Maya人物行走动画.doc

人物行走动画【教学目的】介绍人物行走的基本要点，通过人物行走循环动画练习，将使动画师在Maya中作出令人信服的人物行走动画作品【学习重点】人物行走理论和人物动画行走的制作。1.1步行的规律真实的步行是怎样的？这是一个我们每天都会重复看和做无数次的动作，但是我们并不一定认真地观察和分析过这个动作。一旦要我们把步行在纸上或是计算机中真实自然地表现出来却并不是一件容易的事。我们首先来看一些连续拍摄的真实步行图片：见图（1）、图（2）对于步行的过程，动画大师们有过形象的概括，他们说步行是这样的一个过程：你就要向前跌倒但是你自己刚刚好及时控制住没有跌到。向前移动的时候，我们会尽量避免跌倒。如果我们的脚不落地，我们的脸就会撞到地面上。我们在经历一个防止跌倒的过程的循环。在动画制作中，我们习惯上设定一只脚跟抬离地面到再次接触地面，为一步。两只脚交替各迈出一步为一个循环。通常情况下，这两步迈出的距离应该是一样的，我们每次迈步的步幅误差不会超过1厘米。通过观察和分析，我们可以把步行中的一步简化为这样的一个过程：见图（4）这样就可以把步行中的一步分解为以下5个阶段：（1）起始点：（也称作：contact 接触点）这是我们人为设定的一个步长过程的开始。在这个时刻，角色的两脚都接触地面。身体前倾，双臂自然摆动，每只胳膊的摆动都与相对应的腿的运动很协调，以保持平衡和推力。（2）下降点：在这个阶段，角色的两腿微曲，身体和重心下降。后脚跟抬起。由于重力的作用，速度加快。下降的过程一个释放能量的过程。双臂自然摆动，角色的胳膊这时在最远点，然后开始向反方向摆动。（3）上升过程：（也称作：pass pos经过点）在这个过程中，角色的前腿伸直，重心转移到前腿上。身体和重心上升。身体前倾，有即将向前摔倒的趋势。后脚离开地面，并向前迈出。步行的时候会很自然的保存能量，所以角色的脚会尽可能的抬的很低。双臂继续摆动。（4）最高点：在这个时刻，角色的身体和重心最高，支持重心的腿伸直（即上阶段的前腿）。原先的后腿会继续向前迈出，在身体前倾即将失去平衡的一瞬间，该脚脚跟着地，身体保持平衡。当身体上升的时候，速度就会慢下来，角色正在积累势能。（5）结束点：是一步过程的结束。此时我们的脚向下滑动，脚后跟儿会先轻轻的落在地面上，使身体保持平衡不至于摔倒。当这个过程结束时，双脚着地，身体和重心再次恢复到（1）的状态，但姿势左右相反。结束的那一时刻同时也是下一步的开始，与上一步不同的是：接下来的一步会迈出另一条腿。最后的（6）阶段是另一条腿迈步的下降阶段。在我们走路的时候，我们的小腿为我们提供动力。我们每向前迈进一步，我们的小腿肌肉就会为我们提供一马力（760瓦特）的动力。这是我们常用的一种分析一个步长过程的方法，在传统的二维动画中还有其他的一些分析方法，这些分析方法的不同之处主要在于对于一步设定的起始和结束状态的不同或是为了提高工作效率予以简化，但是原理都是大同小异的。大家也可以根据自己的习惯和工作的实际情况，予以借鉴。了解了这个过程，抓住这五个关键点，我们就可以使用关键帧的方法来制作步行动画了。要注意的是：所有的步行都是不同的。世界上没有走路完全相同的两个人。每个人的步行都像他的脸一样，与众不同，可以作为角色的特征，表现角色的个性特点。改变角色走路时的一个小小的细节就会使这个角色发生很大的变化。1.2角色的步长：我们通常认为：一个正常人在自然状态下正常步行时的步长等于他的肩宽。但这不是绝对的一个定数，每个人多多少少都会有些出入。某些特定角色或是卡通化的角色可能会有较大的出入，还要具体情况具体分析。有些情况下，角色的步长或是步行时的其他特点是设计者专门设定的，其目的是为了表现角色的某种个性或是情绪。1.3步行的时间和节拍：在我们做动画时设定一秒钟24帧的情况下，习惯上认为正常的步行一步为12帧也就是半秒，一秒钟走两步。如果是稍快一点的步行，也可以是16帧。走路时间的快慢节奏，要根据角色的具体特征和实际情况来具体分析。比如：急冲冲的赶路就会比悠闲的散步的步调频率要快、个子矮小的人要比个子高大的人的步调频率要快等等。下图是二维动画中角色迈出一步时需要对应画出的12格画面，和我们在做动画时的12帧相对应。可以借做参考。见图（5）。除此之外，有些二维动画家为了工作上的方便，也会使用到8格和16格的画法。一般情况下，我们可以参考下面的数据。完成一步时使用：4帧 = 很快的跑步（一秒钟6步）6帧 = 跑步或者快走（一秒钟4步）8帧 = 慢跑或者是卡通中的步行（一秒钟3步）12帧 = 轻快的，商业性的像走路普通的步行（一秒钟两步）16帧 = 散步更加从容不迫（一步2/3秒）20帧 = 老人或者是很累的人（几乎是一秒一步）24帧 = 慢走（一秒一步）32帧 = 这个人肯定是迷路了 _测量步行（或是其他任何东西）的时间的最好的方法就是亲自实践并用秒表计时。同时，使用节拍器也会有很大帮助。 身体的重心有着左右的位移，在接触姿势中，身体的重心正好在两脚中间。而在向上姿势中，身体的重心基本落在了支撑脚上。 跨步和提脚的动作使臀部上的腰线发生了倾斜，相应的肩膀也发生了倾斜。