第6章动画制作(精)

第6章动画制作
学习指南本章介绍有关动画制作的基础知识及相关的动画制作软件，主要内容包括动画制作基础知识、动画的类型、常用的动画文件格式、二维动画制作软件Flash MX 2004和三维动画制作软件3D Studio MAX 6的简单介绍。

学习本章，要求掌握以下知识：掌握计算机动画的基本概念；
熟悉计算机动画的基本类型；
熟悉常见的动画文件的基本格式；
掌握Flash MX 2004的基本功能及简单操作，熟悉二维动画创建的方法，会进行简单的二维动画制作；
了解3D Studio MAX 6基本功能及简单操作。

动画是多媒体作品中的又一种媒体元素，是一种老少皆宜的艺术形式，它以连续播放的画面来表现对象的运动和变化。

人们熟悉和喜爱的“米老鼠”、“唐老鸭”已成为家喻户晓的卡通形象。

动画有着悠久的历史，如我国民间的走马灯和皮影戏，就是动画的一种古老形式。

而真正意义上的动画，是在电影摄影机出现以后发展起来的，现代计算机技术的发展，为动画这一古老的艺术形式注入了新的活力。

使之成为多媒体作品中的重要媒体元素和网页中不可缺少的组成部分。

本章将介绍动画的基础知识和简单的二维、三维动画的制作。

6．1 计算机动画基础
计算机动画是在传统动画的基础上，采用计算机图形、图像技术而迅速发展起来的一门新技术。

计算机制作的动画让信息更加生动和富于表现力。

广义上看，数字图形、图像的运动显示效果都可以称之为动画。

6．1．1 动画的基本概念
动画与运动是分不开的，动画是运动的艺术。

传统意义上的动画是一门通过在连续多格的胶片上拍摄一系列单帧画面，并将胶片以一定速率放映，从而产生动态视觉的技术和
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艺术。

计算机动画也是采用连续播放静止图像的方法产生景物运动的效果，人们使用计算机手段产生图形、图像的运动，由计算机生成一系列连续的图像画面并能进行动态实时播放。

本质上讲，计算机动画的原理与传统动画基本相同，只是在传统动画的基础上把计算机技术用于动画的处理和应用，并可以达到传统动画所不能表现的效果。

由于采用数字信息处理方式，动画的运动效果、画面色调、纹理、光影效果等处理操作，可以在专业动画制作软件中非常方便的改变、调整，输出方式也更加的丰富多彩。

随着计算机图形技术的迅速发展，从60年代起，计算机动画技术就很快发展和应用起来。

计算机动画的应用小到一个多媒体软件中某个对象、物体或字幕的运动；大到一段动画演示、光盘出版物片头片尾的设计制作，甚至到电视片的片头片尾、电视广告，直至大型动画片的制作等。

