浅析三维动画教学中的关键帧制作

    摘要：在三维动画教学里，关键帧的制作是一项重要的教学内容，引导学生理解和运用好关键帧是其中的重点，本文旨在于理清关键帧的概念，针对关键帧的概念、如何判断关键帧、常用的关键帧创建方式、关键帧设置形式的分类等问题提出相应的解决方法，指导学生确立在关键帧设置方面的设计思路。创建关键帧是动画制作的基础，流畅的动画效果来自于精确地设置关键帧，对关键帧知识点的教学上应把握好软件操作技能与动画设计常识相结合的原则，才能做出优秀的三维动画。

    关键词：关键帧；三维动画设计；属性参数

    在三维动画的基础教学里，关于“帧”的理解和掌握是其中比较重要的学习内容，承接着从建模阶段到动画制作阶段教学的过渡部分，是学生掌握动画制作技术的基础知识。然而由于“帧”本身属于时间的范畴，没有实体展现，较为抽象，学生不容易理解，常常混淆了各类帧的概念和作用，导致模型不能按照预先设定的动画做出相应的动作。本文旨在理清帧在三维动画里的概念和作用，以方便学生准确地设置动画帧，设计出动作流畅的动画效果。一、关键帧的定义

    关键帧是建立在帧基础之上的概念，起着确立画面内容的作用，记录着画面变化的关键内容，其中包含了画面里角色和物体运动的起始动作及结束动作，画面切换后的起始画面。关键帧内容设计是三维动画设计前期工作的重点，在创作的最初阶段，主要体现在分镜头草稿设计中，相当于手绘动画原画的效果图，以方便建模师参考进行场景和角色的搭建，同样也为动画师给角色绑定和设计动作提供参考，而动画创作的中期阶段，主要就是圍绕着关键帧设计而展开。二、关键帧的确定

    动画的画面内容是由一系列帧按时间排列组成的，首先是如何判断哪些帧是关键帧的问题。可以从两方面入手解决。

    一方面是分析画面人物和物体运动的过程，角色动画里的关键帧主要是落在一段动作的起始点、转折点和结束点。

    另一方面是依据动画分镜稿划分好镜头画面，将每一个分镜头的起始和结束画面分别提取出来，作为关键帧。关键帧的确定，需要灵活判断，既要依据角色动作也要按镜头划分来思考，结合两方面去思考。三、关键帧的设置

    在三维动画制作软件的环境里，动画效果主要通过关键帧的设置来生成。三维动画软件的关键帧设置方法都有自动记录和手动记录两类方法，不同之处在于：打开自动记录按钮后，软件会将对象属性的任何变化都记录为关键帧，方便之处是节省操作步骤，但同时容易带来太多关键帧导致动画不流畅，手动记录则是在需要设置关键帧的时间点上点击设置关键帧按钮，这样更能主动控制关键帧的出现，缺陷是容易疏忽关键帧的设置。比较设置方法，手动记录是在时间轴上将时间滑块移动到目标点上后，调节属性参数再点击关键帧设置按钮，自动记录则需要先打开自动记录关键帧按钮，再移动好时间滑块，调节对象自动生成关键帧。

    三维动画创作的内容按照动画设计的对象来划分，可以分为：模型动画设计、材质动画设计、灯光动画设计和摄影机动画设计等类型，不同类型动画的关键帧内容也不相同，关键帧设置依据不尽相同：

    （一）在模型动画设计里关键帧一方面针对模型基本属性，记录下模型的位置、旋转角度、比例缩放的参数，从而产生模型空间整体运动的动画，另一方面对模型的子级选项如模型的点、线、面、骨骼等通过修改器或控制器命令来调整其位置、角度、比例等参数，并记录为关键帧。此类动画的关键帧的设置应参考动画运动规律来进行，如为角色模型制作行走动画，行走的步幅和角色的姿态变化等相关动画运动规律知识，都是关键帧设置需要考虑的要素。

    （二）材质动画设计的关键帧主要记录了模型材质属性参数的变化过程，如颜色、透明度、高光、表面纹理等物理属性，模型材质的呈现是各类物理属性综合的产物，因此此类动画的关键帧设置大多分类较为繁杂，属性层级多，需要事先做好操作步骤的记录，以及对自然界各类材料的材质表现比较熟悉，另外目前材质设置相关的软件如Substance Painter等对材质表现的即时性、精确性都有大幅度的提高，掌握好此类软件对材质动画里关键帧的制作有事倍功半的效果。

    （三）灯光动画设计的关键帧主要记录了动画场景里灯光各项参数的变化，三维动画里氛围营造主要靠灯光的布置，因此灯光动画的关键帧设置能够调动动画情绪变化。设置灯光动画关键帧的参数首先需安排好合适的灯光类型和合理的布光设计，参数的变化围绕着空间层次感的表现来展开，亮度控制以平稳为主，根据剧情设计突出照射的重点，灯光分配上至少有一个主灯、辅助灯、背景灯，营造出有视觉中心、有空间层次的动画光感。

    （四）摄影机动画设计的关键帧内容记录摄影机的机位变化和镜头参数变化，通过镜头变化表现出动画内容呈现的延时、切换、衔接，直接影响着动画片的整体质量，因此摄影机的关键帧设置在三维动画制作里至关重要，其机位和镜头参数设置主要依据前期的分镜头设计和镜头概念设定图，通常是在打开自动记录关键帧的状态下来设置摄影机动画，在视窗安排上，透视图和摄影机视窗并置，有些镜头表现需结合其他动画形式来做，如：跟踪镜头和追逐镜头结合路径动画来锁定机位变化，主观摇晃镜头结合表达式来控制机位。

    以上论述的是教师应依据不同类型动画的教学内容来指导学生使用相应的方式方法去认识和创建关键帧，在三维动画软件提供的虚拟环境下三维动画制作难度不亚于真实拍摄，在关键帧制作的学习内容里，不仅要有制作技术上传授，还需融入自然科学、影视文化等综合文化素质的培养。

    参考文献：

    [1]翟海娟.3DS？MAX？标准教程[M].北京：人民邮电出版社.2010.

    [2]火星时代.3DS？MAX？白金手册[M].北京：人民邮电出版社.2010.

    作者简介：

    吴郁民（1974-），男，江西南昌，硕士研究生，江西应用科技学院，研究方向：美术学