动画动态制作——动作捕捉技术基础
第一部分绪论
第1章动作捕捉的背景与概念
1.1 动作捕捉产生的背景与发展
1.2 动作捕捉的概念与分类
1.3 被动光学动作捕捉系统设备的介绍
第二部分动作捕捉整体流程
第2章场景调节
2.1 镜头摆放的方位
2.2 镜头与计算机的连接
2.3 软件的安装及场景中工程文件对照镜头进行的调试2.4 调节场景大小与镜头
2.5 清理场景地面
第3章捕捉前的准备工作
3.1 L形杆的摆放
3.2 扫场
3.3 演员准备
3.4 T-pose 动作与Template 动作
第4章正式捕捉和设备的整理与归位
4.1 演员须知
4.2 Cortex 软件捕捉时的实际操作
4.3 演员的衣物及捕捉设备的归位
4.4 检查地面
第5章数据整理
5.1 数据点编辑与修改
5.2 检查数据
第6章动作数据的具体应用
6.1 动作数据文件在MotionBuilder 中的具体应用与操作6.2 进入3D 软件与动画场景结合进行调节
第三部分实例操作与整套动作的修改和整合
第7章n929角色动作数据捕捉的具体操作流程
7.1 n929 角色模型的准备与骨骼搭建
7.2 捕捉场景的搭建与调整
7.3 演员准备与表演动作
7.4 动作数据的调整与修改
第8章最后的整合
三种动作捕捉系统解决方案的对比分析
三种动作捕捉系统解决方案的对比分析 2016年，全球范围内VR商业化、普及化的浪潮正在向我们走来。VR是一场交互方式的新革命，人们正在实现由界面到空间的交互方式变迁，这样的交互极其强调沉浸感，而用户想要获得完全的沉浸感，真正“进入”虚拟世界，动作捕捉系统是必须的，可以说动作捕捉技术是VR产业隐形钥匙。 目前动作捕捉系统有惯性式和光学式两大主流技术路线，而光学式又分为标定和非标定两种。那么我们可以将动作捕捉系统分为以下三大主类：基于计算机视觉的动作捕捉系统（光学式非标定）、基于马克点的光学动作捕捉系统（光学式标定）和基于惯性传感器的动作捕捉系统（惯性式）。接下来我们对这三种形式的动作捕捉系统进行简单的解析。 1.基于计算机视觉的动作捕捉系统 该类动捕系统比较有代表性的产品分别有捕捉身体动作的Kinect，捕捉手势的Leap Motion 和识别表情及手势的RealSense实感。 该类动捕系统基于计算机视觉原理，由多个高速相机从不同角度对目标特征点的监视和跟踪来进行动作捕捉的技术。理论上对于空间中的任意一个点，只要它能同时为两部相机所见，就可以确定这一时刻该点在空间中的位置。当相机以足够高的速率连续拍摄时，从图像序列中就可以得到该点的运动轨迹。这类系统采集传感器通常都是光学相机，基于二维图像特征或三维形状特征提取的关节信息作为探测目标。 基于计算机视觉的动作捕捉系统进行人体动作捕捉和识别，可以利用少量的摄像机对监测区域的多目标进行监控，精度较高；同时，被监测对象不需要穿戴任何设备，约束性小。然而，采用视觉进行人体姿态捕捉会受到外界环境很大的影响，比如光照条件、背景、遮挡物和摄像机质量等，在火灾现场、矿井内等非可视环境中该方法则完全失效。另外，由于视觉域的限制，使用者的运动空间被限制在摄像机的视觉范围内，降低了实用性。 2.基于马克点的光学动作捕捉系统
三维动画制作课程标准
课厦 程门 标软 准件 职 业 技 术 学 院 【三维动画制作】 课程代码：04143090 学时、学分：64学时、4学分 适用专业：游戏设计 编写人员：苏明辉、林晓丹、吴辉煌 专业建设指导委员会审批： 系部审批：
1课程性质与定位 《三维动画制作》是游戏设计专业的课程。该课程根据人才培养方案的要求制定，对动漫设计与制作专业起到辅助作用，是一门以实践为主，结合理论共同教学的课程。课程以美术为基础，结合软件基础类课程为前导，利用实践结合课堂的模式，基于工作过程的教与学，通过强化学生的操作技能，让学生熟练掌握三维动画制作的基础技术，让学生确实提高动画中期制作能力。 课程设计在理念上主要注重了以下几点：以职业能力为述求，重点突出学生的能力，强调以学生为主要，理论和实践一体化。 2课程设计思路 《三维动画制作》在课程建设中，首先根据专业人才培养目标及职业岗位群体对课程的需求确定课程目标，明确培养目标中的定位，分析课程的性质，确定课程内容。并以真实项目及工作流程为依据，融合序化教学内容，在教学实施工程中，根据教学内容的不同，采取相应的教学方法和手段，对教学效果进行检查廉价，判断是否达到课程目标要求。通过本课程学习，使学生能够应用3dsmax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。能够胜任使用3dsmax软件进行的基础动画制作，为系统地学习后续动漫专业的知识与技能打下坚实的基础。 具体思路如下： 1.教学内容上强调实用性，突出行业岗位实用能力培养，制定切合实际的教学标准，以岗位能力出发选择相关知识点、技能点，形成理论与实际相结合的课程模式。 2.教学模式上通过情景、过程、类比、模拟等教学模式提高学生的综合能力。通过多种形式教学途径与手段，通过课堂教学与实践教学紧密结合的育人模式调动学生学习积极性和主动性。 3.在教学方式上，采用“案例法”、“任务驱动”的方式使教学内容合理流动，使学生完成任务的过程中不知不觉实现知识的传递、迁移和融合，在研发认识和实践训练中深怕必须的专业理论和实践技能。
动作补间动画制作
