三维动画艺术与特效教程-刚体 柔体动力学
三维动画特效课件(新)
第六章 环境与特效技法
●范例三：《海面效果》制作流程
第四章 reactor动力学特效技法
●艺术指导：
◎Reactor系统可以使动画师和美术师能够轻松地控制并 模拟复杂物理场景，而且支持完全整合的刚体和软体 动力学、Cloth模拟和流体模拟，还可以模拟枢连物体 的约束和关节，从而来创建丰富的动态环境。
◎一但在3ds Max中创建了对象，就可以用reactor向其 指定物理属性。
第六章 环境与特效技法
●环境命令和对话框：
◎用于环境效果和渲染效果的两个独立对话框合并成了 一个对话框，在菜单栏中选择【Rendering（渲染）】 →【Environment（环境）】命令 。
第六章 环境与特效技法
●渲染效果和对话框：
◎渲染效果功能可以为场景加入一些视频后期效果，它 们被交互地使用在虚拟帧缓冲区中，不需要渲染场景 就可以观看到结果。
◎一、场景环境特效
第一章 三维动画与特效技术
●三维动画与特效的类型：
◎二、烟火特效
第一章 三维动画与特效技术
●三维动画与特效的类型：
◎三、爆炸特效
第一章 三维动画与特效技术
●三维动画与特效的类型：
◎四、液体特效
第一章 三维动画与特效技术
●三维动画与特效的类型：
◎五、机械骨骼特效
第一章 三维动画与特效技术
第五章 毛发与布料特效技法
●艺术指导：
◎3dsMax中的毛发与布料一直是三维动画软件模拟真实 效果的技术难点。
◎自从3dsMax2010增加了Hair and Fur和Cloth功能后， 制作的效果也更加贴近真实，三维动画特效的制作效 率和效果都有很大的提升。
柔体动力学介绍
柔体动力学介绍一、KED （Kineto-Elastodynamics ）法KED 法，即运动弹性动力学，由美国学者Erdman 和Sandor 提出。
该方法的研究始于上个世纪60年代，早期研究者仅把部件（一般是一个，如四杆机构的连杆）看作是柔性的，并且只考虑其一种变形（如杆件的弯曲变形），方程中也引入较多假设。
70年代初期，Erdman 和Sandor 将结构动力学中的有限元方法移植到机构分析中来，克服了模型过于简单的缺陷。
我国自80年代初开始研究机构弹性力学，学者张策对KED 法做了大量研究。
KED 法在分析机构的真实运动时，均假设： 与采用刚性机构的运动分析法的到的机构名义运动的位移相比，由构件变形引起的弹性位移很小； 这种弹性位移不会影响机构的名义运动。
依据上述假设，机构真实运动的位移可以看作是名义运动的位移和弹性位移的叠加。
名义运动可以用刚体机构运动和动力学分析方法求出，弹性位移则用弹性动力学分析方法求出。
为了使所建模型较准确反应原机构系统的特性，现在普遍采用“子结构分析方法”，即把系统按结构划分为子结构单元，然后建立单元和子结构的运动方程，最后将单元和子结构的运动方程组合成系统的运动方程。
对于连续体的离散，有1）集中参数模型2）有限元模型两种建模方法。
以一个简单例子为例：一般弹性动力学方程为：()()()()+=++=+-rr r rf f e v r rff f ff f e v fr rf f M y M y q q M y K y q q M y 其中，第一个方程描述的是机构的刚体动力学方程，第二个方程描述的是机构的结构振动方程。
表示机构广义刚体位移，表示机构广义弹性位移，r y f y 表示机构所受外力，表示机构的科氏力和离心力。
对于KED 方法，变形e q v q 对刚体运动的影响忽略不计，因此，忽略耦合项，上述方程变为：()()()=+=+-rr r e rff f ff f e v fr rf f M y q M y K y q q M y 从上式可以看出，由于KED 方法的假设，使方程得到很大的化简，提高了计算效率，此方法对于作大范围刚体运动，机构刚度大（即弹性变形小的系统）适用。
影视后期特效常用的专业术语
影视后期特效常用的专业术语影视后期特效常用的专业术语随着时代的发展，影视媒体已经成为当前最为大众化，最具影响力的媒体形式。
下面是小编为大家整理的影视后期特效常用的专业术语，欢迎参考~影视后期特效常用的专业术语一、流体流体是基于动力学计算的，可以产生真实的流体运动效果。
流体可以模拟雾、火焰、烟、云、水等效果。
粒子是动力学的一部分，而动力学是物理学的一个分支，用来描述物理世界物体的运动方式。
二、粒子粒子在制作特效时是非常有用的，粒子有很多种表现形式，可以制作水花、火焰、沙尘、烟雾等等。
比如用来表现船在海上航行与海面产生飞溅的水花，人站在甲板看到海里的鱼群，那些鱼群可以通过粒子来完成，先是得到粒子类似鱼群效果的运动路径，再让每一个粒子去替代不同类型的鱼模型，这样可以在每一个粒子的位置上放一个鱼上去，得到群集动画的效果。
三、刚体刚体则可以使三维软件中的物体模型参与动力学的解算，比如我手上一个物体掉到地上，在地上弹跳的过程，其实动画师可以根据运动规律的理解，去手动的定义这个动画过程。
但如果是有无数碎块掉落相互碰撞的效果呢?比如说有一面墙，一个炮弹打过去碎片四溅，这一系列复杂的运动过程由动画师逐一完成的话，工作量非常庞大，这就需要把物体碎块模型转化为刚体，转化为刚体就可以参与一系列的动力学解算，通过解算得到仿真的运动。
