鸟类飞行动画.docx
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鸟类飞行动画
鸟类飞行动画
【教学目的】
介绍鸟类的基本运动规律,以便在Maya的实战操作中运用原理,制作鸟类的飞行及表演动画
【学习重点】
鸟类的基本运动规律
1鸟体构造
鸟类善于飞翔的身体因素
鸟类是由古爬行类进化而来的一支适应飞翔生活的高等脊椎动物。
它们的形态结构除许多同爬行类外,也有很多不同之处。
这些不同之处在爬行类的基础上有了较大的发展,具一系列比爬行类高级的进步性特征。
因善于飞翔。
前肢特化成专门用于飞行的器官——翅膀,后肢用于行走和支持体重。
鸟的嘴由角质喙构成,用于觅食,理羽、衔物,配合灵活的颈椎,鸟类的嘴可以部分代替“手”的作用。
鸟类的身体成纺锤体,可以在飞行时减少阻力和保持重心稳定。
骨髓间充满空气,具备气囊。
鸟类食量很大。
消化得也特别快,因而使鸟的体力特别强。
此外,鸟的神经系统发达,视力强,体重相对较轻,体表被羽毛等等。
鸟类按体型分为两类
1.2.1阔翼类
如鹰、雁、天鹅、海鸥及鹤、鹭等,这类飞禽和涉禽,一般是翅膀长而宽,颈部较长而灵活。
天鹅
信天翁
它们的动作特点是:
1、以飞翔为主,飞行时翅膀上下扇动变化较多,动作柔和优美。
2、由于翅膀宽大,飞行时空气对翅膀产生升力和推力(还有阻力),托起身体上升和前进。
扇翅动作一般比较缓慢,翅膀扇下时展得略开,动作有力;抬起时比较收拢,动作柔和。
3、飞行过程中,当飞到一定的高度后,用力扇动几下翅膀,就可以利用上升的气流展翅滑翔。
4、阔翼鸟的动作都是偏缓慢,走路动作与家禽相似,涉禽类腿脚细长,常踏草涉水步行觅食,能飞善走。
他的提腿跨步曲伸动作,幅度大而明显。
5、大鸟翅膀上下扇动的中间过程,需按曲线运动要求来画动画。
1.2.2雀类
如麻雀、画眉、黄莺、山雀、蜂鸟等小鸟,它们的身体一般短小,翅翼不大,最小脖子短,动作轻盈灵活,飞行速度较快。
黄鹂
蜂鸟
它们的动作特点是:
1、动作快而急促,常伴有短暂的停顿,琐碎而不稳定。
2、飞行速度较快,翅膀扇动的频率较高,往往不容易看清翅膀的动作过程(在动画中,一般用流线虚影来表示扇翅的快速)。
飞行中形体变化甚少。
3、雀类由于体小身轻,飞行过程中不是展翅滑翔,常常是夹翅飞窜。
小鸟的身体有时还可以短时间停在空中,急速地扇动双翅,寻找目标。
4、雀类很少用双脚交替行走,常常是用双脚跳跃前进。
2鸟类飞翔动画
鸟类的飞行原理是:
通过翅膀的扇动,向下拍打气流,利用气流的反作用力提升自己在空中的高度,维持它的飞行。
假设鸟在水平飞行。
当鸟的翅膀完全伸展开时,鸟在空中的高度相对达到最底点。
当鸟开始收起翅膀时,它在空中的高度相对达到最高点。
鸟类的翅膀可以收放自如,但由于生理构造的特点,翅膀中间的关节可以向下和向后弯曲。
因此当鸟类拍打翅膀的时候,为了增加向下时的阻力,翅膀伸展。
为了减小向上的阻力时,翅膀收缩。
这是一组鸟飞行循环动作,有前视图和侧视图。
图8跟随图1,图1同样重复着这个飞行姿势,到下一次循环。
注意图2、3和4翅膀有略微弯曲(避免与上面的气流冲撞),这个部分飞行动作略慢,用了更多的画幅表现,从而看上去时间比较久,在图5、6和7,翅膀完全伸展,以获得更多的浮力,图8快速向下扑打,完全展开的翅膀,获得推力在空中穿过。
注意:
不是所有的鸟类翅膀的动作都这样剧烈,这组图表现的是小型鸟类。
鸟类适应于空中的快速动作。
它们是流线型的,在空中消耗最小的能量。
它凭借着气流的方向,帮助飞翔动作,飞翔时腿部蜷缩着紧贴身体或朝后拖曳着。
鸟类飞行的气体动力学非常复杂,这里不必详加叙述。
