MAYA动画教案.docx

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MAYA动画教案

第一章基础动画

1.2.1动画功能

~2~

Maya的动画功能包括动画开发环境、关键帧动画、非线性动画、路径动画和动态捕捉动画等。

动画的开发环境

Maya动画开发环境的功能有控制动画的播放、声音和动画预览。

这些功能是动画环境的基础

和本质部分。

关键帧动画

关键帧动画是在某个时间（或帧）上为物体某个属性设置的关键帧来创建的动画。

一个关键帧定义了某个属性在一定帧上的数值。

Maya会自动插值属性从一个关键帧到下一个

关键帧的数值变化，也就是在两个关键帧之间自动产生过渡关键帧,这点与传统的二维动画有区

别。

路径动画

使用路径动画，可以沿一个路径（由NURBS曲线定义）约束一个物体。

例如，可以沿一个路

径来约束汽车。

如果要使用关键帧来完成它，需要很费力的创建和编辑许多关键帧来制作汽车

的运动。

但通过使汽车沿一条曲线运动，可以通过编辑曲线来方便地调节汽车的路径。

非线性动画

用户可以层叠和混合任何类型的关键帧动画，包括动态捕捉和路径动画等。

动态捕捉

在动画制作过程当中，很多动画很难用关键帧、非线性或路径动画等技术来创建，包括使用表

达式的数学公式。

例如，即使是一个高水平的动画师，要创建一个复杂的武术动画所需的时间

是相当长的。

比较简单的方法就是捕捉一个现实的武术高手的运动，然后把运动捕捉数据输入Maya中。

可

以把运动捕捉数据实施到角色上，然后使用其他的技术来编辑角色的行动。

1．3关键帧动画控制工具

~3~

在Maya里，首先使用最多的是关键帧动画，关键帧动画是在不同的时间里（或用帧表示）对有

特征的动作用关键帧的方式固定下来，每一关键帧就包括在一个指定的时间点上对某个属性一

系列参数值的指定，Maya再自行插入中间值。

1.3.1动画控制的工具

动画控制提供了三种快速访问时间的关键帧和关键帧设置工具,它们是TimeSlider（时间滑块）、

RangSlider（范围滑块）和PlaybackControls（播放控制器）。

如图1-001所示：

图1-001

1.3.2时间滑块（TimeSlider）

选择Display>UIElements>TimeSlider命令可以隐藏或显示时间滑块。

隐藏时间滑块可

以显示更多的视图空间。

时间滑块（TimeSlider）可以控制播放范围、关键帧。

如图1-002所示：

图1-002

时间滑块上黑色块表示当前时间指示器，它表示在动画中当前的时间，我们可控制它，使其沿

时间滑块移动。

单击时间滑块区域当前时间指示器就会移动到光标处，按住键盘上的k键，

然后在任意视图中水平拖动，动画会随着鼠标的拖动而改变。

按住Shift键，在时间滑块上单

击并水平拖动，可以选择时间范围。

选择的时间范围在时间滑块上以红色显示，开始帧和结束

帧以白色数字显示，水平拖动选择区域两端的黑色箭头，可缩放选择区域。

水平拖动选择区域

中间的双黑色箭头，可移动选择区域。

如图1-003所示：

图1-003

双击时间滑块,可以选择整个时间范围。

1.3.3范围滑块

图1-004

选择Display>UIElements>RangSlider命令可以隐藏或显示范围滑块。

AnimationStartTime（动画开始时间）

在这个文本框中输入数可以改变动画的开始时间。

AnimationEndTime（动画结束时间）

在这个文本框中输入数可以改变动画的结束时间

laybackStartTime（播放开始时间）

文本框中显示了当前播放范围的开始时间，输入新的数值，可改变播放范围的开始时间。

PlaybackEndTime（播放结束时间）

文本框中显示了播放范围的结束时间，输入新的数值，可改变播放范围结束时间。

1.3.4播放控制器

图1-005

按钮名称

GoToStart（开始时间）

StepBackFrame（向后一帧）

作用

使之变成播放范围的开始

时间

使动画反向移动一帧

快捷键

Alt+，（逗号）

StepBackKey（上一关键帧）使动画跳到上一关键帧处，（逗号）

PlayBackwards（反向播放）使动画反向播放

PlayForwards（播放）

使动画正向播放

Alt+V

StepForwardKey（下一关键帧）使动画跳到下一关键帧处。

（句号）

StepForwardFrame（向前一帧）使动画正向移动一帧

GoToEnd（跳到结束使动画跳到播放范围的末

尾

1.3.5关键帧编辑菜单

Alt+。

（句号）

~4~

如果在时间滑块的任意位置上单击右键，可以打开关键帧编辑菜单。

此菜单中的命令主要用于

操作当前选择物体的关键帧。

如图1-006所示：

图1-006

~5~

Cut（剪切）、Copy（拷贝）、和Delete（删除）改变在当前时间或选择范围内的关键帧。

Paste>PasteConnect命令会粘贴拷贝的关键帧。

Cut、Copy和Delete只作用于整数时间范围。

如果当前时间是10，

这些功能只作用于10到11之间的范围，而不会包括在时间11的任何关键帧。

