本文關鍵詞：Maya插件與高級技巧火星風暴，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

        作者：萬建龍

         本教程將講解有關動畫操作的7個技巧，分別是IK與FK、IK與FK的轉(zhuǎn)換、表達式實現(xiàn)動畫效果、父子關系與父子約束、權重繪制技巧、關鍵幀和制作循環(huán)動畫。

        技巧一：   IK與FK

         IK與FK主要應用在骨骼綁定中，IK即反向動力學，是指根據(jù)末端關節(jié)的位置移動來控制其父關節(jié)的旋轉(zhuǎn)操作，F(xiàn)K即正向動力學，是指根據(jù)父關節(jié)的旋轉(zhuǎn)來控制其子關節(jié)的位置，下面通過一個小實例來具體講解IK與FK的區(qū)別。

         step 01. 單擊Animation（動畫）工具架上的（骨骼工具）按鈕，在場景中創(chuàng)建下圖（左）所示的兩個腿部骨骼。
         step 02. 單擊（IK手柄）按鈕，在右側骨骼的“Joint1”和“Joint3”關節(jié)上分別單擊鼠標，為其創(chuàng)建一個IK，如下圖（中）所示。當前左側骨骼為FK，右側為IK。
         step 03 要想為左側的骨骼設置屈腿動作，需要執(zhí)行以下兩個步驟：使用旋轉(zhuǎn)工具對“Joint01”關節(jié)做如下圖（右）所示的旋轉(zhuǎn)。

        使用旋轉(zhuǎn)工具對“Joint02”關節(jié)做如下圖（左）所示的旋轉(zhuǎn)。

        step 04. 要想為右側的骨骼設置屈伸腿動作，只需使用移動工具移動右側骨骼上的IK手柄，整個腿部會隨之移動，做屈腿伸腿運動，如下圖（右）所示。

        由此可見，當前使用IK來調(diào)節(jié)屈腿伸腿的動畫比使用FK要容易，但是就靈活性來說，IK卻不如FK，使用IK只能調(diào)節(jié)出常規(guī)的動作，它有一定的限制，而使用FK則可調(diào)節(jié)出任意動作，如下圖所示，這是IK做不到的，因此IK與FK各有利弊，在制作具體的項目時，要依據(jù)所創(chuàng)建的模型和要調(diào)節(jié)的動作來選擇使用IK還是使用FK。

        (提示：由于IK和FK的作用是互補的，因此在綁定角色的骨骼時，通常會在腿部、身體和胳膊等部位分別創(chuàng)建IK和FK，以方便根據(jù)不同的情況做出不同的選擇。)

         雙擊Animation（動畫）工具架上的（IK手柄）按鈕，會彈出IK手柄工具的參數(shù)，如下圖（左）所示，在Current solver（當前結算器）中有兩個選項，分別是ikSCsolver和ikRPsolver，其中ikSCsolver是沒有極向量的，多用于控制骨骼的長度，ikRPsolver是有極向量并可對其進行調(diào)節(jié)的，多用于胳膊、膝蓋等部位，如下圖（右）所示。

         技巧二： IK與FK的切換

        本小節(jié)將通過一個小實例來講解切換IK和FK的方法。

         step 01. 單擊Animation（動畫）工具架上的（骨骼工具）按鈕，在場景中創(chuàng)建下圖（左）所示的骨骼。
         step 02. 單擊（IK手柄）按鈕，然后在“Joint1”和“Joint3”關節(jié)上分別單擊鼠標，為其創(chuàng)建一個IK手柄，，如下圖（中）所示。
         step 03. 打開通道盒，此時Ik Blend（IK彎曲）的值為1，選擇并移動IK手柄，骨骼會隨之移動，如下圖（右）所示，這說明此時IK是打開狀態(tài)。

         step 04. 保持IK手柄的選中狀態(tài)，打開通道盒，將Ik Blend（IK彎曲）值改為0，如下圖（左）所示。
         step 05. 再次移動IK手柄，骨骼已經(jīng)不會跟隨移動了，如下圖（中）所示，說明此時IK是關閉狀態(tài)。
         step 06. 此時，使用旋轉(zhuǎn)工具移動骨骼，骨骼會隨之運動，如下圖（右）所示，這說明此時FK是開啟狀態(tài)。

