動畫裝配技術的應用的問題和策略分析在三維動畫角色裝配工作中，如果沒有結構化的流程設計，則整個裝配過程是隨意的或者是過程不受控制的，難以保持各環(huán)節(jié)的協(xié)調和一致。實踐表明，每一個裝配環(huán)節(jié)都會影響裝配的實現(xiàn)效果。好的流程可以為每個環(huán)節(jié)提供一個標準化的組織結構，這些優(yōu)點最終會體現(xiàn)為裝配工作效率的提升和裝配系統(tǒng)質量的提高。本文筆者舉出了角色和道具類進行具體分析。分為四個主要階段：動畫需求分析，裝配，蒙皮綁定，動畫測試。每個階段都為角色和道具要遇到的問題進行分析。同時列舉了其中每一個階段的工作和主要面對的問題并給出相應的解決方法。一、動畫需求分析1.1角色動畫需求在實際工作中很多人會把這個工作環(huán)節(jié)忽略了，盲目地進行裝配工作。然而忽視了角色裝配工作的根本目的就是為了滿足動畫師對不同角色運動控制的要求，建立便于動畫師應用的控制系統(tǒng)。由于動畫角色的多樣性，運動變形的復雜性，不同角色具有不同個性及運動特征。這些差異性使動畫師對角色裝配工作提出了不同的要求。因此進行裝配前必須與動畫師及導演等進行充分的交流探討，了解所要裝配的角色的性格特點、動作特征、表情特征，以及動畫師需要怎么樣的動畫制作方式等等。角色裝配應該因角色的不同而產生區(qū)別。動畫需求分析是角色裝配工作進行的基礎。需求分析關鍵就在于要了解動畫師對角色動作的要求和運動特點，對角色要完成的動作特征進行總結。面對正常人體需求，筆者一般把它分為六個部分A、頭B、軀干C、胳膊D、腿E、手F、腳（圖1-1）按照上類劃分根據(jù)每個部位的需求進行角色動畫的裝配設置。圖1-11.2道具動畫需求道具的裝配常常是動畫工作者容易忽略的。然而，小的細節(jié)往往體現(xiàn)片子的亮點，如果能把道具當做角色一樣來進行裝配，整個動畫將富有了活力。曾經看過法國一所著名動畫院校的畢業(yè)短片章魚的愛情，里面道具車的裝配，可以膨脹，收縮，這可以很好的表現(xiàn)動畫動作中的預備和緩沖，從而做的如二維動畫一樣生動。車子的輪胎做的如人的腿一般靈活。車子頓時間像一個生物一樣，可以“表演”了。然而有些道具的綁定并不那么簡單，他的運動原理涉及到一些物理數(shù)學上的知識，必須要用到動畫表達式來體現(xiàn)其運動。下面是一個運動的小球，按照二維運動規(guī)律它應該是這樣的如圖（1-2）圖1-2分析上圖小球運動，筆者將小球動畫需求歸類以下幾點：1、小球運動2、小球旋轉3、球體拉伸4、球體收縮按照需求分析再進行道具的裝配設置。二、裝配2.1角色裝配骨骼裝配是角色裝配流程中的重點環(huán)節(jié)，它決定骨骼系統(tǒng)能否運動，運動效果的好壞。骨骼裝配是角色裝配系統(tǒng)的核心部分。在骨骼裝配環(huán)節(jié)我們主要進行以下幾點工作。A對角色進行功能區(qū)劃分。無疑會讓裝配工作更加的有針對性、目的性，更有效率，能以面向對象的方式針對不同的功能部位進行骨骼設置。一般會分為身體和面部兩大部分。身體部分包括（頭、軀干、胳膊、腿、手、腳）；面部則包含（眉毛、眼睛、口型）。B、骨骼建立。骨骼層級描述了角色的結構，骨骼裝配按照角色的特點組成一個層級關系。相鄰的骨骼通過關節(jié)相連，并且可以作相對的運動。通過改變相鄰骨骼問的夾角、位移，組成角色的骨骼就可以做出不同的動作，實現(xiàn)不同的動畫效果。