四、柔体简单说柔体就是柔软的物体，在Maya中通过动力学的`解算，使物体得到柔软的运动。
例如：衣服、国旗、有弹性的皮肤、窗帘或者是会随风飘动的毛发等等。
五、抠像抠像属于后期特效部分，抠像就是抠素材，去除实拍素材中的多余部分。
比如我们在看电影时经常看到很壮观的场景，有一个人站在山上，在远处火山爆发，火光冲天，实际上拍的时候一般找不到这种景观，这就需要做后期处理。
我们经常在电影花絮中看到，演员站在以蓝色或绿色布为背景的前面进行拍摄，这样使前景角色和背景之前产生颜色差异，由制作人员将蓝色或绿色拍摄区域抠掉，然后再通过电脑图形技术将特效场景与拍摄人物合成在一起，得到真实的震撼效果。
3dmax动力学
一、绘制场景1、启动3dmax9.0，单击“创建”命令面板，点击“几何体”按钮，在下拉列表框中选择“标准基本体”项。
点击“长方体”按钮在视图中绘制四块长方体Box01、Box02、Box03、Box04，大小可以随机定义，主要是用来搭建两个球体运动一个场景，效果如图1所示。
2、继续在“几何体”创建面板中点击“球体”按钮，在视图中绘制两个球体Sphere01、Sphere02，调整其位置关系，如图2所示。
3、点击“reactor”菜单中的“create object rigid body collection（刚体集合）”命令，在视图中添加一刚体集合RBCollection01，如图3所示。
4、选择RBCollection01，单击“修改”命令面板，单击“add（添加）”按钮，在弹出的“select rigid body（选择刚体）”窗口中点击“全部”按钮选中场景中所有的模型，最后点击“select”按钮，如图4所示。
5、单击“工具”命令面板进入程序命令面板，单击“reactor（动力学）”按钮进入动力学属性面板，展开“properties （属性）”卷展栏，然后分别选择两个球体并定义其参数，如图5所示。
小提示：当为刚体指定了“mass（质量）”值后，刚体就会受到地心引力的影响，而我们的要求就是只希望球体下落、滚动、而不希望整个场景都跟着下落，因此只对二者定义数值。
二、材质配置1、点击工具栏上的“材质编辑器”按钮，打开其面板，选择第一个样球，打开“贴图”卷展栏，单击“漫反射颜色”后的“none”按钮，打开“材质/贴图浏览器”面板，选择“新建”单选项，然后在左边列表中双击“位图”贴图，为其指定一木材贴图，如图6所示。
2、将该材质赋予作为桌面的box。
3、选择第二个样球，打开“blinn基本参数”卷展栏，调整反射高光栏下的各项值，打开“贴图”卷展栏，为“反射”增添一贴图，为它指定一钢制反射材质，并适当调整其位置大小，如图7所示。
《刚体动力学 》课件
牛顿第二定律
物体的加速度与作用在物 体上的力成正比，与物体 的质量成反比。
牛顿第三定律
对于任何两个相互作用的 物体，作用力和反作用力 总是大小相等，方向相反 ，作用在同一条直线上。
刚体的平动
刚体的平动是指刚体在空间中 的位置随时间的变化而变化， 而刚体的形状和大小保持不变
的运动。
刚体的平动具有三个自由度 ，即三个方向的平动。
05
刚体的动力学方程
刚体的动力学方程
牛顿第二定律
刚体的加速度与作用力成正比，与刚体质量 成反比。
刚体的转动定律
刚体的角加速度与作用力矩成正比，与刚体 对转动轴的转动惯量成反比。
刚体的动量方程
刚体的动量变化率等于作用力对时间的积分 。
刚体的自由度与约束
自由度
描述刚体运动的独立变量，如平动自由度和转动 自由度。
约束
限制刚体运动的条件，如固定约束、滑动约束等 。
约束方程
描述刚体运动受约束的数学表达式。
刚体的动力学方程的求解方法
解析法
通过代数运算求解动力学方程，适用于简单问 题。
数值法
通过迭代逼近求解动力学方程，适用于复杂问 题。
近似法
通过近似模型求解动力学方程，适用于实际问题。
06
刚体动力学中的问题与实例 分析
人工智能和机器学习的发展将为刚体 动力学的研究提供新的思路和方法， 有助于解决复杂动力学问题。
感谢您的观看
THANKS
船舶工程
在船舶工程中，刚体动力学 用于研究船舶的航行稳定性 、推进效率以及船舶结构的 安全性等。
兵器科学与技术
在兵器科学与技术领域，刚 体动力学用于研究弹药的发 射动力学、火炮的射击精度 和稳定性等。
柔体动力学介绍
柔体动力学介绍一、KED （Kineto-Elastodynamics ）法KED 法，即运动弹性动力学，由美国学者Erdman 和Sandor 提出。
该方法的研究始于上个世纪60年代，早期研究者仅把部件（一般是一个，如四杆机构的连杆）看作是柔性的，并且只考虑其一种变形（如杆件的弯曲变形），方程中也引入较多假设。
70年代初期，Erdman 和Sandor 将结构动力学中的有限元方法移植到机构分析中来，克服了模型过于简单的缺陷。
我国自80年代初开始研究机构弹性力学，学者张策对KED 法做了大量研究。
KED 法在分析机构的真实运动时，均假设：与采用刚性机构的运动分析法的到的机构名义运动的位移相比，由构件变形引起的弹性位移很小；这种弹性位移不会影响机构的名义运动。
依据上述假设，机构真实运动的位移可以看作是名义运动的位移和弹性位移的叠加。