        由此可見，Ik Blend（IK彎曲）值用于控制IK與FK之間的切換。

        技巧三：表達式實現(xiàn)動畫效果

        本小節(jié)將通過一個小實例來講解使用表達式創(chuàng)建動畫的方法。
        step 01 創(chuàng)建下圖（左）所示的盒子、車輪模型，以及一個曲線圓環(huán)，要及時對模型執(zhí)行凍結變換命令（Modify>Freeze Transformations），同時將車輪設置為盒子的子物體，將盒子設置為曲線圓環(huán)的子物體。
        下面制作車輪的旋轉(zhuǎn)動畫。
 

        step 02 添加屬性。選擇曲線圓環(huán)，在通道盒的菜單欄中執(zhí)行Edit>Add Attribute Editor（編輯>添加屬性編輯器）命令，打開Add Attribute（添加屬性）窗口，在Long name（長命名）中輸入名稱“roc”，如下圖（中）所示，然后單擊Add（添加）按鈕，這樣在通道盒中就出現(xiàn)了創(chuàng)建的“roc”屬性，如下圖（右）所示。

         step 03 選擇該屬性，執(zhí)行Modify>Edit Attribute（修改>編輯屬性）命令，打開Edit Attribute（編輯屬性）窗口，進行下圖（左）所示的設置。
         step 04 選擇曲線，因此在通道盒中選擇roc參數(shù)，然后執(zhí)行通道盒菜單中的Edit>Expressions（編輯>表達式）命令，打開Expression Editor（表達式編輯器）窗口，在Expression（表達式）欄下輸入語句“pCylinder1.rotateZ=time*nurbsCircle2.roc*10;”，如下圖（右）所示，即車輪物體的z軸旋轉(zhuǎn)的值為時間與“roc”值乘積的10倍，然后單擊Create（創(chuàng)建）按鈕。

       step 05. 測試車輪的旋轉(zhuǎn)動畫。在通道盒中將圓環(huán)曲線的“Roc”值設置為1，同時將時間滑塊的范圍設置為200幀，單擊播放按鈕，可見車輪將自動執(zhí)行旋轉(zhuǎn)動畫，增大“Roc”值，車輪的旋轉(zhuǎn)速度會加快，如果將該值設置為0，則車輪不會旋轉(zhuǎn)。這就是通過表達式來設置動畫的方法。讀者可以舉一反三，為車輪設置抖動等動畫效果，具體的操作可參見本小節(jié)視頻教程。

         技巧四：父子關系與父子約束

         父子關系與父子約束是Maya中經(jīng)常使用的兩種物體關系，但很多讀者容易將這兩個概念相互混淆，因此本小節(jié)將通過一個案例來講解它們之間的區(qū)別。
        step 01. 在場景中分別創(chuàng)建兩個球體和兩個立方體，如下圖所示，兩個通道盒參數(shù)分別代表左右兩個球體當前的屬性。

        step 02. 選擇左側的球體，按Shift鍵加選左側立方體，按P鍵，為其創(chuàng)建父子關系，使立方體作為球體的父物體。
step 03 選擇右側立方體，按Shift鍵加選右側球體，執(zhí)行Animation（動畫）模塊下的Constrain>Parent（約束>父子約束）命令，為其創(chuàng)建父子約束，即用立方體約束球體。
        step 04. 分別選擇兩個立方體，執(zhí)行旋轉(zhuǎn)操作，觀察兩個球體在通道盒中的參數(shù)，如下圖所示。

        可見在父子關系中，在對父物體執(zhí)行旋轉(zhuǎn)操作后，子物體的位置雖然會隨之運動，但是其屬性并沒有任何變化，而在父子約束中，被約束物體會隨約束物體的旋轉(zhuǎn)而移動，其屬性也發(fā)生了變化，這就是父子關系和父子約束之間的最大區(qū)別。

        (提示：父子約束主要是應用在骨骼綁定中)

