掌握Maya動畫的七個技巧

        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的轉換、表達式實現動畫效果、父子關係與父子約束、權重繪製技巧、關鍵幀和製作循環動畫。

        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，是指根據末端關節的位置移動來控製其父關節的旋轉操作，FK即正向動力學，是指根據父關節的旋轉來控製其子關節的位置，下麵通過一個小實例來具體講解IK與FK的區別。

         step 01. 單擊Animation（動畫）工具架上的（骨骼工具）按鈕，在場景中創建下圖（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”關節上分別單擊鼠標，為其創建一個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，需要執行以下兩個步驟：使用旋轉工具對“Joint01”關節做如下圖（右）所示的旋轉。

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

        step 04. 要想為右側的骨骼設置屈伸腿動作，隻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來調節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隻能調節出常規的動作，它有一定的限製，而使用FK則可調節出任意動作，如下圖所示，這是IK做不到的，因此IK與FK各有利弊，在製作具體的項目時，要依據所創建的模型和要調節的動作來選擇使用IK還是使用FK。

        (提示：由於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建IK和FK，以方便根據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，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，多用於控製骨骼的長度，ikRPsolver是有極向量並可對其進行調節的，多用於胳膊、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，在場景中創建下圖（左）所示的骨骼。
         step 02. 單擊（IK手柄）按鈕，然後在“Joint1”和“Joint3”關節上分別單擊鼠標，為其創建一個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，選擇並移動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。

         step 04. 保持IK手柄的選中狀態，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，骨骼已經不會跟隨移動了，如下圖（中）所示，說明此時IK是關閉狀態。
         step 06. 此時，使用旋轉工具移動骨骼，骨骼會隨之運動，如下圖（右）所示，這說明此時FK是開啟狀態。

        由此可見，Ik Blend（IK彎曲）值用於控製IK與FK之間的切換。

        技巧三：表達式實現動畫效果

        本小節將通過一個小實例來講解使用表達式創建動畫的方法。
        step 01 創建下圖（左）所示的盒子、車輪模型，以及一個曲線圓環，要及時對模型執行凍結變換命令（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的子物體。
        下麵製作車輪的旋轉動畫。
 

        step 02 添加屬性。選擇曲線圓環，在通道盒的菜單欄中執行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，然後單擊Add（添加）按鈕，這樣在通道盒中就出現了創建的“roc”屬性，如下圖（右）所示。

         step 03 選擇該屬性，執行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，然後執行通道盒菜單中的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軸旋轉的值為時間與“roc”值乘積的10倍，然後單擊Create（創建）按鈕。

       step 05. 測試車輪的旋轉動畫。在通道盒中將圓環曲線的“Roc”值設置為1，同時將時間滑塊的範圍設置為200幀，單擊播放按鈕，可見車輪將自動執行旋轉動畫，增大“Roc”值，車輪的旋轉速度會加快，如果將該值設置為0，則車輪不會旋轉。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視頻教程。

         技巧四：父子關係與父子約束

         父子關係與父子約束是Maya中經常使用的兩種物體關係，但很多讀者容易將這兩個概念相互混淆，因此本小節將通過一個案例來講解它們之間的區別。
        step 01. 在場景中分別創建兩個球體和兩個立方體，如下圖所示，兩個通道盒參數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，為其創建父子關係，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，執行Animation（動畫）模塊下的Constrain>Parent（約束>父子約束）命令，為其創建父子約束，即用立方體約束球體。
        step 04. 分別選擇兩個立方體，執行旋轉操作，觀察兩個球體在通道盒中的參數，如下圖所示。

        可見在父子關係中，在對父物體執行旋轉操作後，子物體的位置雖然會隨之運動，但是其屬性並沒有任何變化，而在父子約束中，被約束物體會隨約束物體的旋轉而移動，其屬性也發生了變化，這就是父子關係和父子約束之間的最大區別。

        (提示：父子約束主要是應用在骨骼綁定中)

 技巧五：權重繪製技巧

         step 01 創建一個立方體，並為其創建3個獨立的關節，如下圖（左）所示。
         step 02 選擇3個關節，並按Shift鍵加選立方體，在動畫模塊下執行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）選項，其他參數默認，如下圖（中）所示，然後單擊Apply（應用）按鈕，為骨骼和模型執行蒙皮操作，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（繪製權重工具）按鈕，打開Paint Skin Weights Tool（繪製蒙皮權重工具）窗口，從中可以調節權重繪製的參數，如下圖（左）所示。
        從Tool Settings（工具設置）下的Normalize Weights（規格化權重）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，那麼該點的權重可以分別給到“joint1”、“joint2”或“joint3”，且每節骨骼的權重值都可以設置為1，這在舊版本中是無法實現的，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，下麵用舊版本的權重繪製方式進行繪製。
        在繪製某個骨骼時，先在Paint Skin Weights Tool（繪製蒙皮權重工具）麵板中選擇該骨骼，然後將該骨骼影響的區域繪製為100%（即1）的權重，如我們先選擇“joint1”，繪製之後的效果如下圖（左）所示，那麼當前所繪製的位置均受joint1影響。
        需要注意的是，在繪製“joint1”之前，先在Paint Skin Weights Tool（繪製蒙皮權重工具）麵板的Influence（影響）卷展欄中分別選擇“joint2”和“joint3”，並單擊下麵的按鈕，將其鎖定，如下圖（右）所示，否則在繪製“joint1”的權重時，會對“joint2”和“joint3”有一定的影響。

