整理max群组动画.docx

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整理max群组动画

本章我们将学习使用CharacterStudio的Crowd系统来制作群组动画。

群组动画是CharacterStudio的新功能，它可以控制多个两足动物的行为，例如，制作奔跑的人群，每个人的奔跑方向和速度不同。

制作群组动画的方法是：

先将Behaviors（行为）应用到一个“代表物”上，这个代表物就是整个人群的控制物体。

然后再将这个控制物体的动作应用于人群的其他两足动物上。

在本章中，我们将会学习建立并制作群组动画；将行为（Behaviors）应用到代表物上；将群组动画应用到两足动物上。

1行为的建立

在CharacterStudio中，行为是控制代表物的动态命令，CharacterStudio提供了多种行为供用户使用。

1.1建立一个代表物

（1）在Create命令面板中，单击

按钮进入辅助物体建立面板。

（2）在ObjectType卷展栏中单击Delegate按钮。

（3）在Top视图中建立一个Delegate代表物，如图1所示。

图1建立一个代表物

在默认状态下，代表物在Top视图中的顶部是它的上方。

1.2建立一个群众物体

下面建立一个群众物体，它可以控制代表物。

（1）在ObjectType卷展栏中单击Crowd按钮。

（2）在视图中建立一个Crowd群众物体，如图2所示。

图2建立一个群众物体

Crowd物体的大小、位置和方向都不重要，但一定要使它位于代表物附近，因为我们在制作群组动画时要经常选择它。

1.3加入一个行为

下面我们要加入一个行为，并将它应用于代表物上。

在行为中，最简单的就是Wander漫游行为，它可以产生随机的移动效果。

（1）单击

按钮打开Modify命令面板，显示出Crowd系统的一系列卷展栏。

（2）在Setup卷展栏中单击New按钮，如图3所示。

图3Setup卷展栏

（3）在弹出的SelectBehaviorType对话框中，选择WanderBehavior（漫游行为）选项，单击OK按钮，如图4所示。

图4SelectBehaviorType对话框

此时在Setup卷展栏底部的列表中显示出行为的默认名称—Wander，一个新的WanderBehavior卷展栏出现在Setup卷展栏下面，如图5所示。

图5WanderBehavior卷展栏

当在一个场景中具有多个行为时，此卷展栏显示当前列表中的行为类型和参数。

（4）要改变Wander行为的名称，可单击列表中的名称，键入一个新的名称即可，如图：

MyWanderBehavior。

提示：

当一个场景中出现多个相同类型的行为时，可使用不同的名称来区分它们。

1.4分派行为

下面我们将要学习怎样将行为应用于代表物上。

（1）在Setup卷展栏中，单击

按钮，打开BehaviorAssignmentsandTeam对话框，如图6所示。

图6BehaviorAssignmentsandTeam对话框

此对话框可以将代表物组成一个小组，将行为和控制参数应用到代表物和小组上。

我们将在后面的章节中将会学习到更多的高级功能。

（2）在BehaviorAssignmentandTeams对话框的AssignmentDesign区域中，选择Delegate01和Wander选项，当选择了代表物和行为时，NewAssignment箭头按钮为激活状态。

