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“运动捕捉”工具

“工具”面板 >“工具”卷展栏 >“运动捕捉”按钮

使用外部设备(如 MIDI 键盘、游戏杆和鼠标),“运动捕捉”工具可以驱动动画。 驱动动画时,可以对其进行实时记录。

3ds max 中的运动捕捉系统的处理方式如下:

  1. 在轨迹视图中,向需要由外部设备控制的特定轨迹分配运动捕捉动画控制器。

  2. 分配运动捕捉控制器之后,可以为该轨迹打开“属性”对话框,然后绑定外部设备的类型。 例如,旋转运动捕捉控制器包含可以分别绑定每个设备的三个旋转轴。

  3. 绑定设备之后,在“轨迹属性”对话框下面部分中调整设置和参数。 这些控件因设备类型而异。

  4. 在“工具”面板中,打开“运动捕捉”工具。 您可以测试和记录任何帧范围内的轨迹的全部组合。

3ds max 附带的运动捕捉设备如下:

“鼠标输入设备”卷展栏

“键盘输入设备”卷展栏

“游戏杆输入设备”卷展栏

“MIDI 设备”卷展栏

步骤

要向轨迹分配运动捕捉控制器,请执行下列操作:

使用运动捕捉的第一步是,向所需的轨迹分配运动捕捉控制器。

  1. 在“轨迹视图”层次中,高亮显示所需的变换轨迹。

  2. 选择“控制器”>“分配”。

    此时,将会显示“分配控制器”对话框。

  3. 选择“运动捕捉”(可能以“位置”、“浮点”、“缩放”或其他开头),然后单击“确定”。

    此时,将会显示“运动捕捉”对话框。 其标题栏包括对象的名称和为其分配控制器的轨迹。

    如果打开的是“数据”对话框,请将其关闭,并右键单击轨迹名称,然后选择“属性”。

    分配运动捕捉控制器时,以前分配的控制器将作为该控制器的子级进行维护。 这样,便可继续使用标准变换控件调整对象,即便仍旧使用运动捕捉控件,也是如此。

要绑定和调整设备,请执行下列操作:

  1. 分配运动捕捉控制器之后,可以确定要生成运动的设备类型。

    根据控制器的类型,可以绑定一个或多个设备。 例如,旋转运动捕捉控制器有三个设备,每个设备对应每个旋转轴。 另外一方面,圆柱体半径控制器只能使用一个设备控制半径值。

  2. 为轨迹绑定“属性”对话框中的设备。

要指定设备,请执行下列操作:

  1. 选定旋转轨迹时,单击“属性”按钮。

    旋转运动捕捉的“属性”对话框包括三个绑定按钮(一个按钮对应一个轴)。

  2. 单击“Y 旋转”按钮。 在结果对话框中,选择“鼠标输入设备”,然后单击“确定”。

    此时,“属性”对话框的下半部分将会显示特定于新设备的控件。 假定这是一个没有连接其他对象的段,且需要水平移动鼠标。

  3. 在“鼠标输入”的下方,选择“水平”。

    使用缩放微调器,可以调整鼠标相对于旋转的运动效果。 “翻转”可以反转鼠标移动的旋转方向。

示例: 要设置游戏杆控制器以便移动自由摄影机,请执行下列操作:

设置游戏杆控制器,以便在 XY 平面上来回移动自由摄影机。 游戏杆在 Y 方向的移动将会影响摄影机的前后移动,而游戏杆在 X 方向的移动将会使摄影机发生旋转。 您可以使用“基于方向的增量”,使摄影机在 Y 方向的移动是局部的,而不是全局的。

  1. 在“前”视口中创建“自由摄影机”。

  2. 在轨迹视图中,为摄影机的旋转轨迹分配旋转运动捕捉控制器。

  3. 右键单击旋转轨迹,以便显示“运动捕捉属性”对话框。

  4. 单击“Z 旋转”旁的按钮,然后分配“游戏杆输入设备”。

  5. 在“游戏杆轴”的下方,选中“X”选项(如果尚未选中)。

  6. 选中“积累”,以便在每次释放游戏杆时,旋转都不会归零。

示例: 要设置随游戏杆一起移动的摄影机的位置控制器,请执行下列操作:

摄影机绕全局 Z 轴的旋转将由该游戏杆在 X 方向的运动控制。 可以对该摄影机的位置控制器进行设置,以便使该摄影机可以随游戏杆在 Y 方向的运动而来回移动。

  1. 向摄影机的位置轨迹分配位置运动捕捉控制器,然后访问其“属性”对话框。

  2. 同时向“X 位置”和“Y 位置”按钮分配游戏杆输入设备。

  3. 单击“编辑绑定 X”按钮,然后选中“游戏杆轴”下方的“Y”选项。

  4. 选中“积累”。

  5. 单击“编辑绑定 Y”按钮,然后选中“游戏杆轴”下方的“Y”。

  6. 选中“积累”。

    此时,游戏杆在 Y 方向的运动将会同时影响摄影机在 X 和 Y 方向的位置。

示例(续): 要添加基于方向的增量选项,请执行下列操作:

如果此时已测试该摄影机,沿着 Y 方向前后移动游戏杆时,将会生成对角线运动,原因在于位置轨迹将会获得同等数量的 X 和 Y 值。 添加“基于方向的增量”选项时,将会更改上述操作。

  1. 单击“X 编辑绑定”按钮。

  2. 在“基于方向的增量”选项的下方,单击控制器旁的按钮。

    此时,将会显示一个对话框,其中列出了一组控制器。

  3. 为摄影机查找和选择旋转运动捕捉控制器。

  4. 将“方向”选项设置为 Z(方向所指的局部轴)。

  5. 将“组件”选项设置为 X(匹配的“编辑绑定”按钮)。

  6. 单击“Y 编辑绑定”按钮。

  7. 单击控制器旁的该按钮,然后分配旋转运动捕捉控制器。

  8. 将“方向”选项设置为 Z,然后将“组件”选项设置为 Y。

  9. 打开“运动捕捉”工具,启用列表中的两个轨迹,并单击“测试”按钮,然后在“顶”视口中查看摄影机时移动该摄影机。

    沿着 Y 方向移动游戏杆时,摄影机也会随之前后移动。 沿着 X 方向移动游戏杆时,将会旋转摄影机,但是,此时,继续沿着 Y 方向移动摄影机时,该摄影机将会沿着其局部轴前后移动。

界面

“记录控制”组

测试和记录动画。 使用前三个按钮,可以直接控制记录,而使用“开始/停止”按钮,可以通过 MIDI 设备控制记录。

开始—开始使用“轨迹”列表下方“记录范围”下方设置的值进行记录。

停止—在到达“输出”帧之前停止记录。 另外,还可以按 ESC 或鼠标右键停止记录。

测试—测试运动。 没有做任何记录。 重新单击“测试”、ESC 键或鼠标右键即可退出。

测试期间播放—启用并单击“测试”后,场景中的动画将会在测试运动期间循环播放。 请注意,“运动捕捉”列表中选定的轨迹不会播放,原因在于这些轨迹正在等待来自指定外部设备的输入。

开始/停止—显示“开始/停止触发器”对话框。 您可以选择要控制记录的 MIDI 设备的类型。

启用—使用指定的 MIDI 设备而不使用“开始”、“停止”和“测试”按钮进行记录。

提示: 在“时间配置”对话框中,可以减小视口播放速度,并以较低的速度进行测试或记录,然后将速度重置为常值,以便查看相应的结果。

“开始/停止触发器设置”对话框

预设—选择 MIDI 设备的类型。 如果选择“第二个媒体控制站”,可以使用其按钮执行“停止”、“播放”和“记录”操作。 (媒体控制站是一种 MIDI 设备,它包含标准的 VCR 类型播放按钮和一个缓进。) 通过选择“自定义”,可以启用该对话框中的其余微调器。您可以在该对话框中设置通道和音符编号。 另外,也可以使用“自定义”来定制“媒体控制站”使用的控件。

通道—指定分配给 MIDI 设备的通道。

音符编号—使用后面带该标签的“停止”、“播放”和“记录”微调器,可以指定哪些音符事件可以触发哪项功能。

  • 停止—该音符事件可以停止播放或记录。 在“媒体控制站”中,它可能是方形按钮。 其作用与单击“记录控制”组中的“停止”按钮相同。

  • 播放—播放动画。 这是“媒体控制站”中的箭头按钮。

  • 记录—如果该音符由自身发送,其作用与单击“记录控制”组中的“测试”按钮相同。 要记录运动捕捉,必须同时按下“播放”和“记录”按钮(其作用与单击“记录控制”组中的“开始”按钮相同)。 您可以在按下“记录”按钮之前或后按下“播放”按钮,然后在按下“记录”按钮之前或之后按下“播放”按钮。 释放该按钮后,将会开始进行记录。