6．1．2 计算机动画的分类
计算机动画根据运动的控制方式可将计算机动画分为实时（Real-Time）动画和逐帧动画（Frame-by-Frame）两种。

♦实时动画是用算法来实现物体的运动，也称为算法动画。

它采用各种算法来实现物体的运动控制。

在实时动画中，计算机对输入的数据进行快速处理，并在人眼察觉不到的时间内将结果随时显示出来。

实时动画的响应时间与许多因素有关：如计算机的运算速度，图形计算使用的软件或硬件，描述景物的复杂程度，动画图像的尺寸大小等。

实时动画一般不必记录在磁带或胶片上，观看时可在显示器上直接实时显示出来。

电子游戏机的运动画面一般都是实时动画。

在操作游戏机时，人与机器之间的作用完全是实时快速的。

♦逐帧动画也称为帧动画或关键帧动画，是通过一帧一帧显示动画的图像序列而实现运动的效果。

根据视觉空间的不同，计算机动画又可分为二维动画与三维动画：
二维画面是平面上的画面。

用纸张、照片或计算机屏幕显示，无论画面的立体感有多强，终究只是在二维空间上模拟真实的三维空间效果。

一个真正的三维画面，画中的对象有正面，也有侧面和反面，调整三维空间的视点，能够看到不同的内容。

二维与三维动画的主要区别在于采用不同的方法获得动画中对象的运动效果。

一个旋转的地球体，在二维处理中，需要一帧帧地绘制球面变化画面，这样的处理难以自动进行。

在三维处理中，先建立一个球体的模型并把地图贴满球面，然后使模型步进旋转，每次步进自动生成一帧动画画面，当然最后得到的动画仍然是二维的活动图像数据。

二维动画可以与传统卡通片相比拟，三维动画则对应于木偶动画。

木偶动画中首先要制作木偶、道具和景物，三维动画一样，首先要建立角色、实物和景物的三维数据模型。

模型建立好了以后，再给各个模型“贴上”材料，模型有了外观。

计算机通过对模型的控制，在一个虚拟的三维空间里运动，或远或近；或旋转或移动；或变形或变色等等。

然后，在计算机内部“架上”虚拟的摄像机，调整好镜头，“打上”灯光，最后形成一幅幅栩栩如生的画面。

三维动画之所以被称作计算机生成动画，是因为参加动画的对象不是简单地由外部输入的，而是根据三维模型的数据在计算机内部生成的，运动轨迹和动作的设计也是在三维空间中处理的。

它是计算机的“杰作”。

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6．1．3 计算机动画设计方法
计算机动画是高科技与艺术创作的结合。

在动画制作之前，需要精心地设计和完美地艺术构思，这就是创意。

创意属于技术美学范畴，它是计算机动画的灵魂，没有好的创意，就不会创作出好的动画作品。

创意是人们在创作过程中迸发出来的灵感和意念，它强调有目的的创造力和想象力。

计算机动画以其超强的描绘和渲染能力为创作人员提供了充分发挥想象力的空间。

创意需要有丰富和广泛的信息库，再加上一些创意的技巧就可能得到精彩的创意。

常用的创意技巧有拟人法，把事物人性化，使之具有灵性和感情；还有反向思维法，以一反常态的形态给人耳目一新的感觉；还可以对固有事物进行适度的夸张，使之出人意料。

有了好的创意之后，就要进行动画动作的设计，动画动作的设计要符合一定的自然规律，这样动画才会具有真实感。

在动画设计中要把握好动画时间的分配。

例如：下雪场面，至少要有3种大小不同的雪花，循环的时间约为2秒，才会有雪花飘飘的真实感觉；急速奔跑可用4帧静态图像表现，如果超过16帧就会失去冲刺的感觉；一头大象走一步需1~1.5秒，而猫走一步只需0.5秒。

自然物体由于有一定的重量、结构、韧性，因此它也会表现出特有的运动行为，这种行为是位置与时间的结合，它是动画的基础，所以在动画设计中要遵守运动规律。

如当一个物体在抛向空中或落向地面时应遵守抛体运动规律，同时不规则的物体还伴有旋转动作，旋转的中心应在中心处。

对于动物的设计也要遵循动物的动作规律。

如在鸟类飞翔的动画中，时间分配对表现鸟的大小、性格和种类起着决定性的作用。

一般来说鸟越大动作越慢，鸟越小动作越快。

对于兽类的运动处理也是比较麻烦的，它们行走时，必须注意前腿动作与后腿动作相配合。

如当虎的右前腿向前时，右后腿向后；在右前腿向后时，右后腿向前。

并且在奔跑时与行走又不同，有一段四腿腾空的时间。

对于人的运动也要符合人的活动习惯，这个可以通过观察发现其中的规律，然后分解成静态的图像，进行模拟。

总之，在进行动画制作时，应认真分析动作对象的运动特征，设计好画面的运动控制。

6．1．4 动画文件的格式
计算机动画现在应用的比较广泛，由于应用领域不同，其动画文件也存在着不同类型的存储格式。

下面介绍几种应用比较广泛的动画格式。

（1）GIF动画格式
GIF（Graphics Interchange Format）即“图形交换格式”，这种格式在20世纪80年代由美国一家著名的在线信息服务机构CompuServe开发而成。