在绝大多数情况下，腰线随向下的脚而向下，随向上的脚而向上，并且腰线和肩膀的倾斜方向是相反的。1.4肩膀和臀部的运动角色在走路时，肩膀和臀部不是僵硬着一动不动的。使角色的肩膀和臀部运动起来会使动画看起来很生动。胳膊的动作通常会与腿的动作相反。胳膊向前的时候，肩膀也向前。胳膊向后的时候，肩膀也向后；当脚在后面的时候，臀关节也在后面。脚向前的时候，臀关节也向前。从图（6）中，我们可以看出这种关系：在角色的正面，臀部的线和肩膀的线正好相反。在经过点（pass pos）的地方，臀部和肩膀或多或少会直一些。如图（7）所示：1.5头部的运动我们可以为角色的头部加入一点动作，使我们的动画看上去更加生动有趣。见图（8）：或者是我们让角色的头部一直倾斜到必经点的位置。见图（9）：这样看起来是不是更有意思些呢？我们接着让头部在前后方向上也运动起来。让头在必经点的地方伸出来。（稍微有一点鸽子的效果）见图（10）：看见了吗？一个小细节的不同将会使整个动作感觉完全不同。任何一个小的细节都会改变步行：抬头低头、或者是头歪来歪去、或者是前后移动、或者是前后左右乱动。见图（11）：但是对于头部的动画，我们一般应该避免使身体和头部的动作循环的转来转去，如果那样做它看起来会像一只鸟或者是鸽子的步行（除非那是你想要的效果）。为了保险起见通常可以使头部做直上直下的运动。1.6腿的运动腿的运动我们在前边的“步行的规律”部分已经简单讲到了。一般腿的动作通常会与手臂动作相反。要注意的是正常情况下，人腿的膝关节从侧面看是向后弯曲，从前面看略向内弯曲。胳膊的肘关节，从侧面看是向前弯曲，从正面看是向内弯曲。但是我们可以尝试着借鉴二维动画技术中的一种称为“折断”的方法。对腿部和手臂的动画进行艺术加工。见图（12）：就像这样：这真的可以吗？这看起来很不可思议，但是如果我们把它加在一个芭蕾舞演员的身上，看起来就刚刚好。见图（13）：我们所做的每一件事就是要使动作更富于变化，更有趣。为了使事物更柔软就要使它更灵活。这会非常的合适特别是在运动的时候！看看下面这段表现生气的走路动画，是不是很有意思？注意他的脚的方向。见图（14）：1.7脚的运动人在步行的时候会很自然的保存能量，所以脚会尽可能的抬的很低。脚后跟是关键部分，脚掌会跟随脚后跟的动作。脚后跟控制着脚掌向后拽并向前快速落地。由于重量，脚后跟不会像漂在地面上似的。见图（15）：在起始点的位置，后脚会脚跟离地，但脚掌朝后，脚尖依然留在地面上直到最后一刻，不情愿的离开地面。见图（16）：此外在做正常人的步行的时候，可以使脚的角度转向侧面一点，象下面这样。见图（17）：1.8身体的倾斜人在行走的时候，身体是向前倾斜的，但倾斜的角度并不是一成不变的。有的人会在这方面表现得格外明显。见图（18）：在制作动画的时候，我们可以进一步为身体加入一点点个性的成分，来丰富我们的角色。比如说我们可以尝试让身体在起始点的地方弯曲。在经过点的地方保持直立。就像图（19）这样：这样，我们的角色就生动活泼了许多。1.9腰带线下面我们再来研究一下腰带线的运动。随着身体的上下起伏和髋部的摆动，我们的腰带线也并不是始终保持着一条直线。因为受腿的拉动，一般腰带线会随着腿部的起伏而起伏，使腰带线的前后倾斜与着地的腿的方向保持一致。见图（20）：1.10手臂和手腕的运动当手臂摆动的时候，手腕的运动会象钟摆一样画出一个弧线。手臂在pass pos的位置跟随着身体上升的时候，手在弧的最低点。腕关节维持着弧度。见图（21）：如果运动连续起来，当手臂为了保持步行的平衡而摆动的时候，它会像波浪一样的摆动。大多数情况下会产生弧形或是如图（22）的运动轨迹。但是有时也会是有棱角的或是直的。注：腿部的动作是由脚后跟来维持弧度的，见图（23）：还要注意的是：胳膊在下降点的地方摆的最远，而不是在接触点的地方。见图（24）：手臂拽着手腕和手，通过手腕的动作可以增加手臂摆动的灵活性。见图（25）：我们可以在每个摆动的末端，提供一个很快速的手的交迭。同时我们也可以通过使肩部在pass pos的位置下降，使手腕的摆动产生更大的弧度，这样角色手臂的摆动就会更具有灵活性。见图（26）：在这个基础上我们可以进一步对手臂的运动进行艺术加工，使用我们前边提到的“折断”的方法，使手臂的摆动更夸张些，但是效果看起来却会更灵活，更有生气。见图（27）通过“折断”关节。我们可以得到一个可塑性很强的线性运动。再看看下面这段疯狂的摆动和一段典型的“迪斯尼”风格的角色动画。见图（28）：1.11胸部、臀部、头发和衣服的运动反作用这里所提到的反作用并不是物理学中的反作用力，而是指在动画中表现物体的运动方向受惯性影响与主体相反或是延后的一种现象。在表现大肚子和丰满的胸部时常会用这种表现方法夸张出这些部分的肉感、重量感和质感。（还记得“唐老鸭”那充满弹性的大肚子吗？）比如说一个大腹便便的男人，走起路来就会是图（29）这个样子：在表现头发以及衣料时也会用到反作用的方法。当人物站起来的时候，布料、头发或是软的东西就会向下运动。我们可以稍微夸张一下这种现象，让我们的角色活灵活现起来。看看一个女人在走路的时候她的头发、胸部和臀部的运动该如何表现。