 技巧五：權重繪制技巧

         step 01 創(chuàng)建一個立方體，并為其創(chuàng)建3個獨立的關節(jié)，如下圖（左）所示。
         step 02 選擇3個關節(jié)，并按Shift鍵加選立方體，在動畫模塊下執(zhí)行Skin>Bind Skin>Smooth Bind> （蒙皮>綁定蒙皮>平滑綁定> ）命令，打開Smooth Bind Options（平滑綁定選項）窗口，在Bind to（綁定到）中選擇Selected joints（選擇關節(jié)）選項，其他參數(shù)默認，如下圖（中）所示，然后單擊Apply（應用）按鈕，為骨骼和模型執(zhí)行蒙皮操作，這樣移動骨骼，模型也會隨之移動，如下圖（右）所示。

        step 03 在Animation（動畫）工具架上雙擊（繪制權重工具）按鈕，打開Paint Skin Weights Tool（繪制蒙皮權重工具）窗口，從中可以調(diào)節(jié)權重繪制的參數(shù)，如下圖（左）所示。
        從Tool Settings（工具設置）下的Normalize Weights（規(guī)格化權重）選項中可以看到，當前為Post模式，即新版本的權重，其權重原理是，從模型上選擇一個點，如下圖（右）所示，那么該點的權重可以分別給到“joint1”、“joint2”或“joint3”，且每節(jié)骨骼的權重值都可以設置為1，這在舊版本中是無法實現(xiàn)的，在舊版本中，會將該點的權重分成3份，分別給“joint1”、“joint2”和“joint3”。

        要想切換到舊版本的權重，可選擇Interactive（交互）選項，下面用舊版本的權重繪制方式進行繪制。
        在繪制某個骨骼時，先在Paint Skin Weights Tool（繪制蒙皮權重工具）面板中選擇該骨骼，然后將該骨骼影響的區(qū)域繪制為100%（即1）的權重，如我們先選擇“joint1”，繪制之后的效果如下圖（左）所示，那么當前所繪制的位置均受joint1影響。
        需要注意的是，在繪制“joint1”之前，先在Paint Skin Weights Tool（繪制蒙皮權重工具）面板的Influence（影響）卷展欄中分別選擇“joint2”和“joint3”，并單擊下面的按鈕，將其鎖定，如下圖（右）所示，否則在繪制“joint1”的權重時，會對“joint2”和“joint3”有一定的影響。

       然后再分別選擇“joint2”和“joint3”，用相同的方法進行繪制，如下圖所示。

        可見所繪制的效果是，除了兩節(jié)骨骼之間相交位置的權重不是1之外，其他位置的權重均為1，即完全受各自位置骨骼的影響，因此在調(diào)節(jié)某個骨骼的位置時，其他骨骼是不跟隨運動的，如下圖（左）所示，運動非常僵硬。
        如果想做出“joint1”與“joint2”之間的過渡效果，可在Paint Skin Weights Tool（繪制蒙皮權重工具）面板的Influence（影響）卷展欄中選擇Paint operation（繪制操作）中的Smooth（平滑）選項，如下圖（右）所示。

        然后分別選擇“joint1”和“joint2”，在它們之間的位置進行繪制，如下圖（左）和（中）所示，所繪制的顏色并非是純白色，而是灰白色，說明兩個骨骼之間有了過渡效果，繪制完成后，進行測試，如下圖（右）所示。

        由于“joint2”和“joint3”之間并沒有繪制平滑權重，因此左右效果對比比較明顯，左側比右側要平滑很多。
        以上就是有關權重的繪制方法和技巧。

技巧六：關鍵幀

        設置關鍵幀在制作動畫的過程中是必不可少的一個環(huán)節(jié)，設置關鍵幀與編輯關鍵幀的方法是多種多樣的，本小節(jié)將講解一些常用的方法和技巧。
       01.  設置關鍵幀
這里主要講解兩種最常用的設置關鍵幀的方法。
       （1） S鍵設置關鍵幀
這是最簡單且最基本的設置關鍵幀的方法，在制作簡單的動畫效果時會使用這種方法，下面以一個小實例來進行說明。
   

     step 01. 在場景中創(chuàng)建一個小球并選擇小球，然后將時間滑塊拖曳到時間線的第1幀處，按S鍵即可創(chuàng)建一個關鍵幀，如下圖所示。

      將時間滑塊移至第24幀的位置，然后用移動工具將小球移動到場景的右側，再按S鍵，創(chuàng)建一個關鍵幀，如下圖所示，這樣一個小球從左到右的位移動畫就制作完成了，從通道盒中的參數(shù)可以觀察到小球位置的變化。

