部分的运动在此取得平衡。行走时，臀部的运动实际上是两个方向独立转动的叠加。其一，臀部随着双腿运动的节奏一直沿脊椎轴做前后转动；其二，总有一条承重腿将臀部抬离中心位置，迫使臀部不断左右摆动。两种运动的结合就是臀部以脊椎为中心的规律性运动，同时保持身体平衡。

2)当臀部以脊椎为中心做规律性转动时，为保持身体平衡，双臂不断地向相反方向摆动。从顶视图中可以看到，为保持平衡，臀部和双臂在两个相对方向的扭曲，如图12-8所示。

3)当行走处于转换位时，臀部被非承重腿支撑离开中心位置，双臂的平衡也被打破，从前视图中观察臀部和双臂的角度，如图12-9所示。

4)行走时双臂随着双腿不断的前后摆动，但比起臀部和腿的运动时间上应滞后几帧，如图12-10所示。如果角色处于奔跑状态，手臂的摆动会剧烈起来，时间上反而超前几帧。

5)头部在行走过程中一般不做剧烈运动，但为了保持平衡，也有轻微摆动。如果角色奔跑或情绪激动，头部摆动要剧烈一些。当然根据动画制作的实际需要头部也可转动，如角色在行走中观察周围环境。

图12-8臀部和双臂在两个相对方向的扭曲

图12-9行走处于转换位时臀部和双臂的角度

图12-10双臂比起臀部和腿的运动时间上应滞后几帧

12.1.3行走周期

 行走是一种周期性循环运动。对三维动画设计者来说，应该将行走动作作为周期动作来创建，而不是作为向前运动的动画。如果设置得当，可以在行走动画设置中节省大量的时间。这种方法也可以用于在大量不同的环境中创建一系列相同的动作。当然，行走周期也有缺点。

 其一，行走周期运动的重复性。当观察时间较长时，行走周期动作会显得单调而枯燥。

 其二，行走周期只适合于平坦地带角色的直线运动。如果角色拐弯行走或做爬山运动，行走周期方式就无法正确使用。在行走动画周期运动中，角色本身并不向前运动，只是脚在下面运动。为保持角色行走姿态的真实性，整个角色相对地面（或地面相对角色）的运动状态必须与脚在地面上的运动保持精确的一致性，否则角色的脚会打滑。同样，脚在地面上的行走距离每一帧也必须相同，否则也会打滑。

12.2行走的情绪

 利用3DStudioMAX3设计人物角色的情绪及个性是一个挑战。以三维人物模拟现实的行走动画为例，从某种意义上说，成功的关键性因素就在于对角色内在气质的把握。现实生活中的人是感情十分丰富的对象，喜怒哀乐等情绪随时伴随着动作体现出来，也许这就是创建人物角色比动物或机械角色要难的原因。模拟一只动物的行走只需研究它的行走机制即可，顶多再掌握一下它的生活习性。显然，对于人来说这是远远不够的，作为社会化的动物，人在行走中的内涵要大大超过动物或机械角色，使用现在任何一个三维软件进行模拟都要付出相当的精力。

12.2.1愉快时的行走

 当人处于愉快的心情时，他的行走方式也会随着发生微妙的变化。最常见的是角色的运动节奏加快，抬头挺胸，快活地摆动手臂等，如图12-11所示。

图12-11心情愉快时的行走