3ds max高档教程：创立带有骨骼动画的机器人模型

　　但是，下面咱们示例机器人腿的第一个版别不是很实践，由于它会像没有肌肉的骨骼结构相同崩塌。在第二个版别中，咱们将增加一些机器人“肌肉”，第三个版别将包含软管。点击部分图片下方的下载链接，下载相应场景。

　　当装置人的腿时，当膝盖曲折时，网格会变形，将极点在一侧互相推开，在另一侧彼此接近。这是经过运用将网格的极点绑定到骨骼的皮肤修正器来完结的。极点的色彩表明权重值，该值决议了移动关节对这些极点的影响程度。赤色极点代表最刚性的部分。

　　机器人一般由金属、塑料或其他一些不会变形的坚固和刚性资料制成。下图显现了构成示例腿根底的五个方针。

　　像平常相同，我有必要留意，以下内容仅仅履行此操作的一种办法，这并不一定意味着它是办法（咱们稍后实践上会展现另一种办法）。下面的图3a显现了构成这条腿的物体的（未滑润）线框。单击它下面的链接下载场景，或许经过单击图片 3h 下面的链接下载包含骨骼在内的场景，或许假如您现在不想实践做任何这些，只需观看图片。

　　上图中的红点表明方针的枢轴。在您能够下载的场景中，我现已将它们移动到了正确的方位。UpperLeg的枢轴与Cylinder01的枢轴坐落彻底相同的方位，LowerLeg的枢轴与Cylinder02的枢轴坐落同一方位。切换到顶视图时，它们都对齐。您增加的骨骼有必要精确地在这些枢轴点开端或完毕。

　　保证骨骼正确认位的一种办法是捕捉枢轴。运用此办法时，从顶部检查时，一切枢轴对齐也很重要。假如您的机器人中它们不是，而且对齐它们太杂乱或太困难，您能够越过以下捕捉设置，只需制作骨骼，将它们悉数选中并将它们移动到腿的中心（顶视图）。要运用捕捉设置，请右键单击主东西栏上的捕捉切换按钮，然后挑选枢轴并在必要时铲除其他按钮（见图 3b）。现在点击 捕捉 再次切换按钮（用鼠标左键）启用它。

　　单击指令面板的“创立”选项卡上“体系”部分中的“骨骼”按钮，如下图所示 3c。挑选“样条线IKSolver”作为“IK 求解器”并启用“分配给子级”（假如您乐意，能够运用其他 IK 规划求解器，也能够底子不运用任何规划求解）。

　　现在，经过单击图 1d 中显现的点 2、3 和 3 制作骨骼，然后右键单击视口中的恣意方位以中止。点 1、2 和 3 是柱面 01、柱面 02 和柱面 03 的枢轴点。

　　当下面图 3e 所示的样条曲线 IK 求解器对话框翻开时，只需单击“确认”。

　　现在，在将骨骼衔接到腿部之前，您应该保证骨骼的枢轴正确认位在四肢的枢轴上，咱们增加的样条曲线 IK 求解器会略微移动它们。要移动骨骼的枢轴，请单击指令面板的“层次结构”选项卡上的“仅影响枢轴”按钮，然后禁用指令面板的“运动”选项卡上的“已启用”按钮。

　　然后挑选骨骼的枢轴并将其移动到正确的方位。保证扩大并将其精确地放置在四肢枢轴的中心。您或许还期望首要经过再次单击“对齐”切换按钮来禁用对齐到****设置。假如由于某种原因您无法将它们放在正确的方位，则无需持续，由于整个设置取决于枢轴的方位。

　　当您确认枢轴方位正确时，挑选 Cylinder01 并将其链接到 UpperLeg。挑选“圆柱 02”并将其链接到“小腿”，并挑选“圆柱 03”并将其链接到“小腿”。要将一个方针链接到另一个方针，请单击主东西栏上的“挑选并链接”按钮，挑选要链接的方针，然后拖动到要链接到的方针。假如操作正确，您链接到的方针将闪耀一次白色。