       （2） 在通道盒中為指定屬性設置關鍵幀
        為指定的屬性設置關鍵幀的好處是不會對其他用不到的屬性產(chǎn)生影響，在制作動畫時通常都會根據(jù)需要來設置關鍵幀。
        在通道盒中選擇相應的屬性，單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中執(zhí)行Key Selected（為所選設置關鍵幀）命令即可，如下圖所示。

        另外，還可以使用快捷鍵來設置關鍵幀，Shift+W鍵即為平移屬性設置關鍵幀，Shift+E鍵即為旋轉(zhuǎn)屬性設置關鍵幀，Shift+R鍵即為縮放屬性設置關鍵幀。
          02 編輯關鍵幀
          編輯關鍵幀包括刪除關鍵幀、添加關鍵幀、插入關鍵幀、復制關鍵幀等操作。
        （1） 刪除關鍵幀
          根據(jù)不同的需要，刪除關鍵幀的方法也是不同的。
           直接在時間線上刪除關鍵幀
           具體方法是，在時間線上選擇要刪除的關鍵幀，單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中執(zhí)行Delete（刪除）命令即可，如下圖（左）所示。
           在通道盒中刪除關鍵幀
           具體方法是，在通道盒中選擇要刪除的關鍵幀屬性，單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中執(zhí)行Break Connections（打斷連接）命令，如下圖（中）所示。

           (提示：在時間線上刪除關鍵幀會將該物體此刻所有屬性的關鍵幀全部刪除。)

          在Graph Editor（曲線編輯器）中刪除關鍵幀
       具體方法是，執(zhí)行Window>Animation Editors>Graph Editor（窗口>動畫編輯器>曲線編輯器）命令，打開Graph Editor（曲線編輯器）窗口，在左側欄中選擇屬性，在右側的動畫曲線中選擇要刪除的關鍵幀，按Delete鍵即可，如下圖（右）所示。

        (2)添加與插入關鍵幀
        添加與插入關鍵幀同樣在Graph Editor（曲線編輯器）窗口中進行，先在工具欄中單擊（插入幀工具）或（添加幀工具）按鈕，然后在動畫曲線上按鼠標中鍵即可，插入一個關鍵幀的效果如下圖（左）所示。
        (3) 復制與粘貼關鍵幀
        復制和粘貼關鍵幀可以直接在時間線上進行，也可以在曲線編輯器Graph Editor（曲線編輯器）中進行。

        在時間線上復制與粘貼關鍵幀
        具體方法是，在時間線上選擇關鍵幀，單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中執(zhí)行Copy（拷貝）命令，然后在需要粘貼關鍵幀的位置再次單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中執(zhí)行Paste>Paste（粘貼>粘貼）命令或Paste>Paste Connect（粘貼>粘貼連接）命令，如下圖（右）所示。

        在Graph Editor（曲線編輯器）中復制與粘貼關鍵幀
        在Graph Editor（曲線編輯器）中復制、粘貼關鍵幀與在時間線上復制、粘貼的方法大同小異，即選擇要復制的關鍵幀，在菜單欄中執(zhí)行Edit>Copy（編輯>拷貝）和Edit>Paste（編輯>粘貼）命令即可，如下圖（左）所示。
        執(zhí)行Paste（粘貼）與執(zhí)行Paste Connect（粘貼連接）命令的結果是不同的，Paste（粘貼）只是簡單的粘貼，而執(zhí)行Paste Connect（粘貼連接）命令之后，會將粘貼的關鍵幀與原來的動畫曲線保持連續(xù)性，對比效果如下圖（右）所示。