见图（30）：1.12角色的重量感物体是有重量的，但是我们非常精确地模仿出来的角色动画却经常会莫名其妙的给人一种轻飘飘的失重感觉。这一点很重要，它往往使我们的动画看起来非常的不真实。为什么会这样？因为运动中的一些微妙的变化被我们忽略了或是没有给予足够的夸张。那么要如何表现物体的重量感？在这里我们不讨论材质和灯光方面的因素，从动画角度，我们可以通过以下几种方法来表现角色的重量感。这些方法看起来不是很精确，但是却非常有效：1、 夸张步行中的起伏。2、 反作用。3、物体运动加速度的体现。我们可以夸张步行中的起伏。从一个平滑的运动中我们感觉不到重量。我们模仿一个生动的步行动作时，步行中的起伏，特别是身体的下落，可以实实在在地使角色给人以重量感。见图（31）：腿的弯曲和身体的下降发生在下降阶段这就是我们感觉有重量的地方。物体是有惯性的，质量越大的物体惯性就越大，当然也就越重。通过反作用的方法可以有效的体现出有质量物体的惯性特征，也就会给人一种有重量的物体抗拒运动变化的这样一种感觉。物体运动的加速度，也就是指物体在开始运动的时候，是有一个由不运动到运动，由慢到快的过程；停下来的时候，也会有一个由快到慢，再到停下来的过程。其原理和反作用是一样的：同样是因为物体有惯性，所以抗拒自身运动状态的改变。这些方面细节的适当夸大，都会有效的改变角色的重量感。1.13重量的转移在正常的步行中，身体的重量和重心是在两条腿上交替转换的。每次我们抬腿的时候，它所产生的推力会使我们的身体向前，并且重量和重心会转换到另一条腿上。见图（32）：下面是一个比较夸张的重量转换公式（不过跑步的时候没有这么多的转换）。见图（33）：1.14女性和男性的走路特征：男性和女性由于生理结构和职业的不同，在步行时的特征有所区别。女人经常会走直线“像走在一条拉紧的绳索上”，而且步子很小。为了保护胯部，走路的时候腿会靠的很紧，结果头部和身体的起伏动作就不大。裙子也会限制她们的行为。男人则恰恰相反。见图（34）：图（35）是一个拳击手，由于他的特征，他把腿大大的分开，这样每走一步，身体和头部起伏的动作会很多。见图（35）：一个有趣的建议：试试看是否可以仅仅通过调整脚部的动作，而把一个男性化的步行变成女性化的。我们再来看一个妇女步行。见图（36）：当两脚交叉的时候会更加女性化步行。见图（37）：前面我们所分析的都是正常的步行，但是不同年龄、身份的角色，步态、神情各有特点。在实际制作时，我们也总是喜欢让角色带有某些与众不同的特征或是某种情绪。所以我们要注意观察和分析总结，抓住角色的主要特征，然后再把这些特征表现出来。我们可以给予这些特征适当的艺术夸大处理，这样做往往会得到很好的效果。下面我们给出一些参考的实例，大家在设计和制作角色的动画时，可以借鉴和引用。1.15不同类型角色的步行：1.16带有情绪的步行：在动画中我们可以通过步行来交待角色的性格和情绪，实现渲染特定的气氛。兴高采烈的步行：情绪低落的步行：鬼鬼祟祟的步行：这是传统的“鬼鬼祟祟”：这是一种畏缩的“鬼鬼祟祟”：下面是脚尖着地的“鬼鬼祟祟”：这种步法适合于短腿的生物，比如说小老鼠：在米高梅电影公司拍摄的猫和老鼠动画片中，经常会看到小老鼠的这种镜头。再来看看这种连蹦带跳的鬼鬼祟祟步法：l 小结：我们来总结一下增加步行活力的方法1 使身体倾斜。2 在接触点和pass pos的位置使腿伸直。3 使身体弯曲使肩部和臀部倾斜，肩部的动作与臀部的动作相反，扭动臀部。4 使膝盖朝里或朝外。5 使腰带的倾斜方向与最低的那条腿方向保持一致。6 使脚倾斜。7 拖延脚和脚尖的离地时间，直到最后一刻。8 使头倾斜或使它前后移动。9 拖延某些部分，不要使所有的东西都同时一起运作。10运用抵抗胖的，臀部，胸部，延缓的衣服，裤腿，头发等等。11“折断”关节12使用更多的起伏（由于重量原因）13相对应的腿，胳膊，头部，和身体要使用不同的时间安排。14使脚交叉不要使它们平行2.1 行走循环动画练习行走循环动画，也称周期动画。在动画的学习阶段，我们通过简单的行走循环练习，可以很好的掌握行走的特点。同时，我们也会运用一些基本的动画法则，使得这个行走比较接近真人的一般行走。1. 行走动画流程 在这个练习中，我们将通过分阶段的步骤，逐步的完成行走动画： 摆好基本的接触姿势（上半身先不考虑），决定好步幅的大小，设置开始关键帧；图13-20 起始帧时的接触姿势 图13-21结束帧时的接触姿势 往前移动这个基本接触姿势的位置，使之成为结束关键帧； 在时间段正中位置，设置一个步伐相反的接触姿势；图13-22 步伐相反的接触姿势 然后逐步完善人物身体的重心变化和身体其他部位的动作； 最后为这些动画设置循环，并且细调动画曲线，最终成为一个基本的人性化行走循环动画。2. 熟悉人物骨骼 打开本书提供的人物模型girl_skin.mb，如图13-23。 图13-23 女孩模型 图13-24关闭girl_skin层 关闭层面板中的girl_skin层（如图13-24），我们将看到模型的骨骼系统，我们配合Outliner中的角色组 girl_char，简单回顾下人物模型的骨骼。