3ds Max中正向运动学的原理及设置（一）

会飞的鱼

在设置一些复杂的动画时，如角色、机械装置的运动等，可以通过将对象链接在一起以形成层次来简化整个设置过程。形成链接关系后，设置其中的一个对象的动画会影响到其他的对象，这样既简化了整个对象的设置过程，又可以保持相应对象运动的一致性。在3ds max中存在两种类型的运动学：正向运动和反向运动。这两种运动各有特点，正向运动可以非常方便的通过操控位于层次顶部的对象来设置层次动画。而反向运动则在设置比较复杂的动画，尤其对角色、机械臂的运动方面更加直观。下面就开始对这两种运动学分别进行讲解。



15.1.1  正向运动学



正向运动学的基本原理为：（1）轴点位置定义了链接对象的链接关节。（2）按照从父层次到子层次的顺序继承位置、旋转和缩放变换。形成链接关系后，被链接的对象称为父对象，链接的对象称为子对象。此时父对象的运动会带动子对象。


1.确定对象之间的层次关系



在进行链接之前，首先要确定好场景中的层次关系，即谁为父对象、谁为子对象。然后选择子对象，在主工具栏中单击“选择并连接”按钮，在子对象上单击并拖动鼠标至父对象上，此时在光标与子对象之间将会产生一条虚线。当光标到达父对象时，光标变为链接光标，如图15-1所示，松开鼠标，父对象和子对象通过他们的轴点链接到一起。






图15-1  建立链接关系



当用户为两个对象建立链接后，旋转父对象将影响子对象的位置和方向，如图15-2所示。






图15-2  旋转父对象将影响子对象的位置和方向



如果用户对建立链接的子对象进行旋转，它不会对父对象产生影响，如图15-3所示。







图15-3  旋转子对象不影响父对象



一个子对象只能有一个父对象，而一个父对象则可以拥有多个子对象，如果给子对象定义了第二个父对象，那么该子对象与第一个父对象的链接关系将自动解除。

如果场景中的对象比较多，而链接关系又比较复杂，此时可以通过“图解视图”窗口来进行观察，在主工具栏上单击“图解视图（打开）”按钮，打开“图解视图”对话框，在这个对话框中可以清楚地看到各物体之间的链接关系。图15-2为“图解视图”对话框。




图15-4  “图解视图”对话框



为对象建立链接后，如果用户想要移除两个对象间的层次关系或将子对象与其父对象分离开来，可通过“断开当前选择链接”命令来实现。首先需要选择要取消链接的子对象，然后单击“断开当前选择链接”按钮即可。通过双击父对象以选择该对象及其全部子对象，然后单击“断开当前选择链接”，可迅速取消整个链接层次。

讲到正向运动，在此就不得不讲一下虚拟物体。因为虚拟物体在正向运动中的应用十分重要，往往在链接物体之间设置虚拟物体，这样可以使整个层次关系变得清晰，并且便于操控。而且虚拟物体在渲染时不会被渲染。下面就介绍一下虚拟对象的创建方法。

进入“创建”主命令面板下的“辅助对象”次命令面板，在“对象类型”卷展栏中单击“虚拟对象”按钮，通过单击并拖动鼠标的方式创建虚拟物体如图15-3所示。




图15-5  创建虚拟对象