　　咱们将运用相同的挑选和链接办法将方针链接到骨骼，而不是运用 Skin 修正器。将大腿链接到上骨骼，并将小腿链接到下骨骼。

　　完结上述一切操作或运用下面的链接下载包含骨骼在内的场景后，挑选 IK 链或任何点帮手并移动它。膝关节现在应如图3g所示操作，在运动过程中没有任何物体变形。

　　在咱们持续这条腿并增加一些肌肉之前，咱们将运用另一种办法来装置这条腿。正如有人好心地向我指出的那样，没有肯定需求运用骨头.假如你特别不熟悉索具人物或机器人，你或许想挑选上面评论的骨骼办法，但机器人一般自身便是一个骨架，不需求骨骼。3D Studio Max 答应任何方针像骨骼相同作业，还答应您将 IK 求解器分配给任何分层方针集。同样在这种类型的“骨骼”设置中，肯定有必要将物体的枢轴置于正确的方位。稍后咱们将用一些图片来阐明这一点。

　　若要使其与前面的示例一同运用（删去前面的骨骼结构或运用之前下载的场景），并将方针彼此链接，如下所示：

　　按主东西栏上的示意图（翻开）按钮，检查层次结构现在是否正确，如图 4a 所示。

　　现在，您需求做的便是向此层次结构增加一个 IK 求解器，使其像机器人腿相同作业。您能够运用您喜爱的 IK 求解器，但在本例中，咱们将运用独立于历史记录的求解器。挑选“柱面 03”，从“动画”菜单的“IK 求解器”部分中挑选“HI 求解器”，然后挑选“柱面 01”。要避免将求解器链接到 UpperLeg 而不是 Cylinder01，请运用“按称号挑选”选项，这基本上意味着您应该在从菜单中挑选 HI 规划求解器后按键盘上的 H 键，然后从列表中挑选 Cylinder01，而不是在视口中单击它。

　　假如您正确履行了前面的使命，则成果应如图 4b 所示，挑选了 IK 链。假如您移动IK链条，则腿应该能够作业。为了使此支腿的动画使命愈加便利，您应该将 IK 链链接到点帮手。

　　能够经过单击指令面板上“创立”选项卡的“协助程序”部分中的“点”按钮，然后单击视口中的某处来创立点协助程序，如下面的图 4b 所示。在这种情况下，我主张你把它放在腿底部的某个当地。运用前面评论的相同挑选和链接办法将 IK 链链接到点协助程序，以便能够经过移动点协助程序来对腿进行动画处理。

　　假如您的机器人具有杂乱的几何体，而且对单个方针进行动画处理睬大大减慢计算机的速度，则能够将 3D Studio Max 装备为将方针显现为骨骼。运用前面过程中的示例腿时，您应该挑选圆柱01、02、03、大腿和小腿，然后从“字符”菜单中挑选骨骼东西。在“骨骼东西”对话框中启用“骨骼翻开”选项，如下所示。

　　接下来，翻开指令面板上的“显现”选项卡，向下翻滚，然后在“链接显现”部分中启用“显现链接”选项和“链接替换方针”选项。

　　或许，您能够仅启用“显现链接”选项，并在“链接显现”部分的正上方启用“显现特点”部分中的“显现为框”选项。成果应如下图所示图4f。

　　正如我之前说到的，上面示例中运用的腿不是很实践;它需求一些肌肉来使其主动移动，一起赋予它一些力气。您能够自行拟定机制，但也能够运用现代实践国际机器人中运用的三种首要办法之一：

　　关于上面的示例腿，这将是简略的出路，由于您“只需求”增加膝关节的尺度并将其修正为如下所示的相片 I 所示，因而电动机能够装置在里面变得可行。此外，装置机器人很简单，由于您能够运用咱们之前评论的办法之一。

　　为机器人供给动力的另一种常用办法是活塞。活塞（见下面的相片II）基本上由一根进入管内的金属棒组成。加压空气或油被泵入活塞以推出金属棒。这一般是机器人移动时你在这里的声响。假如你想使它们传神，你应该在上面装置一根软管，这会导致机器人内部或上方的压缩机。这些液压或气动活塞比电动机强壮得多。较小的活塞能够运用磁力来拉动或推进金属棒。后者将衔接电线，而不是软管。

　　图 5a 和 5b 显现了咱们的第二个示例腿。它包含一个由两个气缸组成的活塞，称为Piston_PA和Piston_PB。两个额定的气缸（P_Axis_A和P_Axis_B）构成活塞部件的轴线。