層級關系的正確建立，是以后我們設置IK控制手柄的根本依據(jù)。這里需要注意骨骼搭建的位置是否準確，軸向是否正確統(tǒng)一。骨骼必須嚴格按照規(guī)范命名。骨骼命名非常重要，規(guī)范命名可以方便以后骨骼的修改工作，便于數(shù)據(jù)的管理C、骨骼控制。一般分為FK和IK兩種控制手柄，F(xiàn)K基本理解為骨骼的旋轉設置；IK為反向動力學，可自動計算出各中間骨骼的位置，相對于FK較方便。但這兩種都在特定情況下發(fā)揮著作用，所以角色動作一般都在FK和IK之前切換。這當中涉及到IKFK的無縫轉換及語言表達式這就用到了下面的表達式和約束控制。D、表達式和約束控制骨骼。當想要更快捷，更方便更有效時，我們用到了約束和表達式來控制骨骼。讓他形成一個運動整體。下面是筆者畢業(yè)設計的一個角色裝配。（圖2-1）圖2-1根據(jù)角色我對其進行了大體的劃分和每個部位要遇到的動畫要求并對其進行裝配。首先是翅膀，我運用了IKsplinehandletool這個設置可對其進行曲線設置通過簇變形來約束曲線點來達到控制骨骼變形，從而能實現(xiàn)“S”運動規(guī)律的變形動畫。再次是手臂的控制，我對其設置了IK、FK兩種設置，并運用表達式進行了二者的無縫轉換。在運用IK時我還對其進行了等比例自由伸縮骨骼的控制裝配，使其在超過一定范圍內能實現(xiàn)等比例的拉長運動，這里分別對三個骨骼進行縮放的約束，并運用了IF語句使手臂骨骼在正常張開范圍內不做伸縮設置，大于張開時才可進行伸縮。再次是腰部，同樣我對其進行了伸縮的設置，也和翅膀一樣進行了IKspline的設置，使腰部更加柔軟。最后腿部設置和手臂設置基本一樣。最后我還用多個控制器對他進行驅動控制，更加簡便明了。如圖（2-2）圖2-22.2道具裝配道具的定義相對角色來較廣泛，裝配設置也是根據(jù)實際情況千變萬化的，例如車輪胎的運動帶到車子運動；飛機的螺旋槳轉動；伸縮架的運動等。有些是簡單的運用表達式，有些就要如角色一樣綁定骨架，甚至還有對道具的表情設置，如汽車總動員里的汽車們，不是簡單的機械汽車，而是擁有肢體語言的道具。當然這些都是根據(jù)動畫需要來進行的，包括道具的設計及動作需要。下面筆者列舉的是運用表達式和簇來控制的折扇的運動。這種裝配并沒有用到骨骼和蒙皮，而是用Maya驅動關鍵幀與表達式，來模擬真實的扇子打開的運動過程。使其能如現(xiàn)實生活中折扇一樣有規(guī)律的運動。首先筆者先對折扇的運動方式進行分析發(fā)現(xiàn)扇的每根骨架都有著驅動關系，因此從制作模型期就把驅動關系確定好。A、扇面展開夾角為150度，總共創(chuàng)建11個扇骨。每個扇骨夾角為15度。B、從右邊起選擇第二根扇骨，選擇Setdrivenkey則扇骨2成為被驅動對象，再把第一根點擊Loaddriver扇骨1成為驅動者，這樣選擇兩根扇骨的Z軸設置驅動關鍵幀。分別設置兩個扇骨Z軸為0設置關鍵幀。這樣旋轉扇骨1時扇骨2就跟著運動了，扇骨2被扇骨1驅動著。以此類推，扇骨2驅動扇骨3等完成扇子右半段的動畫。由于扇子是中心對稱的，我們完成一半的驅動設置后可以簡單的運用表達式來完成左半段的驅動設置。表達式（左邊起扇骨的旋轉Z軸=-右邊起扇骨的旋轉Z軸）這樣以此類推完成連接。如圖（2-3）圖2-3C、創(chuàng)建折面虛擬體并完成驅動關系如圖（2-4）圖2-4D、最后就是扇面的制作了。