名义运动可以用刚体机构运动和动力学分析方法求出，弹性位移则用弹性动力学分析方法求出。
为了使所建模型较准确反应原机构系统的特性，现在普遍采用“子结构分析方法”，即把系统按结构划分为子结构单元，然后建立单元和子结构的运动方程，最后将单元和子结构的运动方程组合成系统的运动方程。
对于连续体的离散，有1）集中参数模型2）有限元模型两种建模方法。
以一个简单例子为例： 一般弹性动力学方程为：()()()()+=++=+-rr r rf f e v r rff f ff f e v fr rf f M y M y q q M y K y q q M y其中，第一个方程描述的是机构的刚体动力学方程，第二个方程描述的是机构的结构振动方程。
r y 表示机构广义刚体位移，f y 表示机构广义弹性位移，e q 表示机构所受外力，v q 表示机构的科氏力和离心力。
对于KED 方法，变形对刚体运动的影响忽略不计，因此，忽略耦合项，上述方程变为：()()()=+=+-rr r e rff f ff f e v fr rf f M y q M y K y q q M y从上式可以看出，由于KED 方法的假设，使方程得到很大的化简，提高了计算效率，此方法对于作大范围刚体运动，机构刚度大（即弹性变形小的系统）适用。
《3维动画》课程标准(Maya)
3维动画课程标准（Maya)课程编号：课程名称：3维动画课程类型：专业课总学时：192学分：先修课程：设计素描、装饰色彩、构成、Photoshop、3D等一、课程目的与任务本课程是一门知识性、技能性和实践性很强的课程。
通过课程学习，学生能够应用Maya 软件进行一般模型的制作、常见贴图与材质的绘制与制作，能深刻理解动画制作的完整流程。
能够胜任基础动画、建筑模型、片头广告与电视栏目包装等工作。
为进一步学习高级角色动画打下坚实的基础。
二、课程相关说明（一）课程简介本课程是多媒体设计与制作专业和动漫专业方向学生必修课程，对于多媒体专业学生，要能够应用Maya软件进行一般模型的制作，常见贴图与材质的绘制与制作，基础动画的制作等；除了掌握以上基础外，还要能够应用Maya软件设计和制作更高层次的模型以及动画。
主要学习Maya的基本操作、建模、UV整理、贴图、基础动画、骨骼动画、灯光效果、渲染成品以及影视后期的基本知识。
（二）成绩考核与评定平时成绩30％＋考试成绩70％三、教学内容（192学时）第一章Maya基础知识（96学时）第一节Maya基本操作及应用领域介绍本节应掌握：对Maya的界面以及视图有一个大致的了解，并掌握一些常用快捷键的操作。
熟悉：菜单、工具架、快捷键和视窗的使用了解：Maya界面与视图操作第二节Maya的建模本节应掌握：几种建模方式的适用范围熟悉：1. Revolve 旋转成型命令，2. Loft放样工具，3. Planar成面工具等应用及数值设置了解：Maya建模的三大方法（NURBS建模、多边形建模及细分建模），分析三大建模的用途及各自的优缺点第三节Maya的材质本节应掌握：Maya的基本材质类型、属性、Maya的贴图类型及其应用熟悉：Maya的四种基本材质类型及属性熟练掌握，Maya的四种基本材质类型及贴图类型，会制作简单的材质效果实例了解：材质的概述及材质的基本创建方法第二章Maya动画（96学时）第一节Maya动画概述本节应掌握：Maya动画相关的界面和菜单熟悉：Maya 动画中几种动画（关键帧动画、非线性动画、路径动画、运动捕捉动画）的相关概念，动画相关的菜单命令，动画控制、时间滑块、时间范围滑块、播放控制等控制面板的使用，物体属性、编辑动画参数、帧速率等与动画有关的基础知识，关键帧动画、路径动画及简单实例了解：Maya的动画原理及各种类型动画的创建第二节角色动画本节应掌握：角色动画的概念及基本原理熟悉：用来控制角色运动和旋转的器的使用，熟练使用这些控制器才能利用它调整出角色的姿势和复杂动作，姿势的变化规律了解：角色动画主要菜单中的命令第三节角色动画姿势的应用本节应掌握：利用调整角色动画控制器调整角色的复杂的姿势熟悉：利用关键动画制作一个人行走的动作动画，利用关键动画制作一个人跑动的动作动画，利用关键动画制作一个人从高处跳下来的动画了解：基本姿势的动画原理第四节非线编辑器本节应掌握：非线编辑器（Trax Editor ）在角色动画中的应用，非线形编辑器（Trax Editor ）的重要命令和功能熟悉：非线形编辑器（Trax Editor ）的使用，非线性层叠和混合角色动画序列，层叠和混合任何类型的关键帧动画，包括运动吸附和路径动画。
MAYA三维动画教案
创建关键帧
在MAYA中，可以通过选择对象并设置其属性来创 建关键帧。
编辑关键帧
关键帧可以被编辑和修改，以实现更精细的动画 控制。
路径动画制作
1 2
路径动画概念
路径动画是使对象沿着预定义的路径移动的动画 技术。
创建路径
在MAYA中，可以使用曲线工具创建路径。
NURBS建模实例
NURBS基础知识
01
讲解NURBS建模的基本原理和基础知识，包括NURBS曲线、曲
面等概念。
NURBS建模实例
02
通过实例演示如何使用NURBS建模技术创建三维物体，如流线
型的物体、复杂的曲面造型等。
NURBS与多边形建模的结合使用
03
讲解如何将NURBS建模与多边形建模技术相结合，充分利用各