Paste：

把剪切或复制的关键帧粘贴到当前时间处。

从时间滑块上复制和粘贴关键帧，其具体操作过程如下：

1.创建或打开一个动画。

2.在时间滑块上按住Shift键同时单击并拖动鼠标，选择某一范围内的关键帧。

3.在时间滑块上右键单击并选择Copy命令。

4.移动时间指示器到某一时间处。

5.在时间滑块上右键单击，并选择Paste>Paste命令。

Snap（吸附）：

命令是将选择的关键帧吸附到最近的整数时间上。

Keys（关键帧）

ConverttoKey：

把选择的受控制帧转化为正常关键帧。

ConverttoBreakdown：

把正常关键帧转化为受控制帧。

AddInbetween：

增加一个中间帧。

RemoveInbetween：

除去一个中间帧。

Tangents（切线）命令可以设置关键帧的切线。

详细介绍在曲线编辑器一节。

1.3.6其他控制

图1-007

当前角色设置

选择动画对象的角色组。

自动设置关键帧

AutoKey（自动设置关键帧）可以打开或关闭Maya自动设置关键帧功能。

编辑动画参数

单击Maya右下角AnimationPreferences（动画参数），打开动画参数窗口，用于设置动画

参数（关键帧、播放、声音、时间等等）。

如图1-008所示：

图1-008

~6~

1．4关键帧动画－小球弹跳

~7~

本节将通过一个简单的小球动画来介绍如何对动画进行关键帧设定及调整。

1.4.1建立动画

在开始制作之前，让我们先设置一些参数。

1.首先，我们设置动画的帧速率，选择Window>Settings>Preferences>Preferences打

开Preferences窗口。

从左边的Categories列表中，选择setting，并将Time改为Film（24fps），

如图1-009所示：

图1-009

2.接着，我们将播放速率改为实时，在Categories列表中，选择Timeline。

在Playback

Speed下拉框中选择Real-time[24fps]。

这样，当单击播放按钮时，动画就会实时播放了。

如

图1-010所示：

图1-010

3.现在设置动画的帧范围。

在RangSlider（范围滑块）中，在PlaybackStartTime（动画

开始时间）框中输入1并在PlaybackEndTime（动画结束时间）框中输入120。

如图1-011

所示：

图1-011

~8~

4.选择Create>PolygonsPrimitives>sphere,并选择Create>PolygonsPrimitives>Plane,

现在场景中应该会出现一个PolygonsSphere（球体）和一个平坦的Polygons平面。

然后

选择平面，点击缩放工具，将其延所有方向放大。

5.选中PolygonsPlane（平面），将其延所有方向放大。

在ChannelBox（通道栏）中，

将ScaleX、ScaleY和ScaleZ的值至少设为100，以便让Sphere（球体）有足够的运动空

间。

然后选择移动工具在Front视图中将平面移至Sphere底部，防止Sphere与Plane穿插。

如图1-012所示：

图1-012

6.在开始移动Sphere（球体）并设定关键帧之前，先将Sphere的中心点移动到Sphere的

底部。

选中Sphere（球体），选择Move（移动）工具，并按下键盘上的Insert键。

在Front

或Side视图中将Y轴移动到Sphere（球体）底部。

如图1-013所示：

图1-013

再次按下Insert键来结束中心点编辑模式。

1.4.2设置关键帧

现在我们开始给Sphere做关键帧动画。

1.首先确保您的TimeSlider（时间滑块）正处于第一帧，如果不是，请将TimeSlider移

动到第一帧。

开始移动Sphere（球体），将Sphere移动到X轴上-10单位处以及Y轴上10

单位出。

按下键盘上S键来对物体通道栏里的属性设定关键帧，我们也可以按下Shift+W键

只对位移单独设定关键帧。

我们会看到在TimeSlider的第一帧处出现一条红线标记，并且通

道栏相应的属性值变为橘红色，这说明我们设置关键帧成功。

如图1-014所示：

图1-014

2.将TimeSlider移动到第15帧。

修改Sphere通道栏中的位移属性为（0，0，0），按

下S键对Sphere设置关键帧。

如图1-015所示：

图1-015

3.继续设定关键帧。

将TimeSlider移动到30帧，我们将Sphere移动到视图右边，由于

Sphere在运动中会有动能损失，我们将Sphere的位移设为（7，7，0）。

同样我们按下S键

对其设置关键帧。

如图1-016所示：

~9~

图1-016

~10~

然后设置关键帧。

如图1-017所示：

图1-017

5.每15帧设置一个关键帧，并且每一次弹起都会有动能损失，也就是Y轴位移有衰减，直

到105帧，也就是小球弹跳停止。

如图1-018所示：

图1-018

~11~

可参考设置关键帧后的Maya文件:

