动画制作技术课件.ppt
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1、第第5章章 动画制作技术动画制作技术(讲授(讲授4学时,实验学时,实验4学时)学时)5.1 动画的基本概念和原理动画的基本概念和原理5.2 使用使用Flash制作动画制作动画5.1.1 动画的分类动画的分类5.1.2 动画的技术参数动画的技术参数5.1.3 动画的生成方法动画的生成方法5.1.3 动画的制作环境动画的制作环境5.1.4 动画的文件格式动画的文件格式5.1 动画的基本概念和原理动画的基本概念和原理 计算机动画如果按照动画的创作方式(或实现方式)分计算机动画如果按照动画的创作方式(或实现方式)分类,可分为两大类:帧动画和造型动画,造型动画属于矢量类,可分为两大类:帧动画和造型动画,
2、造型动画属于矢量动画。而按动画的空间视觉效果分,则可以分为如下三大类:动画。而按动画的空间视觉效果分,则可以分为如下三大类:二维动画、三维动画和变形动画。二维动画、三维动画和变形动画。1帧动画与矢量动画(造型动画)帧动画与矢量动画(造型动画)帧动画由图形或图像序列组成,序列中的每幅静态图像帧动画由图形或图像序列组成,序列中的每幅静态图像称为一帧。因此,帧动画中构成动画的基本单位是帧,一部称为一帧。因此,帧动画中构成动画的基本单位是帧,一部动画片由很多帧组成。动画片由很多帧组成。造型动画也称为对象动画,就是利用三维软件创造三维造型动画也称为对象动画,就是利用三维软件创造三维形体。建立复杂的形体有
3、三种造型技术:组合技术,拓展技形体。建立复杂的形体有三种造型技术:组合技术,拓展技术术,放样技术,放样技术。5.1.1 动画的分类动画的分类2二维动画与三维动画二维动画与三维动画 二维动画又叫二维动画又叫“平面动画平面动画”,具有非常灵活的表现手段、,具有非常灵活的表现手段、强烈的表现力和良好的视觉效果。二维动画的特点是:运用强烈的表现力和良好的视觉效果。二维动画的特点是:运用传统动画的基本概念,在平面上构成动画的基本动作。传统动画的基本概念,在平面上构成动画的基本动作。三维动画又叫三维动画又叫“空间动画空间动画”,主要表现三维的动画主体,主要表现三维的动画主体和背景,它的图形设计强调空间概念
4、,配上真实色彩和三维和背景,它的图形设计强调空间概念,配上真实色彩和三维虚拟环境,动画效果会显得相当逼真。虚拟环境,动画效果会显得相当逼真。5.1.1 动画的分类动画的分类1.帧速度帧速度 一帧就是一幅静态图像一帧就是一幅静态图像.帧速度是指一秒钟播放的画面帧速度是指一秒钟播放的画面数量,即帧的数量。一般帧速度为每秒数量,即帧的数量。一般帧速度为每秒30帧或每秒帧或每秒25帧。帧。2.画面大小画面大小 动画的画面尺寸一般为动画的画面尺寸一般为32024012801024像素大像素大小范围之间。画面的大小与图像质量和数据量有直接的关系,小范围之间。画面的大小与图像质量和数据量有直接的关系,一般情
5、况下,画面越大、图像质量越好,则数据量越大。一般情况下,画面越大、图像质量越好,则数据量越大。3.图像质量图像质量 图像质量和压缩比有关,一般来说,压缩比较小时对图图像质量和压缩比有关,一般来说,压缩比较小时对图像质量不会有太大的影响,但当压缩比超过一定的数值后,像质量不会有太大的影响,但当压缩比超过一定的数值后,将会看到图像质量明显下降。所以,对于图像质量和数据量将会看到图像质量明显下降。所以,对于图像质量和数据量要适当折衷选择。要适当折衷选择。5.1.2 动画的技术参数动画的技术参数 4.数据率数据率 在不计压缩的情况下,帧动画的数据率是指帧速度与每在不计压缩的情况下,帧动画的数据率是指帧
6、速度与每帧图像数据量的乘积。帧图像数据量的乘积。如果一幅图像为如果一幅图像为1MB,则每秒的数据容量将达到,则每秒的数据容量将达到25或或30MB,即数据率为,即数据率为25MB/s或或30MB/s,经过压缩后数据率,经过压缩后数据率将减少几十倍。尽管如此,由于数据量太大致使计算机、显将减少几十倍。尽管如此,由于数据量太大致使计算机、显示器跟不上速度,因此,只能减少数据率和提高计算机的运示器跟不上速度,因此,只能减少数据率和提高计算机的运算速度,可通过降低帧速度或缩小画面尺寸的方法减少数据算速度,可通过降低帧速度或缩小画面尺寸的方法减少数据率。率。5.1.2 动画的技术参数动画的技术参数 1.