制定计划
根据案例需求和素材，制定详细 的制作计划和时间表。
制作流程与步骤
2. 角色建模 使用MAYA多边形建模工具创建角色模型。
根据电影中的角色造型，调整模型细节，如面部特征、服装纹理等。
制作流程与步骤
3. 场景搭建
利用MAYA的场景编辑功能，搭建星球大战中的战 斗场景。
添加灯光和摄像机，调整光影效果，营造战斗氛 围。
视图布局
多种视图布局方式，如四 视图、单视图等，方便用 户进行不同角度的观察和 操作。
界面定制
用户可根据个人习惯自定 义界面布局，提高工作效 率。
常用工具与命令
选择工具
用于选择场景中的对象，包括点选、框选等 多种方式。
多边形建模工具
提供一系列多边形建模命令，如创建多边形 、切割多边形、挤出多边形等。
Maya刚体和柔体
Maya刚体和柔体-刚体动力学教程7.0给大家写了一个Maya 刚体和柔体-刚体动力学教程形状和尺寸保持固定，不随事件而变化的几何体，称为刚体。
刚体动画，实质上就是在 Ma ya 中建立一个物理模拟环境，并用它来模拟现实环境中的物体在力 ( 如说重力、风等 ) 的作用下或是在同其他物体相碰撞时所发生的情景。
NURBS 物体和多边形物体都可以转换成刚体。
图 11-1 所示为刚体作用的效果。
图 11-1 刚体运用效果刚体运用起来相当简单，例如，首先创建一个或多个刚体，然后创建一个或多个作用于刚体的力场，再给定刚体的初始位置、初始速度及冲击，最后播放动画。
由 Maya 的动力学引擎在给定的初始信息基础上对刚体的运动进行计算，从而使动画趋于真实。
刚体可分为被动刚体和主动刚体两种。
被动刚体不受场的影响，它是主动刚体的碰撞物体，而且在参与碰撞时不会因碰撞而发生运动。
被动刚体可以用关键帧技术来制作 ( 可以通过关键帧移动、旋转、缩放被动刚体 ) 。
主动刚体受场的影响，而且会因为碰撞改变运动。
主动刚体不能用关键帧技术制作 , 即不能直接操作它们。
一般来说，与外界固定的物体（如地板和墙等），可以作为被动刚体；而各种下落的、移动的或相互碰撞的物体（如篮球和硬币），可以作为主动刚体。
尽管主动刚体不能用关键帧技术制作，但是由于在动画制作过程中可以随时将刚体由被动状态变为主动状态，因此刚体动力学的优点更为突出。
创建刚体创建刚体的方法非常简单，选中一个多边形或者 NURBS 物体，执行 Soft/Rigid B odie s → Create Passive Rigid Body 命令，则所选物体变为被动刚体，如果执行 Soft/ Rigid Bodies → Create Active Rigid Body 命令，则所选物体变为主动刚体。
创建刚体之后将会产生一个刚体节点，在 Outliner 窗口中可以看到这个节点，如图 11-2 所示。
讲解3dsmax动力学刚体、运动学刚体制作巧克力球碰碎动画
讲解3dsmax动力学刚体、运动学刚体制作巧克力球碰碎动画今天为大家讲解动力学刚体、运动学刚体制作巧克力球碰碎动画。
首先打开场景文件，场景中创建了五个巧克力球，左侧的巧克力球需要为它设置一个动画效果，让这个球碰撞剩下的四个球，而且我们看到有一个球事先为它创建除了破碎的效果，这个破碎的效果应用了破碎插件，来模拟制作出一个球体分几个部分，这样第一个球碰撞到这个物体时，就会出现击碎的效果。
我们就要为第一个球设置动画，选择这个球，然后打开自动关键点，将时间线拖动到第0帧，然后保持它目前的状态，然后时间线拖动到20帧，然后移动这个球的位置，将它移动到所有球的下方，目的是为了让它产生击打的动画，然后拖动时间线，看目前的状态。
我们主要目的是为了击打要破碎的球。
我们的路径中会碰撞到这个球，我们可以看到这个球已经满足这个要求了。
虽然在20帧的时候，这个球已经到达了所有球的底部，但是不太真实，一会我们可以设置在20帧之前就到达底部。
我们再点击左侧已经有动画的那个球，将它进行设置，我们调出动力学菜单，由于它是运动的，我们要设置为动力学刚体。
设置完成以后，我们单击左侧的按钮，然后进入第三栏，叫做多对象编辑器，需要勾选直到帧，刚才设置的20帧就到达了球体的下方，所以我们想让它在第12帧的时候就完整，我们设置12，这样就设置完成了，其它的物体要参与碰撞，所以需要选择其它的巧克力球，将它设置为动力学刚体，设置完成，这时候要注意一点，假如这个要单击预览的时候，会发现一个问题，巧克力球预先设置的是破碎的效果，所以在没有碰撞之前，自然受到重力的影响也会产生自由下落，所以没有击打之前就已经破碎了，所以我们需要将它设置为睡眠模式参与动画，然后设置到碰撞之前，它是睡眠模式，处于静止状态，一旦碰撞到以后，开始产生碎裂，所以我们要再次单击左侧按钮，进入到第三个选项，勾选在睡眠模式中启用，这时候再次单击预览，可以看到在碰撞之前，右侧的四个球是始终保持精致的，一旦碰撞到它的时候，它就从睡眠模式中被唤醒。
三维动漫制作的课程建设与教学改革
三维动漫制作的课程建设与教学改革【摘要】动漫产业被称为21世纪的知识经济核心产业，继美、日、韩之后，近几年来中国国产动漫数量大幅增长，但与动漫发达国家相比尚有差距，这也为我国动漫人才发展提供了广阔的空间。
随着行业发展，人才培养与企业需求之间的差距却越来越明显。