图13-25 骨骼构成torso 躯干，重心loBackA 上身AloBackB 上身Bneck 脖子shoulder_l左肩arm_l 左上臂elbow_l 左肘关节wrist_l 左腕关节shoulder_r 右肩arm_r 右上臂elbow_r 右肘关节wrist_r右腕关节fool_l 左脚foot_r右脚 这套骨骼中，我们锁定和隐藏了各关节骨骼多余的属性。比如arm 上臂，这个关节只需作旋转，而位移和大小等属性都不需调节。因此，在这个关节中，只有旋转属性可用，而不能调节的位移和大小等属性通过操纵工具操纵时，将以灰色工具显示，意味这个属性不可用。图13-26 旋转属性可用图13-27 位移属性不可用图13-28缩放属性不可用 在foot 脚的属性中，有些特殊的属性，它们是以驱动关键帧的形式驱动着相关的骨骼。我们只要选择需要设置的属性，然后在建模窗口中用鼠标中间左右拖动就可以调节该属性了。图13-29 foot 脚的属性特殊属性Twist：膝盖旋转Ball：脚跟环绕足弓单方向旋转Toe：脚尖环绕足弓单方向旋转Ankle_X_rotate：脚环绕脚踝X方向旋转Ankle_Y_rotate：脚环绕脚踝Y方向旋转Ankle_Z_rotate：脚环绕脚踝X方向旋转Tip_X_rotate：脚环绕脚尖X方向旋转Tip_Y_rotate：脚环绕脚尖Y方向旋转Tip_Z_rotate：脚环绕脚尖Z方向旋转脚的不同旋转示意图：图13-30 Rotate X 旋转脚围绕脚跟旋转图13-31 Ball 旋转脚跟围绕足弓旋转图13-32 Ankle X 旋转脚环绕脚踝旋转图13-33 Tip X 旋转脚环绕脚尖X方向旋转3. 设置接触姿势 现在，我们开始制作行走动画。设置接触姿势是行走动画的第一步，这一步是基础，它为其余的行走部分在时间和距离方面设置了基本框架。 我们还必须判断这个行走动画的周期需要多少帧。体形较大较重的人物应该走得慢一点，小巧和轻快的人物应该走的慢点，但这都不是绝对的。比如，一个慢走可以表达人物的严肃、高贵和优雅的形态，而一个较快的行走可以表达年轻人的无忧无虑。大步可以暗示自信或紧迫，而较小的步子暗示着害羞或是悠闲，一个人物不同的行走方式展现了人物不同的面貌。在这个行走练习中，我们用提供的女孩模型，做一个表现小女孩轻快、自信的行走。我们不必强调人物太多的性格，这只是个基础练习，目的是掌握人行走中的基本要点，太多的性格表现只有在熟练掌握这些要点后才能慢慢地细调出来。我们设定Maya的时间栏范围是024帧，这样这个行走的周期是24帧，一步是12帧，两步正好是一个周期，这个速度差不多时一个正常人的行走周期。这个时间周期，必须确保Maya中的动画速度为24帧，方法是进入WindowsSettings/Preferences Preferences，在Settings功能项中，选择Workings Units 面板的Time选项为Film（24 fbs）。 在第0帧处，在建模视窗中选择骨骼的Handless手柄，操纵女孩的骨骼，摆出行走的第一个接触姿势。为了正确选择所需要控制的骨骼手柄，我们在Maya状态栏上，可以只保留选择遮罩中的选择手柄选项，关闭其他选择项，如图13-34。图13-34 选择手柄有效 在建模窗口中，选择fool_l(左脚) 手柄，沿Z轴向前移动0.6，旋转 20，使脚掌抬起，脚跟着地； 选择fool_r(右脚) 手柄，沿Z轴向后移动-0.6，选用Ball属性，使脚跟抬起至30； 选择torso（躯干）手柄，沿Y轴向下移动-0.1，使女孩的后腿刚好处于绷紧而不被拉直的状态。 现在，一个基本的接触姿势已经出现，如图13-35。 图13-35 基本的接触姿势 也许我们会问，正常的接触姿势中，一步距离应该是多长？其实，很简单，在正常的行走中，一步的距离差不多等于一只手臂的长度，如图13-36。 图13-36 一步的长度 图13-37 全选girl_char下的子角色 在Outliner中，展开girl_char，全选girl_char下面的所有的子角色，为女孩所有的控制骨骼设置关键帧。 这一步，我们来设置结束关键帧。在第24帧处，按住键盘“Shift”键，选择fool_l、fool_r、torso三个手柄，沿Z轴移动两个步伐的距离，并选择girl_char下面的所有的子角色设置关键帧。 怎么估算两个步伐的距离呢？简单的，我们可以通过放置参照物的办法，大致设定出两个步伐的距离： 创建一圆锥A，缩小至0.3，在Side侧视图中，放置于女孩后脚脚尖下； COPY圆锥A，将新的圆锥A1置于女孩前脚脚尖下； COPY这两个圆锥，将新的圆锥A2、A3一起沿Z轴移动，直至A2和A1重合； COPY圆锥A2、A3，将新的圆锥A4、A5再沿Z轴一起移动，直至A4和A3重合； 这样，等距的两个步伐距离就产生了，如图13-38。图13-38 放置参照物来确定两步的距离 我们再来设置步伐相反的另一接触姿势。 确保这些子角色处于选择状态，在第12帧处，设置一个关键帧。 调整女孩两脚的位置和姿势，使女孩右脚在前，左脚在后。如果Maya右下角的自动设置关键帧按钮是有效（），当我们重新调整对象的姿势或属性时，Maya自动会为这些重新调整过的属性设置关键帧。 