MMD中曲线的简易版教程

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MMD中曲线的简易版教程

2023-11-06 02:18| 来源: 网络整理| 查看: 265

MMD曲线简易教程

作者:飞跃宇宙(zozo)

 

 

零.唠叨

       自学了三年多MMD的K帧,做了很多作品,受到了各位粉丝们的喜爱,在这表示万分的感谢,也有很多粉丝说想入坑学MMD,让我出个教程啥的,我想说在MMD这个圈子里算不上大佬,而且MMD只能算一个简易版,大众版的3D动画制作软件,我只是一个业余爱好者里K的比较不错的普通MMDer罢了,和真正的大佬们,职业动画师们比起来差的可是不知道多少个宇宙,只不过一直在坚持着自己的原创脑洞而已,真正的大佬们很多,也出过许多教程,我就不去班门弄斧了,不过MMD里面有个很重要的功能那就是曲线,我个人认为对其研究的颇有心得,而且自己所学的专业对自己研究这个功能有着很大的帮助,我认为我对MMD的曲线理解的还是比较深刻的,故决定出此教程,希望能给各位新入坑的新人们做个抛砖引玉。

        总而言之,K帧这个东西最终还是要靠自己大量的练习,勤能补拙,只要努力坚持练习,再笨的人也能K出优质的动作,我写这个教程不代表你看懂了就能把曲线掌握好,用好,这个教程可以给你们提供一个新的思路来理解这个功能,最关键的部分还是要靠自己。愿各位新人们早日成为大佬超越我们这些先你们几年入坑的前人,加油吧!

 

一.引言

MMD当中的曲线功能是一个非常常见,且十分重要的功能,曲线也是所有3D动画制作软件都会使用的一个很NB的功能,它能使你制作出来的模型动作之间的衔接更加的和谐,整体感觉变得流畅,而控制曲线的最基本的原理是基于数学中的贝塞尔函数,这个东西是什么各位不需要知道,只用了解曲线这个功能是利用这个东西将现实中物体运动的变化规律转化成你3D软件里曲线控制器里所需要拉成的各种形状的曲线,而MMD当中的曲线功能相对于其它的3D软件中的曲线功能来说算是一个简易版,它能够实现的运动比较简单,不能模拟复杂的运动情况,但是最基础的,绝大部分常见的运动方式用它来实现是没有问题的,你若能将它学好,用好,K出来的动作也会有非常好的效果。曲线并不难,若你能理解它的原理,将会变得特别简单,难的在于你怎么去使用它让它发挥出很好的效果。本教程分为三个部分,第一个部分是曲线的理解,第二部分是曲线的运用,运用分为运动的变化以及弧线运动轨迹,第三部分是介绍需要用到的数学,物理常识(初高中的程度)。教程不会涉及很专业的知识,但是会需要一些简单的物理常识,这些会用所有的人都能听得懂的语言翻译出来。下面我们开始吧!

二.曲线的理解

   当你打开MMD后,你会在左下角看到这么一个东西:

 

 

这个,就是传说中的MMD曲线控制器,中间会看到一条蓝色的线,这个就是曲线,左下角和右上角有个红色的叉,这个就是操作曲线用的东西,可以拖动这两个叉来改变曲线的形状。

曲线的作用是控制一个骨骼两个关键帧之间状态的过渡方式,比如我把模型的全亲骨在第0帧注册一个位置,在第10帧换一个位置注册:

 

这样模型全亲骨的位置会从第0帧所在的位置慢慢移动到地10帧所在的位置,而曲线的作用就是控制这个移动的方式,具体的操作是选定第10帧这个关键帧进行曲线操作,也就是说要操作一个骨骼的两个关键帧之间的动作,需要选择并控制的是后一个关键帧的曲线。曲线的操作不需要注册,直接拖动就随时保存,右下角有三个按钮

 

上面两个可以对曲线形状进行复制和粘贴,最下面的那个按钮是将目前的曲线还原成初始的直线。

上面是几个基本的操作和概念,接下来讲曲线如何控制物体在两个关键帧之间运动的过渡,或者说运动的变化。

(此段作为物理常识补充,可以选择性跳过)我们知道,现实中的物体遵循着几个基本的规律,如果一个物体不受任何力的作用,那么它将会保持原先的状态不变,如果一开始是静止在某处,那它就会一直禁止下去,如果它一开始以某个速度向着某个方向运动,那么它就会继续以这个速度,向着这个方向一直运动下去,我们叫做匀速直线运动下去,如果一个物体受到了力,那么物体就会沿着这个力的方向加速运动,如果一开始物体在受力的反方向上有个速度,那么这个力会让它沿着力的方向把这个速度减小一直到0,然后再随着力的方向继续加速,如果力在一个时间撤掉了,那么这个物体就会保持撤掉力之前那一瞬间的运动状态一直持续下去。总的来说,物体的运动分为两种,运动状态,或者理解为和运动速度的改变和运动状态(以及静止状态的)的维持,对应MMD中模型在两个关键帧之间的运动过渡就是,平滑过渡和速度改变的过渡

