机械动画到底该怎么做？

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夜深人静，无心睡眠，静思这几年走过的技术之路，现将本人对目前机械动画制作领域的一些领悟分享给大家。
      我理解中的“机械动画”分为两种：一种是“机械仿真动画”，一种是“机械演示动画”。前者用于验证机械设计，后者偏向于成果或者是方案演示说明。
      “机械仿真动画”依靠严格的数据控制，赋予真实数据的三维模型各种属性，然后通过各种物理算法，来进行一一解算。统称为Motion Simulation 或Dynamic Simulation， 它可以真实的模拟设备在运动过程中产生的各种数据文件，是设备或产品设计中的重要数据依据。一个好的运动分析往往能真实表达机械在实际中的运动情况。这种分析对专业性要求极高，做出来的数据结果验证设计安全和检验产品的运动稳定性。“机械演示动画”则重在演示，着重于产品设备的视觉体验上，画面通常富有视觉冲击感，只对运动过程和运动的逻辑顺序有要求，而没有真实的验证数据出现。国外一般称之为Rendermotion，“机械演示动画”往往最能抓住观看者的眼球，没有前者的专业应用性那么强。今天我就着重对“机械演示动画”领域分享一下我的经验，欢迎一起探讨。
      做了也有5年的机械设计，在设计领域内我还是个新手，但是在每一次和客户或者同事沟通的过程中，有一点始终困扰着我，那就是“沟通“问题，如何准确快速的将我脑中的方法传达给客户？我们要靠不停的解释，不停的手画草图，想尽一切办法，可以让对方了解我所设想的方案或者我的设备，但是往往结果不如人愿，我们费了大量的口舌，对方往往却是一知半解，也可能是因为我自身的语言表达能力而导致沟通不畅。一个好的方案、一个好得项目往往就告吹了。在06年的时候，我那时所在的单位主要是制作地铁门的，那时候我们有个给申通地铁制作地铁门系统内部员工培训课件的一个项目，当时这个项目就比较棘手，摆在我们面前的是一堆堆的技术文字说明和少量的二维图纸说明，如果就这么按步照班的制作成一个课件，那绝对也起不到任何培训的作用。这些地铁维护工人也不会认真的去看这些说明文字，当时我们就想了个方案：能不能减少文字，多用立体图像的方式来说明问题，我们想到了各种方法，包括人员拍摄录像，但是这也存在着弊端，因为设备内部我们不能清晰的说明出来，而且拍摄视频对各种外部条件要求比较高，也比较麻烦，把机器拆了又装，装了由拆，而且对拍摄手法也有较高的要求，表现效果很有局限性。最后看到国外的一个技术资料，全是动画文件来说明，不管是设备的外观，还是内部结构，各种属性都能很方便的表现出来。
       最后一致认为：还是做动画比较直观，成本又低，制作周期还快，而且更新又比较方便。
       当时我们使用的纯粹是用solidworks来动画，没有过分的去追求视觉效果，只是纯粹的把运动过程和产品结构说清楚。SW做动画的功能还是比较强大的，这也是我一直以来钟情于SW来做设计的一个重要原因。但是现在看来，要把机械动画做好，只用一件款软件是远远不够的。经过这几年的制作，我现在锁定的软件有这么几个：solidworks、3DMAX、Photoshop、After Effects。下面我就从这几个软件上来做个详细的说明：
6 e% h) ~. m- {2 D1、solidworks、3DMAX——建立模型；
3 L1 h9 C3 m, Q7 D      为什么用建模是用两款软件呢？这里需要着重说明一些这个问题。（补充一下，因为我是用3DMAX来做动画的，原因的话，后文会解释道的）其实用SW来建模就完全可以了，但是只局限于小型设备和小型场景，这和制作动画用什么软件有很大的关系。因为我是用3DMAX来做动画的，而3DMAX和SW两款软件的建模算法是不一样，SW和其他机械三维软一样，用的是实体建模算法，在SW系统里面建立的模型都实体为主的，而3DMAX等CG软件都是以片面为主的。当把SW里建好的模型导入到3DMAX系统里的时候，会产生很多显示的问题，比如说破面、实体表面破碎、显示不正常等属性问题，而这些问题都是不可能修复的。而3DMAX的场景大小也是跟面有关系的，面越多，动画场景越大，一是做材质贴图的时候不好做，二是动画渲染输出的时候影响渲染效果和速度，有关这些问题我会再后文再做说明的。有时间的话，我也会做一个它们二者之间格式说明转换的专题教程出来，来详细说明它们之间的关系的。用SW或者其他机械三维软件建立好模型后，另存为3DMAX系统可读取的“WRL”格式，这个格式是我目前找到得最好的支持格式，如果有朋友寻找出更好的格式转换解决方案，请指导说明一下。  而用3DMAX来建模，是因为可以完美和动画制作相结合起来。
& q- {. s3 p  Z5 X: R2、3DMAX——制作动画
      专业的动画制作软件有很多种，例如：maya、Softimage、houdini、 Cinema 4D、NewTe、 Lightwave 3D等，数不胜数的动画制作软件我们为什么专要选择3DMAX呢？3DMAX制作动画或许不是最强的，但是建筑设计、制作刚性的、有菱角的东西是它的强项，而建筑建模大部分是一种类似于“搭积木”的方法，和机械建模相似。而且操作起来比较方便，建筑和机械是近亲嘛，呵呵。通常在CG行业一些大型的机械场景都是由3DMAX来担任的。而动画方面的制作，像我们制作机械动画一般常用的“镜头动画”、“关键帧动画”“IK结算式动画”、“链接动画”，高级一点的像“运动学动画”、“粒子动画”等3DMAX都可以很方便的去胜任。简单易学好操作使3DMAX成为制作机械动画的不二人选。
3、Photoshop、After Effects——后期制作
      俗话说，一个好的动画一半的成功都归功于后期工作，所以说，后期制作软件的重要性不可忽视。在机械动画表现中，一些说明文字，配音、背景乐以及特效、色彩度等都离不开后期制作软件，Photoshop主要是用于单帧图片的修饰和辅助素材的制作，辅助素材如：特种文字，特殊图片，片头片尾的图片素材等。而After Effects主要是进行一些后期视频合成以及特效制作工作，比如绚丽的片头片尾、动画表现的特效制作、文字合成、图片合成特效等。当然了，后期合成软件不只是局限于After Effects，也可以用其他合成软件，例如：Premiere、Digital Fusion、Flame、EDIUS 、5D Cyborg等等，后期软件也是相当的多，做机械动画选择后期合成软件主要遵循一个原则就行：你会哪个，就用哪个。
$ h. x" e$ ?2 q0 j9 ?, T8 e: `4、格式转换软件——格式工厂、狸窝等。
! ^4 i1 D3 S* {. @3 t7 P2 y3 A     这个就很好理解了，就是进行格式的转换，也可以添加属于你的水印。因为通常直接生成的动画视频，一般都是没有经过压缩，或者是压缩量不大的，导致动画视频文件很大，这就不利于传输和观看，转换视频的作用就是，你想要什么格式，就来什么格式。
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（或许还没写完，不过大概就先说都这吧，夜深了，先休息，明晚接着说）