Animation\Chapter-1\sphere_bounce_1。

1．5曲线编辑器（GraphEditor）

~12~

现在我们更换到Perspective（透视图）视图。

单击播放控制器中的Play（播放）按钮。

我们

会注意到动画并不像一个弹跳动作，看起来像是在飘动而不是碰撞地面的弹跳运动。

这是因为

在Maya里默认的运动是匀速的平滑运动，而现实生活中我们都知道物体的下落或上升都是变

速的，都会有一个速度变慢（比如物体弹起）或是速度变快（比如物体下落）的过程。

在Maya里我们可以在GraphEditor（曲线编辑器）里通过修改曲线的切线来达到我们想要的变

速效果,当然也可以编辑在动画中需要修改的属性数值。

选中球体,选择Window>AnimationEditors>GraphEditor来打开GraphEditor。

如图

1-019所示：

图1-019

上图中显示的曲线就是Sphere运动的动画曲线。

X轴的属性曲线为红色，Y轴的属性曲线为

绿色，Z轴的属性曲线为蓝色。

我们用鼠标左键拖拉选中窗口左边的TranslateX、TranslateY

和TranslateZ，那么在曲线编辑窗口中就只显示Sphere的位移曲线。

如图1-020所示：

图1-020

现在我们开始编辑动画曲线。

1.在GraphEditor窗口左边的Outliner里选中TranslateY并按下A键使该曲线显示在

整个窗口中。

2.在图表中，选中曲线上所有值为0的点，也就是曲线所有的最低点。

这些点对应的是球体

碰撞地面时所设置的关键帧。

我们会注意到现在关键帧显示为有切线手柄的黄色点。

如图1-021

所示：

图1-021

3.我们需要将每个切线手柄断开，好让Sphere下落和上升时创建锐利的曲线，让碰撞时有

更大的力度感。

在GraphEditor（曲线编辑器）中，选择Keys>BreakTangent或是选择工具栏

上的图标。

如图1-022所示：

图1-022

4.选择Move工具（按下W键）并拖动鼠标左键选择第一个关键帧左边的切线。

该切线现

在高亮显示为蓝色。

如图1-023所示：

~13~

图1-023

~14~

5.现在用鼠标中键将切线向上拖动。

注意到切线不再是通过点的一条直线了，相反，切线已

经断开。

试着将第一个关键帧右边的切线做同样的操作。

6.选中切线并将其向上移动来使曲线变的锐利，继续编辑其它关键帧。

如图1-024所示：

图1-024

7.现在我们编辑Sphere在X轴上的动画曲线。

在GraphEditor的Outline部分单击

TranslateX。

按F键使曲线显示在整个图表窗口中。

8.删除第一个和最后一个关键帧之外的其他关键帧，框选这些点并按Delete键。

如图

1-025所示：

图1-025

~15~

9.这样就成了一条直线，单击动画控制器中的Play按钮并观察运动，我们会发现运动更加

平滑了，不过却在最后一帧处生硬地停住。

10.选择最后一个关键帧并选择该关键帧的切线。

在GraphEditor中，选择Tangents>Flat

或选择工具栏上的工具，如图1-026这样，在曲线进入该关键帧的时间段内X轴值的变

化率就非常小了，得到的效果是球体渐渐慢下来直到最后。

图1-026

11.进入Perspective视图中预览动画。

调整好视图，鼠标移动到TimeSlider（时间滑块）