7、关键帧动画关键帧动画 出现在动画片中的一段连续画面实际上是由一系列静出现在动画片中的一段连续画面实际上是由一系列静止的画面来表现的。制作过程并不需要逐帧绘制,只需要从止的画面来表现的。制作过程并不需要逐帧绘制,只需要从这些静止画面中选出少数几帧加以绘制。被选出来的画面一这些静止画面中选出少数几帧加以绘制。被选出来的画面一般出现在动作变化的转折点处,对这段连续动作起着关键的般出现在动作变化的转折点处,对这段连续动作起着关键的控制作用,因此称为关键帧。控制作用,因此称为关键帧。绘出关键帧后,再根据关键绘出关键帧后,再根据关键帧插入中间画面,就完成了动画制作。帧插入中间画面,就完成了动画制作。中间帧
8、的生成由计算机来完成中间帧的生成由计算机来完成(采用采用关键帧插值方法关键帧插值方法)。5.1.3 动画的生成方法动画的生成方法 图5-1 第1帧和第8帧是关键帧,其余各帧(2-7帧)可由插值算法生成2.调色板动画调色板动画 调色板动画涉及画出物体和处理调色板的颜色,或者只调色板动画涉及画出物体和处理调色板的颜色,或者只是处理调色板的颜色而不重画物体。例如,让一个圆形物体是处理调色板的颜色而不重画物体。例如,让一个圆形物体从屏幕的左边运动到屏幕的右边,圆形物开始向右边运动时从屏幕的左边运动到屏幕的右边,圆形物开始向右边运动时的初始颜色为红色,随着它的运动,有规则地用不同的调色的初始颜色为红色,
9、随着它的运动,有规则地用不同的调色板项重新绘制它,这样在每次重画时它的颜色就会改变。板项重新绘制它,这样在每次重画时它的颜色就会改变。某些情况下,物体并不运动,只有它的颜色被改变。某些情况下,物体并不运动,只有它的颜色被改变。例如,可以用不同的颜色段来画一个轮子。按规则的间隔每例如,可以用不同的颜色段来画一个轮子。按规则的间隔每次只改变调色板中的一项,这样的颜色就会有规律地变化。次只改变调色板中的一项,这样的颜色就会有规律地变化。5.1.3 动画的生成方法动画的生成方法 3.变形动画 变形动画也是帧动画的一种,它具有把物体形态从一种形态过渡到另外一种形态的特点。变形可以是二维或三维的。常见的有
10、基于特征的图像变形(如图5-2所示),二维形状混合,轴变形方法、三维自由形体变形(如图5-3所示)等。5.1.3 动画的生成方法动画的生成方法 图5-2 基于特征的图像变形图5-3 三维自由形体变形4.基于物理模型的动画基于物理模型的动画 该方法大量运用弹性力学和流体力学的方程进行计算,该方法大量运用弹性力学和流体力学的方程进行计算,力求使动画过程体现出最适合真实世界的运动规律。然而要力求使动画过程体现出最适合真实世界的运动规律。然而要真正达到真实的运动是很难的,比如人的行走或跑步是全身真正达到真实的运动是很难的,比如人的行走或跑步是全身的各个关节协调的结果的各个关节协调的结果(如图如图5-4
11、),要实现很自然的人走路,要实现很自然的人走路的动画的动画(如图如图5-5),计算方程非常复杂和计算量极大,所以,计算方程非常复杂和计算量极大,所以,基于物理模型的计算机动画还有许多内容需要进一步研究。基于物理模型的计算机动画还有许多内容需要进一步研究。5.1.3 动画的生成方法动画的生成方法 图5-4 人体骨架模型 图5-5 虚拟人体的分层表示模型 5.过程动画过程动画 过程动画是指动画中物体的运动或变形用一个过程来描述。过程动画是指动画中物体的运动或变形用一个过程来描述。在过程动画中,物体的变形是基于一定的数学模型或物理规在过程动画中,物体的变形是基于一定的数学模型或物理规律的。最简单的过
12、程动画是用一个数学模型去控制物体的几律的。最简单的过程动画是用一个数学模型去控制物体的几何形状和运动,如水波的运动。何形状和运动,如水波的运动。6.运动捕捉运动捕捉运动捕捉技术是一种新的动画制作方法,它是通过分析人体运动捕捉技术是一种新的动画制作方法,它是通过分析人体运动序列图像来提取人体关节点的三维坐标的,从而得到人运动序列图像来提取人体关节点的三维坐标的,从而得到人体的运动参数,进而获得完全真实的人体动画。体的运动参数,进而获得完全真实的人体动画。7.三维扫描三维扫描 三维扫描技术又称为三维数字化技术,它能对立体的实三维扫描技术又称为三维数字化技术,它能对立体的实物进行三维扫描,迅速获得物
13、体表面各采样点的三维空间坐物进行三维扫描,迅速获得物体表面各采样点的三维空间坐标和色彩信息,从而得到物体的三维彩色数字模型。标和色彩信息,从而得到物体的三维彩色数字模型。5.1.3 动画的生成方法动画的生成方法 1.动画制作的硬件环境动画制作的硬件环境 制作动画的计算机应该是一台多媒体计算机,具有高主频的CPU、大容量内存和硬盘空间,能够使用和加工各种媒体文件。另外,彩色显示器对于动画制作也十分重要,应选用屏幕尺寸大、色彩还原好、点距小的彩色显示器。2.动画制作的软件环境动画制作的软件环境 图形界面操作系统(如Windows);不要同时运行其它应用程序,同时应关闭任务栏中当前不使用的任务项;动