《补间动画制作》学案 设计教师：陈树君 （二）动作补间动画 说明：前两节课我们已经学习了补间动画的其中一种：形状补间动画，今天我们开始学习补间动画的另外一种：动作补间动画。 一、补间动画的概念 1、补间动画 补间动画只需要确定开始和结束帧的图形，然后由Flash软件自动生成它们之间的画面。也就是说制作补间动画只需要完成第一帧和最后一帧的画面即可。 补间动画分成两种，一种是形状补间动画，一种是动作补间动画。 2、形状补间动画 在Flash软件中，在开始和结束帧中绘制不同形状的图形，然后由Flash软件自动生成它们之间形状变化画面的动画，叫做形状补间动画。 3、动作补间动画 在Flash软件中，先确定开始和结束帧画面中对象的位置、大小，然后由Flash软件自动生成它们之间的画面的动画，叫做动作补间动画。 二、形状补间和动作补间动画的区别 1、形状补间动画时间轴上帧格为浅绿色；动作补间动画时间轴上帧格为浅紫色。 2、制作动作补间动画，画面中的对象必须先转换为元件。 三、动手实践 1、基础练习：制作一个球呈V形移动 第一步：启动Flash，新建一个Flash文档。 第二步：在舞台的左上角绘制一个球的图形。 第三步：选定整个球图形，然后执行修改菜单中的转换为元件命令，把它转为元件。 第四步：右击25帧，插入关键帧，并把图形移到舞台的下部居中。 第五步：右击50帧，插入关键帧，关把图形移到舞台的右上角。 第六步：右击第1帧，单击创建补间动画命令，在第1-25帧之间创建补间动画。 第七步：类似的，右击第25帧，在第25-50帧之间创建补间动画。 第八步：播放动画，看球是否呈V形移动，满意后保存起来。
动画制作技术课程标准
《动画制作技术》课程标准 一、课程性质 《动画制作技术》课程是卫生信息管理专业的的专业岗位方向课程教育模块课程。课程的主要任务是让学生熟练掌握平面动画制作技术，培养学生平面动画设计创意的思维和技巧，使学生不仅具有平面动画高级制作能力和平面动画基本设计能力，还具有良好的语言文字表达能力，并养成诚信、刻苦、善于沟通和团队合作的职业素质，成为符合网站开发、软件开发、信息系统维护与建设等社会岗位需求的职业技术人才。 本课程在第四学期开设，前导课程有《信息技术》、《程序设计》、《平面设计》、《计算机网络》，《信息技术》课程为Flash动画制作提供计算机应用的能力保障，《程序设计》课程为学生学习Flash脚本语言打下基础，《平面设计》课程与Flash 动画课程关联度比较大，动画制作中有些图片需要平面设计软件处理，同时Flash动画是一种网络动画，通过学习《计算机网络》课程，掌握相关网络知识对动画的发布，传播，下载具有重要意义。平行课程包括《网站建设与管理》等课程，FLASH能与网站建设紧密结合，使网站形象更加有活力，更加时尚。并为后期的专业岗位实习、《顶岗实习》打下基础，在Flash网站建设，广告动画设计，网页动画设计实践中发挥更大的作用。 二、课程设计思路 （一）课程设计的理念 以工作过程为导向，根据卫生信息管理专业的职业能力要求，针对高职学生的认知特点，与行业企业专家合作进行课程项目设计与开发，形成从简单到复杂的系统化教学项目，突出学生的教学主体作用，营造“易学乐学”的学习氛围，重视职业能力的培养，充分体现课程教学的职业性、实践性和开放性。 （二）课程设计思路 （1）针对职业岗位需求，以学生为本，选取循序渐进的典型工作项目“学习包”为载体构建学习情境，营造“易学乐学”的学习氛围，培养学生的专业能力、
制作补间动画 教学设计
制作补间动画 运动补间动画 一、教学目标 知识与技能： 1．补间动画的概念及分类。 2．掌握创建运动补间动画及复杂运动补间动画。 过程与方法： 通过学生自主学习和合作探究，培养学生运用信息技术解决实际问题的能力。 情感态度与价值观： 培养学生养成严谨的学习态度和团结协作的精神，提升素质，发展个性。 二、教学的重点和难点： 重点：创建运动补间动画；难点：创建复杂运动补间动画。 三、教学准备：多媒体网络控制系统、足量的电脑、FLASH 四、教学方法：讲授法提问法讨论法练习法 五、教学安排：1课时 六、教学过程： （一）复习导入 在上节课中我们学生了蜡烛的制作，有没发现什么问题呢？ 我们发现每帧间的画面跳跃太快。怎么办呢？ 这就是本章节要学习的内容---制作补间动画。补间的意思是“在中间”，即在两个关键帧间经过计算自动生成中间各帧，使画面更加平滑流畅。 （二）讲授新课 1．如何创建运动补间动画 以让“心跳起来”为例讲授运动补间动画的操作步骤。 ①在FLASH中打开第一单元第三节制作好的“爱心.fla”文件（把“爱心”图形转换为图形元件）； ②在“时间轴”面板上选中第10帧，按F6键插入一个关键帧，再选中第5帧，按F6键插入一个关键帧。 ③在“时间轴”面板上选中第5帧，单击“任意变形工具”按钮，将第5帧的图形元件拉大；
④选择“创建补间动画”命令； ⑤测试影片。 2．如何创建复杂的运动补间动画 制作一个小球自由下落过程的动画。 ①创建一个FLASH文档； ②单击“椭圆工具”，设置笔触颜色为无，填充颜色为蓝色，将鼠标指针移到舞台上，按住SHIFT键，拖动鼠标，画出一个圆； ③在“混色器”面板下拉框中选择“放射状”效果，将左边取色器设为白色，右边取色器高为蓝色，并将右边取色器拖到中间位置； ④单击“颜料桶工具”，将鼠标指针移到刚才所画的圆，单击圆，这样就做好了一个局部高亮的球体； ⑤单击“箭头工具”，选中球体，按F8键转换，在弱出的“转换为元件”的窗口中将元件名称改为“球”，元件类型设置为“图形”，将球转换为图形元件； ⑥在时间轴上选中第15帧，按F6键插入关键帧； ⑦单击“箭头工具”，将鼠标指针移到第15帧的球体上，单击球体，同时按下SHIFT键，拖动鼠标垂直向下，将球移到舞台下方； ⑧将鼠标指针移到时间轴上，右击第1帧，在弹出的菜单中，选择“创建补间动画”命令； ⑨按CTRL+ENTER键预览小球。 