　　正如你鄙人面的图 5c 中看到的，咱们现已用两块骨头和一个 IKSplineSolver 装置了腿。您能够经过单击图片下方的链接下载场景。

　　假如咱们曲折膝盖，例如运用下辅佐器（Point3），活塞的两个部分将无法正确对齐，而且会“开裂”，如下图所示5e。

　　为了保证金属棒留在管内，咱们需求运用束缚，在本例中为 Look At 束缚。与本教程前面的部分相同，活塞部件枢轴的方位关于使其作业至关重要。P_Axis_A和Piston_PA的枢轴彻底在同一方位，P_Axis_B和Piston_PB的枢轴也彻底相同。咱们现已在可下载的场景中完结了此操作，办法是挑选在同一轴上具有枢轴的部分，启用“仅影响枢轴”按钮（请参阅图 3f）并运用对齐东西（在“前”、“上”和“左”视图上）。

　　咱们需求增加两个 Look Look T 束缚，一个用于活塞的每个部分。挑选Piston_PA，然后从动画菜单的束缚部分中挑选检查，如下图 5f 所示。

　　按键盘上的 H 键，挑选P_Axis_B，然后单击“挑选”按钮。Piston_PA现在改变了方向。要保证它指向原始方向，请启用指令面板“运动”选项卡上“参数”部分的“坚持初始偏移”选项，如下图所示 5g。（增加“检查”束缚时，参数部分会主动翻开。

　　对活塞的其他部分重复此过程，换句话说：挑选Piston_PB，从动画菜单中挑选检查束缚，挑选P_Axis_A作为方针（运用 H 按钮选取它）。一起再次启用“保存初始偏移”选项。所以咱们所做的是让活塞的一部分“看”另一部分的轴。方向用蓝线表明。假如挑选辅佐器Point03并再次移动它，您将看到金属球棒规整地滑入管中，如下图所示5h。

　　为了使它更传神，咱们需求将管道或软管衔接到液压或气动活塞上，而且咱们需求保证它在腿移动时移动和/或曲折。有许多办法能够做到这一点，但相对简单的是运用扩展的原始软管。运用软管原语的长处是您不需求装置它;没有骨头，也没有IK。相反，除了软管之外，咱们还将增加两个额定的气缸，并让软管在这些气缸处开端和完毕。

　　鄙人面的图5i中，您能够看到咱们放置两个气缸的方位。左面的圆柱体链接到UpperLeg，另一个链接到Piston_PA。这些气缸代表软管的进口点，例如电线的衔接器。您或许期望运用比圆柱体更杂乱的东西，但请保证它是一个独自的方针。

　　接下来，经过在指令面板的“创立”选项卡上挑选“扩展基元”，单击“软管”按钮，然后在任何视口中制作软管来创立软管，如下图所示 5j。不要忧虑它的巨细、方位或形状。

　　在指令面板的修正选项卡上，启用绑定到方针****。单击“选取顶部方针”按钮，然后单击左边圆柱体。单击“拾取底部方针”按钮，然后单击右侧圆柱体（或运用键盘上的 H 键）。

　　依据咱们用于衔接软管的气缸的方向以及您创立软管的视口，您或许需求旋转一个或两个气缸的枢轴。因而，如有必要，请挑选圆柱体，启用“仅影响枢轴”按钮（图片 3f），然后旋转枢轴。当您旋转枢轴时，软管会随之曲折，因而您能够轻松看到它何时处于正确的视点。

　　当软管与气缸正确对齐后，再次单击软管，在“修正”选项卡上向下翻滚，然后禁用“弹性截面启用”选项，如下图所示5l。一起将“软管形状”部分中的“直径：”值减小到小于圆柱体的值。

　　如您所见，软管太长，需求更紧地挂在腿上。您能够经过减小张力值来履行此操作（见图 5k）。鄙人面的终究图画中，咱们对两个气缸都运用了 25。假如您再次运用辅佐器移动腿，您会留意到软管将坚持在原位，甚至在必要时曲折。单击其间一个图画以检查终究动画。

　　我期望您喜爱本教程，而且它对您的 3D Studio Max 建模技术有所奉献。

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