三个接触姿势设置完成，播放动画，一个基本的行走步伐已经出现。图13-39 基本的行走步伐4. 设置重心的变化 有了这三个基本的接触姿势，行走的框架已经基本体现出来。在这一步中，我们将为女孩加上身体重心的变化，加强行走动作的特点。 重心的上下起伏 首先，我们设定这女孩重心最低的位置： 在第3帧处，也就是向下姿势的位置处，选择骨骼torso(躯干)手柄，将torso Y轴降低至-0.12； 同样的，在第15帧处，也就是另一步伐的向下姿势中，将torso Y轴也降低至-0.12； 接着我们再来设定女孩重心的最高位置： 在第9帧处，女孩重心最高的向上姿势位置，将torso Y轴升高至0； 同样，在第21帧处，另一步伐的向上姿势中，将torso Y轴也升高至0； 我们看下面的示意图，就是这些姿势的重心垂直变化。图13-40 重心垂直变化变化示意图 重心的左右横移我们行走时，当身体处在过渡姿势的时候，身体的重心落在了支撑脚上。为了在这套骨骼中表现这一特点，我们只要为女孩加上简单的torso X轴位移就能表现重心的左右横移。 切换到front前视图，在第6帧处，女孩的过渡姿势中，将torso沿X轴右移0.06，使重心在左脚的上方； 在第18帧处，女孩的另一过渡姿势中，将torso沿X轴左移至-0.06，使重心在右脚的上方；图13-41重心的左右横移重心的变化设定完成，播放动画，女孩行走时重心变化的特点已经初步具备。5. 设置上半身的变化为了配合两腿的步伐，平衡身体重心的变化，我们的身体也需要做相应的摆动，包括身体的前倾，躯干的扭动，手臂的摆动，以及头的摆动等等。 这个练习中，我们先不考虑手指的动画。通常在行走时，手指的运动是很微小的，基本保持着一个固定的状态。 身体的前倾通常，我们的身体在行走时有向前倾的趋势，不会直挺挺的成竖直状态。 切换到Side侧视图。按住键盘“Shift”键,选择torso和loBackA、loBackB 三个骨骼手柄。 在第0帧处的接触姿势中，旋转这3个骨骼的X轴至4，也可以直接在Channele面板的Rotate X属性中直接输入4，如图13-42和图13-43。 图13-42 设置Rotate X属性为4 图13-43 身体的前倾 在第12帧和第24帧，另两个接触姿势中，用同样的参数使身体前倾。 我们身体的前倾状态不会是一成不变的，它也会随着重心的变化而变化。 同样的，确保骨骼torso和loBackA、loBackB是在选择状态，转到第3帧，即向下姿势，更改这3个骨骼的Rotate X属性至4.5。 转到第15帧另一个向下姿势，同样的，使这3个骨骼的Rotate X属性至4.5。 转到第9帧,在向上姿势中，使这3个骨骼的Rotate X属性至3.5。 转到第21帧，在另一个向上姿势，使这3个骨骼的Rotate X属性至3.5。观察动画，女孩的身体运动发生了变化。在重心最低的向下姿势中，身体最前倾，到了向上姿势的时候，身体又稍稍挺了起来。图13-44 身体前倾变化示意图 躯干扭动躯干的扭动是为了配合重心和两腿的迈步，使我们步伐协调，平衡的行走。我们用女孩的torso和loBackA、loBackB三段躯干旋转，即可达到躯干的扭动效果。 首先是水平方向的扭动。 切换到persp透视图。在第0帧处，即左腿在前的接触姿势，选择骨骼torso(躯干)手柄，将torso Y轴旋转至4。选择loBackA（上身A）、loBackB（上身B）两个手柄，将loBackA、loBackB Y轴向相反方向旋转至4。 转到第24帧，用同样的方法设置步伐一样的另一个接触姿势。 让我们来设置步伐相反的躯干扭动。转到第12帧，右腿在前的接触姿势中，将torso Y轴旋转至4，将loBackA、loBackB Y轴向相反方向旋转旋转至-4。图13-45 从顶视图查看躯干的水平扭动 接着是竖直方向的扭动。切换到front前视图。在第3帧处，即向下姿势中，将torso Z轴旋转至2，将loBackA、loBackB Y轴向相反地方向旋转至-2。 在第15帧处，在另一个向下姿势中，将torso Z轴旋转至2，将loBackA、loBackB Y轴向相反地方向旋转至2。图13-46从前视图查看躯干在竖直方向的扭动 手臂摆动手臂更是为了协调两腿步伐的变化，需要作相应的摆动。在这套骨骼中，我们相应设置女孩的shoulder（肩膀）、arm(上臂)、elbow（肘、小臂）、wrist（手腕）四段骨骼，使之达到手臂摆动的效果。 切换到persp透视图。在第0帧处，选择女孩两只手臂的相应骨骼，摆出如图13-47中所示右手在前，左手在后的姿势。 图13-47手臂摆动姿势 图13-48 选择手臂骨骼的角色 在Outliner中，按住键盘“Ctrl”键，选择女孩两只手臂的八个骨骼角色，它们是：左臂的shoulder_l、arm_l、elbow_l、wrist_l和右臂的shoulder_r、arm_r、elbow_r、wrist_r，如图13-48。 在时间栏上的0帧处右键单击鼠标，在弹出的动画控制菜单中，选择“Copy”命令，拷贝0帧处这八个被选择骨骼的关键帧属性值，如图13-49。 