“轨迹”组

“轨迹”区域显示了已经分配运动捕捉控制器的所有轨迹。 此后,选择要受“记录控制”组中三个按钮影响的轨迹。 单击某个轨迹,以便启用或禁用选择框。 只有显示红框的选定轨迹才会受“记录控制”组的影响。

通过单击轨迹或使用“全部”、“反选”和“无”按钮,可以对其进行选择。 此后,可以创建轨迹的命名选择集。 要创建命名选择集,请单击所需的轨迹,然后在轨迹列表上方的“编辑”字段中输入相应的名称。 要选择以前命名的集,请打开“编辑”窗口,然后从该列表中进行选择。 要删除命名集,请从该列表中进行选择,然后单击右侧的“删除”按钮。

注意: 特定轨迹一次只能属于一个命名选择集。

全部—向“记录控制”组分配所有轨迹。

反选—选定轨迹后,将会向“记录控制”区域分配未选定的轨迹。

无—不向“记录控制”组分配轨迹。

默认情况下,将会向每个轨迹提供一个名称,它包含对象的名称以及紧跟其后的反斜杠和参数名称。 例如,Sphere01\Angle 是一个应用于分配给球体的修改器之一的“角度”参数。 重命名轨迹时,不仅可以使用轨迹视图中的“属性”对话框,而且可以双击“运动捕捉”工具中的轨迹名称。 每个“属性”对话框的上卷展栏都包含一个“轨迹名称”字段。 “轨迹名称”字段中输入的任何名称都显示在“属性”对话框标题栏中“命令”面板的“轨迹列表”中,且位于轨迹视图中“层次”列表中“数据”轨迹的旁边。

“记录范围”组

指定记录影响的帧范围。 您还可以设置帧的预卷范围(如下所述)。

预卷—指定按下“开始”按钮时开始播放动画所在的帧编号。 如果该数字大于或等于“内”编号,将会忽略“预卷”编号。 例如,如果“内”编号为 0,而“外”编号为 200,则“预卷”编号为 -100 时,将会在开始记录之前提供 100 帧。如果“预卷”编号为 50,则毫无意义。 如果“预卷”和“外”编号定义的范围大于当前段,记录时,将会暂时放大该段。

输入—指定单击“开始”后记录开始所在的帧编号。

输出—指定单击“开始”后记录结束所在的帧编号。 单击“停止”,可以在此前停止记录。

预卷期间激活—激活该选项时,运动捕捉在整个预卷帧期间都处于活动状态。 此时,将会产生运动,但不会予以记录。 因为到达“内”帧时活动运动可能与动画不符,所以会使运动在“内”帧处突然发生改变。 如果未激活该选项,到达“内”帧之前,将会禁用或冻结运动。

“采样数”组

捕捉运动数据时,将会以相对于当前帧速率的速率对其进行采样。其中,默认速率值为每秒 30 帧。 采样速率随帧速率的增加而增加。 使用该部分的两个单选按钮,可以为每帧选择一个或两个采样。 这是一种以字段速率进行采样的简便方法。 如果对字段进行渲染,捕捉速率不必达到每秒 60 帧。 控制器可以在采样之间插补。

减少关键点—减少捕捉运动时生成的关键点。

阈值—“阈值”字段中输入的值可以限制 3ds max 更改选定轨迹的方式。 对任何帧而言,新动画和原始动画之差小于阈值。

较低的阈值与原始动画的匹配度高,但是不会大幅减少关键点数。

较高的阈值生成的关键点最少,但不能提高与原始动画的匹配精度。

注意: 如果激活“减少关键点”,每完成一次记录,还需要额外的计算时间。

“鼠标输入设备”卷展栏

通过鼠标的水平或垂直运动控制动画。 可用的设置包括:

水平/垂直—指定驱动动画的鼠标运动。

缩放—缩放鼠标移动相对于动画响应的效果(微调器值 为浮点值,介于 0 到 999,999 之间)