为此，文章以企业岗位需求为出发点，分析问题所在，进行课程建设与教学改革，探索如何培养优质动漫人才。
【关键字】三维动漫制作，课程建设，教学改革动漫游戏产业如火如荼地发展，三维设计领域作为分支也倍受关注。
由于高职院校动漫人才的培养体系与企业严重脱节，毕业生无法迅速融入企业。
本文以动漫专业三维设计模块为例，进行课程建设与教学改革，研究如何培养符合市场需求的三维动漫制作人才。
一、三维动漫制作岗位调查分析经调研发现目前动漫游戏企业岗位大致分为编导策划类、原画设计类、技术制作类和程序开发类。
三维动漫制作属于技术制作类，主要包括建模师、动画设计师、特效设计师等，要求如下：三维角色/场景建模师：要求熟悉多边形建模，准确把握造型结构比例，布线合理；熟悉uv拆分方法。
运用zb、ps软件刻画模型细节，绘制漫反射，高光，法线等贴图；熟悉角色表情制作方法；熟悉渲染的基本原理，对场景进行材质、灯光、气氛的设计。
三维动画设计师：要求掌握动画的制作流程和运动规律，掌握动画基础操作，掌握骨骼绑定和蒙皮；有较好的动作设计概念，动作流畅合理且有创意，能表现角色性格。
三维特效设计师：要求使用粒子系统和动力学制作各类角色的特效，如技能、法术、攻击等；以及场景中特效效果，天气、环境等；这些岗位的职业素质要求：对动漫行业有强烈热情和追求；具有扎实的美术基础；具有熟练的软件应用能力；有高度责任感、良好的协作和沟通能力。
此类岗位不需要有非常高超的绘画功底、深厚人文涵养、敏锐的市场意识和独特新颖的创意能力，只要求掌握精湛的专业软件操作技能以及基本的动漫理论知识和美术基础。
但由于该类岗位长期的纯技术操作，导致缺乏后劲，人才在岗位上无法顺利可持续性发展，所以该岗位人才流动特别大。
maya特效教程：刚体、柔体、场
第2章刚体、柔体、场本章将介绍Maya特效中的刚体、柔体和场。
刚体是具有碰撞体积的多边形物体或者是NURBS物体。
利用刚体可以模拟对象物体之间碰撞等相互作用力的效果。
亦可以利用刚体动画模拟不会产生形变或者形变很小的物体，如金属、钻石等。
动力学的刚体系统为刚体动画提供了很好的解决方案。
参考光盘中的场景文件scenes\chapter2\rigid.mb可以对刚体有一个初步的理解。
多边形模型或者NURBS模型产生的柔软的物体，在动力学中称之为柔体。
制作者可以对柔体进行变形动画，使之像自然界中的柔体一样产生褶皱和凸起等变化，用来模拟譬如布料、涟漪等效果，可参考光盘中的场景文件scenes\chapter2\soft.mb。
场是对自然界的驱动力的一种模拟。
场可以驱动粒子、刚体、柔体等动力学物体进行运动。
它是改变粒子动画形态的主要方式。
本章主要内容：刚体、场和柔体的基本概念及创建、编辑命令。
●刚体、柔体和场的命令及属性认识●主动刚体和被动刚体的区分●通过属性控制使刚体和柔体达到不同的动态效果2.1.刚体刚体是转化为刚直外形的多边形曲面或NURBS曲面。
与常规的曲面不同，在动画过程中，刚体会相互碰撞，而不是相互穿过。
刚体分为主动刚体与被动刚体，主动刚体在没有受到力的作用下，是静止不动的；而被动刚体在任何情况下皆是完全静止不动的。
2.1.1.创建刚体Maya中可以从单个或多个对象创建刚体。
1.从单个对象创建刚体将Maya的状态栏切换到Dynamics（动力学）标签，选择要创建刚体的对象，然后通过Soft／Rigid Bodies（刚体／柔体）＞Create Active Rigid Body （创建主动刚体）或Soft／Rigid Bodies ＞Create Passive Rigid Body（创建被动刚体）命令实现从单个对象创建刚体的过程，如图2-1所示。
2.从多个对象创建刚体除了从单个对象创建刚体外，还可以通过多个对象创建刚体，步骤大体如下：1)在大纲视图中的父节点下为NURBS对象或者多边形对象分组。
三维动画基础完整课件
三维动画具有高度的真实感和表 现力，能够模拟现实世界中的各
种复杂现象。
三维动画应用领域
01
02
03
04
影视娱乐
电影、游戏、虚拟现实等。
广告宣传
产品展示、商业广告、品牌形 象等。
工业设计
汽车设计、建筑设计、机械设 计等。
教育培训
医学模拟、军事模拟、科普教 育等。
课程目标与学习内容
掌握三维动画的基本原理和制作流程。 了解三维动画在各个领域的应用和发展趋势。
音频处理
详细介绍音频处理的基本知识和常用 方法，如音频剪辑、音效添加等，以 及如何通过音频处理来增强三维动画 的氛围和感染力。
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骨骼绑定流程
了解并熟悉骨骼绑定的基本流程和规范，确保绑定效果正确、稳定。
骨骼绑定优化方法
针对绑定过程中出现的问题，采用合理的优化方法，提高绑定效率 和稳定性。
表情绑定与调整方法
表情绑定概念
将角色面部的骨骼与模 型网格进行绑定，通过 调整骨骼参数实现角色 表情变化。
表情绑定技巧
掌握面部骨骼的绑定方 法和技巧，确保表情变 化自然、逼真。
动力学模拟应用实例
动力学模拟基本概念
介绍动力学模拟的定义、原理及在三维动画中的应用范围。
刚体与柔体动力学
详细讲解刚体与柔体动力学的区别、联系及各自的应用场景。
动力学模拟实例制作
通过具体案例，如汽车碰撞、布料飘动等，演示如何利用动力学模拟实现逼真的物理效果。