图13-49 Copy 关键帧信息 图13-50 Paste关键帧 拖动时间指示器至24帧处，右击鼠标，在弹出的菜单中选择“Paste-Paste”命令，如图13-50，粘贴刚才拷贝的属性值，这样，女孩在第24帧处手臂的姿势和第0帧处的姿势是相同了。通过简单的Copy和Paste关键帧命令，我们可以大大简化设置相同姿势时的重复劳动，争取出相当多的时间用于后面繁琐的曲线调节工作。现在，我们将用这个Copy关键帧的方法，摆出第12帧处另一接触姿势的手臂姿势。 确保无对象选择状态，在Outliner中，按住键盘“Ctrl”键，选择左臂的shoulder_l、arm_l、elbow_l、wrist_l，如图13-51。将时间指示器移动到第0帧，右键单击鼠标，选择“Copy”命令，拷贝0帧处这些左臂骨骼的关键帧属性值。 图13-51 选择左臂骨骼的角色 图13-52选择右臂骨骼的角色 切换至无对象选择状态，在Outliner中，按住键盘“Ctrl”键，选择右臂的shoulder_r、arm_r、elbow_r、wrist_r,如图13-52。将时间指示器移动到第12帧，按住键盘“Shift”键,在第12帧处单击，出现红色时间范围，如图13-53。右键单击鼠标，选择“Paste-Paste”命令，粘贴0帧处左臂骨骼的属性值。图13-53 红色范围内的关键帧在红色时间范围内粘贴关键帧，将使被粘贴的关键帧只粘贴在这个时间范围内，从而不会影响范围外的关键帧，不致使时间范围后的关键帧往后移动。我们再来看女孩的右臂，现在它成了向后摆的姿势，如图13-54。 图13-54 右臂向后摆 图13-55左臂向前摆 我们接着来完成左臂的姿势，在0帧处拷贝右臂四个骨骼的关键帧属性值，然后在12帧处，选择左臂骨骼角色，用上面关键帧粘贴方法粘贴刚才拷贝的右臂关键帧属性值，我们看到女孩的左臂现在是向前摆的姿势，如图13-55。 头的摆动动画是项繁琐的工作。在角色动画中，只要角色运动，就会牵扯到角色的每个部位的运动。在行走中，我们也必须要为头部做动画.在这套骨骼中，头部的骨骼是neck。我们设置neck，使头部随着身体的变化产生了摆动。我们首先从身体的侧面来设置头部的前倾变化。 切换到Side侧视图。 在第3帧和第15帧的向下姿势处，选择骨骼neck，将X轴旋转至1.5。 在第9帧和第21帧的向上姿势处，将骨骼neck X轴旋转至-1。图13-56 从侧视图中观察头部的摆动接着，再来从身体的正面设置头部的左右倾斜变化。 切换到Front前视图。 在第0帧和第24帧的接触姿势中，将骨骼neck Z轴旋转至-1.5。 在第12帧的另一个接触姿势中，将骨骼neck Z轴旋转至1.5。图13-57从前视图中观察头部的摆动最后，我们设置头部的水平扭动变化，使头部始终保持正对着前方。 在第0帧和第24帧的接触姿势中，将骨骼neck Y轴旋转至-4。 在第12帧的另一个接触姿势中，将骨骼neck Y轴旋转至4。图13-58从顶视图中观察头部的摆动至此，整个上半身的动作设定完成。播放动画，上半身行走变化的特点已经基本具备。6. 动作的循环现在我们将为这个长度为24帧的行走动画加入循环，使女孩可以无限制的行走下去。 在Outliner中，全选girl_char下面的所有的子角色。 打开Graph Editor，在图表区中全选关键帧。图13-59 在Graph Editor的图表区全选关键帧 使用CurvesPre InfintyCycle和CurvesPost InfintyCycle命令，为这些所有关键帧加入前无限和后无限的循环，如图13-60。 可以使用ViewInfinity命令，查看这些循环的曲线图13-60 为关键帧加上前后无限 由于身体和脚是一直向前移动，如果让这些向前的移动也执行循环命令，将使女孩一直执行024帧时的周期位移，无法持续的向前移动。 在Outliner中选择子角色torso，在Graph Editor中选择Translate Z属性，对Z轴位移执行CurvesPre InfintyCycle with offset和CurvesPost InfintyCycle with offset命令，将Z轴位移改成偏移循环，Z轴将无限制持续位移下去。图13-61 对Translate Z改成偏移循环 用同样的方法，对子角色fool_l和fool_r的Translate Z属性也改成偏移循环。图13-62 对两脚的Translate Z也改成偏移循环 将Maya的时间范围扩大，改成0480。将时间指示器移动到第480帧。 在side窗口中，查看女孩的接触姿势，如果女孩的身体不是在两脚的中间位置，那就需要调节torso的Translate Z属性值：图13-63 在side中的女孩接触姿势a. 选择子角色torso，在Graph Editor中，选择Translate Z属性。图13-64 在Graph Editor中选择Translate Z属性b. 在图表区中，我们看到Translate Z曲线上有3个关键帧。