翻转—翻转响应相对于鼠标移动的方向。 例如,向右水平移动鼠标时,将会对旋转控制器产生顺时针效果。 激活“翻转”时,将会翻转旋转成逆时针方向。

“键盘输入设备”卷展栏

用于分配大多数键盘键,以便驱动动画。

“关键点分配”组

单击“分配”按钮,然后按任何键。 此时,分配的键将会显示在右侧的列表中。 或者,可以打开该列表,然后从其中选择某个键。

分配—单击“分配”按钮,然后按任何键。 此时,分配的键将会显示在右侧的下部列表中。

下拉列表—您可以打开该列表,然后从中选择某个键。

“封套图形”组

显示振幅曲线随时变化的表示。

“封套参数”组

指定相对于按键和释放键操作封套生效的时间。

击打—显示按键后使该值达到最大所需的时间。

衰退—显示达到最大值后使该值减小到“持续”微调器指定值所需的时间。

持续—继“击打”和“衰退”之后,此处指定的值是释放键之前持续的值。

释放—释放键后,它是该值减小为 0 时所需的时间。

参数缩放区域—设置封套的比例和输出值的范围。

时间—指定“击打”、“衰退”和“释放”参数的比例。 该值表示一个单位包含的秒数。 例如,如果该值为 1.0,则“击打”值为 1.0 相当于 1 秒。

范围—设置控制器的最大输出值。

注意: 该控制器将会忽略 CTRL、ALT 和 SHIFT 键的状态。

提示: 因为一个键盘键只能生成正值或负值,所以,如果要控制“弯曲角度”的两个方向,例如,可以使用列表控制器。 首选,确保该列表包含第一次分配的标准控制器(如 Bezier 控制器),以便保持中心位置。 然后,向该列表中添加两个键盘运动捕捉控制器(一个分配给一个键,其他分配给另外一个键)。 将一个控制器的范围设置为正,而将另外一个控制器的范围设置为负。

“游戏杆输入设备”卷展栏

“游戏杆输入设备”驱动程序是专门为 Microsoft Sidewinder 游戏杆设计的,它包含的控件超过了标准游戏杆。 另外,还可以将该设备驱动程序用于标准游戏杆。

“游戏杆轴”组

X、Y 和 Z—指定哪些游戏杆指令可以驱动动画。 (标准游戏杆只有 X 和 Y 轴。 扭曲游戏杆时,Sidewinder 提供有 Z 轴。)

减速—对于 Sidewinder,这是游戏杆之旁的滑块。

缩放—缩放游戏杆操作相对于动画响应的效果(微调器值 为浮点值,介于 0 到 999,999 之间)

翻转—翻转响应方向。

积累—禁用时,游戏杆的位置表示绝对位置,所以,只能在游戏杆限制定义的“方框”内操作。 游戏杆返回到停止位置时,生成的值会恢复为 0。 启用该选项时,游戏杆表示当前位置发生了更改。 例如,向前移动游戏杆时,可能会使对象开始移动。此后,它将会继续移动,直到该游戏杆返回到停止位置为止。

“游戏杆按钮”组

触动盖的触点(左右、上下)—Sidewinder 包括主游戏杆尖端的小型游戏杆。 指定该游戏杆在动画中控制的方向。

1、2、3 和 4—指定 Sidewinder 游戏杆中四个按钮之一。 这些按钮与触动盖的触点的工作方式相同,但不同的是每个按钮只能在按下时增加方向值。 释放按钮时,该值将会恢复为 0(居中)。

增大/减小—只有在选择其中一个数字游戏杆按钮选项时可用的三个选项之一。 该选项(增大/减小)表示,按下按钮时可以增大值;释放按钮时可以减小值。

增大—启用时,按下按钮时可以增大值;释放按钮时可以保持值不变。

绝对—启用时,如果按下按钮,分配的参数会转为“速度”微调器中设置的值;如果释放按钮,该参数会恢复为 0。 请使用此选项打开/关闭动画,如闪烁的灯光。

速度—用于控制使用触动盖的触点或四个按钮时值的更改速率。 如果使用按钮选项和“绝对”选项,按下按钮时,将会指定输出值(微调器值为 浮点值,介于 -999,999 到 999,999 之间)。