这个按钮位于AssignmentDesign和BehaviorAssignments区域的中间。

（3）单击NewAssignment按钮。

此时工作信息被加入到BehaviorAssignments区域中。

在默认状态下，Weight的最高值为1.0，如图7所示。

图7NewAssignment按钮外框为红色

（4）单击OK按钮关闭对话框。

1.5行为运算

下面进行行为的运算。

只有通过单击Solve按钮进行行为运算，才能将行为应用于当前场景中。

（1）在Solve卷展栏中单击Solve按钮，进行行为的运算。

此时代表物在视窗中四处漫游。

提示：

可以在Motion命令面板中单击Trajectories按钮来查看代表物的轨迹，代表物的运动轨迹如图8所示。

图8代表物的运动轨迹

（2）单击

按钮播放代表物的漫游动画。

上面我们已经学习了Crowd系统的基本使用方法，现在就可以制作真正的群组动画了，在群众物体中将包含有很多代表物。

2使用多代表物和行为

本节我们将学习在CharacterStudio中制作多个代表物和人群的技巧，同时我们还会对几个新的行为进行研究。

本节的内容是建立在上一节的基础上，如果还没有完成上一节行为的建立，请先完成上一节的步骤。

2.1制作场景

下面我们来制作本节练习所使用的场景。

（1）打开或重新启动3DSMAX，然后加入一个代表物和人群物体，同上一节的操作一样。

（2）在视图的中心位置制作一个小立方体，然后再制作一个球体。

此时这两个物体为相同的圆心，如图9所示。

提示：

可以打开配套光盘CD2\Movies\CS\教学\cstudio\tutorials\tutorial_8目录中的cs_tut08_lesson2.max文件。

图9小立方体和球体

2.2复制代表物

下面我们要使用ScatterObjects工具来复制几个代表物，然后将它们放置在球体表面的周围，并使它们对准立方体。

（1）选择群众物体Crowd01，并打开Modify命令面板。

（2）在Setup卷展栏中单击

按钮，打开ScatterObject对话框，如图10所示。

图10ScatterObjects对话框

（3）在ScatterObjects对话框的Clone标签页中，单击ObjecttoClone下的None按钮。

在弹出的Select对话框中选择Delegate01选项，然后单击Select按钮关闭对话框，如图11所示。

图11选择Delegate01选项

（4）设置HowMany为9（设置复制数量）。

（5）单击GenerateClones按钮。

这样就建立了代表物的九个复制品（总共10个代表物）。

现在还不能看到复制出来的代表物，因为它们和第一个代表物是重合的。

（6）打开ScatterObjects对话框的Position标签页，在PlacementrelativetoObject区域选择第二排的On选项，如图12所示。

图12Position标签页

（7）在PlacementrelativetoObject区域单击None按钮，在弹出的Select对话框中选择Sphere01选项，然后单击Select按钮关闭对话框。

（8）单击GenerateLocation按钮。

此时代表物分散在球体表面，如图13所示。

图13代表物分散在球体表面

2.3定位代表物

代表物的克隆物都被定位在大球表面的任意位置，它们都指向同一个方向。

下面我们将它们重新定位，使它们都指向立方体。

（1）在ScatterObjects对话框的Rotation标签页中，选择LookAtTarget区域中的Selected选项。

这时None按钮处于激活状态，如图14所示。

图14Rotation标签页

（2）单击None按钮，在弹出的Select对话框中选择Box01选项，然后单击Select按钮关闭对话框。

（3）单击GenerateOrientations按钮。

此时代表物都指向立方体，如图15所示。

图15代表物都指向立方体

（4）单击OK按钮，关闭ScatterObjects对话框。

2.4加入行为

下面我们给群众物体加入行为。

（1）选择球体，按Delete键将它从场景中删除。

（2）将文件存储为cs_tut08_lesson4a.max。

下面我们将使用SeekBehavior行为和RepelBehavior行为，使代表物中的一半朝立方体的运动，而另一半背离立方体的运动。

（3）选择群众物体Crowd01，在Setup卷展栏中单击New按钮，选择SeekBehavior选项单击OK按钮，加入一个行为，如图16所示。

（4）在SeekBehavior卷展栏中，单击None按钮，在弹出的Select对话框中选择Box01选项，然后单击Select按钮关闭对话框。

此时立方体的名字显示在按钮上，如图17所示。

（5）在Setup卷展栏中，单击

按钮，打开BehaviorAssignmentsandTeams对话框。

系统每一次只能给一个代表物分配SeekBehavior行为，我们不用这样麻烦，Crowd系统可使代表物群组为一个小组，然后再给整个小组分配这个行为。

（6）在BehaviorAssignmentsandTeams对话框的Teams区域中，单击NewTeam按钮打开SelectDelegates对话框，如图18所示。