流体特效模拟方法
01
流体特效基本概念
介绍流体特效的定义、特点及在三维动画中的重要性。
关键帧动画制作原理
关键帧概念
在动画中定义物体运动或变化的关键状态，通过插值计算得到中间 帧，实现流畅动画效果。
3三维动画(动画)_教案内容_双面打印
教案（首页）
教学后记：
填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；
2. 课次为授课次序，填1～n等；
教学后记：
填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；
2. 课次为授课次序，填1～n等；
教学后记：
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2. 课次为授课次序，填1～n等；
填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；
2. 课次为授课次序，填1～n等；
填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；
2. 课次为授课次序，填1～n等；
填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；
2. 课次为授课次序，填1～n等；
填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；
2. 课次为授课次序，填1～n等；
填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；
2. 课次为授课次序，填1～n等；
3. 授课形式填理论课、实验课、讲评课、习题课等。
第十一章 刚体和柔体的应用
第二节 刚体的应用
Байду номын сангаас
1.创建属性
2.修改刚体属性
3. 刚体解算器属性
三. 刚体约束
刚体约束创建选项
1. Nail Constraint（钉约束）
2. Pin Constraint （销约束）
3. Hinge Constraint(铰链约束）
4. Spring Constraint
（弹簧约束）
5. Barrier Constraint (无穷大约束）
第三节 制作“小球在连动装置上的连环碰撞”
第四节 柔体的应用
柔体
认识柔体 柔体可以快速地模拟简单的布料运动、水面流 动、果冻运动和脂肪运动等多种柔软物体的运动。
一.柔体的创建
二.制作IK样条的柔体
对比Duplicate, make copy soft和Duplicate, make original soft。 通过制作Ik样条的柔体，进一步理解Duplicate, make original soft和Duplicate, make copy soft的区别
第十一章 刚体和柔体的应用
刚体
3.1刚体概述 如果要创建物体动画，除了直接key动画以外，还可以 把物体转换为刚体。刚体在结算动画的时候，他们会 产生相互碰撞的效果。还可以通过场、碰撞、刚体约 束等来控制刚体运动。
《C4D》课程教学标准
《C4D》课程教学标准1. 引言1.1 课程背景及意义随着数字媒体艺术的快速发展，三维设计在影视、广告、游戏等领域扮演着越来越重要的角色。
Cinema 4D（简称C4D）作为一款功能强大、易于上手的三维建模与动画制作软件，已经成为设计师们不可或缺的工具之一。
本课程旨在帮助学员掌握C4D的核心功能，提高三维设计技能，从而在职业发展中更具竞争力。
1.2 课程目标通过本课程的学习，学员将能够：1.熟练掌握C4D软件的基本操作和功能；2.掌握建模、材质、灯光、渲染、动画等三维设计核心技能；3.提高创意表达能力，为影视、广告、游戏等领域创作高质量的三维作品。
1.3 课程结构本课程分为八个章节，包括：1.引言：介绍课程背景、意义和目标；2.基础知识：学习C4D的基本概念和软件安装；3.建模：学习建模基础、多边形建模和曲面建模；4.材质与纹理：学习材质与纹理的基础知识、类型与应用；5.灯光与渲染：学习灯光基础、渲染设置与优化；6.动画与动力学：学习基础动画制作和动力学模拟；7.后期处理：学习后期处理基础和常用技巧；8.结论：总结课程内容，展望未来发展方向。
以上章节将逐一引导学员掌握C4D的各项技能，为创作高质量的三维作品奠定坚实基础。
2. 基础知识2.1 C4D概述Cinema 4D（简称C4D）是一款功能强大的3D建模、动画和渲染软件，由德国Maxon公司开发。
它广泛应用于影视特效、动画制作、广告设计、建筑可视化等领域。
C4D以其人性化的操作界面、高效的渲染引擎和丰富的功能模块受到了全球设计师的青睐。
C4D的主要特点如下：1.人性化的操作界面：C4D的界面布局清晰，操作简便，降低了3D制作的门槛，使初学者能够更快地入门。
2.强大的建模工具：C4D提供了丰富的多边形、NURBS和变形器等建模工具，可以轻松创建各种复杂模型。
3.高效的渲染引擎：C4D采用先进的渲染技术，能够实时预览渲染效果，提高工作效率。
4.丰富的动画功能：C4D拥有强大的动画系统，支持关键帧、表达式、动力学等多种动画方式，使动画制作更加灵活。