2、让小球由慢到快下落、反弹、再下落。 ①将鼠标指针移到时间轴上，单击第1帧，在第1帧的“属性”面板中将简易值设为“-100”； 提示：简易值为正，物体减速运动；简易值为负，物体加速运动。 第1帧“属性”面板中设置旋转为“顺时针”，次数为“1”； ②单击21帧，按F6键插入关键帧，单击第18帧，按F6插入关键帧，将鼠标指针移到小球上，按住鼠标左键同时按住SHIFT键，拖动鼠标，向上移动第18帧的小球到与第1帧小球相同的位置； ③在时间轴上，分别右击第15帧和第18帧，创建补间动画； ④测试影片。 （三）课堂练习： 1．制作一颗流星，从天空划过。 2．制作一个射箭的动画（至少需要两个图层：一个运动的箭，一个是静止的靶）。 3．制作文字动画。制作要求：“团结”、“奋进”、“求实”三组字分别从大到小、由远到近
动作捕捉原理探究
新生研讨课报告题目：动作捕捉技术原理探究 院（系）计算机科学与技术学院 专业计算机类 学生杨义威 学号1160300804 班号1603008 指导教师杨明 日期2017.4
动作捕捉技术 一．动作捕捉技术及背景 ◆动作捕捉 动作捕捉英文Motion capture,简称Mocap。技术涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面可以由计算机直接理解处理的数据。在运动物体的关键部位设置跟踪器，由Motion capture系统捕捉跟踪器位置，再经过计算机处理后得到三维空间坐标的数据。当数据被计算机识别后，可以应用在动画制作，步态分析，生物力学，人机工程等领域。 2012年由詹姆斯·卡梅隆导演的电影《阿凡达》全程运用动作捕捉技术完成，实现动作捕捉技术在电影中的完美结合，具有里程碑式的意义。 [1]其他运用动作捕捉技术拍摄的著名电影角色还有《猩球崛起》中的猩猩之王凯撒，以及动画《指环王》系列中的古鲁姆，都为动作捕捉大师安迪·瑟金斯饰演[2]。2014年8月14日，由梦工厂制作的全息动作捕捉动画电影《驯龙高手2》在中国大陆上映。 除了电影之外，动作捕捉在游戏领域也应用的极为广泛，诸如《光晕：致远星》、《神鬼寓言3》、《全面战争：幕府将军2》、《狙击精英V2》等主机游戏都应用了动作捕捉技术。 ◆背景 动作捕捉的起源普遍被认为是费舍尔（Fleischer）在1915年发明的影像描摹（rotoscope）。这是一个在动画片制作中产生出的一种技术。艺术家通过精细的描绘播放给他们的真人录影片段当中的每一帧静态画面来模拟出动画人物在虚拟世界中的具备真实感的表演。这个过程本身是
3D动画技术要求
三维动画的技术要求 剧本 具备良好的文字理解能力，能根据剧情内容合理设定角色； 二、风格 能根据剧情历史背景、职业背景、季节需要合理设定服装，色彩搭配； 三、角色 动画制作是一项非常复杂的工作，首先要进行计划、写剧本，同时还要能“设计”人物角色，以及“设定”其具体形象。设定表情和姿势，以使得动画制作者更加容易表现人物特色。 ◎项目简介——主要诉求点
◎概念设计——包括根据剧本绘制的动画场景、角色、道具等的二维设计以及整体动画风格（色调，节奏，情绪，等）。 ◎分镜故事板——根据文字创意剧本进行的实际制作的分镜头工作，手绘图画构筑出画面，镜头运动，给后面三维制作提供参考。 ◎粗模——在三维软件中由建模人员制作出故事的场景、角色、道具的粗略模型，为故事板（Layout）做准备。 ◎3D故事板（Layout）——用3D粗模根据剧本和分镜故事板制作出Layout（3D故事板）。包括软件中摄像机机位摆放安排、基本动画、镜头时间定制等知识。 ◎3D角色建模型\3D场景\道具模型——根据概念设计以及客户、意见，在三维软件中进行模型的精确制作。
◎贴图材质——根据设计以及客户等的综合意见，对3D模型“化妆”，进行色彩、纹理、质感等的设定工作。 ◎骨骼蒙皮——根据故事情节分析，对3D中需要动画的模型（主要为角色）进行动画前的一些变形、动作驱动等相关设置。 ◎分镜动画——参考剧本、分镜故事板，根据Layout的镜头和时间，给角色或其它需要活动的对象制作出每个镜头的表演动画。 ◎灯光——根据前期概念设计的风格定位，灯光师对动画场景进行照亮、细致的描绘、材质的精细调节，把握每个镜头的渲染气氛。 ◎3D特效——根据具体故事，由特效师制作。若干种水、烟、雾、火、光效在三维软件（maya）中的进行真实的表现符合自然规律。
动作补间动画教案
第三节制作补间动画第一课时动作补间动画 一、教材分析 本课是重庆大学出版社出版的初中信息技术(八年级下册)二单元第三节《动画中的图形与文字》的内容,在前面的课时中,学生已经认识了F l a s h的界面,学会了绘制简单图形及库、元件的使用,但是没有让元件在舞台上真正地动起来。本课教材通过具体的实例让学生学会对图层制作动作补间动画来得到一般性思路及操作步骤,为将来学习形状补间动画及遮罩动画打下知识与方法上的基础。 二、学情分析 从知识上讲,通过前段时间的课堂学习,学生已对动画的原理有了初步的了解，认识了解F l a s h的界面，能够制作逐帧动画,从方法上讲,大多数学生对动画的制作从什么地方入手、有哪些步骤还比较模糊,但是他们都希望让自己的元件在舞台上真正地动起来,体验一下技术带来的动感艺术。 三、教学目标 知识与技能: 1.让学生学会使用工具箱中的选择工具、文本工具、矩形工具制作图形元件； 2.让学生学会制作动作补间动画,学会设置“缩放、旋转、缓动”等选项,做出各种动画效果。过程与方法 通过制作“闪烁的星星”和“贺词”补间动画，让学生学会分析和分解运动过程，理解制作补间动画的一般性思路，掌握动作补间动画的制作方法。 情感态度与价值观 1.让学生通过F l a s h技术手段,做出各种动画效果,从而来正确表达自己的个性化想法，培养学生发现美，创造美的能力。 2.通过教师的引导和小组合作排除学生的畏难情绪，培养学生团队与协作精神 3.通过制作《感恩母亲节贺卡》，让学生进一步体味母爱的无私、伟大，给学生一个表达感恩母亲节的有效途径，激发学生常怀有一颗感恩之心。 四、教学的重点和难点： 重点：如何恰当、合理运用Flash 的补间动画设计简单对象动画过程的制作方法 难点：制作补间动画的一般性思路，如何利用动画设计来开发学生的表达能力，创造力