图16加入一个SeekBehavior行为

17立方体的名字显示在按钮上

18SelectDelegates对话框

这样就给小组加入了一个默认的名称Team0。

这时可以给它重新命名。

（7）将小组重新命名为SeekTeam，如图19所示。

19将小组重新命名为SeekTeam

下一步将要指定一个代表物成为SeekTeam小组中的一员。

（8）单击AddMembers按钮。

在SelectDelegates对话框中，单击Delegate01选项，然后按住Shift键的同时单击Delegate05选项来选择前五个代表物。

单击OK按钮退出。

此时代表物的名称显示在SeekTeam名单上。

（9）在AssignmentDesign区域的Team列表中，选择SeekTeam选项，在Behaviors列表中，选择Seek选项，如图20所示。

20选择SeekTeam和Seek选项

（10）单击NewAssignment按钮来分配工作。

下面我们将建立另一个RepelBehavior行为。

（11）在BehaviorAssignmentsandTeams对话框的AssignmentDesign区域中，单击NewBehavior按钮，在弹出的对话框中选择RepelBehavior选项。

此时RepelBehavior行为被加入到了Behaviors列表中。

注意：

BehaviorAssignmentsandTeams对话框保持打开状态。

（12）在Setup卷展栏中，从列表中选择Repel选项。

此时RepelBehavior卷展栏代替了SeekBehavior卷展栏。

（13）在RepelBehavior卷展栏中，单击None按钮，在弹出的Select对话框中选择Box01选项，然后单击Select按钮关闭对话框。

此时立方体的名字显示在按钮上。

（14）在Radius区域中，关闭Use选项，如图21所示。

这样使Repel行为发生在任意远的地方。

21关闭Use选项

下面建立一个新的小组。

（15）在Setup卷展栏中，单击

按钮，打开BehaviorAssignmentsandTeams对话框。

（16）在BehaviorAssignmentsandTeams对话框的Teams区域中，单击NewTeam按钮打开SelectDelegates对话框，单击OK按钮。