       然後再分別選擇“joint2”和“joint3”，用相同的方法進行繪製，如下圖所示。

        可見所繪製的效果是，除了兩節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，因此在調節某個骨骼的位置時，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（繪製蒙皮權重工具）麵板的Influence（影響）卷展欄中選擇Paint operation（繪製操作）中的Smooth（平滑）選項，如下圖（右）所示。

        然後分別選擇“joint1”和“joint2”，在它們之間的位置進行繪製，如下圖（左）和（中）所示，所繪製的顏色並非是純白色，而是灰白色，說明兩個骨骼之間有了過渡效果，繪製完成後，進行測試，如下圖（右）所示。

        由於“joint2”和“joint3”之間並沒有繪製平滑權重，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製方法和技巧。

技巧六：關鍵幀

        設置關鍵幀在製作動畫的過程中是必不可少的一個環節，設置關鍵幀與編輯關鍵幀的方法是多種多樣的，本小節將講解一些常用的方法和技巧。
       01.  設置關鍵幀
這裏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，在製作簡單的動畫效果時會使用這種方法，下麵以一個小實例來進行說明。
   

     step 01. 在場景中創建一個小球並選擇小球，然後將時間滑塊拖曳到時間線的第1幀處，按S鍵即可創建一個關鍵幀，如下圖所示。

       step 02. 將時間滑塊移至第24幀的位置，然後用移動工具將小球移動到場景的右側，再按S鍵，創建一個關鍵幀，如下圖所示，這樣一個小球從左到右的位移動畫就製作完成了，從通道盒中的參數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生影響，在製作動畫時通常都會根據需要來設置關鍵幀。
        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、複製關鍵幀等操作。
        （1） 刪除關鍵幀
          根據不同的需要，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，然後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) 複製與粘貼關鍵幀
        複製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。

        在時間線上複製與粘貼關鍵幀
        具體方法是，在時間線上選擇關鍵幀，單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中執行Copy（拷貝）命令，然後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）中複製與粘貼關鍵幀
        在Graph Editor（曲線編輯器）中複製、粘貼關鍵幀與在時間線上複製、粘貼的方法大同小異，即選擇要複製的關鍵幀，在菜單欄中執行Edit>Copy（編輯>拷貝）和Edit>Paste（編輯>粘貼）命令即可，如下圖（左）所示。
        執行Paste（粘貼）與執行Paste Connect（粘貼連接）命令的結果是不同的，Paste（粘貼）隻是簡單的粘貼，而執行Paste Connect（粘貼連接）命令之後，會將粘貼的關鍵幀與原來的動畫曲線保持連續性，對比效果如下圖（右）所示。

        (4)通過調節關鍵幀來加快或減慢動畫的播放速度
        在時間線上按住Shift鍵選擇要調節的關鍵幀，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範圍，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：製作循環動畫

        在上一小節中我們學習了使用關鍵幀的方法和技巧，本小節將根據上一小節的內容來學習循環動畫的製作方法。
        循環動畫顧名思義，就是不斷重複相同的動作，如小球的原地彈跳動畫，人的原地踏步動畫等，循環動畫要求動作的起始幀和結束幀是完全相同的。
下麵介紹兩種製作循環動畫的方法。
        01 直接在時間線上連續複製、粘貼關鍵幀
        複製、粘貼關鍵幀的方法在上一小節已經講解過，如下圖所示，這裏不再贅述。

        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 執行Curves>Post Infinity>Cycle（曲線>向後無限>循環）命令，如下圖（左）所示，也就是向時間軸正向做循環動畫，如下圖（右）所示，如果要使其向時間軸負向做循環動畫，執行PreInfinity（向前無限）中的命令即可。

        與複製關鍵幀的方法相比，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動畫時（如10 000幀），如果逐個複製將是非常大的工作量，而通過使用無限性和循環兩個命令就可以完
        全解決這一問題，並且在使用該方法後，時間線上並不會增加關鍵幀。
        另外，使用這種方法還可以製作如小球向前彈跳的動畫。
        首先製作好小球首次向前（即向x軸正方向）彈跳的動畫，如下圖（左）所示。
然後打開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>向後無限>線性）命令，將曲線調節成下圖（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，包括如何設置界麵布局、界麵顏色、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複製方法、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的轉換、表達式實現動畫效果、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、層材質的使用、DST雙麵材質插件等；第5章講解掌握特效必學秘技與插件技巧，包括創建緩存、控製粒子隨機大小、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，視頻內容包括每一個技巧和每一個插件的具體視頻講解，素材內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的教輔圖書及相關教師的參考圖書。

 圖書封麵