Inventor Studio使用教程(2)

2013-05-21 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

Inventar Studia是隨Autodesk Inventor R10發(fā)布的一個(gè)新功能它作為Inventor R10的一個(gè)附加模塊提供了如下功能;對(duì)Inventor創(chuàng)建的零件及裝配件進(jìn)行動(dòng)畫渲染,生成具有真實(shí)效果的渲染圖片及組件動(dòng)畫效果的多媒體文件。
何璐*郁亦男來源:萬方數(shù)據(jù)

四、動(dòng)畫特征

這一章將詳細(xì)介紹動(dòng)畫渲染功能的另一塊—?jiǎng)赢嫻δ?。?dòng)畫特征分為:零部件動(dòng)畫、約束動(dòng)畫、淡顯動(dòng)畫、用戶參數(shù)動(dòng)畫,以及照相機(jī)(視尾)動(dòng)畫。最后,為了真實(shí)模擬出物體的運(yùn)動(dòng)效果,通過與渲染特征結(jié)合起來,將動(dòng)畫渲染成一組連續(xù)的圖像結(jié)果或是動(dòng)畫多媒體又件。下面,筆者先簡(jiǎn)單介紹一下動(dòng)畫特征的主要功能概要。

---動(dòng)畫時(shí)間軸:控制動(dòng)畫時(shí)間的軸,可以在時(shí)間軸上對(duì)已創(chuàng)建的動(dòng)畫進(jìn)行編輯,對(duì)設(shè)置好的動(dòng)畫進(jìn)行預(yù)覽等。

---零部件動(dòng)畫:通過對(duì)零部件運(yùn)動(dòng)(移動(dòng)/旋轉(zhuǎn))的設(shè)置,控制其在一段時(shí)間內(nèi)完成其運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫。

---淡顯動(dòng)畫:通過多零部件透明度的控制,使得一個(gè)或多個(gè)對(duì)象在一段時(shí)間內(nèi)改變其本身的透明度的動(dòng)畫效果。

---約束動(dòng)畫:與裝配環(huán)境下的約束功能結(jié)合,對(duì)約束值改變過程設(shè)置動(dòng)畫,以達(dá)到使象運(yùn)動(dòng)或生成效果的動(dòng)畫。

---用戶參數(shù)動(dòng)畫:與零部件環(huán)境和裝配環(huán)境下設(shè)置的用戶參數(shù)結(jié)合,對(duì)其值的改變進(jìn)行動(dòng)畫的設(shè)置,以達(dá)到物體本身受該參數(shù)控制部分的動(dòng)畫。該功能僅對(duì)用戶參數(shù)有效。

---照相機(jī)(視角)動(dòng)畫:通過對(duì)視尾x換的控制進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)置,生成視免變換的動(dòng)畫效果。該功能當(dāng)且僅當(dāng)在又檔中已創(chuàng)建了一個(gè)照相機(jī)視尾時(shí)有效。

---渲染動(dòng)畫功能:與渲染圖像功能類似,唯一不同的是多了輸出又件指足儲(chǔ)存路徑屬性頁。該功能可對(duì)一組或多組動(dòng)畫進(jìn)行渲染而達(dá)到模擬對(duì)象運(yùn)動(dòng)的真實(shí)效果。

注意:零部件動(dòng)畫、約束動(dòng)畫和淡顯動(dòng)畫只能與裝配件配合使用,對(duì)零部件文件無效。

下面我們通過另一個(gè)實(shí)例來學(xué)習(xí)動(dòng)畫特征功能。如圖1是一個(gè)機(jī)械手的模型裝置,我們要利用動(dòng)畫特征功能來讓它完成漢諾塔的游戲。

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圖1 機(jī)械手模型

1.動(dòng)畫時(shí)間控制軸

點(diǎn)擊動(dòng)畫時(shí)間軸按鈕,屏幕的右下尾彈出動(dòng)畫時(shí)間軸對(duì)話框,點(diǎn)擊展開操作編輯器按鈕,整個(gè)動(dòng)畫時(shí)間軸就完整地呈現(xiàn)出來(如圖2)。它分為四個(gè)部分:“回放控件”,“時(shí)間軸”,“動(dòng)畫瀏覽器”和“時(shí)間柵格”。