上点击右键选择Playblast。

修改曲线后的动画保存在Animation\Chapter-1\sphere_bounce_2。

1．6驱动关键帧（SetDrivenKey）

在Maya众多的关键帧类型当中有一种特殊类型的关键帧，叫做被驱动关键帧，它可以用来连

接两个不同物体的属性值.。

当创建一个被驱动关键帧时，需要指明驱动属性值和被驱动属性值。

使用驱动关键帧我们可以创建当一个物体到达门前时，门自动打开的动画效果，得到这种动画

效果，我们必须把物体的位移属性和门的旋转属性进行驱动关键帧设置。

1.6.1设置被驱动关键帧动画

打开文件Animation\Chapter-1\ball_driven_1，我们想让小球沿X轴的负方向运动，撞到门

后,门被撞开，小球继续运动。

1.给小球设置关键帧动画，第1帧时按S键设置初始关键帧，到48帧时将小球移动到门后

面，将小球的TranslateX轴属性设为-40。

2.选择Animate>SetDrivenKey>Set命令。

如图1-027所示：

图1-027

3.点击后打开SetDriverKey窗口,在透视图中选择小球ball，在SetDrivenKey窗口，

单击LoadDriver按钮，小球ball和它的属性显示在窗口的Driver部分，左边窗口显示的是

在动画中起驱动作用的驱动者名称,右边的窗口显示的是驱动者的相关属性。

如图1-028所示：

~16~

图1-028

~17~

4.在透视图中选择门door，然后在SetDriverKey窗口，单击LoadDriven按钮，门door

和它的属性显示在窗口的Driven部分。

左边窗口显示的是在动画中受驱动的被驱动者名称，

右边窗口显示的是被驱动着的相关属性。

图1-029所示：

图1-029

5.在SetDrivenKey窗口中，选择小球ball的属性TranslateX和门door的属性

RotateY。

如图1-030所示：

图1-030

~18~

6.在TimeSlider时间滑块中将动画移至撞门的一瞬间，即小球刚要接触门的21帧，在Set

DrivenKey窗口中单击Key按钮。

7.在TimeSlider时间滑块中将动画移至小球进入门后，门被撞开到最大角度的30帧。

在

透视图中选择门door，选择旋转工具，将其在Y轴旋转100度。

如图1-031所示：

图1-031

8.在SetDrivenKey窗口中单击Key按钮。

9.播放动画，我们会看到小球在接触门后，门被打开，小球继续向前移动。

如图1-032所

示：

图1-032

可参考做完驱动关键帧的动画：

Animation\Chapter-1\ball_driven_2。

1．7路径动画

~19~

路径动画为对象的平移属性和旋转属性设置动画的一种方法，它是通过将Nurbs曲线指定为

对象的轨迹来实现的。

随着曲线方向的改变，对象自动从一边移动到另一边，如果对象是几何

体，也可以根据曲线的轮廓自动变形。

1.7.1创建路径动画

1.创建一个简单的圆锥体.选择Create>PolygonPrimitives>Cone。

2.创建一条Nurbs曲线。

选择Create>EPCurveTool，在视图内点击鼠标左键画线.这条

曲线就是圆锥体运动的路径。

3.首先选择圆锥体，然后按住键盘“Shift”键加选曲线。

4.选择Animate>MotionPath>AttachtoMotionPath命令。