这样就给小组加入了一个默认的名称Team0。

将该名称重新命名为RepelTeam。

（17）单击AddMembers按钮。

在SelectDelegates对话框中，单击Delegate06选项，然后按住Shift键的同时单击Delegate10选项来选择后五个代表物。

单击OK按钮退出。

。

（18）在AssignmentDesign区域的Team列表中，选择RepelTeam选项，在Behaviors列表中，选择Repel选项。

（19）单击NewAssignment按钮分配工作，此时对话框如图22所示。

22对话框中分配了两个行为

（20）在Solve卷展栏中单击Solve按钮，进行行为的运算。

2.5使代表物在三维空间内移动

此时代表物的一半朝立方体的方向运动，而另一半朝背离立方体的方向运动。

但它们都在各自的X和Y轴中运动。

下面我们将使它们在三维空间中进行运动。

（1）在Setup卷展栏中，单击

按钮。

此时弹出EditMultipleDelegates对话框，如图23所示。

可以使用这个对话框来给几个代表物同时改变运动状态。

23EditMultipleDelegates对话框

（2）在EditMultipleDelegates对话框的DelegatestoEdit区域中，单击Add按钮。

（3）在弹出的Select对话框中，单击All按钮选择全部代表物，然后再单击Select按钮，如图24所示。

24选择全部代表物

这样就将场景中的所有的代表物都加入到DelegatestoEdit列表中了。

注意：

在EditMultipleDelegates对话框中不能对小组进行操作。

（4）在General区域中，关闭ConstraintoXY选项。

（5）打开ConstraintoXY旁边的SET复选框，如图25所示。

这样可以确保在退出对话框时，改变的设置可以发生作用。

25General区域

（6）单击ApplyEdit按钮。

这样就关闭了对话框，将设置应用到所有指定的所有代表物上。

（7）在Solve卷展栏中单击Solve按钮，再次进行行为的运算。

这一次，代表物将朝三个方向移动。

其中一半直接朝立方体移动，另一半朝远离立方体的方向移动。

（8）将文件存储为cs_tut08_lesson3a.max，以供下一节使用。

3使用Avoid行为和动画行为分配

在上一节我们已经注意到当代表物接近立方体时，它们会相互叠加。

本节我们将要学习使用Avoid行为来防止代表物的相互碰撞。

还将学习如图何控制行为的方向，并将其应用到Seek小组中。

3.1加入Avoid行为

（1）继续上一节的操作。

或从打开配套光盘CD2\Movies\CS\教学\cstudio\tutorials\tutorial_8目录中的cs_tut08_lesson3.max文件。

（2）选择群众物体Crowd01。

在Setup卷展栏中单击New按钮，在弹出的对话框中选择AvoidBehavior选项单击OK按钮。

就像Seek和Repel行为一样，Avoid行为有一个None按钮来指定一个需要避开的代表物。

但是，如果要想指定多个Avoid物体的话，可以使用MultipleSelection命令。

（3）在AvoidBehavior卷展栏中，单击

按钮，打开Select对话框。

（4）选择所有的物体（代表物和立方体），单击Select按钮。

（5）在Setup卷展栏中，单击

按钮，打开BehaviorAssignmentsandTeams对话框。

选择Avoid和SeekTeam选项，单击NewAssignment按钮分配工作。

此时我们便将Avoid行为应用到了Seek小组中，如图26所示。

26将Avoid行为应用到了Seek小组中

（6）在Solve卷展栏中单击Solve按钮，进行行为的运算。

代表物现在运动时相互排斥，同时也拉大了与目标立方体的距离，如图27所示。

27代表物运动时相互排斥

3.2使用显示选项

我们可以通过打开Avoid的各种显示选项来增进对Avoid行为的运作了解。

（1）在AvoidBehavior卷展栏中，打开DisplayHard和DisplayRepel选项。

此时线框显示在每个代表物的周围，如图28所示。

28时线框显示在每个代表物的周围

（2）关闭DisplayHard和DisplayRepel选项，避免画面显示过于复杂。

（3）在AvoidBehavior卷展栏的DisplayDuringSolve区域中，打开Potential、Repel和LookAhead选项，以显示运动关键帧、排斥关键帧和位置半径。

（4）在Solve卷展栏中单击Solve按钮，进行行为的运算。

在运算过程中，出现白色线框表示Potential选项正在进行运动计算，出现彩色线框表示Repel选项正在进行排斥计算，出现蓝色球体线框表示代表物所要到达的区域半径。