14、画制作软件。5.1.4 动画的制作环境动画的制作环境 1.GIF文件格式(文件格式(.gif)该文件格式最多只能处理256种色彩,不能用于存储真彩色的图像文件,但能够存储成背景透明的形式。所以该文件格式被广泛应用于网页设计中。2.SWF文件格式(文件格式(.swf)是一种矢量动画格式,且容量很小,广泛应用于网页设计。3.AVI文件格式(文件格式(.avi)是一种带有声音的文件格式,符合视频标准,通常叫做视频文件或电影文件。4.FLC文件格式(文件格式(.fli/.flc)是一种“无声动画”格式。该格式的动画文件采用数据压缩格式,代码效率较高。FLI是最初基于320200分辨率的动画文件格式,而
15、FLC则是在FLI上的进一步扩展,采用更高的数据压缩技术,分辨率也扩大到32020016001280。5.1.5 动画的文件格式动画的文件格式 5.2.1 Flash软件界面与功能软件界面与功能5.2.2 Flash中几个重要概念中几个重要概念5.2.3 图形绘制图形绘制5.2.4 加入声音加入声音5.2.5 输出动画文件输出动画文件5.2.6 基本动画的制作方法与实例基本动画的制作方法与实例5.2 使用使用Flash制作动画制作动画 5.2.1 Flash软件界面与功能软件界面与功能图5-6 Flash MX 2004的操作“开始”页面5.2.1 Flash软件界面与功能软件界面与功能图5-
16、6 Flash MX 2004的操作“开始”页面5.2.1 Flash软件界面与功能软件界面与功能1.文档选项卡文档选项卡 新建或打开一个文档时,在新建或打开一个文档时,在“时间轴时间轴”的上方会显示出的上方会显示出“文档选项卡文档选项卡”。如果打开或创建多个文档,。如果打开或创建多个文档,“文档名称文档名称”将按文档创建的先后顺序显示在将按文档创建的先后顺序显示在“文档选项卡文档选项卡”中中。用鼠标右键单击用鼠标右键单击“文档选项卡文档选项卡”,在弹出的菜单中可以,在弹出的菜单中可以快速实现快速实现“新建新建”、“打开打开”、“保存保存”等功能。等功能。5.2.1 Flash软件界面与功能软
17、件界面与功能2.工 具工 具箱箱 位于工作位于工作界面左边界面左边的长方形的长方形区就是工区就是工具箱,它具箱,它是是Flash最最常用到的常用到的面板,如面板,如图图 5-8所所示。示。5.2.1 Flash软件界面与功能软件界面与功能3.时间轴时间轴 在Flash文档制作过程中,时间轴是一个最基本的常用部分,Flash动画的组织和编排通常都是在时间轴上完成的。在概念上,可以把时间轴看作是用连续的时间点串接起来的一根时间线;它形象地表现了Flash动画变化过程的先后各个时间点。在形式上,时间轴上每一个时间点用一个小方框表示,代表一帧。在动画正常播放的情况下,播放头随时间的推移在时间轴上从左向
18、右顺序移动,也就使得在不同的时刻动画中有不同的画面。5.2.1 Flash软件界面与功能软件界面与功能3.时间轴时间轴 5.2.1 Flash软件界面与功能软件界面与功能4.舞台舞台 “舞台”位于工作界面的正中间部位,是放置动画内容的区域,如图5-10中间的白色区所示。舞台内容可以是矢量插图、文本框、按钮、导入的位图图形或视频剪辑等。工作时根据需要可以改变“舞台”显示的比例大小,可以在“时间轴”右上角的“显示比例”中设置显示比例,如图5-11所示。图5-11 舞台显示比例5.2.1 Flash软件界面与功能软件界面与功能5.常用面板常用面板 Flash MX 2004有很多面板,默认状态下,在
19、“舞台”的正下方有三个比较常用的浮动面板,分别是“帮助”面板、“动作”面板和“属性”面板。以下简单介绍几个常用面板的功能:(1)帮助面板。可以随时对软件的使用或动作脚本语法进行查询,使用户更好地使用软件的各种功能。(2)动作面板。它是主要的“开发面板”之一,是动作脚本的编辑器。(3)属性面板。利用它可以很容易地访问舞台或时间轴上当前选定项的最常用属性,也可以在面板中更改对象或文档的属性。(4)设计面板。默认状态下,打开的“设计面板”分布在舞台右侧的面板组中。包括“对齐”面板、“颜色样本”面板、“混色器”面板、“信息”面板、“场景”面板和“变形”面板等六种类型。5.2.2 Flash中几个重要概
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