使用EP曲線采用吸附點分別吸取扇骨和扇面虛擬體的上部和下面部分的點。然后把每個EP點都采用簇來控制。然后把簇全部分別P給每個物體。最后用曲線放樣來創(chuàng)建扇面，完成折扇的轉配設置如圖（2-5）圖2-5三、蒙皮綁定蒙皮是把表面模型附著到骨骼上，并使表面模型在動畫制作的過程中能正確變形的過程。蒙皮的質量決定最后表面模型變形結果的妤壞。Maya中提供了平滑蒙皮和剛性蒙皮兩種蒙皮方式。在實際的應用中可以針對不同情況綜合采用不同的蒙皮方式，以取得最好的變形效果和效率。3.1角色蒙皮(1)剛性蒙皮剛性蒙皮的每個表面點僅能被一個骨骼影響。它運算速度快，文件完成量小，但是骨骼旋轉部位的皮膚變形效果比較粗糙、僵硬。這一不足可以通過添加變形器形成間接蒙皮的方式來取得平滑的變形效果。(2)平滑蒙皮平滑蒙皮通過使幾個骨骼影響相同的表面點而提供平滑的表面變形效果。平滑蒙皮在骨骼關節(jié)部位的皮膚變形效果非常自然平滑。表面點的權重值可通過畫筆交互式的繪制，操作直觀方便。權重值可按照物體中心進行對稱復制等極其方便的操作，大大提高蒙皮工作效率。但是平滑蒙皮形成的文件比較大，處理起來會較為緩慢。下面則是上面制作的角色的蒙皮我采用的是平滑蒙皮。使用刷權重的方式來使角色運動起來。四、動畫測試4.1動畫要素動畫從最初巖洞的多腿的雛形到現(xiàn)在另人絢目的二維與三維,盡管現(xiàn)在運用科技發(fā)展動畫的速度很快,但在做動畫的時候應該注意的問題應該從最初的二維原理開始,而動畫在制作的過程是很復雜的,應該學會避免在做動畫時所出現(xiàn)的問題。動畫裝配就是為了動畫，在整個流程之前，必須對動畫要素心中有底。對動畫動作整個運作過程運用純熟。這就要對二維傳統(tǒng)動畫的制作有非常深厚的了解。美國的迪斯尼是一個非常悠久的動畫公司，制作出的二維動畫片埃及王子、獅子王等等都是非常優(yōu)秀的。其中最能反映動畫運動要素的，筆者比較喜歡幻想曲2000。這部片的節(jié)奏、運動規(guī)律、時間的掌握等都是很值得去研究和學習的。迪斯尼出品的動畫師生存手冊和生命的幻想應該也是每個動畫師的學習必備手冊。而迪斯尼制作動畫也有一套非常值得學習的動畫十二要素，分別是：次要動作、跟隨和重疊動作、弧形運動、擠壓和拉伸、節(jié)奏、夸張、立體造型、預備和緩沖、順序動畫和擺姿勢、吸引力、演出(布局)。比較重要的還是預備和緩沖。在了解整個動畫的運作過程，對角色運動有了解后再進行設置，會事半功倍。4.2動畫測試動畫角色裝配完成后，還要對其進行測試。與動畫師主動溝通，對裝配進行測試。彌補不足，對需要個性表現(xiàn)的角色，再次加強裝配設置。做些基本動作如：走、跑等，再做些符合該角色的個性動作進行測試。反復測試和修改后交由動畫師動作。筆者畢業(yè)設計Joker分別對小丑和魔術師進行了的動畫裝配設置，通過設置、動畫完成了短片制作。Joker希望大家提出意見，指出缺點和不足。讓我在今后的工作中能夠改正。致謝四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。感謝四年來悉心培養(yǎng)我們，教育我們，見證我們成長的所有老師。感謝你們手把手的把我們帶入神奇的動畫世界。感謝指導老師的悉心指導和母校提供的山明水秀的學習環(huán)境。感謝學校為本人提供的學習和交流的平臺，感謝方建國老師的指導。參考文