聯成電腦簡郁文老師專欄：3ds Max 機械手臂～正向關節運動 & 動態物件

作者：簡郁文老師
      原定教學文章的內容為 3ds Max的 IK（反向關節運動），幾經思考後，還是先介紹介紹正向關節運動，目的是先建立基本觀念與操作方法。
知道正向運動也有助於了解反向運動，更能比較出兩者間的作用。
關節運動是人物運動的基礎，正常的情況下，人物的腿部是使用反向關節運動，而人物的手臂則是正向與反向關節交互運用。
良好的基礎操作觀念將有助於日後理解人物的關節運動喔 !!
其實說穿了，在 3ds Max裡，只要對物件建立父子關係，即具備正向關節運動，無須套用任何動畫功能。
也由於很簡易，初學者在學習動畫時，往往會忽略正向關節的重要性。

範例學習重點：1)動態物件2)XForm應用3)正向關節動畫製作4)Dummy輔助物件5)Link Constraint (關聯約束)

一、建立模型
1) 首先，依序建立如圖的相關模型，各物件以不同的顏色來表示，單一名稱相同顏色為單一物件，為物件適當命名
  （注意：爪子座與爪子架之間請預留適當距離，待會兒要放阻尼器）



2) 點選『旋轉軸』，「Hiearchy (階層)」面板，按下【Affect Pivot Only (僅影響軸心)】鈕，將軸心調整到如圖位置，調整完畢後，
    再按一下【Affect Pivot Only】鈕，結束編輯物件軸心
3) 依相同方式，將『上臂』軸心調整到如圖位置
4) 調整『爪子座』的軸心到如圖位置
5) 調整『左爪、右爪』的軸心到如圖位置



6) 於「Top」View，建立 Damper (阻尼器)。「Modify」面板，核選「Bound to Object Pivots」，按【Pick Piston Object】鈕，單點『爪子架』；
    按【Pick Base Object】鈕，單點『爪子軸』
7)「Cylinder Parameters」區塊，設定（Base Dia=0.1，Height=0.1，Main Dia=比『爪子座』直徑略小，Height=1.5，Sides=18）
8) 「Boot Parameters」區塊，勾選「Enable」，設定（Min Dia=3，Max Dia=6.8，Sides=18，Folds=4，Resolution=8，
      Stop Dia=比『爪子架』直徑略小，Stop Thick=1.5，Setback=0.866）
   （以上參數僅參考，實際數字應搭配模型而定）


二、建立正向關聯
1) 於工具列按「Shematic View」鈕，仿照場景，適當擺設物件位置。依序由上而下，建立父子關係，其中『阻尼器』不予任何物件建立關聯，如圖
  （如果不知如何建立父子關係，參考此篇教學文章）




三、製作機械手臂動畫
1) 分別為『右爪、左爪』添加「XForm」修改器，製作『右爪、左爪』旋轉動畫時，請先切換至「XForm」的「Gizmo」子級別，
    旋轉的參考座標系統改為「Local」，方可錄製動畫。如此，爪子旋轉時，才不會有變形的現象
2) 錄製動畫時，所有物件的旋轉、移動參考座標系統，皆採用「Local」
3) 依自己喜好，製作機械手臂動畫
  （如果不清楚動畫製作，請參考此篇教學文章）


四、抓、放球動畫
1) 建立球體，放置到適當位置（以爪子抓的到為原則）
2) 於場景內任意處，建立「Dummy」輔助物件
3) 時間軸移至第 0格，點選球體，執行功能表【Animation／Constraints／Link Constraint】，然後單點『Dummy』物件，建立關聯約束



4) 將時間軸移到爪子剛剛好夾住球的時間點，點選球體，「Motion」面板，按【Add Link】鈕，然後單點『右爪』，
    再按一下【Add Link】鈕，停止增加關聯
5) 將時間軸移到爪子放開球的時間點，點選球體，「Motion」面板，按【Add Link】鈕，然後單點『Dummy』物件，
    再按一下【Add Link】鈕，停止增加關聯
   （您的時間點，不見得與截圖上的時間點相同）




五、設定材質，架設燈光、攝影機
原本此段還要再寫套用 mental ray材質設定，與燈光架設。
但篇幅已長，怕增加閱讀者的負擔，此回還是省略，待往後動畫製作篇幅較短時，再補充囉 !!延伸閱讀
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