普及角色建模及骨骼動畫的研究

熊影娜++彭國貴++朱詩謠++龐博

摘要：本文通過“角色建?！迸c“骨骼動畫”兩個案例分析，總結(jié)出專業(yè)教學(xué)的普及經(jīng)驗(yàn)：按照事物自然順序，通過直觀演示，提煉出關(guān)鍵要領(lǐng)，讓學(xué)生自己形成概念。

關(guān)鍵詞：動漫與游戲制作；角色建模；骨骼動畫；普及

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1005-1422（2016）05-0085-03

一、研究背景

這是一個豐富多彩的時(shí)代，一個信息高速發(fā)達(dá)的時(shí)代。如何直觀、正確地認(rèn)識這個眼花繚亂的世界，作為中職學(xué)校的信息技術(shù)科教師，要從自身的專業(yè)教學(xué)角度出發(fā)，不斷思考，力求讓“動漫與游戲制作”專業(yè)的學(xué)生能簡單輕松地掌握本專業(yè)最基本、最關(guān)鍵的操作技術(shù)。

下面，通過研究“角色建?！迸c“骨骼動畫”兩個案例，進(jìn)行內(nèi)容闡述。試著總結(jié)出一種專業(yè)教學(xué)的普及經(jīng)驗(yàn)，與大家共勉。

二、研究內(nèi)容

（一）普及的概念

普及，從字面上講，可以理解為大面積（普遍、廣泛）地達(dá)到（涉及、傳布），形容存在的范圍很廣泛。以學(xué)校教育為前提，可以理解為對本專業(yè)學(xué)生進(jìn)行全體講授。進(jìn)而擴(kuò)大到，對選修了這門課程的全校學(xué)生進(jìn)行講授。

讓學(xué)生們以最簡單、最輕松的方式掌握課程內(nèi)容，是達(dá)到普及效果的有效方式。學(xué)生容易記憶，一學(xué)就會，是評價(jià)課程內(nèi)容合理性的重要指標(biāo)。那么，課程內(nèi)容如何安排才能達(dá)到簡單易學(xué)的效果？下面，以案例展示的方式，挑選本專業(yè)兩塊重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行闡述。內(nèi)容1為卡通角色頭部建模案例；內(nèi)容2為骨骼動畫創(chuàng)建案例。

（二）角色建模教學(xué)案例展示

依照個人習(xí)慣，建模思路有很多?？梢詣?chuàng)建出大體，然后再雕琢出細(xì)節(jié)；也可以從局部出發(fā)，一片一片延展出全貌；還可以一部分一部分創(chuàng)建，最后拼接成整體。

本例以Maya軟件中“卡通角色頭部創(chuàng)建”作為展示內(nèi)容，講解如何在整體思路引領(lǐng)下，從局部出發(fā)，延展出全貌的創(chuàng)建過程。用到的主要建模方法為：以一個小小的多邊形平面為基礎(chǔ)，通過對該平面進(jìn)行擠出，延展出頭部輪廓。

1.確定模型創(chuàng)建的順序

創(chuàng)建順序也因各人習(xí)慣而略有不同，在本例的教學(xué)過程中，我們所采用的是：從嘴巴部位開始；然后是鼻子、臉頰區(qū)域；再往上做出眼眶；最后擠出后腦勺。創(chuàng)建好后的頭部輪廓大致效果，如圖1所示。

教師在講解和演示的過程中，要注意語言描述的順序，配合每一環(huán)節(jié)的相關(guān)圖片展示，會更加直觀便于理解。

2.找出關(guān)鍵操作要領(lǐng)

所謂關(guān)鍵，是指事物最要緊的部分，對事件情況起決定作用的因素。此例中，關(guān)鍵操作因素是什么呢？換一種說法，如何使一個小小的平面產(chǎn)生大的變化，變成想要的輪廓呢？

當(dāng)教師拋出問題后，要求學(xué)生們找到原因，這就是從一大堆操作步驟中概括出關(guān)鍵要領(lǐng)的方法。如圖2所示，一個簡單的平面變成嘴巴的模型，我們主要做了什么操作呢？總結(jié)出來有3點(diǎn)：①通過對“邊”進(jìn)行擠出；②再對邊進(jìn)行適當(dāng)?shù)摹靶D(zhuǎn)”和位置上的“移動”；③最后再調(diào)整邊上的“點(diǎn)”以形成想要的效果。難點(diǎn)在于，如何使擠出的邊符合角色的嘴部輪廓？因?yàn)槭侨S模型，所以要求學(xué)習(xí)者調(diào)換視角進(jìn)行修改操作。觀看教師現(xiàn)場示范或視頻演示，可以直觀獲得解決方法。