如图1-033所示：

图1-033

5.按下TimeSlier（时间滑块）的Play（播放）按钮播放对象动画，此时，圆锥体移动到曲线上，

同时在曲线两端会出现带有数字的两个运动路径标记，这些标记指示圆锥体在起始和中点的位

置和时间。

如图1-034所示：

图1-034

另外，选择圆锥后，在GraphEditor窗口同样有动画曲线，我们可以调整动画曲线，来改变

圆锥体在曲线上的运动速度或者距离。

如图1-035所示：

图1-035

可参考做完路径动画:

Animation\Chapter-1\motion_path_1。

1.7.2选项窗口（AttachtoMotionPath）

选择Animate>MotionPaths>AttachtoMotionPath

1-036所示：

图1-036

TimeRange（时间范围）

命令，打开选项窗口。

如图

~20~

TimeSlider（时间滑块）：

此项使用时间滑块中的最小和最大时间作为路径曲线的开始和结束

时间。

StartTime（开始时间）：

只有TimeRang中的Start（设置开始时间）或Start/End（设置开始

结束时间）项被设置，此项才有效。

EndTime（结束时间）：

只有TimeRang中的Start（设置开始时间）或Start/End（设置开始结

束时间）项被设置，此项才有效。

ParametricLength（参数长度）

设置Maya沿着曲线定位物体的方式，共有两种方式:

参数间距方式和参数长度方式。

勾选

ParametricLength项选择参数间距方式，关闭ParametricLength项选择参数长度方式，

使用参数间距方式物体以曲线上CV点的距离计算速度，在每个时间段内移动的距离一样，但

速度会时快时慢，使用参数长度方式物体在整个曲线中均衡地运动,在每个时间单位中移动相同

的距离。

Follow（跟随）

当打开此项时，Maya将会计算对象沿曲线运动的方向。

Maya使用前向量和顶向量来计算对象的方向，并把对象的局部坐标轴和这两个向量对齐，以

便在对象沿曲线移动时Maya知道对象的指向，在曲线的任意点,前向量都和曲线的切线对齐，

并指向对象的运动方向.顶向量与切线是垂直的。

FrontAxis（前方向）

设置哪个对象的局部坐标轴和前向量对齐。

当对象沿曲线运动时,设置对象的前向方向。

UpAxis（上方轴）

设置对象的哪个局部坐标轴和顶向量对齐，当对象沿曲线运动时，设置对象的上方方向，顶向

量和由WorldUpType设置的全局顶向量对齐。

Bank（倾斜）

此选项可使对象在运动时，向着曲线的曲率中心倾斜（就像自行车、摩托车在拐弯时总是向里倾

斜），该项只有在Follow项打开时才有效，并且此项也会影响对象的旋转运动。

路径动画会根据路径曲线的弯曲自动计算出应该出现的倾斜程度.我们可使用BankScale（倾斜

缩放）和BankLimit（倾斜限制）调整倾斜度。

~21~

1．8非线性动画

使用TraxEditor（非线性编辑器），可以创建和编辑独立于时间的角色动画片段。

选择Window>AnimationEditors>TraxEdior显示TraxEditor窗口。

如图1-037所示：

图1-037

1.8.1TraxEditor工具

按钮名称

CreateClip

CreateBlend

GetClip

Fr