GIF图像由于采用了无损数据压缩方法中压缩率较高的LZW算法，文件尺寸较小，得以在网络上广泛应用。

GIF图像格式还增加了渐显方式，用户可以先看到图像的大致轮廓，然后随着传输过程的继续而逐步看清图像中的细节部分，从而适应了用户的“从朦胧到清楚”的观赏心理。

目前Internet 上大量采用的彩色动画文件多为这种格式的文件，也称为GIF89a格式文件。

很多图像浏览器如ACDSee等都可以直接观看该类动画文件。

（2）FLIC（FLI/FLC）格式
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FLIC是Autodesk公司在其出品的Autodesk Animator / Animator Pro / 3D Studio等2D/3D动画制作软件中采用的彩色动画文件格式，FLIC是FLC和FLI的统称，其中，FLI 是最初的基于320×200像素的动画文件格式，而FLC则是FLI的扩展格式，采用了更高效的数据压缩技术，其分辨率也不再局限于320×200像素。

FLIC文件采用行程编码(RLE)算法和Delta算法进行无损数据压缩，首先压缩并保存整个动画序列中的第一幅图像，然后逐帧计算前后两幅相邻图像的差异或改变部分，并对这部分数据进行RLE压缩，由于动画序列中前后相邻图像的差别通常不大，因此可以得到相当高的数据压缩率。

它被广泛用于动画图形中的动画序列、计算机辅助设计和计算机游戏应用程序。

（3）SWF格式
SWF是Micromedia公司的动画制作软件Flash的矢量动画格式，它采用曲线方程描述其内容，不是由点阵组成内容，因此这种格式的动画在缩放时不会失真，非常适合描述由几何图形组成的动画，如教学演示等。

由于这种格式的动画可以与HTML文件充分结合，并能添加MP3音乐，因此被广泛地应用于网页上，成为一种“准”流式媒体文件。

6．2 二维动画制作软件（Flash MX 2004）
二维动画以其生动直观的表现手法，活泼灵巧的艺术形式，成为多媒体作品中使用非常广泛的媒体元素和网页中的不可缺少的重要角色。

二维动画的制作日益普及，各种动画制作软件不断涌现，由美国Macromedia公司推出的Flash MX 2004就是一款使用较为广泛的动画制作软件，是用于矢量图编辑和平面动画制作的专业软件，可进行多媒体创作和网页设计等领域中的动画制作。

利用该软件制作的图形和动画具有文件品质高、体积小、交互性强、可带音效和兼容性好等特点。

Flash MX 2004对系统的要求如下：
硬件环境PIII CPU 600 MHz或以上、128 MB 内存(建议使用256 MB) 、190 MB 可用硬盘空；
软件环境Windows 98 SE (4.10.2222 A)、Windows 2000或Windows XP。

6．2．1 Flash MX 2004的工作界面
正确安装Flash MX 2004之后，点击桌面上的快捷方式即可启动，打开其工作界面如图6-1所示。

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Flash MX 2004工作区由菜单栏、工具栏、绘图工具箱、舞台、属性检查器和多个面板组成。

（1）菜单栏
菜单栏有〖文件〗、〖编辑〗、〖视图〗、〖插入〗、〖修改〗、〖文本〗、〖命令〗、〖控制〗、〖窗口〗和〖帮助〗等十个菜单选项，每个菜单选项都包含有Flash MX 的命令组，通过各命令组中的选项，可以进行动画制作和编辑。

（2）工具栏
工具栏提供了16个最常用的命令按钮，如新建、打开、保存等标准按钮，还提供了对齐对象、平滑、旋转、缩放等工具。

如图6-2所示。

（3
）控制器
用于控制动画的播放，与收录机的功能类似，如图6-3所示。

（4）绘图工具栏
绘图工具中的工具可以用于绘图、涂色、选择和修改插图，并可以更改舞台的视图。

工具栏分为四个部分：“工具”区域包含绘画、涂色和选择工具；“视图”区域包含在应用程序窗口内进行缩放和移动的工具；“颜色”区域包含用于笔触颜色和填充颜色的功能键；“选项”区域显示选定工具的组合键，这些组合键会影响工具的涂色或编辑操作。