补间动画及其制作方法
补间动画及其制作法 补间动画分为动作补间动画和和形状补间动画。下面分别进行讲解。 一、动作补间动画 1、什么是动作补间动画 动作补间动画，也叫运动动画。就是在一个关键帧上放置一个元件，然后在另一个关键帧上改变这个元件的大小、颜色、位置、透明度等，Flash 根据二者之间的帧的值创建的动画被称为动作补间动画。动作补间动画（运动动画）只对单一的对象有效，如果想让多个对象同时运动，必须将它们放在不同的层上，分别制作运动动画。 2、创建动作补间动画的法 A、在时间轴面板上动画开始播放的地创建或选择一个关键帧并设置一个元件，一帧中只能放一个项目（对象）。 B、在动画要结束的地创建或选择一个关键帧并设置该元件的属性。 C、再单击开始帧，在【属性】面板上单击【补间】旁边的下拉列表，在弹出的菜单中选择【动作】，或单击右键，在弹出的菜单中选择【创建补间动画】，就建立了“动作补间动画 3、小结 A、构成动作补间动画的元素可以是元件（包括影片剪辑、图形元件、按钮）、文本、位图、矢量组合等等，但不能是形状，只有把形状“组合”或者转换成“元件”后才可以做“动作补间动画”。运用动作补间动画，你可以设置元件的大小、位置、颜色、透明度、旋转等种种属性，充分利用动作补间动画这些特性，可以制作出理想的动画效果。 B、用鼠标单击补间动画属性面板中【简易】右边的按钮，弹出拉动滑杆，拖动上面的滑块，可设置参数值，当然也可以直接在文本框中输入具体的数值，设置完后，补间动作动画效果会以下面的设置作出相应的变化。 在-1到-100 的负值之间，动画运动的速度从慢到快，朝运动结束的向加速补间。 在1 到100 的正值之间，动画运动的速度从快到慢，朝运动结束的向减慢补间。 如果在默认情况下，补间帧之间的变化速率是不变的。 二、形状补间动画 1、什么是形状补间动画 形状补间动画就是在一个关键帧中绘制一个形状，然后在另一个关键帧中更改该形状或绘制另一个形状，Flash 根据二者之间的帧的值或形状来创建的动画被称为“形状补间动画”。它包含“普通形状
动作捕捉设备概述
动作捕捉的应用状况及相关产品 动捕系统一般来说，应用都比较广泛呀，只是可能不同品牌，技术略有差别，相对来说国外品牌占的市场份额更大一些，作为一门新兴的动作捕捉技术，惯性动捕的出现，打破了光学动捕占据市场绝对主导的行业格局，被视为动作捕捉界的新生力量。基于惯性传感器系统的动作捕捉技术是一项融合了传感器技术、无线传输、人体动力学、计算机图形学等多种学科的综合性技术，技术门槛要求很高。虽然惯性动作捕捉技术出现的时间并不长，但随着它在各行业中的使用，其卓越的性能很快就显示出来了。惯性动作捕捉，是一种新型的人体动作捕捉技术，它用无线动作姿态传感器采集身体部位的姿态方位，利用人体运动学原理恢复人体运动模型，同时采用无线传输的方式将数据呈现在电脑软件里。 惯性动作捕捉系统出现之前，最常见的是光学动捕技术。它是通过在演员身上贴marker点，然后用高速摄像机来捕捉marker点的准确位移，再将捕捉数据传输到电脑设备上，由此完成动作捕捉的全过程。光学动捕的整套设备的成本极为昂贵，架设繁琐，易受遮挡或光干扰的影响，给后期处理工作带来很多麻烦。对于一些遮挡严重的动作来说，光学动捕无法准确实时还原例如下蹲、拥抱、扭打等动作。而基于惯性传感器系统的动作捕捉技术的出现，大大改善了这一现状。和光学动捕技术相比，惯性动作捕捉技术有着对捕捉环境的高适应性，它的技术优势、成本优势和使用便捷的优势，使得它在各行业有着优
异的表现。在影视动画、体验式互动游戏、虚拟演播室、真人模拟演练、体育训练、医疗康复等领域，惯性动作捕捉系统都有着明显优于其他设备的特点。 惯性式动作捕捉系统原理 动作捕捉系统的一般性结构主要分为三个部分：数据采集设备、数据传输设备、数据处理单元，惯性式动作捕捉系统即是将惯性传感器应用到数据采集端，数据处理单元通过惯性导航原理对采集到的数据进行处理，从而完成运动目标的姿态角度测量。 在运动物体的重要节点佩戴集成加速度计，陀螺仪和磁力计等惯性传感器设备，传感器设备捕捉目标物体的运动数据，包括身体部位的姿态、方位等信息，再将这些数据通过数据传输设备传输到数据处理设备中，经过数据修正、处理后，最终建立起三维模型，并使得三维模型随着运动物体真正、自然地运动起来。 经过处理后的动捕数据，可以应用在动画制作，步态分析，生物力学，人机工程等领域。 加速度计，陀螺仪和磁力计在惯性动作捕捉系统中的作用 加速计是用来检测传感器受到的加速度的大小和方向的，它通过测量组件在某个轴向的受力情况来得到结果，表现形式为轴向的加速度大小和方向（XYZ），但用来测量设备相对于地面的摆放姿势，则精确度不高，该缺陷可以通过陀螺仪得到补偿。 陀螺仪的工作原理是通过测量三维坐标系内陀螺转子的垂直轴与设备之间的夹角，并计算角速度，通过夹角和角速度来判别物体在
flash动画制作技术