由于我们行走时有着身体向前的动作始终保持一致速度的特点，因此我们可以删掉Translate Z曲线上第12帧处的关键帧，这样，当我们移动两端任一关键帧时，两关键帧中间的曲线都将保持相同的加速度，从而可以使身体匀速地向前移动。c. 选择第24帧处的关键帧，按住键盘“shift”键，用移动工具慢慢的移动，直到女孩的身体在两脚的中间位置。图13-65 移动第24帧处的关键帧现在，整个女孩的循环设置完成，当我们在任意一个时间范围内播放行走动画时，女孩都可以正确的向前行走。7. 动作的完善 整个行走的初步姿态已经制作完成，反复观察女孩的行走，我们发现还有很多的问题需要改善，下面我们一一来解决： 脚的动作完善 现在整个行走动画中问题最多的是脚的动作。仔细观察，踏步，提脚动作含糊，着地脚的滑步现象，脚步跟随动作不完善，这都需要我们来改善。 首先是滑步动作的纠正。a在Outliner中，选择子角色foot_l。在Graph Editor中，查看子角色foot_l（左脚）的Translate Z属性曲线。图13-66 foot_l的Translate Z属性曲线我们看到连接第0帧和第12帧这两个关键帧之间曲线不是直线，并且这两个关键帧的属性值也不是同一参数，这就是产生滑步的原因。实际上，在第0帧，左脚落地后，一直到第12帧，左脚将始终保持在原地。这就意味着，在012帧间，Z轴的位移将保持不变。在Maya中，我们只要让它们具有相同的参数，且以直线形式连接，就可以确保Z轴的位移不变。 b.分别选择这两个关键帧，在Graph Editor上的属性栏查看它们的Translate Z参数信息。然后更改第12帧处Translate Z属性参数，使之和第0帧处的关键帧Translate Z属性参数相同。图13-67 更改第0帧和第12帧的关键帧 c.全选Translate Z曲线上的三个关键帧，点击Graph Editor上工具条上的（平直工具），使这些关键帧的切线都为平直切线。图13-68 更改关键帧的为平直切线切线类型 为什么不用直线工具，而用平直工具呢？有两点好处，首先，可以使属性值相同的关键帧以直线的方式连接，确保它们之间的任一中间帧属性值保持不变；再者，平直的切线形式可以保证关键帧两端的切线是水平状态，即达到慢入慢出的运动效果。d.用相同的方法，使右脚两个 着地帧的Translate Z参数相同，且使右脚Translate Z上的三个关键帧是平直切线状态。图13-69 更改右脚Translate Z的关键帧为平直切线 我们再来改善脚步踏步，提脚动作以及跟随动作。 跟随，就是让骨骼链中的每一级物体依次的运动，产生一个逐步跟随的动作。同时，重叠动作也伴随着跟随动作的发生而发生，产生相互的交叠不同的运动。正是由于跟随和重叠的作用，使得脚步动作产生了一系列复杂而有规律的运动。我们所要做的就是让脚跟和脚尖逐级的交错运动，就可以达到一个很好的脚步动作。 a.切换到建模窗口，在第2帧处，选择骨骼foot_l(左脚)。在Channele面板中，选择除Translate以外的其他属性，使其归零。现在，女孩的左脚完全着地。图13-69 第2帧处，女孩的左脚完全着地 b.在第7帧处，即向上姿势中，使除Translate以外的其他属性归零，为脚跟的提起做好准备。图13-70 第7帧处，左脚跟做好提起的准备 c.在第12帧处，脚跟提了起来。图13-71 第12帧处，左脚跟提起d.在Graph Editor中，选择Translate Z上的第12帧处关键帧，往右移动至14帧处，推迟Z轴位移的变化。e.接着在第16帧处，使除Translate以外的其他属性归零，选择Tip_x_rotate属性，使脚掌围绕着脚尖转动起来，旋转至50。调整Ball属性至13，使脚掌稍有弯曲而不平直。图13-72 第12帧处，左脚跟提起f.在第19帧处，调整Translate Y属性至0.05，使脚更高的离开地面。选择Toe属性，设置关键帧，为脚尖的上扬做好准备。图13-73 第19帧处，为左脚尖的上扬做准备关键帧g.在第22帧处，调整Tip_x_rotate属性至0，停止Tip_x_rotate作用。调整Toe属性至-8，现在我们的脚尖开始上扬。图13-74 第22帧处，上扬的左脚尖我们再来修正左脚的相关曲线。h.确保骨骼foot_l处于选择状态，在Graph Editor中，全选关键帧，使用工具条上的命令，使所有的关键帧成为平直切线类型。图13-75 使所有的关键帧成为平直切线类型i.查看曲线，如果曲线上的过渡帧是在一个持续变化的过程中，则更改这个关键帧的切线类型，选用（样条切线）命令，使曲线在该处平滑过渡。图13-76 平滑过渡帧播放动画，女孩左脚的踏步、提脚动作已经清晰的表现出来。j.用相似的方法，改善右脚的动作。我们也可以用拷贝关键帧的方法来改善右脚的动作，并且可以确保左右脚动作的对称性。k.在Outliner中选择子角色foot_l（左脚），切换到Graph Editor，框选所有的关键帧。点击EditCopy ，拷贝这些关键帧。图13-77 Copy子角色foot_l所有的关键帧l.