如图6-4所示。

（5）文档选项卡
新建或打开一个文档时，在“时间轴”的上方会显示出“文档选项卡”。

如果打开或创建多个文档，“文档名称”将按文档创建的先后顺序显示在“文档选项卡”中，单击文件名称，可以在多个文档之间进行快速切换。

图6-3 播放控制
图6-1 Flash MX 2004界面 图6-2 工具栏
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图6-6 舞台
（6）时间轴
时间轴窗口是用于动画创作和内容编排的工
作区域，如图6-5所示。

时间轴用于组织和控制动
画内容在一定时间内播放的层数和帧数。

与胶片一样，Flash 文档也将时长分为帧。

其中“关键帧”主要用于定义动画的变化环节，是动画中出现关键性内容或变化的帧，关键帧中有一个静止的画面。

关键帧用一个黑色实心小圆圈表示。

“空白关键帧”中没有内容，主要用于在画面与画面之间形成间隔，空白关键帧用一个空心小圆圈表示。

“普通帧”中的内容与前面一个关键帧的内容完全相同，在制作动画时可用普通帧来延长动画的播放时间。

层就像堆叠在一起的多张幻灯胶片一样，每个层都包含一个显示在舞台中的不同图像。

时间轴的主要组件是层、帧和播放头。

动画中的图层名称排列在时间轴左侧。

每个层中包含的帧显示在该层名右侧的一行时间轨上。

时间轴顶部的时间轴标尺指示帧编号。

播放头红线指示舞台中当前显示的帧。

时间轴状态显示在时间轴的底部，它表示所选帧的编号、当前帧频以及到当前帧为止的运行时间。

（7）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。

这些内容包括矢量插图、文本框、按钮、导入的位图图形或视频剪辑等。

可以在“属性”面板中设置和改变“舞台”的大小，默认状态下，“舞台”的宽为550像素，高为400像素，如图6-6所示。

（8）常用面板
Flash MX 2004提供了很多面板，用于方便用户的操作，下面介绍几个常用的面板： 属性面板 属性面板可以很容易地访问和设置舞台或时间轴上当前选定项的最常用属性，可以显示当前文档、文本、元件、形状、位图、视频、组、帧或工具的信息和设置，也可以在面板中更改对象或文档的属性。

如图6-7所示。

图6-4 绘图工具栏 图6-5 时间轴窗口
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♦ 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。

如图
6-8所示。

♦ 设计面板 设计面板包括对齐面板、颜色样本面板、混色器面板、信息面板、场景面板和变形六个面板。

1) 对齐面板：
对齐面板可以重新调整选定对象的对齐方式和分布，如图
6-9所示。

2) 颜色样本面板： 颜色样本面板为我们提供了最为常用的“颜色”，并且能“添加颜色”和“保存颜色”。

用鼠标单击的方式可选择需要的常用颜色。

如图6-10所示。

3) 混色器面板： 用混色器面板可以创建和编辑“笔触颜色”和“填充颜色”。

如图6-11所示。

4) 信息面板： 可以查看对象的大小、
位置、颜色和鼠标指针等信息。

如图6-12
所示。

5) 场景面板：
一个动画可以有多个场景组成，场景面板中显示了当前动画的场景数量和播放的先后顺序。

当动画包含多个场景时，将按照它们在场景面板中的先后顺序进行
播放，如图6-13所示。

6) 变形面板： 变形面板可以对选定对象执行缩放、旋转、倾斜和创建副本的操作，
图6-7 属性面板
图6-8 帮助面板
图6-9 对齐面板 图6-10 颜色样本面板 图6-11 混色器面板
图6-12 信息面板 图6-13场景面板 图6-14 变形面板
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如图6-14所示。