动画制作技术----------Flash应用基础 学习目标： 1、了解电脑动画制作原理； 2、掌握帧、关键帧、空白关键帧的概念和用途； 3、Flash中制作动画的几种基本方法； 4、影片剪辑(MovieClip)在动画制作中的作用； 5、掌握Flash中制作特殊动画效果的变量和函数。 Flash是目前最流行的多媒体软件之一，主要用于制作各种动画。Flash可以制作出丰富绚丽的动态效果，而生成的文件又相对较小，加上它的交互性功能，被广泛应用于多种领域。限限于于篇幅，本节主要讲解了Flash动画的几种基本类型，在此基础上讲述了Flash动画制作的技巧与方法。其它更深入的内容，感兴趣的读者可以参考其它的书籍。 一、动画制作原理 电脑动画是在传统动画的基础上发展起来的一种技术。是由美工人员先把一幅幅画面绘制出来，然后通过关键帧等技术手段来制作出动画效果。原理都是利用“人眼的视觉暂留”特性制作出来的。如图2-4-1所示，是一个小学生要去上学的过程，美工人员把其中几个关键的画面绘制如下。 图2-4-1 二、帧的基本概念 1.关键帧。制作动画时用以实心圆表示，代表这个帧中含有对象。 2.空白关键帧。以空心圆表示，代表这个关键帧中没有任何对象，在空白关键帧 中加入对象即可变成关键帧。 3.普通帧。用来让某个对象显示一段时间的帧，普通帧上的对象和它最接近的前 面的关键帧上的对象特征完全一致。
图2-4-2 三、Flash中的基本动画类型 （一）、形状补间动画 1．不可控的的简单变形 形状补间动画是Flash中一种重要的动画类型，它可以制作出任意两个形状之间变形的动画效果，让第一个关键帧上的一种形状变化渐变到结束关键帧上的另外一种形状。 创建形状补间动画的前提条件：①两个关键帧上的对象必须是形状，即在Flash中直接用绘图工具绘制的对象，或者是将其它对象“分离”（Ctrl+B）后的形状。②必须有两个关键帧。 动画的效果有：对象位置的变化、对象颜色的变化、对象形状的变化、对象大小的变化。 如图2-4-3所示。 第1帧画面第10帧画面第20帧画面 图2-4-3 图2-4-4 动画的设置：如图2-4-5所示。 图2-4-5 【简易】选项：在-1到-100的负值之间，动画运动的速度从慢到快，朝运动结束的方向
一种惯性导航肢体动作捕捉系统采集方法
- 5 - 第7期2018年4月No.7April，2018 无线互联科技 Wireless Internet Technology 1 动作捕捉技术概述 动作捕捉技术（Motion Capture ，Mocap ）的出现可追溯到20世纪70年代，国外的动画制作公司利用光学式的动作捕捉技术把表演者的姿势投射到计算机屏幕上，作为动画制作的参考。随着技术的发展，该技术已经广泛应用于3D 影视制作、步态分析、生物力学研究、人机工程、虚拟现实等新兴行业市场。 常用的动作捕捉技术从原理上说可分为机械式、声学式、电磁式、主动光学式、被动光学式、惯性导航式。本文的主要研究内容是惯性导航式肢体动作捕捉的采集方法实现。2 系统方案2.1 系统原理 动作捕捉系统的一般性结构主要分为3个部分：数据采集设备、数据传输设备、数据处理单元。惯性导航式动作捕捉系统既是将惯性传感器应用到数据采集设备，从而完成运动目标的姿态、角度的测量。 要完成对人体肢体动作的捕捉需要对人体的头部、肩部、大臂、小臂、手、胸口、尾椎、大腿、小腿、脚踝等共计17个部位进行动作跟踪，参考图1所述。在这17处重要部位佩戴集成加速计、陀螺仪、磁力计等惯性传感器的数据采集设备，加速计是用来检测传感器受到的加速度的大小和方向，它通过测量传感器在某个轴向的加速度大小和方向，但是相对于地面的姿态则精度不高。加速计的不足由陀螺仪来弥补，陀螺仪是通过测量三维坐标体系内内部陀螺转子的垂直轴与传感器的夹角，并计算角速度，通过夹角和角速度来判断物体在三维空间的运动状态，因为内部陀螺转子的垂直轴永远垂直地面，也就能保证对地面的姿态精度，但是不能测量同东西南北4个方向的姿态。那么陀螺仪的不足由磁力计来弥补，磁力计就是个小型的电子罗盘，由它来测量传感器同南北磁极的角度并确定4个方向的姿态。 数据传输设备是为了解决把采集到的动作数据传递给数据处理单元，同时也是上述17个数据采集设备的数据交汇点，这一特质决定了数据传输设备不可避免地要与数据采集设备就近部署。从使用舒适性、可穿戴性方面考虑，数据传输设备应采用无线通信技术回传数据给数据处理单元以减 少线缆数量和穿戴者的负担。目前主流的无线通信技术有ZigBee ，Bluetooth ，RFID ，WiFi 等，根据数据吞吐量来决定系统的通信子系统的设计，1个数据采集设备集成加速计、陀螺仪、磁力计，其中现在主流MEMS 芯片集成了加速计和陀螺仪，磁力计单独一颗芯片，芯片数据接口为I2C 总线，I2C 总线最大码流400 kbps ，那么数据量参考公式1所述。 传输数据吞吐量=17×2×400 kbps ≈13.6 Mbps （1）根据公式1所述的吞吐量要求，WiFi 支持11~54 Mbps ，其余技术传输速率不及1 Mbps ，故此数据传输设备采用WiFi 回传数据，在穿戴者身上部署数据传输设备（穿戴侧），在数据处理单元侧对称部署数据传输设备（处理侧），二者实现WiFi 无线传输数据，数据传输设备（处理侧）与数 据处理单元通过USB 传输数据。 数据处理单元采用图形工作站，工作站运行动作捕捉软件完成行动作捕捉。 图1 惯性导航式动作捕捉系统示意 2.2 系统设计 2.2.1 数据采集设备 数据采集设备是通过弹性束带固定在人体的运动部位，由于部署位置涉及人体接触，从舒适性和可穿戴性上决定了数据采集设备有体积小、功耗低的要求，数据采集设备如图 作者简介：韦宇（1980— ），男，广西柳州人，工程师，学士；研究方向：国防通信系统设计。 一种惯性导航肢体动作捕捉系统采集方法 韦 宇 （广州海格通信集团股份有限公司，广东 广州 510663） 摘 要：动作捕捉技术是运动物体的关键部位设置跟踪器，涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面可以由计 算机直接理解处理的数据。惯性导航通过测量对象的加速度、运动角度、方位，通过积分运算获得对象的瞬时速度、瞬时位置数据的技术。文章对一种惯性导航肢体动作捕捉系统采集方法进行了研究。关键词：动作捕捉；惯性导航；采集方法
