三维动画设计课程设计

三维动画设计与艺术欣赏设计报告

设计题目：人物行走动画

学院：  软件学院    

专业：  软件工程    

学号： 201120182012

姓名：    梅文飞   

2012年12月6日

前言

一、 设计题目

二、 设计目的

三、 设计要求

四、 设计创意

五、 技术路线

六、 制作步骤

七、 最终效果

八、 参考资料

一、设计目的：

课程设计的目的是通过使用Maya动画技术制作一个角色动画，使学生在巩固本学期Maya动画制作技术和上一学期Maya模型创作的基础上，进一步培养学生的模型制作能力和动画创作技术，学会应用所学知识制作角色模型及其动画，积累制作三维模型和动画的经验，巩固课程所学的理论知识，为以后工作打下基础。

二、要求：

每位同学从所给题目中选择一个作为本次课程设计的主题，使用Maya制作一个角色动画，设计要求如下：

1.作品主题积极向上，内容健康完整；

2.作品中的游戏主角或场景须为自己创作;

3.作品中要充分利用所学知识进行制作，功能相对完整，运行流畅，画面美观，形式生动活泼，观赏性实用性强；

4.同时上交作品文件和课程设计报告。

三、设计创意：

本次课程设计所要做的人物行走动画是三维动画制作中比较基础的人物行走动画，我制作的这个人物行走动画是人物角色在开心快乐的情况下走路的状态，表现的就是人物角色的开心快乐无忧无虑的心态。

四、技术路线：

在深入研究人体行走动画规律的基础上，分析人物在行走时身体各个部分骨骼和关节是如何相互协调以达到自然的行走姿势的，然后在三维动画制作软件Maya中利用已经做好绑定的人物模型，调整人物模型相应部位的参数，并经过不断的调试参数，最后得到合适的参数值，使人物行走的姿势显得自然，即可得到所要制作的人物行走动画。

正常情况下，人在行走的时候重心呈波浪式前进，双脚都着地时重心最低，（如图2中③的状态）单脚着地时重心最高。（如图2中②和④的状态）

图 2

在行走时，人体肩部、四肢、腰部等关节相互配合，完成行走。例如在人体行走过程中处于如图1中③的状态，即左脚在前、右脚在后，左手在后、右手在前的状态时：两腿伸直；腰部整体倾斜，左侧向前上偏，右侧向后下偏；肩部则与腰部相反，左侧向后下偏，右侧向前上偏；手臂分别自然向前后摆动，两手臂的肘部一般带有弯曲，两手也都带有自然的弯曲；头部可以略微左偏一些。而在人体行走过程中处于如图1中②或④的状态时：两臂自然下垂，略带弯曲，腰部和肩部摆正，着地的腿伸直，腾空的腿向上提起，膝盖弯曲，带动小腿上提，踝关节自然向下弯曲。

人物在高兴状态下的行走规律：

高兴状态下人物行走的规律大体上遵循正常状态下的规律。由于高兴的状态也有很多种，这里只制作一种高兴状态下的行走动画。

图3

如图3所示，这种高兴的状态下的行走身体重心的运动规律与正常状态下的中心运动规律是相反的：在这种状态下，当人体两脚着地时重心是最高的，（如图3中①和③）而这中间的过渡状态（如图3中②）的重心则是最低的。原因是在过渡状态下，本应该伸直以支撑身体的腿没有伸直，而是做了很大的弯曲，这样，人物在前进行走时身体重心一样呈现波浪式前进，只是波浪的波峰波谷相互作了交换。这样的重心变化形式可以使人体在行走时有较大的起伏出现，也就是人物在行走的过程中动作幅度会比正常状态下大一些，那么，相应的身体其他部位的运动幅度也会加大，以便与重心的变化规律相适应。

除了重心运动规律变化之外，还有其他变化，例如当身体处于图3中②的状态，即右脚着地的过渡状态时，身体的主要关节不再处于接近立正的状态，而是右肩略低于左肩，腰部右边略高于左边，上半身略微向右倾斜弯曲。而当处于两脚着地的状态（如图3中①和③）时肩部和腰部的倾斜却显得不十分明显，但是在制作动画的时候，还是要给腰部和肩部相应的加上一定的倾斜度，倾斜方向遵循基本的人体行走规律。

五、 制作步骤：

整个动画的制作使用24帧每秒的帧频，从第0帧开始制作，即第0帧与第24帧的动作是一样的。

将时间滑块放到0帧上，调节脚部的动作控制器，使腿和脚处于图4状态，左脚在前，脚后跟着地，右脚在后，前脚掌着地，调节好各项参数，并在相应帧上Key好关键帧。左脚参数调节结果如图5，右脚参数调节结果如图6。

            图4                            图5          图6

将时间滑块移动到第6帧上，调节控制器的参数，使两腿处于如图7的状态，左脚全脚掌着地，右脚挑起到最大高度，两腿都有弯曲。左脚参数调解结果如图8，左脚参数调解结果如图9。

