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课 题 骨骼、控制器装配 ——对台灯进行控制器装配 授课人
课 型 新 授 课 时 1课时
教学目标 知识目标： 通过本任务的制作，能够操作视图中完成任意对象的显示与隐藏，掌握约束的合作方法与操作步骤和控制器的简单装配。 能力目标： 能够自己进行骨骼的简单装配 情感目标： 培养学生观察思维能力和自主学习、团结协作的意识。
教学重点 骨骼的简单装配
教学难点 骨骼的简单装配
教学方法 任务驱动教学法
教学手段 多媒体课件、多媒体广播教学系统
阶 段 与 目 标 内 容 与 过 程 教师活动 学生活动
导入 新课 【出示影片：】创设情景 思考问题： 利用父子关系进行骨骼的控制有什么优点和缺点？(有效提问) 【导入课题：骨骼、控制器装配 ——对台灯进行控制器装配】 课前播放 引导启发 欣赏、 思考并回答问题
出示 任务 分析 任务 一、任务出示 请跟着老师进行骨骼的装配 对台灯进行骨骼的约束 保存自己的任务成果为后面的综合任务做铺垫 二、任务分析 1、制作分析 通过骨骼的建立与绑定，已经可以通过骨骼对台灯进行控制，但对于骨骼的控制较为麻烦，可以通过控制器的装配，通过控制器来控制对象的运动，制作出符合实际运动情况的动画。 2、工具分析 使用窗口菜单【Show(显示)】来设置窗口对象的显示。 使用菜单【Constrain(约束)】/【Point(点约束)】来设置方向上的约束。 使用菜单【Constrain(约束)】/【Orient(方向)】来设置方向上的约束。 使用菜单【Modify(修改)】/【Freeze Transformations(冻结转换)】来进行参数初始化。 引导学生分析任务 明确本节课教学任务 根据提问回答问题
任务一 的完成 任务二 对台灯进行控制器装配 【任务分析】 骨骼系统是骨骼对象的一个有关节的层次链接，可用于设置其它对象或层次的动画。在设置具有连续皮肤网络的角色模型动画方面，骨骼尤为有用。可以采用正向运动学或反向运动学为骨骼设置动画。 骨骼与角色模型之间的关系可以理解为木偶和钢丝的关系。在动画方面，非常重要的一点是要理解骨骼对象的结构。骨骼的几何体与其链接是不同的，每个链接在其底部都有一个轴点，骨骼可以围绕轴点旋转。移动子骨骼时，实际上是在旋转其父级骨骼。 【知识准备】 一．【Constrain(约束)】类型 在角色创建与动画中，Maya包括9种类型的约束。 1.Point(点约束) 使用点约束，用户可以将一个对象的位置约束到一个或多个对象的位置。 2.Aim(目标约束) 目标约束能约束对象的方向，使对象总是瞄准其它对象。 3.Orient(方向约束) 方向约束引起一个对象跟随一个或多个对象的方向。 4.Scale(缩放约束) 缩放约束可以使一个对象跟随一个或多个目标对象的的缩放而缩放。 5.Parent(父子约束) 它将约束对象视为父对象，被约束对象的移动和旋转都将随父对象变化而变化。 6.Geometry(几何体约束) 使用几何体约束，可以将对象约束到曲面或曲线上。它可以将几何体限制到NURBS表面、多边形表面和NURBS曲线上。 7.Normal(法线约束) 法线约束可以约束对象的方向，使对象方向与NURBS曲面或多边形曲面的法线矢量对齐。 8.Tangent(切线约束) 切线约束可以约束对象的方向，使对象总是指向曲线的方向。 9.Pole Vector(矢量约束) 矢量约束也称极矢量约束，它是用来控制IK旋转平面手柄的极向量。 【任务实施】 操作步骤： 1.打开Maya,单击菜单【File】/【Open】打开“project8\constrain\taideng_constrain.mb”，如图8-14所示，将文件另存为“taideng_constrain_ok.mb”。 图8-13 已装配骨骼的台灯 2.选择“top”视图，在工具栏的“Curves”标签中选择工具，创建一个圆形曲线，命名为CC1,用以控制节点Joint1的运动。 3.使用相同的工具创建四个圆形曲线，分别命名为CC2、CC3、CC4,分别来控制Joint2、Joint3、Joint4，在Front视图中调整四个圆形曲线的位置，使之与相应的节点高度，如图8-14所示。 图8-14 绘制控制曲线 4.