惯性动作捕捉技术应用的领域以及技术介绍
惯性动作捕捉技术的应用领域 作为一门新兴的动作捕捉技术，惯性动捕的出现，打破了光学动捕占据市场绝对主导的行业格局，被视为动作捕捉界的新生力量。基于惯性传感器系统的动作捕捉技术是一项融合了传感器技术、无线传输、人体动力学、计算机图形学等多种学科的综合性技术，技术门槛要求很高。虽然惯性动作捕捉技术出现的时间并不长，但随着它在各行业中的使用，其卓越的性能很快就显示出来了。 所谓惯性动作捕捉，是一种新型的人体动作捕捉技术，它用无线动作姿态传感器采集身体部位的姿态方位，利用人体运动学原理恢复人体运动模型，同时采用无线传输的方式将数据呈现在电脑软件里。目前全球仅有两家公司在这一技术上具有自己的核心技术优势。即荷兰的Xsens和中国的诺亦腾（Noitom）。然而能实现腾空跳跃，真正的“动”捕，只有后者才可做得到。 在诺亦腾的惯性动作捕捉系统“腾挪Perception”出现之前，最常见的是光学动捕技术。它是通过在演员身上贴marker点，然后用高速摄像机来捕捉marker点的准确位移，再将捕捉数据传输到电脑设备上，由此完成动作捕捉的全过程。光学动捕的整套设备的成本极为昂贵，架设繁琐，易受遮挡或光干扰的影响，给后期处理工作带来很多麻烦。对于一些遮挡严重的动作来说，光学动捕无法准确实时还原例如下蹲、拥抱、扭打等动作。而基于惯性传感器系统的动作捕捉技术的出现，大大改善了这一现状。 通常来说，一套光学动作捕捉的设备需要一卡车才能装得下，而一套惯性动捕设备用一个手提箱就能装得下，相比来说，方便很多。概括而言，其优势在于使用方便、不怕遮挡、无光照影响、室内室外均可使用等，这样一来，我们就能完全摆脱环境、天气的限制，真正实现全天候、无限制的动作捕捉。但惯性动捕也有自身的缺陷。它一直为人所诟病的是它的位移，因为没有办法得到一个精准的位移，就会导致脚步的滑移明显、角色整体的位移偏离。另外，对于一般的惯性动捕设备而言，很难实现上台阶、双脚同时离地的腾空跳跃等一些特殊动作的捕捉。 总的来说，和光学动捕技术相比，惯性动作捕捉技术有着对捕捉环境的高适应性，它的技术优势、成本优势和使用便捷的优势，使得它在各行业有着优异的表现。在影视动画、体验式互动游戏、虚拟演播室、真人模拟演练、体育训练、医疗康复等领域，惯性动作捕捉系统都有着明显优于其他设备的特点。归纳概括起来，可以从以下几大方面
《三维动画制作》课程标准
《三维动画制作》课程标准 课程编码：0301082 课程类别：专业核心课 适用专业：电视节目制作授课单位：数字媒体学院 学分：3 学时：72 编写执笔人及编写日期：孙慧 2014年3月 审定负责人及审定日期： 1．课程定位和课程设计 《三维动画制作》课程主要介绍影视业内专业的三维动画软件MAYA，在影视动画个环节的应用。根据商业动画制作企业的工作流程和岗位，设计开发了用于教学的仿真项目，优化整合专业技能和教学资源。主要采用“项目引导”、“任务驱动”和“案例教学”等教学模式，以项目带动教学、以项目检验教学，全面实现“工学结合”、“学做合一”的教学理念。通过在仿真环境下利用仿真的实训项目对学生进行教学，充分体现出“教、学、做一体化”的专业教学特点，使学校与用人单位“零距离”对接。 1.1课程性质与作用 1.1.1课程的性质 《三维动画制作》课程是节目制作专业的一门专业必修课，也是专业的一门重点课程。也是扩充学生职业技能的重要课程，使熟悉学生三维动画软件的操作，同时也是本专业的认证课程。 1.1.2课程的作用 本课程主要介绍三维动画软件MAYA各种功能的实现，插入三维动画短片制作过程的知识讲解，掌握此软件，并解决在软件操作过程中可能出现的问题的处理。通过本课程的学习，使学生能掌握三维动画的设计和制作的知识，并具备三维动画制作种个人能力和团队合作能力 《三维动画制作》学习建模、材质、灯光等知识，并带入MAYA软件的强大功能模块，动画、粒子、paint effect、流体等。重点在于能够在动画制作的中期，实现动画的初期设计，包括角色模型、材质、场景设计、环境和动画等，前期和后期涉及到剧本，音乐制作、后期合成。 本课程的相关的先修课包括《素描》、《分镜头》、《动画造型设计》等，后续课程有动画音乐和后期制作。 1.2课程设计理念 本课程是电视节目制作专业的必修专业课程，实践教学在人才培养目标实现中起着至关重要的作用。因此本课程的设计理念是：针对高职高专教育教学的特点，与企业和行业专家共同开发设计，注重与后期专业课内容衔接，适应高技能人才可持续发展的要
图像及动画制作的几个关键技术