接下来需要调整的是第12帧、第18帧和第24帧，第12帧与第0帧是相反的姿势，所以只要将左右脚参数对调即可；第18帧与第6帧是相反的姿势，所以也是只需将第6帧左右脚参数对调即可；第24帧与第0帧是相同的姿势，所以第24帧各项参数与第0帧的各项参数是相同的。

       图7                            图8          图9

将时间滑块放到0帧上，调节手和手臂的动作控制器，使手和手臂处于图10状态，左臂在后，右臂在前，左肩稍向后下偏，右肩稍向前上偏，两手都半握，调节好相应参数，并在相应帧上Key好关键帧。左肩、左肘、左腕、左手大拇指和其他手指参数调节结果分别如图11、12、13、14、15，右肩、右肘、右腕、右手大拇指和其他手指参数调节结果分别如图16、17、18、19、20。

图10

    图11左肩      图12左肘      图13左腕     图14左大拇指图  图 15左手其他手指

    图16右肩      图17右肘      图18右腕     图19右大拇指图   图20右手其他手指

将时间滑块放到6帧上，调节手和手臂的动作控制器，使手和手臂处于图21状态，两臂自然下垂，两手半握，左肩略低于右肩，调节好相应参数，并在相应帧上Key好关键帧。左肩、左肘、左腕、左手大拇指和其他手指参数调节结果分别如图22、23、24、25、26，右肩、右肘、右腕、右手大拇指和其他手指参数调节结果分别如图27、28、29、30、31。

图21

    图22左肩      图23左肘      图24左腕     图25左大拇指图  图 26左手其他手指

    图27右肩      图28右肘      图29右腕     图30右大拇指图   图31右手其他手指

接下来需要调整的是第12帧、第18帧和第24帧，第12帧与第0帧是相反的姿势，所以只要将第0帧左右手臂参数对调即可；第18帧与第6帧是相反的姿势，所以也是只需将第6帧左右手臂参数对调即可；第24帧与第0帧是相同的姿势，所以第24帧各项参数与第0帧是相同的。

将时间滑块放到0帧上，调节腰部的动作控制器，使腰部处于图32状态，左侧向前上偏，右侧向后下偏，调节好各项参数，并在相应帧上Key好关键帧。参数调节结果如图33。

            图32                            图33   

将时间滑块移动到第6帧上，调节控制器的参数，使两腿处于如图34的状态，左侧向后下偏，右侧向前上偏，但是两侧前后偏离的幅度很小，主要是上下的偏动。参数调解结果如图35。

       图34                           图35         

接下来需要调整的是第12帧、第18帧和第24帧，第12帧与第0帧是相反的姿势，所以只要将第0帧腰部左右参数对调即可；第18帧与第6帧是相反的姿势，所以也是只需将第6帧腰部参数对调即可；第24帧与第0帧是相同的姿势，所以第24帧各项参数与第0帧是相同的。

将时间滑块放到0帧上，调节脖子和头部的动作控制器，使脖子和头部处于图36状态，头和脖子向右侧倾斜，头略微撞向右侧，而且微微抬起，调节好各项参数，并在相应帧上Key好关键帧。脖子和头部的参数调节结果分别如图37、38。

图36                      图37脖子           图38头部

将时间滑块移动到第6帧上，调节控制器的参数，使脖子和头处于如图39的状态，头部稍稍左侧倾斜，并且头是低下的。脖子和头部的参数调解结果分别如图40、41。

图39                      图40脖子           图41头部

接下来需要调整的是第12帧、第18帧和第24帧，第12帧与第0帧是相反的姿势，所以只要将第0帧脖子和头部的参数对调即可；第18帧与第6帧是相反的姿势，所以也是只需将第6帧脖子和头部的参数对调即可；第24帧与第0帧是相同的姿势，所以第24帧各项参数与第0帧是相同的。

六、 制作效果

七、 心得：

制作Maya动画人物，首先要掌握人体各个关节和骨骼在人体运动过程中所起到的作用，明白它们的运动原理；然后要详细的学习分析人体在做某一个动作的过程中各个关节和骨骼是怎样协调合作的，理解它们之间的关系，并准确的知道它们在某一动作下的运动幅度；最后，还要学会表演自己要制作的动画动作，因为在制作过程中很多时候只知道理论是不够的，还要通过自己实践来进一步的学习动作，只有自己准确的表演出来想要制作的动作，才能准确的做出这个动作的动画，学习Maya动画制作，要在充分掌握了动画运动原理的基础上，学习如何准确表演出某一需要的动作，这样才可以准确的制作动画。

学习知识只有用到才是自己的东西，只听是学不会的。在上课时不认真听课的话，课后不能够及时的巩固并且要花费长时间去重新学习

八、参考文献：

[1]. Maya 2011大风暴. 火星时代 编著. 人民邮电出版社. 2011年3月1日

[2].Maya白金手册. 火星时代 编著. 人民邮电出版社. 2011年9月1日

[3].绑定的艺术:Maya高级角色骨骼绑定技法. 刘慧远，朱恩艳 著. 人民邮电出版社. 2011年8月1日

[4]. Maya动画角色规律及设定（第2版）. 杨桂民 编著. 人民邮电出版社. 2010年4月1日