        (4)通過調(diào)節(jié)關鍵幀來加快或減慢動畫的播放速度
        在時間線上按住Shift鍵選擇要調(diào)節(jié)的關鍵幀，如下圖（左）所示，用鼠標左鍵拖動右下角黃色箭頭，即可拉長或縮短所選擇的時間范圍，如下圖（中）所示，用鼠標左鍵拖動中鍵黃色箭頭可移動所選關鍵幀的位置，如下圖（右）所示。

        技巧七：制作循環(huán)動畫

        在上一小節(jié)中我們學習了使用關鍵幀的方法和技巧，本小節(jié)將根據(jù)上一小節(jié)的內(nèi)容來學習循環(huán)動畫的制作方法。
        循環(huán)動畫顧名思義，就是不斷重復相同的動作，如小球的原地彈跳動畫，人的原地踏步動畫等，循環(huán)動畫要求動作的起始幀和結束幀是完全相同的。
下面介紹兩種制作循環(huán)動畫的方法。
        01 直接在時間線上連續(xù)復制、粘貼關鍵幀
        復制、粘貼關鍵幀的方法在上一小節(jié)已經(jīng)講解過，如下圖所示，這里不再贅述。

        02 使用Graph Editor（曲線編輯器）中的命令
        step 01 打開Graph Editor（曲線編輯器）窗口，勾選菜單欄中的View>Infinity（查看>無限）選項，即開啟無限性選項，如下圖所示。

        step 02 執(zhí)行Curves>Post Infinity>Cycle（曲線>向后無限>循環(huán)）命令，如下圖（左）所示，也就是向時間軸正向做循環(huán)動畫，如下圖（右）所示，如果要使其向時間軸負向做循環(huán)動畫，執(zhí)行PreInfinity（向前無限）中的命令即可。

        與復制關鍵幀的方法相比，該方法更能夠提高工作效率，特別是在需要做很長時間的循環(huán)動畫時（如10 000幀），如果逐個復制將是非常大的工作量，而通過使用無限性和循環(huán)兩個命令就可以完
        全解決這一問題，并且在使用該方法后，時間線上并不會增加關鍵幀。
        另外，使用這種方法還可以制作如小球向前彈跳的動畫。
        首先制作好小球首次向前（即向x軸正方向）彈跳的動畫，如下圖（左）所示。
然后打開Graph Editor（曲線編輯器）窗口，配合工具欄中的（線性切線）工具和Curves>Post Infinity>Linear（曲線>向后無限>線性）命令，將曲線調(diào)節(jié)成下圖（右）所示的形狀即可，這樣小球就會無限向x軸正方向彈跳。

                   (本教程完) 

        此教程節(jié)選自《Maya插件與高級技巧火星風暴》，全書共六章，第1章講解如何快速提升軟件操作效率，包括如何設置界面布局、界面顏色、快捷鍵等；第2章講解掌握建模必學秘技與插件技巧，包括模型的細分預覽與物體的復制方法、軸向的作用、ER_Spiral Creator（螺旋線腳本）插件、StairsCreator（樓梯腳本）插件等；第3章講解掌握動畫必學秘技與插件技巧，包括IK與FK的轉(zhuǎn)換、表達式實現(xiàn)動畫效果、nudge（權重腳本）插件、softCon（軟約束）插件等；第4章講解掌握渲染必學秘技與插件技巧，包括燈光陣的建立、層材質(zhì)的使用、DST雙面材質(zhì)插件等；第5章講解掌握特效必學秘技與插件技巧，包括創(chuàng)建緩存、控制粒子隨機大小、texture2Particles插件、BlastCode 1.7插件等；第6章講解Maya表達式和MEL腳本。隨書附贈1張DVD9多媒體教學光盤。其中，視頻內(nèi)容包括每一個技巧和每一個插件的具體視頻講解，素材內(nèi)容包含學習過程中所涉及到的場景和素材文件。本書不僅適合Maya初中級讀者閱讀，還可以作為高等院校影視動畫、藝術設計等相關專業(yè)的教輔圖書及相關教師的參考圖書。

 圖書封面

  本文關鍵詞：Maya插件與高級技巧火星風暴，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。