3DMAX中表达式动画的控制方法

黄忠良 
2001年 12期

#1    编者按：
　　    表达式是三维动画软件3DMAX最强大的功能之一，它采用面向对象的设计方法，可方便地建立与改变模型与动画的设计，可建立完全参数化的动画。正确掌握表达式的用法能明显改善动画效果，大大提高动画设计效率。本文举例全面说明表达式控制器的使用，希望大家能举一反三，让3DMAX物尽其用。
　　    在3DMAX中，对象生成动画都需要在运动轨迹上设置关键帧，由系统自动计算所有帧间的动画数据。然而我们也可通过表达式来控制动画效果，使用起来非常灵活，且表达式可以文件形式保存，在需要的地方可重复使用。下面通过设计一个乒乓球下落的动画来说明表达式控制器的用法。
　　#1    一、建立场景
　　    在前视图中建立下列模型：一个平板P1（长、宽、高分别为40、800、400），作小球弹跳用，板上方球体S1（半径为50）及虚拟物体D1，在此虚拟物体作为乒乓球起始位置，将它移动到板的正上方，效果如图1（^12020705a^）。
　　#1    二、建立表达式控制器
　　    选中球体，单击Motion面板，单击并展开Assign Controller按钮，如图2（^12020705b^）。
　　    选中Position项，单击左上方Assign Controller按钮。
　　    在弹出的对话框中单击Position Expression项，单击OK，这样就为球体指定了表达式控制器，接着再设置具体的表达式。
　　#1    三、建立位置控制器
　　    下面我们分别为虚拟物体D1、平板P1建立位置控制器Dpos、Ppos。所谓位置控制器，实质上是代表某对象位置的一个矢量。选中小球，再次进入图2，单击鼠标右键，选Properties，则进入表达式控制对话框，如图3（^12020705c^）。
　　    右上角括号中的坐标表示小球当前位置，在Name右边的文本框中，键入Dpos，单击Vector，再单击Create按钮，在Vectors列表框中可看到已建立的Dpos矢量，单击对话框底下的Assign to Controlle按钮，在打开的Track view pick对话框中单击“+”号展开Object项，选D1下的Position，如图4（^12020705d^），单击OK。重回到图3，为平板建立位置控制器Ppos，并指定给P1下的Position。
　　#1    四、为球体建立表达式
　　    1.球体上下运动表达式
　　    在图3的表达式区域中，改变表达式为Dpos.x，Dpos.y，cos（360×NT）×（Dpos.z-Ppos.z）+Ppos.z，该表达式中NT为系统变量，在动画过程中随时间从0～1线性变化，使用cos函数，使球体在活动时间段内以平板为基准完成一个上下运动。播放动画，从效果来看，上半部接近重力效果，而下半部运动不正常。小球撞击平板后应快速上跳，为此将表达式取绝对值，同时将周期缩短一半，这样表达式改为：
　　    Dpos（x，Dpos.y，abs（cos（180×NT））×（Dpos.z-Ppos.z）+Ppos.z
　　    现在看起来，小球动作好多了。
　　    2.设定动画时间段跳动10次
　　    Dpos（x，Dpos.y，abs（cos（180×NT×10））×（Dpos.z-Ppos.z）+Ppos.z
　　    3.设置跳动衰减
　　    球跳动的过程是逐渐衰减的过程，为此加入幅值衰减因子1-NT，表达式成为：
　　    Dpos（x，Dpos.y，（1-NT）×abs（cos（180×NT×10））×（Dpos.z-Ppos.z）+Ppos.z
　　    4.改变跳动时间间隔
　　    当跳动高度渐小时，跳动时间间隔也应越来越小，为此引入指数衰减函数pow（NT，2），单击图3中的functionList按钮查看其功能。最后的表达式为：
　　    Dpos（x，Dpos.y，（1-NT）×abs（cos（180×pow（NT，2）×10））×（Dpos.z-Ppos.z）+Ppos.z
　　    这样，一幅小球从高处下落的逼真动画就设计成了，如果在表达式最后将小球半径因素考虑进去，则动作更为完美。 
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