houdini常用单词
houdini常用单词一、基本概念Houdini是一款强大的三维动画软件，主要用于创建和编辑三维模型、动画、特效等。
在Houdini中，我们经常会使用到一些基本概念和常用单词，以下是一些常见的单词和它们的含义。
二、节点（Nodes）节点是Houdini中最重要的概念之一，它们是构成Houdini工作流程的基础。
节点可以看作是输入和输出的桥梁，通过连接不同的节点，可以创建复杂的动画和特效流程。
常用的单词包括：节点图（NodeGraph）、节点组（NodeGroup）、输入（Input）、输出（Output）等。
三、材质（Materials）材质是用来描述物体表面特性的重要工具，它决定了物体在视觉上的表现。
在Houdini中，材质通常由节点构成，通过调整材质节点的属性，可以创建各种逼真的材质效果。
常用的单词包括：材质节点（MaterialNode）、反射（Reflection）、折射（Refraction）等。
四、动力学（Dynamics）动力学是Houdini中用于模拟物体运动和碰撞的重要工具。
在动力学中，我们经常会使用到刚体（RigidBody）、柔体（SoftBody）等概念。
常用的单词包括：动力学模拟（DynamicsSimulation）、碰撞检测（CollisionDetection）、力场（ForceField）等。
五、动画（Animation）动画是Houdini中最基础也是最重要的功能之一。
在Houdini 中，我们可以通过创建关键帧（Keyframe）、曲线图（Curves）等方式来创建复杂的动画效果。
常用的单词包括：关键帧（Keyframe）、缓动函数（EaseFunction）、时间线（Timeline）等。
六、特效（Effects）特效是Houdini中最具特色的功能之一，它可以帮助我们创建各种视觉效果，如烟雾、火光、粒子等。
在特效中，我们经常会使用到各种特效节点和效果器，如粒子系统（ParticleSystem）、火焰效果器（FireEffector）等。
Blender中的静态和动态刚体物理模拟教程
Blender中的静态和动态刚体物理模拟教程Blender是一款功能强大的开源三维建模和动画软件。
其中一个令人兴奋的特点是其物理模拟引擎，可以模拟静态和动态刚体的行为。
通过使用这些功能，我们可以创建真实的物理效果，为我们的场景增添更多的真实感和动态性。
下面我将介绍一些Blender中静态和动态刚体物理模拟的使用技巧。
首先，我们先来了解一下静态刚体物理模拟。
静态刚体指的是不会发生任何移动或旋转的物体。
在Blender中，我们可以通过添加刚体模拟器来实现静态刚体的效果。
首先，选中要应用静态刚体模拟的物体，然后在属性编辑器中选择“刚体”选项卡。
在“类型”下拉菜单中选择“静态”，然后确定。
接下来，我们可以对物体的质量、摩擦力等参数进行调整。
完成后，我们可以通过按下“Alt+A”在场景中运行刚体模拟，观察物体不发生任何运动或旋转。
接下来，让我们来介绍一下动态刚体物理模拟。
动态刚体指的是会发生移动和旋转的物体。
与静态刚体不同，我们需要为动态刚体指定初始速度和角速度以及其他参数。
同样，选中要应用动态刚体模拟的物体，在属性编辑器中选择“刚体”选项卡。
这次选择“动态”，然后我们可以调整物体的质量、摩擦力和弹簧等参数。
如果我们想为物体添加初始速度或角速度，可以在“速度”和“角速度”输入框中设置相应的数值。
完成后，按下“Alt+A”来运行场景中的刚体模拟。
在Blender中，我们还可以为刚体物体添加碰撞器，以实现更真实的碰撞效果。
在属性编辑器的“刚体”选项卡中，我们可以选择不同类型的碰撞器，如球形、盒形、胶囊形等等。
选择适当的碰撞器类型后，可以调整其大小、形状、位置和旋转等参数。
通过使用碰撞器，我们可以让刚体物体之间更加真实地发生碰撞和相互作用。
此外，Blender还提供了一些其他的物理模拟功能，例如液体模拟、布料模拟和软体模拟等等。
这些功能可以帮助我们在场景中添加更多的动态元素，并创建更为逼真的效果。
要使用这些功能，我们只需在属性编辑器中选择相应的模拟器，并调整其参数即可。
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图4-5 放射破碎
图4-6 平均破碎
案例一：击碎玻璃
2.创建主动/被动刚体
分组
创建主动/被动刚体
案例一：击碎玻璃
2.创建主动/被动刚体
Maya里面有两种刚体类型，分别是Dynamic主动刚体和Static被动 刚体。按照字面意思理解，主动刚体会受到动力学作用例如重力、 碰撞等作用，而被动刚体像地面、墙面等被动地发生碰撞。需要 进一步理解的是刚体动力学力场和碰撞创建的。
案例一：击碎玻璃
图4-3 Pulldownit 菜单
1.创建模型
（2）玻璃碎开。当你正确安装了Pulldownit插件之后，在Maya菜单 条Custom（自定义）旁边会有一个Pulldownit的属性栏，如图4-3， 点击它之后即看到常用工具图标。
Tips