飞行的冲击力来自鸟翼向身体下面的空气气垫的有力一击。
这时,空气阻力使用羽毛之间紧密闭拢,而翅膀的面积则尽可能地张大,最大限度地增强冲击力。
鸟类胸部肌肉发达,向下的冲击很有力。
控制翅膀向上的肌肉力量则要小得多。
在这一动作中,翅膀部分地折叠起来,使面积缩小,而羽毛象叶片似地分开,让空气从间隙穿过。
身体经常稍微的向上倾斜,在向下一击时身体略略抬高,翅膀向上时,身体有稍稍落下。
在正常的飞翔中,翅膀不是笔直地上下的。
向上扑打时,翅膀略向后,向下扑打时,略向前。
这与我们料想中向前飞行的翅膀动作正相反,不过向前的推动力实际上是由于翅膀表面适当的倾斜度产生的。
翅膀的这种向前和向后的扑打,尤其是当鸟盘旋在空气时(这时身体几乎垂直,翅膀的扑打几乎水平)特别明显。
当鸟飞升或降落在地上时也是这样。
在一个飞翔的循环动作中,向上一击和向下一击的动作时间大约一样。
除非较大的鸟,向下的一击要慢些。
循环的长度要看鸟的大小而定。
一般说,大鸟比小鸟动作要略慢些。
例如,麻雀的翅膀在一秒钟内可有12个完整的扑打,而一只苍鹭或一只鹳一秒钟只完成两次。
动画1——9是重复的飞翔动作循环。
动画1身体在空中稍稍下降,当翅膀向下压时,身体稍稍上升,如6。
翼梢的翎毛散开,向后拖着以产生柔韧感。
注意这些翎毛在向上一击如何分开——7和8——以便于空气从中穿过。
鸟儿在拍打翅膀的同时孩子还会进行上下运动。
那么究竟在什么位置上开始运动呢
当翅膀向下运动时
(1),从高空气流中获取浮力,鸟儿的身体便自然的处于气流上方。
保持向下伸展的姿势在空中滑行一段时间之后
(2),翅膀再向上展开。
这时为了避免与上面的气流冲撞,翅膀需要略微弯曲(3),并迅速向上展开(4)。
而只要瞬间偏离了气流的方向身体便会失去浮力。
这时,即使是略微的倾斜,身体的位置都会下降,于是便出现了鸟类的上下运动。
除了燕子、蜂鸟等动作迅速的鸟类之外,缺乏这种上下运动,便无法逼真的表现出鸟类的特征。
而越是体积大,动作缓慢的鸟类,这种上下运动越显得必不可少,它凸现了鸟儿拍打翅膀的力度。
当向下扇动时鸟儿显得稍稍高于水平线,而当它向上扇动的时候稍稍低于水平线。
2鸟类飞行的动画制作
1、首先熟悉一下这只鸟的所有可key帧层级。
2、将时间滑条位于第零帧,根据鸟类的飞行规律,摆出第一个pose。
(1-8见)
3、将时间滑条位于第7帧,根据鸟类的飞行规律,摆出第二个pose。
4、将第一个pose复制到第14帧。
这样一来,这个飞行循环就完成了。
5、选中鸟的所有的层级,在grapheditor中,选中所有的动画曲线,使用copy和paste将这个飞行循环拷贝粘贴7次,得到112帧的飞行动画。
6、选中鸟的胸骨、脖子、头部这三根骨胳,在第35帧、第42帧、第49帧上,使鸟头部抬起。
7、选中鸟的jaw这根骨胳,在第35帧、第42帧、第49帧上,使鸟嘴部张开。
8、选中鸟的舌头的骨胳,在第35帧、第42帧、第49帧上,使鸟舌头抬起。
这样,在鸟飞行的过程中,它长嘴叫了一次的动画blocking做出来了。
9、接下来,做各个部分的overlap。
(以下见)首先做翅膀的。
选中翅膀的c到g的骨骼,在grapheditor中选中所有的曲线,往后拖三帧。
选中翅膀的f和g的骨骼,在grapheditor中选中所有的曲线,往后拖一帧。
用同样的方法,使chest和neck骨骼拖后一帧。
使head骨骼拖后两帧。
使tailD和tailE骨骼拖后两帧。
使tailB和tailC骨骼拖后一帧。
酌情对clow调整一下。
这样,我们就完成了基本的鸟类飞行动画。
【作业】
利用所学鸟类的运动规律,制作鸟类的飞行和表演动画。