同理，如何在嘴的基礎(chǔ)上，制作出鼻子，關(guān)鍵的操作要領(lǐng)是什么？仍然是對“邊”進(jìn)行擠出，然后旋轉(zhuǎn)/移動。再對“點(diǎn)”進(jìn)行位置的調(diào)整。如圖3所示。只有掌握了“邊”和“點(diǎn)”的操作，制作眼眶、擠出后腦勺就可以讓學(xué)生自己嘗試了。對邊和點(diǎn)的靈活操作就是該案例的關(guān)鍵要領(lǐng)，當(dāng)學(xué)生意識到這一點(diǎn)后，教師也達(dá)到傳授建模主要方法的目的。

由此可見，在具體的教學(xué)過程中，教師可以通過提問的方式讓學(xué)生思考，再通過直觀操作演示讓他們觀察，由學(xué)生自己總結(jié)出常用的修改步驟，逐步形成模型修改的思路。這一過程會費(fèi)一些時(shí)間，需要耐心，如果順利度過了這一階段，你會發(fā)現(xiàn)后面的教學(xué)變得非常簡單了。學(xué)生掌握了修改模型的思路，換句話說，掌握了建模的要領(lǐng)，他們就可以自主地創(chuàng)建模型、修改模型，達(dá)到自由建模的狀態(tài)，這是非常令人期待的。

3.直觀演示便于學(xué)生記憶

當(dāng)文字表達(dá)不容易理解的時(shí)候，圖片出現(xiàn)了。當(dāng)圖片拍攝角度太多容易混淆的時(shí)候，視頻產(chǎn)生了。所以，技術(shù)的進(jìn)步是有其自然發(fā)展的順序的。意識到這一點(diǎn)，我們就能對信息化技術(shù)進(jìn)課堂有更寬泛的理解。在這個案例中，角色建模的講解就需要用到視頻，或者教師現(xiàn)場演示操作步驟。

（三）骨骼動畫教學(xué)案例展示

本例以3DS Max軟件中的“CAT骨骼動畫”作為講解內(nèi)容。

1.直觀演示

該實(shí)例直觀演示放在前面，通過教師自行制作的一個CAT角色動畫視頻，給學(xué)生們一個直觀認(rèn)識。這個動畫是模擬人物行走，通過一個熟悉的二足動物行走動畫，引起學(xué)生們思考：如何用軟件來實(shí)現(xiàn)動畫？以介紹CAT角色動畫功能為契機(jī)，把握三維軟件對角色動畫制作的設(shè)計(jì)思路。為制作更具想象力、挑戰(zhàn)性的動畫做一個入門的準(zhǔn)備。

2.思路分析

下面，開始分解行走動畫，并與CAT動畫制作思路聯(lián)系起來。目的是簡化步驟，找出關(guān)鍵要素，讓學(xué)生們熟悉用軟件形成動畫的流程。

第一步，明確CAT的概念。CAT：Character Animation Toolkit （角色動畫工具包），是3DS Max 2011中新增的角色動畫制作系統(tǒng)。功能非常強(qiáng)大，使用很方便。這個實(shí)例就能讓同學(xué)們直觀感受。

第二步，CAT制作動畫的思路。這是該案例的講授重點(diǎn)。要求學(xué)生們仔細(xì)觀察行走的視頻，引導(dǎo)他們找出關(guān)鍵要領(lǐng)，動畫是怎么產(chǎn)生的呢？我們知道，既然是動畫，就會有不同的動作姿勢。第1個姿勢過渡到第2個姿勢，第2個姿勢再過渡到第3個，或許第2個又再回到第1個……以此類推，我們可否下一個定義：動畫是不同動作姿勢的轉(zhuǎn)變。找出這句話的關(guān)鍵詞：姿勢、轉(zhuǎn)變。那么，用軟件如何記錄不同姿勢，用軟件如何實(shí)現(xiàn)它們的轉(zhuǎn)變？這就是該案例的關(guān)鍵要領(lǐng)。下面，結(jié)合CAT軟件功能特點(diǎn)將關(guān)鍵要領(lǐng)按操作順序表述出來。

3.操作順序

（1）創(chuàng)建一個骨架，本例選擇Clown（小丑）骨架。在3DS Max 2011及以后的版本中，我們可以在CAT骨骼庫中找到現(xiàn)成的骨架，CAT骨骼庫在哪？在該軟件的“創(chuàng)建”面板→輔助對象→CAT Objects類目下，選擇CATParent，在“CATRig Load Save（CATRig加載保存）”卷展欄中可以找到現(xiàn)成的骨架，此例用的是Clown（小丑）骨架。

（2）創(chuàng)建動作層，記錄姿勢。每一副骨架都有一個控制圖標(biāo)，就在骨架下面，一個帶箭頭的三角形。我們選中它，進(jìn)入3DS工作界面中的“運(yùn)動”面板，在該面板中，專門有一個區(qū)域可以記錄姿勢，該區(qū)域的名稱為“Layer Manager”（圖層管理器），其工作原理為：先創(chuàng)建一個動作層，有一個按鈕專門用于創(chuàng)建動作層的操作。然后，打開記錄按鈕，當(dāng)我們按下該按鈕后（它就變得像我們播放器的播放按鈕）。再然后，調(diào)整骨架、制作姿勢。我們可以用“移動”工具和“旋轉(zhuǎn)”工具對骨架中的單塊骨骼進(jìn)行調(diào)整，形成我們想要的姿勢，它會全部記錄下來。由于一個動作層只能記錄一個姿勢，根據(jù)熟悉的行走動畫，同學(xué)們創(chuàng)建了兩個動作層Abs1和Abs2，分別放了兩個姿勢。如圖4所示。