“基于方向的增量”组

提供了各种组件,用于从旋转控制器生成移动方向。 这些选项主要是在设置第一人称飞行动画时(如控制摄影机时)使用。

注意: 只有在“游戏杆轴”组中选中“积累”时,才能使用该区域中的项。

控制器—分配要通过其生成方向的旋转捉控制器。

清除—删除分配的控制器。

方向 X/Y/Z—指定要用作方向的局部轴。 例如,对“自由摄影机”而言,它会是 Z,原因在于该摄影机指向 Z 方向。 但是,如果驾驶的汽车指向 Y 轴,则最好使用 Y。

组件 X/Y/Z—指定要使用的编辑绑定。 使其与“设备绑定”下方的“编辑绑定”按钮匹配。 例如,如果选择“Y 编辑绑定”按钮,将会选中“Y 组件”选项。

“MIDI 设备”卷展栏

使用 MIDI 设备控制动画。

“MIDI 通道”组

包含 16 个按钮。 单击以便指定为其分配 MIDI 设备的通道。

“MIDI 触发器”组

定义要生成运动的 MIDI 事件(消息)的类型。 它包含四个选项。

注意: 选中此选项时,音符编号或弯音将会定义输出值。 该值是从音符范围内的音符生成的,如下面的“音符范围”组中所述。 如果音符是音符范围的下限,该值是“参数缩放”组下方指定的最小值。 如果音符是音符范围的上限,该值是相同区域中指定的最大值。 范围内的音符都可以插补在最小值和最大值之间。 (请注意,最小值不能大于最大值。)按下不同键时,生成的值随之变动。 按键越难,值的更改速度就越快。 “速度”设置可以从整体上定义按下键时值的更改快慢程度。

速率—选中该选项时,按下音符的速率可以确定输出值。 “音符范围”组下方设置的音符可以指定按下后生效的音符。 按下“音符范围”内的键时,该值一直是最小值。 按下该键时,该值会根据按键的难易程度接近最大值。 (事实上,该值沿着抛物线的轨迹向最大值接近。) “持续”设置可以定义值沿着抛物线的轨迹移动的时间。 选中“变量”时,持续长度也可以通过按键的难易程度进行缩放。

弯音—MIDI 乐器的弯音按钮可以定义该值。 在这种情况下,“音符范围”不适用,所以没有提供。

MIDI 控制器—在连接不同于典型键盘的 MIDI 控制器类型时指定音符事件。 例如,如果使用的是 MIDI 滑块框,请选中“MIDI 控制器”选项,然后使用 # 微调器指定特定滑块的音符事件。

“音符范围”组

低音符/高音符—对这些音符进行设置,以便在启用“MIDI 触发器”下方的“音符”选项时,指定音符范围的低端和高端值。

“参数缩放”组

包含用于指定生成值范围的“最小”和“最大”微调器。 请参见“音符”和“速率”。

MIDI 通道查看器

单击“MIDI 设备”卷展栏底板的“MIDI 通道查看器”时,将会显示一个对话框。使用该对话框,可以对 MIDI 设备进行测试,以便查看正在接收事件的 MIDI 通道和正在触发的音符。

“MIDI 通道”组

提供排成一列的 16 个按钮和表示 16 个 MIDI 通道的进度栏。 选择要查看音符活动的通道。 如果任何通道中包含事件,该通道进度栏将会亮起。

“MIDI 音符”组

使用 11 个八度音阶按钮,可以选择要查看的八度音阶。 如果使用该八度音阶播放音符,“音符”栏中的相应进度栏将会亮起。

MIDI 控制器编号—使用不同类型的 MIDI 控制器(如滑块框)时,可以指定音符事件,然后在激活该事件时查看相应的进度栏是否亮起。 您可以查找正确的音符编号,方法是激活该事件,同时查看对话框底部的“音符编号”字段。

通道—这是四个文本字段之一。这些文本字段可以在激活事件时显示 MIDI 设备生成的所有值。 “通道”字段可以显示当前选定的通道。

事件—显示正在发送的 MIDI 事件的类型。 类型可能如下:

启用音符: 9

禁用音符: 8

弯音: 14

MIDI 控制器: 11

速率—显示速率。速率的含义因事件而异。 对最常见的事件而言,按下音符时,该值表示的是击打键的速率。 但是,对其他事件而言,可能会生成连续值。 例如,弯音事件可以传输弯音的位置。

音符编号—为事件显示相应的音符编号。 例如,如果使用的是非键盘 MIDI 设备,如滑块框,可以使用该选项识别特定滑块的音符编号。


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