通常从来没有接触过刚体特效的同学会以为创建破碎是像 自然界中发生的一样，球撞击玻璃然后玻璃碎裂。但是特 效只是模拟自然现象，在数字艺术里面创造破碎效果我们 先要给玻璃预设置破碎的痕迹，即玻璃本身是碎的，只是 我们在球撞击之前隐藏了破碎的裂痕，等到球撞击过去的 时候，玻璃自然碎裂。
刚体/柔体动力学
模块四：刚体/柔体动力学
阶段教学目标
●创建刚体/柔体碰撞的基本流程。 ●掌握刚体破碎的基本条件。 ●只用插件Pulldownit创建刚体特效。
本章重点
掌握刚体的分类和概念，熟悉刚体基本 属性参数以及创建刚体破碎的基本条件， 学会刚体插件Pulldownit的应用操作方法。
C 目录 ONTENTS
●为铁球创建重力场 在不选择任何物体的情况下，点击Fields（场）→Gravity（重力场）两次，创建 两个重力场。选择小球，点击pdi菜单栏下面的 Set Pdi Dynamic Properties图 标（设置Pdi动力学属性），如图4-9。首先勾选affects Force Fields（受力场影 响），我们将铁球的Mass（重量）设为699，弹性设为0.3，摩擦力设为0.7，X 轴方向上Initial Velocity（初始速度）设为100，Initial Spin（初始旋转）为20。
Tips
注意场景中小球的位置，为了得到最好的碰撞条件，我们 需要将小球放置在和玻璃碎片中心水平刚度一致的地方。
案例一：击碎玻璃
3.让破碎效果真实
（1）用场的作用控制刚体
创建主动/被动刚体
案例一：击碎玻璃
3.让破碎效果真实
（1）用场的作用控制刚体。在pdi中默认的情况是主动刚体都会pdi自带的重力 作用，但是由于小球和玻璃的质量、材质都不同，所以我们要赋予它们不同的 重力影响。同时还要给小球在X轴（横向）方向的一个初始速度，以达到理想效 果。
activate at f和
球体在没有发生碰撞之前都为静止状态，不受任何力场作用，而
发生碰撞之后就被激活为主动刚体，一旦成为主动刚体，即会受
到力场重力影响往下掉，这就模拟了自然界中发生的碰撞现象。
案例一：击碎玻璃
图4-8 创建主动/ 被动刚体
案例一：击碎玻璃
图4-10 Pdi 包含/ 排除力场
3.让破碎效果真实
设置好基本参数后点击下面的Include/Exclude（包含/排除）按钮，弹出对话框 如图4-10。选择gravityField2移到Exclude栏中区，点击Accept（接受）这样铁球 就只受到重力场1的影响了。
案例一：击碎玻璃
二、制作过程
案例一：击碎玻璃
1.创建模型
（1）图4-2
（2）玻璃碎开
案例一：击碎玻璃
图4-2 创建场景模型
1.创建模型
（1）首先我们要在场景中创建如下图几个模型：一个铁球、玻 璃框、玻璃和地面，如图4-2。
Tips
如之前的案例，铁球是使用正方体Smooth（平滑）两次 得到的，这样可以使球体表面布线非常均匀。
2.创建主动/被动刚体
同样的方法选择Group2碎片，玻璃框以及地面，依然点击Create Rigid Body图标，这次类型依然为Static被动刚体，不勾选下面的 激活选项。这样这些物体就成为了被动刚体。
我们需要注意在场景中真正需要关注的主动刚体是铁球，最后的 效果是小球撞击玻璃之后受到重力影响掉落下来，玻璃碎片一地。 所以选择铁球，再次点击Create Rigid Body图标，这次类型需要 选择Dynamic（主动刚体）。如图4-8，我们可以清晰地看到在 Pulldownit插件中创建的主动/被动刚体自然的用颜色区分开，被 动的是蓝色，主动为绿色。
1 案例一：击碎玻璃 2 案例二：地裂特效
案例一：击碎玻璃
一、制作思路 二、制作过程
案例一：击碎玻璃
图4-1
图4-1
我们在这个案例中用结合Pulldownit插件来学习Maya刚 体特效，整个过程是铁球击碎玻璃的效果，如图4-1所 示。
一、制作思路
问题1：如何创建破碎的玻璃？ 问题2：怎样创建主动/被动刚体？ 问题3：怎样让破碎真实？ 问题4：效果的初始状态设置？
案例一：击碎玻璃
图4-4 破碎参数设置
1.创建模型
选择玻璃，点击Pulldownit（下面简称pdi）菜单栏里面的 破碎 图标，在弹出如图4-4窗口，我们将破碎方式设为Radial（放射状破 碎），将Num Shards（碎片数量）设置为100，Num Rings（破碎环 数）设为3，Noise（噪波值）设为2.5，选择Hide（隐藏原始物体）， 点击下面的Shatter It（破碎）。
●分组 我 们 将 图 4-6 中 通 过 平 均 破 碎 得 到 的 中 间 碎 块 打 成 组 Group1 （Ctrl+G），将其余剩下的碎块打成组Group2。
●创建主动/被动刚体 选择Group1，点击 创建刚体图标（Create Rigid Body），如图4-7。
我们
将Type类型设为Static（被动刚体），勾选下面的
Tips
如果读者创建的破碎面是一个平面，破碎效果会出现错误 提示（cannot be shattered，It is too little）这个时候你需要 给你的玻璃增加一些厚度。
案例一：击碎玻璃
1.创建模型
得到结果如图4-5。我们可以在这个基础上选择中间的一些面使用 Uniform（平均破碎）的方式再做一次破碎效果，Num Shards设为5， 选择Remove（删除原物体）,效果如图4-6。