以上我们知道了mmd当中物体(骨骼的状态)在两个关键帧之间会有怎样的变化,现在我们来看看MMD曲线的意义,然后你就会知道为什么曲线对应着什么样的运动变化,

 

我们把曲线看成一个坐标轴的表示,左下角为坐标原点,图中的x轴,也就是横坐标表示时间,也就是两个关键帧之间的帧,图中的y轴,也就是纵坐标,代表着这两个关键帧之间运动的完成程度,也就是说到纵坐标到了顶,这个关键帧的运动就完成了,横坐标到了最右边,时间也过渡完了这两个关键帧,而曲线就代表着你注册了这两个关键帧的这个骨骼具体运动情况

三.曲线用于运动的改变

上文的内容就是对曲线的一个意义的解析以及怎样去理解它,下面就开始讲曲线要怎么拉,拉成什么形状。

我们知道了曲线是控制注册了两个关键帧的骨骼在这两个关键帧之间的状态变化的过渡方式,对应于动画效果就是运动的变化的过渡方式,由上面讲的,曲线的横坐标代表时间,纵坐标代表运动的完成度,我们可以的到我们要拉的曲线形状。

MMD曲线能够做到的运动效果不多,就五种,下面来介绍一下:

1.匀速运动(均匀过渡,平滑过渡)

这种运动相当于物体的匀速运动,转动也一样,匀速转动,物体的速度不变,对应的曲线应该拉成的形状为:

 

一条直的斜线,啥也不用拉

   2.加速运动(加速过渡)

物体运动的过程中速度一直在增加,如果是转动,转动速度一直在增加,对应的曲线形状为:

 

3.减速运动(减速过渡)

物体运动过程中运动速度在减少,对应曲线形状为:

 

4.先加速后减速(先快后慢)

物体先加速然后停止加速然后减速,对应曲线为:

 

此乃大家常说的传说中的“S”型曲线,也是用的最多的一种曲线,有些时候运动曲线效果不明显的时候可以一股脑全用这个代替,当然不太推荐这么不认真的方式

5.先减速后加速(先慢后快)

物体先减速然后停止减速然后加速,对应曲线为:

 

这种曲线不怎么常见,或者说很少会有要用到的情况,但是在今后的K帧当中会有要用到或者说使用到效果更好地情况,建议大家至少做个了结。

以上就是所有会用到的曲线,不会有其他的形状了,剩下的就是细调,以及根据自己的情况改变幅度之类的,曲线的形状幅度越大,对应的位置物体运动状态改变的程度就越猛,相反曲线形状幅度越小,过渡就越平滑,越缓慢,这些就是各位在练习当中根据具体情况具体细调了,只要记住主要的形状是这5种并把它们理解并运用好,基本你就掌握了所有的运动情况。

有个要注意的地方,分轴:

 

我们会看到,曲线控制器的右上角有个按钮可以点开,显示有x,y,z,旋转,全部这几个选项,它们表示单独对旋转这个运动,以及单独对x轴方向的位置移动,单独对y轴方向的位置移动,单独对z轴方向的位置移动的曲线控制,也就是俗称的“分轴”,一般的旋转骨只有旋转的功能,我们就用不到这个,而对于有位置移动功能的骨骼,大多数除了有旋转的功能,还有位置移动的功能,而一个骨骼的位置移动可以分解成x轴,y轴,z轴三个方向,我们可以用曲线单独对这三个方向的运动进行控制,这样可以使运动更灵活,以及可以实现本教程下一个部分要讲到的弧线运动,或者说圆周运动。

分轴除了对同一个骨骼进行分轴的曲线控制,也可以通过对模型自行添加多的骨骼,让这些骨骼分别进行不同轴,不同分运动的操作,来实现,一般来说,位移有三个方向,x轴,y轴,z轴,旋转也有三个角方向,最理想的分轴是用六个骨骼来实现这一系列运动。

曲线控制器的分轴选项你也可以选择全部选项,对所有分运动进行集体控制,但是会遇到这种情况:

 