中文摘要 图像及动画制作的几个关键技术 摘要 摘要：在计算机动画风靡一时的当今社会，在传统动画比较萎缩的今天，作为现代人我们不得不承认高新技术给动画创作带来的深刻变革和影响。随着人们对图像的清晰度所要求的越来越高，高新技术也成了图像及动画制作的关键技术之一。这在目前中国动画界是被忽略的领域，计算机图像技术在传统手绘动画的应用研究是目前继承、探索、发展所必须的。然而传统动画、定格动画、计算机动画以及其他的一些手段等，组成了图像及动画制作的几个关键技术。 关键字：传统动画；定格动画；二维动画；三维动画
目录 摘要 0 1 引言 (2) 2 传统动画 (2) 3 定格动画 (3) 4 计算机动画 (3) 4.1 二维动画 (3) 4.1.1二维动画的制作流程 (4) 4.2三维动画 (5) 4.2.1三维动画的制作 (5) 5 图像及动画制作的几个常用软件 (7) 5.1F LASH MX2004 (7) 5.2P HOTOSHOP CS (8) 6 结论 (9) 参考文献 (11) 1 信息工程系
1引言 对于动画大家都不会陌生，动画，可以说是一种老少咸宜的艺术形式。动画有个悠久的历史，像我国民间的走马灯和皮影戏，就可以说是动画的一种古老形式。当然，真正意义的动画，是在电影摄影机出现以后才发展起来的，而现代科学技术的发展，友不断为它注入了新的活力。 动画是通过连续播放一系列画面，给视觉造成连续变化的图像。它的基本原理与电影电视一样，都是视觉原理。医学已证明，人类具有“视觉暂留”的特性，就是说人的眼睛看到一幅画或一个物体后，在1/24秒内不会消失。利用这一原理，在一幅画还没有消失前播放出下一幅画面，就会给人造成一种流畅的视觉变化效果。因此，电影采用了每秒24幅画面的速度拍摄播放，电视采用了每秒25幅或30幅画面的速度拍摄播放，如果以每秒低于24幅画面的速度拍摄播放，就会出现停顿现象。 动画的分类没有一定之规。从制作技术和手段看，动画可以分为以手工绘制为主的传统动画和以计算机为主的电脑动画。 2传统动画 传统动画，（Traditional animation），也被称为“经典动画。是动画的一种表现形式。始于19世纪，流行于20世纪.传统动画制作方式以手绘为主，绘制静止但互相具有连贯性的画面，然后将这些画面按一定的速度（帧）拍摄后，制作成影像。大部分作品中的图画都是画在纸上，以及赛璐珞（Celluloid）上进行拍摄。由于大部分的这种类型的动画作品都是用手直接的绘制作在赛璐珞上，因此传统动画也被称为“手绘动画”或者是赛璐珞动画。在早期的传统动画作品中也有的画在黑板上或胶片上的。传统动画的制作手段在如今已经被更为现代的扫描，手写板，或者电脑技术取代。但传统动画制作的原理却一直在现代的动画制作当中延续。 传统动画的制作过程由分镜、录音、动画影像分镜、设计和时间设定、构图、 2 信息工程系
MAYA三维动画制作题库
《MAYA三维动画制作》动画题库 习题一：皮球弹跳练习 目的：了解MAYA及三维动画软件的工作原理及工作流程，熟练掌握MYAYA 的基本操作，熟悉MAYA的工作环境和各模块之间的区别与联系，掌握MAYA的基本操作及工作中的注意事项。 要求：制作一皮球从空中落下并弹起直到静止下来的关键贞动画，要求使用到简单的动画关键贞工具，通过改变球的缩放、位置、旋转等值，并为其记录关键贞。为其添加带有渐变贴图的材质，并为其预览和渲染动画。 要点：注意其弹性的运用和关键贞的设置和理性。 习题二：maya工程文件的创建 目的：学会如何建立工程目录，了解工程目录的基本结构，初步理解工程目录的在工作中的意义。 要求：在任意位置以任意名字创建一个工程目录，在工程目录中创建一个MAYA 文件，并将其使用的贴图等文件放到适当的文件夹。 要点：注意贴图等文件的归属。 习题三：太阳系模型 目的：在前面所学基础上更全面地了解动画工具的工作原理及工作环境，熟悉组的基本操作。 要求：建立太阳系的基本模型，完成星球自转和公转的基本动画，为太空和星球添加简单的材质纹理。
要点：注意动画循环的设立方法和动画曲线的调整方法，深入理解组的含义和具体的应用。 习题四：为卡通角色添加骨骼 目的：初步了解为模型添加骨骼的方法，掌握最基本的骨骼动画原理，为更高级的角色设定技术的学习打好基础。 要求：为所给角色模型添加骨骼系统，反向动力学系统，对其骨骼和ＩＫ等添加控制手柄，使用平滑蒙皮工具完成对模型的最基本邦定。 要点：认真了解这一过程，对最基本的工具有一个深入的理解。 5《MAYA三维动画制作》模型题库 习题一：海锚建模 目的：了解MAYA多边形建模方式的基本原理，熟悉MAYA多边形建模的菜单和命令，掌握部分实际操作原则和技巧。 要求：用所学的多边形建模工具按照图例建造一个海锚模型，先建造简模再对其进行平滑，最后使用晶格等工具对其进行扭曲。
惯性动作捕捉技术的应用领域研究分析
惯性动作捕捉技术的应用领域研究分析 作为一门新兴的动作捕捉技术，惯性动捕的出现，打破了光学动捕占据市场绝对主导的行业格局，被视为动作捕捉界的新生力量。基于惯性传感器系统的动作捕捉技术是一项融合了传感器技术、无线传输、人体动力学、计算机图形学等多种学科的综合性技术，技术门槛要求很高。虽然惯性动作捕捉技术出现的时间并不长，但随着它在各行业中的使用，其卓越的性能很快就显示出来了。 惯性动作捕捉，是一种新型的人体动作捕捉技术，它用无线动作姿态传感器采集身体部位的姿态方位，利用人体运动学原理恢复人体运动模型，同时采用无线传输的方式将数据呈现在电脑软件里。 惯性动作捕捉系统出现之前，最常见的是光学动捕技术。它是通过在演员身上贴marker点，然后用高速摄像机来捕捉marker点的准确位移，再将捕捉数据传输到电脑设备上，由此完成动作捕捉的全过程。光学动捕的整套设备的成本极为昂贵，架设繁琐，易受遮挡或光干扰的影响，给后期处理工作带来很多麻烦。对于一些遮挡严重的动作来说，光学动捕无法准确实时还