♦ 开发面板 开发面板包括动作、组件、组件检查器、输出、调试器、行为和Web 服务等面板组件。

1） 动作面板 通过动作面板可以创建和编辑对象或帧的动作。

选择帧、按钮或影片剪辑实例可以激活“动作”面板。

根据所选的内容，动作面板标题也会变为“按钮动作”、“影片剪辑动作”或“帧动作”。

如图6-15所示。

2）
试器面板：如图6-16所示， 使用调试器面板可以发现影片中的错误。

3） 组件面板：如图
6-17所示，“组件”是应用程序的封装构建模块，使设计人员在没有“动作脚本”时也能使用和自定义这些功能。

一个“组件”就是一段影片剪辑。

利用组件面板可以查看所有“组件”
，并可以在创作过程中将“组件”添加到动画中。

4）组件检查器面板：如图6-18所示，在组件面板中，将“组件”拖动到舞台上，可创建该“组件”的一个实例，选中“组件”实例，可以在组件检查器面板中查看“组件”属性、设置“组件”实例的参数等。

5）输出面板： 输出面板在测试文档模式下，窗口可以自动显示一些提示信息，例如语法错误，有助于排除影片中的错误。

6） Web 服务面板 通过Web 服务面板，可以使用Web 服务作为客户机和服务器之间的数据交换机制，使用简单对象访问协议（SOAP ）来实现前台与后台程序之间的数据交换。

♦ 其他面板 其他面板包括辅助功能、影片浏览器、历史纪录、字符串和公用库面板。

1) 辅助功能面板 辅助功能面板可为个别 Flash 对象或整个 Flash 应用程序设置辅助功能选项。

如图6-19所示。

图6-15 动作面板
图6-16调试器面板
图6-17 组件面板 图6-18 组建检查器面板 图6-19 辅助功能面板
128 2) 历史记录面板： 如图6-20所示，历史记录面板能跟踪记录操作过程，可显示某个文档自创建或打开以来，执行操作步骤的列表。

3） 影片浏览器面板： 如图6-21所示，利用影片浏览器面板可以轻松地查看和组织动画文档的内容，可以在文档中选择元素进行修改。

4） 字符串面板： 如图6-22所示，字符串面板提供了简化的多语言文本创作流程。

可以实现用一种语言创作FLA 文件，以多种语言发布Flash 内容。

5) 库面板： 如图6-23所示，库面板是存储和组织在 Flash 中创建的各种元件的地方，它还用于存储和组织导入的文件，包括位图图形、声音文件和视频剪辑。

通过库面板可以组织文件夹中的库项目，查看项目在文档中使用的频率，并按类型对项目排序。

6．2．2 动画制作实例
前面我们对Flash MX 2004的工作界面及各部分的功能作了简单介绍，下面通过几个实例制作，进一步学习使用Flash MX 2004制作动画的方法。

（1）制作滚动字幕
本例将制作一个水平滚动的英文字幕，用到的主要工具有：文字、运动渐变等。

♦ 新建一个文件，在属性面板上设置舞台的大小为300×30像素；
♦ 在时间轴面板选中第一帧，然后选择“文本工具”，在舞台上键入要滚动的文本“There of the biggest Man-Made projects in the world are the Great Wall of China,the Pyramids of Egypt and the Pyramids of Egypt and the Aswan High Dam of Egypt.”，在属性面板上设定字体为“宋体”，大小为“24”颜色为“浅蓝色”，然后调整文本框的大小，使文本以单行显示，并将文本框拖至舞台右侧。

如图6-24所示；
图6-20 历史记录面板 图6-21 影片浏览器面板
图6-22 字符串面板图 6-23 库面板
图6-24 文字设置
129 ♦ 在时间轴的第200帧处点击鼠标右键，在弹出菜单中选择“插入关键帧”命令，插入终点关键帧，然后将文本框拖至舞台的左侧，结果如图6-25所示；
♦ 在两个关键帧之间的任意帧上点击鼠标右键，使用“创建补间动画”命令，之后在两关键帧之间出现了浅蓝色背景的箭头，表示运动渐变动画已经建立。

使用〖控制〗菜单中的“测试影片”命令或用快捷键Ctrl+Enter 对滚动字幕进行测试，如果满意，完成制
作，如图6-26
所示； ♦ 选择〖文件〗菜单中“导出”菜单中的“导出影片”命令，在出现的对
话框中设置SWF 文件的名称和储存位置，单击【保存】按钮完成。