在persp视图窗口中单击【show】菜单，将“NURBS Surfaces”与“polygons”前面的对勾去掉，隐藏窗口中的曲面和多边形，将骨骼显示出来，如图8-15所示。 图8-15 隐藏曲面和多边形 5.选择CC1为约束对象，再选择Joint1作为被约束对象，单击菜单【Constrain(约束)】/【Point(点约束)】命令设置约束，从而实现CC1对Joint1的位置约束。如图8-16所示。 图8-16 为Joint1设置点约束 6. 选择CC2为约束对象，再选择Joint2作为被约束对象，单击菜单【Constrain(约束)】/【Orient(方向)】命令设置约束，实现CC2对Joint2的位置约束。如图8-17示。 图8-17 为Joint2设置方向约束 7. 选择CC3为约束对象，再选择Joint3作为被约束对象，单击菜单【Constrain(约束)】/【Orient(方向)】命令右边的按钮，打开Orient属性窗口，设置Offset(偏移)为Z轴-90度，使骨骼方向与曲线成90度夹角，Constraint axes为Z轴，如图8-18所示。 图8-18 Orient属性窗口 8.单击按钮，建立约束关系，使cc3 与Joint3建立在Z轴上的旋转约束关系，如图8-19所示。 图8-19 为Joint3设置Z轴方向约束 注意：（1）因为节点Joint3已经进行了旋转自由度的限制，所以对CC3应该做相应的限制，否则约束不能建立。（2）因为骨骼方向与约束曲线地方向上的差异，因此在设置约束时应进行相应的修正，否则会出现骨骼变向，如图8-20所示。 图8-20 未修正错误偏差 9. 选择CC4为约束对象，再选择Joint4作为被约束对象，单击菜单【Constrain(约束)】/【Orient(方向)】命令设置约束，实现CC4对Joint4的位置约束。如图8-21所示。 图8-21 为Joint4设置约束 10.移动CC1,会发现其它的三个曲线并没有移动，应当为曲线和骨骼设置父子关系以。选择CC4,加选Joint3,按P键，使其建立父子关系。如图8-22所示。 图8-22 为CC4与Joint3建立父子关系 11.继续选择CC3与Joint2,CC2与Joint1,Joint1与CC1,分别建立父子关系，如图8-23所示。 图8-23 建立控制器 注意：为了便于日后的操作，可调整控制器至合适位置，在进行约束之前，选中曲线,单击菜单【Modify(修改)】/【Freeze Transformations(冻结转换)】，进行对数初始化。 出示玻璃杯 教师启发引导讲解，分析制作方法 教师巡视 让学生到教师机做 操作评价 教师启发引导并提问 让学生注意操作并进行跟做 个别思考回答 参考学案 个别操作 全体实践操作 学生参考学案作出回答
教学评价 〖作品评价〗 根据所学的知识及同学的点评，对自己的作品进行自评打分，并认真分析原因： 任务二评估细则自评教师评1约束的理解2约束的设置3约束的编辑修改4能够使用约束进行动画的制作5任务的制作效果任务综合评估
教师启发引导讲解 巡回指导 操作评价 观察思考 个别操作 全体实践操作 参考学案
课堂 小结 1. 使用约束，用户可以基于一个或多个“目标”对象的位置、方向或缩放来控制被约束的对象的相应属性另外，可以对对象强加特殊的限制，建立动画自动设置过程。 2. 在角色创建与动画中，Maya可以包括9种类型的约束。 (1)Point(点约束) (2)Aim(目标约束) (3)Orient(方向约束) (4)Scale(缩放约束) (5)Parent(父子约束) (6)Geometry(几何体约束) (7)Normal(法线约束) (8)Tangent(切线约束) (9)Pole Vector(矢量约束) 3. 约束其它操作有Remove Target(移除目标)、Set Rest Position(设置初始位置)和Modify Constrained Axis(修改约束轴)，对于已经建立的不适宜的约束可以通过这些命令来进行调整。 4. 建立约束时应该注意类型的选择和目标的设定方式。 共同回顾 归纳总结 师生共同归纳本节课所学
作业 根据所提供的素材完成以下作业 对台灯完成骨骼的装配。 尝试利用骨骼装配根据皮克斯的片头动画制作台灯的运动。 实战提高练习 分层完成作业

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