原例如下蹲、拥抱、扭打等动作。而基于惯性传感器系统的动作捕捉技术的出现，大大改善了这一现状。 和光学动捕技术相比，惯性动作捕捉技术有着对捕捉环境的高适应性，它的技术优势、成本优势和使用便捷的优势，使得它在各行业有着优异的表现。在影视动画、体验式互动游戏、虚拟演播室、真人模拟演练、体育训练、医疗康复等领域，惯性动作捕捉系统都有着明显优于其他设备的特点。 1.惯性式动作捕捉系统原理 动作捕捉系统的一般性结构主要分为三个部分：数据采集设备、数据传输设备、数据处理单元，惯性式动作捕捉系统即是将惯性传感器应用到数据采集端，数据处理单元通过惯性导航原理对采集到的数据进行处理，从而完成运动目标的姿态角度测量。 在运动物体的重要节点佩戴集成加速度计，陀螺仪和磁力计等惯性传感器设备，传感器设备捕捉目标物体的运动数据，包括身体部位的姿态、方位等信息，再将这些数据通过数据传输设备传输到数据处理设备中，经过数据修正、处理后，最终建立起三维模型，并使得三维模型随着运动物体真正、自然地运动起来。
动作捕捉系统
动作捕捉系统 不同的动作捕捉系统依照的原理不同，系统组成也不尽相同。总体来讲，动作捕捉系统通常由硬件和软件两大部分构成。硬件一般包含信号发射与接收传感器、信号传输设备以及数据处理设备等；软件一般包含系统设置、空间定位定标、运动捕捉以及数据处理等功能模块。信号发射传感器通常位于运动物体的关键部位，例如人体的关节处，持续发出的信号由定位传感器接收后，通过传输设备进入数据处理工作站，在软件中进行运动解算得到连贯的三维运动数据，包括运动目标的三维空间坐标、人体关节的6自由度运动参数等，并生成三维骨骼动作数据，可用于驱动骨骼动画，这就是动作捕捉系统普遍的工作流程。 系统分类及简介/动作捕捉系统编辑 动作捕捉系统种类较多，一般地按照技术原理可分为：机械式、声学式、电磁式、惯性传感器式、光学式等五大类[1] ，其中光学式根据目标特征类型不同又可分为标记点式光学和无标记点式光学两类。近期市场上出现所谓的热能式动作捕捉系统，本质上属于无标记点式光学动作捕捉范畴，
只是光学成像传感器主要工作在近红外或红外波段。 机械式动作捕捉系统机械式动作捕捉系统图 册依靠机械装置来跟踪和测量运动轨迹。典型的系统由多个关节和刚性连杆组成，在可转动的关节中装有角度传感器，可以测得关节转动角度的变化情况。装置运动时，根据角度传感器所测得的角度变化和连杆的长度，可以得出杆件末端点在空间中的位置和运动轨迹。X-1st是这类产品的代表，其优点是成本低，精度高，采样频率高，但最大的缺点是动作表演不方便，连杆式结构和传感器线缆对表演者动作约束和限制很大，特别是连贯的运动受到阻碍，难以实现真实的动态还原。 声学式系统图册声学式动作捕捉系统一般由发送装置、接收系统和处理系统组成。发送装置一般是指超声波发生器，接收系统一般由三个以上的超声探头阵列组成。通过测量声波从一个发送装置到传感器的时间或者相位差，确定到接受传感器的距离，由三个呈三角排列的接收传感器得到的距离信息解算出超声发生器到接收器的位置和方向。这类产品的典型生产厂家有Logitech、SAC等，其最大优点是成本低，但缺点是精度较差，实时性不高，受噪声和多次反射等因素影响较大。电磁式动作捕捉系统一般由发射源、接收传感器和数据处理单元组成。发射源在空间产生按一定时空规律分布的电磁场；接收传感器安置在表演者
动作捕捉技术服务收费标准参考
动作捕捉技术服务收费标准参考 动作捕捉技术服务主要内容包括：动作现场捕捉、动作捕捉数据后处理以及动作捕捉数据动画绑定三部分，各部分内容有独立的收费方式和标准。其中现场捕捉和数据后处理两项为技术服务的必要环节，动画绑定为可选环节，客户可以选择自行动画绑定（客户可以方便地在绑定过程中根据自身需要进行动作的调整和修改），也可以选择技术服务方代理动画绑定并导出标准骨骼动作文件（客户可以直接在其他三维制作软件中导入动作驱动角色动画）。 收费标准参考如下： 说明： 1. 现场捕捉时间按照从演员更换动作捕捉专用服装开始，直到采集动作全部完成为止计算； 2. 数据处理收费与动作复杂程度相关，对于常规行为动作（没有过于快速或遮挡频繁的动作），归为简单动作，如坐、立、行走、跑步、举高、太极拳及常规肢体表演等；复杂动作指动作剧烈或遮挡频繁的行为动作，如舞蹈、街舞、武术、翻滚、抱身、多人交互动作等； 3. 若为多人交互动作，该动作数据处理收费按照动作中的人数倍增； 4. 数据处理最终为客户提供的是TRC 格式文件，即与三维动作制作软件Motion Builder 的标准数据接口；若客户选择自行在Motion Builder 中进行动画绑定，技术服务以交付客户TRC 文件为完成标志；若客户选择服务提供方代理动画绑定，技术服务以交付客户BVH 骨骼动作文件为完成标志，此项需要另行收费。 5. 动画绑定次数是指在Motion Builder 中与虚拟演员模型匹配标记点的处理次数。同一个 演员标记点位相同的不同动作文件，只需要进行绑定一次；不同演员或同一演员的标记点位每一次发生较大改变时，都需要重新进行绑定。例如，演员A 和演员B 每人各一次 动作需要动画绑定两次；演员在没有改变身上标记点位的情况下，捕捉了5段动作，只服务项目 收费方式 收费标准 备注 现场捕捉 按捕捉时长 800‐1000元/小时单人动作800元/小时； 双人以上动作1000元/小时 数据处理 按有效数据时长及 多人动作中的人数 300‐500元/分钟×人数 简单动作300元/分钟； 复杂动作500元/分钟 动画绑定 按绑定次数 200元/次 每绑定一次数据200元