第八章计算机动画基础.ppt

第八章计算机动画基础 本章要点 动画的原理与发展 计算机动画的基本原理 二维GIF动画构成 变形动画的原理与应用 动画设计与创意 创意实例 一、动画的原理与发展 1、动画的视觉原理 动画是连续播放相关的静止图像构成的 1、动画的视觉原理 视觉残留原理： 反射到人眼的光影要在视觉中保留一段短暂的时间才会消失 1、动画的视觉原理 视觉残留实验 （1）两盏小灯以缓慢的速率交替点亮和熄灭 1、动画的视觉原理 视觉残留实验 （2）以25－40毫秒的时间间隔交替点亮和熄灭 1、动画的视觉原理 实验证明： （1）画面刷新率为每秒24帧（画面停留40毫秒)左右，则人眼看到的是连续的运动效果。 （2）电影放映的标准：每秒24帧的速率,能最有效地使运动的画面连续流畅。 （3） 24帧的速率画面还有闪烁，要消除画面的闪烁感，刷新率还要提高一倍。 2、传统动画片的生产过程 2、传统动画片的生产过程 传统动画片实例片断 3、计算机动画及其发展 计算机动画概念： 3、计算机动画及其发展 60年代： 3、计算机动画及其发展 70－80年代： 3、计算机动画及其发展 90年代：一个多种学科和技术的综合领域 4、计算机动画的特点 二、计算机动画的基本原理 2、对象的移动 2、对象的移动(实例) 3、矢量动画 通过计算机的处理，使矢量图产生运动效果形成的动画。 3、矢量动画 4、帧动画 与矢量动画相对应，一幅画面称为一帧。 将帧数据记录下来，并按照一定的编码方式构成动画文件。 帧动画又分成二维动画和三维动画 二维动画 二维画面是平面上的画面，是在二维空间上模拟真实的三维空间效果。 三维动画 二维与三维的区别： 采用不同的方法获得动画中的景物运动效。二维动画如对应于传统卡通片；三维动画则对应于木偶动画 5、二维动画的特点 计算机辅助动画： 将事先手工制作的原动画逐帧输入计算机，由计算机帮助完成描线上色的工作，并且用计算机控制完成记录工作。 6、二维动画的关键技术 输入和编辑关键帧 计算和生成中间帧 定义和显示运动路径 交互式给画面上色 产生一些特技效果 实现画面与声音的同步 控制运动系列的记录 7、动画数据与动画文件 帧动画数据：由一帧帧静止图像的有序排列组成。 帧动画采用连续播放静止图像序列的方法，产生景物运动的效果。 3、三维动画 造型 着色 运动控制 动画生成 动画系统 动画软件3D Studio ，Maya 造型 形体：存在的物体的真实形状和不存在的物体的设计形状。 造型：建立物体的形体模型。 线框模型：用线条框架来描述一个形体。 表面模型：用面的组合来描述形体。 实体模型：用基本形体组合物体的模型就是实体模型。 基本形体包括：球体、长方体、圆柱体、锥体等。 着色 材质——材质的大部分内容用来说明物体对入射光线作出的反应。 纹理——物体表面细节。 颜色纹理——取决于物体表面的光学性质。 几何纹理——与物体表面的微观几何形状有关。 光源——光源的位置、颜色、亮度、方向等 浓淡处理——决定光照射到物体表面并形成颜色的方法。 运动控制（运动模拟） 确定物体的位置和相互关系，建立其运动轨迹和速度。 选择运动形式（平移、旋转、扭曲等）。 确定物体形体的变态方式和变异速度。 确定光源。 调整“摄像机”镜头的位置、方向、运动轨迹及速度。 运动控制 关键帧动画： 基于形状的关键帧动画（形状插值动画）—— 对关键帧三维形状进行插值而得到中间各帧。 参数关键帧动画（关键帧变换动画）——对物体本身模型中的参数进行计算。 算法动画： 用算法来描述的，用物理规律对各种参数施加作用。 动画生成 生成一幅幅二维画面，并按一定格式记录下来的过程。 动画系统 动画制作硬件——SGI工作站 显示系统——性能直接影响动画的效果 三维动画软件——3D Studio ，Maya 实例：2002Maya作品 从广义的角度分析，在多媒体应用和电子出版应用中，凡是用计算机产生的图形图像的运动效果都可以称作为动画。 请观察一个关于视觉残留（persistence of vision）的实验：两盏小灯相距1－2米远，放置在一个黑暗的房间内 (1)让这两盏小灯以缓慢的速率交替点亮和熄灭。观察者看到的是两盏小灯分别点亮和熄灭。 设计出分镜头剧本，然后，对动画片中出现的各种角色的造型、动作、色彩等进行设计，并根据分镜头剧本将场景的前景和背景统一考虑，设计出手稿图及相应的对话和声音。 关键帧也称为原画，它一般表达某动作的极限位置、一个角色的特征或其他的重要内容。 中间画是位于关键帧之间的过渡画，可能有若干张。关键帧之间可能还会插入一些更详细的动作幅度较小的关键帧，称为小原画。 铅笔稿图轮廓描在透明胶片上，并描上墨