这种情况下对全部这个选项中的曲线没办法进行操作,这是由于你有不同的分轴的选项栏里的曲线拉的形状不一致,在全部曲线中会同时显示,但没法同时操作,这时你有两个办法:

1,在全部选项中点击控制器右下角线性的按钮,把所有分运动的曲线全部初始化成直线,再在全部选项中重新调曲线

2,这时候如果分别调开x,y,z,旋转的分运动选项,你会看到对应的分运动的曲线是可以单独控制的

最后一个要注意的是:

 

这个选项是系统自动补曲线,如果勾选了以后,系统会自动给你之后注册的每一个关键帧拉曲线,一般是默认的s型,也会根据你前后关键帧的曲线来判断给你中间插的关键帧自动补成其他形状,如果新人要学习,练习曲线,请把这个功能取消打钩。

四.曲线用于弧线运动:

曲线除了可以实现运动过渡方式的控制和选择,还有一个重要的功能就是对物体弧线运动,

弧线运动的基本原理就是分轴,以及物理学中的运动的分解。我们知道,一个物体的任意空间中的运动可以分解成三个方向上的运动的合成,这就是运动的分解,以及MMD当中分轴的物理由来,同样一段弧线运动,或者说曲线运动,一个段圆周运动,圆弧运动,本质都是三个方向上运动的不同变化合成之后形成的效果,当然一个标准的圆周运动在三个不同轴向上的分运动是简谐运动,这个不需要掌握,但是要知道一段弧线运动是近似可以看成圆周运动的一小段的,所以若要理解弧线运动,需要了解一丢丢简谐运动的基本规律

 

 

我们以上图为例,一个物体从A点弧线运动到B点,在讲简谐运动之前,心细的同学也可以看出一点规律了,那就是:

y轴方向物体在减速,x轴方向物体在加速

没错,其实间歇运动的规律可以翻译成这个最简单的语言,只不过是具体的形式复杂而已,总体的规律就是,不同轴上的加速减速加速减速,变快变慢变快变慢,循环往复,形成一个个周期

假设一个物体在A在做圆周运动,那么它在可以在x,y轴上把运动进行分解:

 

           

 

我们假设的圆周的半径r为1方便理解,那么圆周运动在x轴,y轴两个方向上的分运动就是简谐运动,也就是初高中数学中学到的三角函数,若把图中的角度换成时间t,那就是物体随着时间t的改变做圆周运动了,我们以sint函数为例子讲下简谐运动的加速减速的规律,例子为物体在y轴方向随时间变化的的分运动:

 

我们看一个物体在圆周运动的一个周期中y轴的分运动,物体从a点上升到b点,这个过程曲线变缓,向下的凹方向,物体在向上减速,到b点减速到0然后从b点开始往下运动到c点,这个过程凹方向向下,是向下加速过程,然后从c点到d点,这个过程凹方向向上,是向下减速过程,然后在d点速度减到0,然后开始从d点往e点上升,这个过程凹方向向上,是向上加速

这就是翻译过来的圆周运动,简谐运动的规律,而物体一段弧线运动就可以看成圆周运动的一段,这一段可以分解成两个方向的简谐运动,所以你只要搞清楚你要实现的弧线运动是在哪个方向上减速,哪个方向上加速再对它们进行分轴拉曲线就行了

   这样你就可以用MMD曲线来实现一段弧线运动了。以上就是MMD的曲线的教程,希望新人们可以好好理解并加以练习,曲线不难,在于自己的练习,虽然MMD的曲线功能并不强大,但用好了也会k出非常好的效果出来,各位加油,早日成为圈内巨佬!

五.用到的数学物理知识补充(此章可跳过,感兴趣的可以看)

物体的运动规律:

1.物体在不受外力的情况下,会保持之前的运动状况不变,静止的继续静止,匀速直线运动的继续匀速直线运动

2.力会改变物体的运动状态,在力的方向上物体会加速,若物体在力的反方向上有初速度,则在力的作用下先在这个方向上减速到0,然后朝着力的方向加

3.物体的运动可以分解为三个方向上的分运动

4.弧线运动可以看成一段圆周运动

5.圆周运动可以分解成三个方向上的简谐运动

6.简谐运动的规律,表达式为三角函数sint,cost

7.一个轴上单独看简谐运动一个周期的规律是:从最高处往下加速下落到原点,达到最高速,然后从原点往最低点减速运动,到最低点速度减为0,然后加速往原点上升达到最高速,然后减速运动到最高点,速度减为0,停止,此乃一个周期,循环往复

 



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