（2）字母变形
本例制作一个字母变形的动画：用到的主要工具：文本工具、形状提示等。

♦
新建一个文件，用文本工具在舞台中输入字符“A ”，在属性面板设置其字体为 “Tahoma ”、字号为72、颜色为黑色、并设置加粗、斜体属性。

按Ctrl+B 将字母“A ”打散；
♦ 在时间轴上选择第35帧，按【F6】插入一关键帧，将其中原来的“A ”改为“B ”，“B ”的属性设置同上，按Ctrl+B 将字母“B ”
打散；
♦ 选中第1帧，在第1～35帧之间创建形
状补间动画，并在时间轴面板上按下“绘图纸外
观轮廓”【】按钮，如图6-27所示。

按“Ctrl+
Enter ”播放动画，观察其效果； ♦ 选中第1帧中的“A ”，单击〖修改〗菜单中 “形状”子菜单中的“添加形状提示”命令
或【Ctrl+Shift+H 】键，在字母A 的中心出现了一个包括字母“a ”的红色圆圈，这就是形状提示，如图6-28所示。

单击第35帧，在字母B 的中心位置也出现了一个形状提示符，如图6-29所示；
♦ 选中第1帧中的A ，将形状提示移到A 的左上角，提示变为黄色；单击第35帧，将其移动到字母B 的左上角，此时可发现红色的提示变为了绿色，通过此设置，A 的左上角在变形后将移到B 的左上角；
图6-25终点关键帧
图6-26最终效果
图6-28 添加形状提示 图6-29对应的形状提示
图6-27形状补间动画
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♦ 用同样的方法在适当的位置添加一定量的形状提示，使得起点帧的提示点与终点
帧的提示点相对应，从而控制字母A 到字母B 的变形过程，如图6-30所示；
♦ 制作完成后，按【Ctr+ Enter 】播放动画，可看出是按照设定的控制点变形的。

（3）简单按钮制作
本例将制作一个简单的按钮 , 该按钮平时的状态静止不变 , 当鼠标移到按钮上时, 该按钮的颜色变成了红色, 当按
下按钮时 , 该按钮的颜色变成了黑色。

用到的主要工具有：椭
圆工具、颜料桶工具、元件编辑等。

♦ 新建一个文件，在绘图工具栏中选择“椭圆工具”，在工作区绘制一个正圆，并用
“选择工具”选取其外框, 然后按下【Del 】键将其去除，选中圆，然后选择颜料桶工具, 在
填充颜色按钮中将填充颜色设定为线性渐变色，从圆的右下方向左上方拖曳，用渐变色填
充圆，如图6-31所示；
♦ 用相同的颜色在该正圆的旁边，再绘制一个比它小一
些的圆，去除其外框，选中小圆，用线性渐变色填充，使之与
大圆的渐变方向正好相反，选中小圆，并将它拖曳到大圆的中
央，使两圆重叠成为按钮图样，如图6-32所示。

♦ 选中该按钮，然后选择〖插入〗菜单中的“转换为元
件”命令，在打开的元件属性对话框中输入元件的名称为 “按
钮”，并设置元件的“行为”为“图形”，然后单击【确定】。

♦ 将舞台上的元件删除，选择〖插入〗菜单中的“新建
元件”命令，在打开的对话框中输入元件的名称为“立体按钮”,
并选择元件的行为为 “按钮”单击【确定】, 即可进入元件编辑模式，如图6-33 所示 。

♦ 打开库面板，选取
“弹起”帧为当前帧，在库中选取名为“按钮”的元件， 将它拖曳到工
作区中，并使该元件的十字中心点与工作区中的十
字中心点相重合。

选取 “指针经过” 帧为当前帧， 在其上单
击鼠标右键，从中选择“插入关键帧”。

然后选取
舞台上的“按钮”元件，在属性面板中按图6-34所
示进行设置。

再选取 “按下” 帧为当前帧， 在
其上单击鼠标右键，从中选择“插入关键帧”。

然后选取舞台上的“按钮”元件，在属性面板中设置为黑色。

图6-30 若干个形状提示点
图6-31绘制出的小球 图6-32两个圆重叠 图6-33元件编辑模式。