进行行为运算时的显示效果如图29所示。

29进行行为运算时的显示效果

3.3调节行为

因为LookAhead的参数默认为30，所以代表物之间在运动时有很大的回旋空间。

如果减少这个值，代表物之间则会缩小排斥距离。

（1）将LookAhead设置为3，如图30所示。

30将LookAhead设置为3

（2）在Solve卷展栏中单击Solve按钮，进行行为的运算。

这次，Seek小组中的代表物相互离得很近，甚至可以看到一些相互重叠现象，因为LookAhead的设置参数很小，所以在它们运动时不能给出足够的空间掉头，避免相撞。

Avoid行为与其他的行为设置一样，要根据具体的情况而定。

要很好地控制代表物之间的距离需要经过多次设置来进行试验。

3.4改变行为

下面我们要使停止代表物对立方体的行为，以使它们在到达立方体后迅速远离立方体。

制作时可以将现有的Repel行为赋予Seek小组，并使Repel行为在指定的帧中产生作用，同时取消Seek行为的作用。

提示：

首先应该播放动画，决定在哪一帧改变行为。

（1）前后移动时间滑块，寻找代表物离立方体最近的一帧。

提示：

我们选择第70帧，或接近第70帧的地方。

（2）将时间滑块移动到第0帧，单击Autokey动画按钮，准备制作动画。

（3）在Setup卷展栏中，单击

按钮，打开BehaviorAssignmentsandTeams对话框。

选择Repel和SeekTeam选项，单击NewAssignment按钮分配工作。

此时我们便将Repel行为应用到了Seek小组中。

（4）在BehaviorAssignment区域的列表中，单击SeekTeamRepel选项。

此时AssignmentDesign区域中的相应选项反白显示，BehaviorAssignment区域下面的控制按钮被激活了，如图31所示。

31BehaviorAssignment区域下面的控制按钮被激活

（5）在BehaviorAssignments区域的下方，关闭Active复选框。

此时SeekTeamRepel行为旁边的“X”符号在列表中消失了，这表示该行为处于无效状态。

这个设置是可动画的，因此我们就可以直接控制哪个行为在某一帧为激活状态。

（6）将时间滑块拖拽到第70帧。

（7）打开Active复选框，然后选择SeekTeamSeek选项，再关闭Active复选框。

（8）来回拖拽时间滑块到第70帧的两边，观察BehaviorAssignments列表。

我们看到，在Repel行为打开的同时，Seek行为被关闭了。

（9）关闭对话框，再关闭Autokey动画按钮。

（10）在Solve卷展栏中单击Solve按钮，进行行为的运算。

此时在第70帧，代表物停止追踪立方体（突然掉头，向相反方向运动）。

提示：

要改变突然掉头动作为缓慢掉头动作的话，可以改变Weight的值，这个设置可以控制代表物的转弯行为，范围是0-1.0。

4用CognitiveControllers控制器制作动画

在上一节中，我们学习了如图何通过调节Active复选框将一个小组从一个行为转换到另一个行为上，这是两部分工作。

在进行此项工作时，应先使用Solve按钮计算第一部分的工作，然后改变它的相应参数，最后再计算第二部分的工作（这个方法比较死板）。

若是更加复杂的工作，或代表物以不同的距离进行移动，则设置起来就更加麻烦了。

为了方便控制较为复杂的操作，可以将CognitiveControllers控制器赋予代表物和小组，而不使用行为。

这个CognitiveControllers控制器可以有多个状态框。

每一个状态框可以包含一个或多个行为，每一个行为又有不同的控制参数。

可以将它们设置为一个脚本，并给它们设置过渡动画。

最后由MAXScript脚本工具来自动计算代表物的动态。

在本节中，我们将使用CognitiveController控制器制作代表物到达立方体时，将小组的行为由Seek转变到Repel。

4.1建立行为

（1）打开cs_tut08_lesson4.max文件。

这个场景包含了10个代表物，它们分布在立方体周围。

（2）选择群众物体Crowd01，打开Modify命令面板。

（3）单击

按钮，打开EditMultipleDelegates对话框，单击Add按钮，选择所有的代表物，关闭ConstraintoXY复选框。

单击ApplyEdit按钮关闭对话框。

（4）单击Setup卷展栏的New按钮，加入一个Seek行为和Repel行为，将立方体设置为两个行为的目标。

（5）在列表中Repel行为，在Radius区域关闭Use复选框。

4.2使用CognitiveControllers控制器

我们不将这些行为赋予代表物，而是使用它们建立一个CognitiveControllers控制器来将行为赋予代表物。

（1）在Setup卷展栏中，单击

CognitiveController按钮。

（2）在弹出的CognitiveControllerEditor对话框中，单击工具栏中右边的New按钮。

这样就建立了一个名为CognitiveController的控制器，并激活了

工具，如图32所示。

32建立了一个名为CognitiveController的控制器

（3）在CognitiveControllerEditor对话框中分别在不同的位置单击两次。

这样就给控制器加入了两个状态框，如图33所示。

每一个状态框可以包含多个行为。

33给控制器加入两个状态框

（4）右击对话框退出状态框建立模式，然后右击红色状态框打开State对话框，在其中可以更改状态框的名称以及其他操作。

（5）在State对话框中，单击最上面的文本框，将名称改为Seek，如图34所示。

34State对话框

（6）单击Add按钮。

在SelectBehaviors对话框中，单击SeekBehavior选项，然后单击OK按钮，如图35所示。

35SelectBehaviors对话框

此时Seek行为在列表中呈反白显示，可以改变它的Weight权重值。

提示：

因此如果在状态框中有几个行为的话，提高Weight权重值会使该行为起主导作用。

（7）单击Seek对话框右上角的

按钮关闭对话框。

（8）用同样的方法将第二个状态框的名称改为Repel，并给它赋予Repel行为。

此时CognitiveControllerEditor对话框，如图36所示。

36设置后的CognitiveControllerEditor对话框

4.3建立一个过渡动画

我们需要在两个状态间加入一个过渡动画，并建立一个简短的脚本来设置CognitiveController控制器何时在这两个行为之间进行转换。

（