（3）制作動畫：讓姿勢轉(zhuǎn)變。我們需要在不同時(shí)間點(diǎn)設(shè)置關(guān)鍵幀，將姿勢1放在第1個關(guān)鍵幀，將姿勢2放在第2個關(guān)鍵幀……以此類推。本例中，學(xué)生們在第0幀設(shè)第1個關(guān)鍵幀，放姿勢1；在第30幀設(shè)第2個關(guān)鍵幀，放姿勢2；在第60幀設(shè)第3個關(guān)鍵幀，又放姿勢1；在第90幀設(shè)第4個關(guān)鍵幀，又放姿勢2。想象一下，兩個姿勢的交替，我們的行走動畫是不是產(chǎn)生了？答案是肯定的。

綜上所述，CAT骨骼動畫的制作思路與具體的操作步驟就完成了。

三、研究結(jié)論

通過以上的案例展示與分析，再結(jié)合實(shí)際教學(xué)中的學(xué)生表現(xiàn)，有70%的學(xué)生掌握了教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)在模型布線合理，動畫創(chuàng)建達(dá)標(biāo)。20%的學(xué)生有創(chuàng)意設(shè)計(jì)，能在原有基礎(chǔ)上有自己的思想，可以多個姿勢進(jìn)行轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生豐富的動畫效果。作為三維軟件中兩塊重要的知識點(diǎn)，學(xué)生可以簡單輕松地掌握，而且可以自主地創(chuàng)建，這種效果是令人滿意的。

對于專業(yè)課中的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，如何講解才能簡單輕松地讓大多數(shù)同學(xué)掌握？換句話說，如何體現(xiàn)普及性？研究得出：應(yīng)遵循以下教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)原則。

（一）知識的自然順序

此篇文檔中體現(xiàn)在模型創(chuàng)建的順序，以及骨骼動畫的制作順序。只有順序合理，學(xué)生才能了解步驟之間的關(guān)聯(lián)，合理的順序便于找出直接的聯(lián)系，這種聯(lián)系與我們的邏輯思維形成，密切相關(guān)。很難想象沒有順序的講解，對青少年產(chǎn)生的影響。就像走進(jìn)了一間亂七八糟的房間，那種感覺比較糟糕，會帶來厭煩與消沉，久而久之，對相關(guān)學(xué)科失去興趣也就在所難免了。所以，順序很重要。

（二）直觀認(rèn)識為先

抽象的概念總是讓人困惑，直觀生動的圖片、視頻會讓人輕松、好理解。所以，教師光是口頭描述不管用，只有利用信息化教學(xué)手段現(xiàn)場演示或視頻演示才能說明問題。如果演示的某個操作過程能簡單、便捷達(dá)到目的，最好是能吸引學(xué)生，那么，這個操作方法就會牢固存在于學(xué)生的記憶中。當(dāng)觀看了另外一種操作方法后，他頭腦中的記憶就會與之前記憶深刻的內(nèi)容進(jìn)行對比。只要有對比，就會有選擇和改進(jìn)。只要有選擇和改進(jìn)，就能體現(xiàn)判斷力和實(shí)用性。所以，直觀演示除了能幫助我們形成概念外，還培養(yǎng)某種判斷力和提升實(shí)用性。

（三）最關(guān)鍵的東西引導(dǎo)給學(xué)生

作為教師，我們?nèi)绾螌⒛骋粚W(xué)科或者某一操作技術(shù)中，最關(guān)鍵的東西引導(dǎo)給學(xué)生？我們既要在過程中找到事物的共性，又要在產(chǎn)生突出變化的地方停頓一下，標(biāo)出這個前后變化的關(guān)聯(lián)點(diǎn)，然后再來比對這些關(guān)聯(lián)點(diǎn)的共性。所以，關(guān)鍵的東西就是從一大堆復(fù)雜的東西里發(fā)現(xiàn)共性。而這樣，又能便于我們理清順序，讓知識在大腦中有一個良好的排列，能更優(yōu)化地利用記憶這一寶庫。

總而言之，在講授一個具體的教學(xué)內(nèi)容時(shí)，當(dāng)我們按照步驟一步步操作，我們需要前后比較一下，找到關(guān)鍵要領(lǐng)。這個關(guān)鍵要領(lǐng)既包括相同環(huán)節(jié)的共性，又涵蓋產(chǎn)生突出變化的關(guān)聯(lián)點(diǎn)的比較。一定要真正行動起來，才能體現(xiàn)出教學(xué)效果。

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責(zé)任編輯何麗華