在Outliner中选择子角色foot_r（右脚），切换到Graph Editor，点击ViewShow Buffer Curves命令，以便我们编辑曲线时，查看编辑前的曲线。框选所有关键帧，点击工具条上的（快照曲线）命令，为foot_r的当前曲线拍下快照。m.因为两脚的动作正好相差12帧的时间差，因此，我们将时间指示器移到第12帧处，准备为右脚粘贴左脚的关键帧信息。 n.在Graph Editor中的图表区，删掉除了第12帧以外的其它关键帧。 o.框选第12帧处所有的关键帧。 p.点击EditPaste，打开选项窗口，确保如图所示的状态，然后按“Paste Keys”键。图13-78 Paste选项窗口 右脚的动作信息粘贴完成，下图是子角色foot_r的曲线图。图13-79 子角色foot_r的曲线图但是，我们发现右脚的Z轴位移出现了问题，这是因为右脚的Z轴位移是拷贝了左脚的Z轴位移信息的缘故。q.我们来修正右脚的Z轴位移。选择Translate Z 属性，全选3个关键帧。我们看到现在显示出来的灰色曲线就是刚才给foot_r拍下的Translate Z快照，也就是原来的曲线。图13-80 在缓存中的右脚Translate Z原始曲线r.按住键盘“Shift”健，用移动工具往上移动被选择的关键帧，一直和快照的灰色曲线重合。现在右脚的Z轴位移恢复正常。图13-81 移动右脚Translate Z曲线再次播放动画，两脚的动作协调、对称，运动流畅。图13-82 脚的流畅运动切换到前视图观察行走动画，会发现女孩的两脚分得较开，行走姿势很不雅观。我们修改两脚的Translate X属性，改善这个姿势。 图13-83 两脚靠近s.选择子角色fool_l，在Graph Editor中，选择Translate X属性，全选曲线上的关键帧，按住键盘“Shift”键，用移动工具移动这些关键帧，使女孩左脚往中间靠拢。图13-85 在Graph Editor中更改Translate X曲线t.用同样的方法，改善右脚的Translate X属性。注意，调整的时候尽量保证两脚的对称性，并且不能让脚穿插。 重心的改善不同的重心变化，最大程度上可以体现不同的人物风格。当然，首先要保证重心的变化不致使腿被拉伸。我们现在的行走动画中，存在着腿被拉伸的现象，解决这问题有两个办法，调整重心的变化幅度或者调整脚步动作。我们采用简单的调整重心变化幅度来解决这问题。 选择子角色torso,在Graph Editor中，查看Translate Y属性曲线。 可以看到Translate Y的两个最高点参数不等，更改它们的参数值使其相等。图13-86 更改最高点的关键帧 然后，我们修正过渡关键帧的切线类型，选用（样条切线）命令，使曲线在该处平滑过渡。图13-87 平滑过渡关键帧 选择最高点和最低点的四个关键帧，使用（平直切线）命令，使它们都成为平直切线类型。图13-88 最高点和最低点的四个关键帧都为平直切线类型 选择第0帧和第24帧的关键帧，选用（样条切线）命令使其成为样条切线类型。调整切线手柄，通过观察循环曲线，使通过它们的曲线平滑。图13-89 调整第0帧和第24帧的关键帧 接着，选择两个最高点的关键帧，整体降低它们的高度，直到那些拉伸的腿被纠正。图13-90 重心点太高，腿被拉直图13-91 调整重心点的高低播放动画，重心的变化已经改善。我们更可以调整这些关键帧的位置和权重变化，成为不同形式的行走状态。图13-92 普通的充满弹性的行走图13-93 极大弹性的行走，向上的速度很快图13-94 沉重的行走，重心幅度变化不是很强，向上的速度也很缓慢当发现腿部膝盖处出现“抖动”（或者跳动）的时候，其实说明膝盖处的“钟摆运动”随着时间的变化发生了不均匀：可以通过调整动画曲线编辑器中的权重来解决问题： 其他的改善 对于剩下的其他部位运动，由于它们基本是循环运动，因此我们可以修改这些运动曲线，让这些循环运动的关键帧（最高点或者最低点）使用（平直切线）命令，使这些运动可以达到慢入慢出的效果。然后，使用（样条切线）命令修改过渡帧，确保曲线的平滑性。加大动画时间范围，播放动画，从不同角度观察女孩的行走，及时发现行走中的不完善动作，并予以纠正。 我们的行走动画已经制作完成。一个表现活泼女孩的行走动画已经展现在我们面前。我们更可以调整相关属性，移动一些属性的时间位置，做出更多性格的行走动画。比如让手腕的旋转比肘的旋转晚一帧，再让肘的旋转比上臂晚一帧，使它们成为跟随动作，播放动画，手臂的动作是不是更柔和了。【小结】本章详细介绍人物行走理论。通过本章人物行走循环练习，相信读者已经可以做出正确的人物行走动画。在三维动画学习阶段的动画师们，就和幼小孩童一样，必须先学会走路，才能自主的去自由活动。正是由于这一点，我们在学角色动画时期，也必须先学会行走动画，有了这个初步的运动，我们才能去跑，去跳，去做更复杂的运动，因为行走是最基本的人体运动。【作业】发挥想象，观察生活中的有个性的人物行走，模仿他们，用Maya做些有个性的行走动画，比如胖人行走，瘦人行走，喜悦的行走，悲伤的行走，注意重心的变化，重心可以体现很多的个性行走。