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4 ~5 }; f; ~# \3 f/ t补充内容 (2011-8-3 23:06):
今天开始盖楼，定期更新最值得推荐的机械三维动画，这次推荐详情在 8 楼。

hengry

能介绍下Flash这个软件做动画怎么样。

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hengry 发表于 2011-8-2 17:23
/ K) ]/ I% ^0 }6 I1 b能介绍下Flash这个软件做动画怎么样。

flash当然也可以做动画，而且效果也很棒，不过只局限于做平面动画，用flash做一些工作流程动画或者物料流程动画也是非常棒的，现在还有一种形式的动画，我称之为“伪3D”的动画，动画形式看起来的确很新颖，而且画面也很卡通，给人一种别样的感觉，制造起来也相对简单，利用照片来把单帧场景绘出来，然后通过简单的帧动画来控制。总之，flash也有它的好处，不过场景的逼真程度和沉浸度就逊于专业的3D软件了。

hengry

xsy2xll 发表于 2011-8-2 21:47
5 D, g% [3 x  p3 {flash当然也可以做动画，而且效果也很棒，不过只局限于做平面动画，用flash做一些工作流程动画或者物料流 ...

谢谢啊，你这很专业的，这动画专业的都运用到机械行业了。学习了，我想如果我就想做个简单的带有人物的一般小动画啥的，FLASH可以吧。

xsy2xll

hengry 发表于 2011-8-2 22:30
谢谢啊，你这很专业的，这动画专业的都运用到机械行业了。学习了，我想如果我就想做个简单的带有人物的一 ...

感染也可以，不过也是平面的动画，就像网上很流行的MTV动画一样，呵呵。

xsy2xll

hengry 发表于 2011-8-2 22:30
& Z0 M4 Z) H* K. z: W2 a; S谢谢啊，你这很专业的，这动画专业的都运用到机械行业了。学习了，我想如果我就想做个简单的带有人物的一 ...

顺便说一句，我本来就是做机械设计的，只不过喜欢动画，呵呵，就做这方面的研究了。

hengry

xsy2xll 发表于 2011-8-2 22:36
感染也可以，不过也是平面的动画，就像网上很流行的MTV动画一样，呵呵。

4 M& n" L. E. e7 G! y+ X( X1 \了解了，前辈。谢谢赐教啊。
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xsy2xll

先汇总一些机械方面的三维动画给大家欣赏欣赏，有些是我们自己做的，有些是国外的机械动画烧友和知名企业制作的，今天都汇总到一起让大家欣赏批评。
由于我们自己的服务器是电信的，导致一些网通的用户可能观看有延缓，所以我们将一部分动画文件上传到了优酷服务器，（优酷的速度可真不是盖得哦），如果你的速度还可以，也可以直接访问“抛视网”。
还有一些国外的牛X机械动画，但是文字和配音有时候需要翻译.为同行们呈现出更多优秀机械演示动画！
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先上个链条发动机三维动画开篇吧！
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justreform

很有意思啊。。哈哈，动画也能用solidworks做

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justreform 发表于 2011-8-4 05:16
很有意思啊。。哈哈，动画也能用solidworks做

9 [: W0 W( I5 U 是呀，SW的动画功能相当的强大，不过要做的好看的话，就要用专业动画软件了 呵呵，看实际需求了……