動(dòng)畫時(shí)間控制軸的功能將和下面其他幾個(gè)動(dòng)畫功能結(jié)合起來講解。

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圖2 動(dòng)畫時(shí)間軸對(duì)話框

2.約束動(dòng)畫

這個(gè)機(jī)械手是由底座、肩、大臂、小臂、手腕、手指等多個(gè)零部件裝配而成的,每一個(gè)零件都有各自的動(dòng)作。我們先來做大臂的動(dòng)畫:在圖形窗口中右擊大臂零件,在下拉框中選擇“在瀏覽器中查找”,這時(shí)瀏覽器中選中了文件“Robot——大臂:1",點(diǎn)開文件前的“+”號(hào),展開節(jié)點(diǎn)。右擊第一個(gè)子節(jié)點(diǎn)“大小臂尾度ani",在右鍵菜單中選擇動(dòng)畫約束(如圖3),彈出動(dòng)畫約束對(duì)話框(如圖4),激活指定約束值d0=,在值前面的輸入框里輸入“85.OOdeg",說明把約束尾度由原來的“60deg”改變到“85deg"。然后激活“自上個(gè)操作的開始時(shí)間”,在按鈕“結(jié)束時(shí)間”后輸入“2s",確足并退出。

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圖3 約束下拉菜單

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圖4 動(dòng)畫約束對(duì)話框

    用同樣的萬法設(shè)置底座、肩、小臂、手腕、手指等各個(gè)零部件的約束動(dòng)畫,它們的設(shè)置數(shù)值分別如下:

    Robot——大臂:1
    大小臂尾度:Os~2s為60deg~85deg,2s~2.5s為85deg~91deg,3s~5s為91deg一93deg。

肩臂夾尾:Os~2s為一45deg~-50deg,2s~2.5s為-50deg~-55deg3s~5s為-55deg~-45deg。

Robot——小臂:1
大小臂角度:同“Robot——大臂:1”的大小臂尾度變化。

腕轉(zhuǎn)尾ani:0s~2s為Odeg~36deg,3s~5s為36deg~54.5deg。

    Robot——腕:1
    指旋轉(zhuǎn)ani:Os~2s為90deg~Odeg。

    腕轉(zhuǎn)尾ani:同“Robot一小臂:1”的腕轉(zhuǎn)尾變化。

Robot——肩:1
肩臂夾尾:同“Robot一大臂:1”的肩臂夾尾變化。

Robot——指:2
指旋轉(zhuǎn)any:同”Robot-腕:1”的指旋轉(zhuǎn)變化。

Robot——指氣缸:1
指開合ani:2s~3s為35mm~lOmm,7s~7.5s為lOmm~25mm。

Robot——指活塞:1
指開合ani:同“Robot一指氣缸:1”的指開合。

3.動(dòng)畫零部件

因?yàn)榧t色方塊和第一個(gè)漢諾塔的中心柱子有同心軸的約束,現(xiàn)在要把紅色萬塊移到第二個(gè)柱子上去,就必須先解除這個(gè)約束,方法如下:

在瀏覽器中右擊“Plate-Small:l”下的“插入:12",在右擊菜單中選擇“動(dòng)畫約束”,再在彈出的動(dòng)畫約束對(duì)話框中點(diǎn)擊按鈕“抑制約束”,然后確足并退出。接著我們就可以設(shè)置這個(gè)紅色萬塊的動(dòng)畫了,右擊“Plate-Small:1",在下拉菜單中選擇“動(dòng)畫零部件”(如圖5),系統(tǒng)將彈出動(dòng)畫零部件對(duì)話框(如圖6),在“距離”前的輸入框里輸入“137mm",再激活時(shí)間下的“指足開始時(shí)間”按鈕,在下面的按鈕“開始時(shí)間”后輸入“3s",在按鈕“結(jié)束時(shí)間”后輸入“5s"。

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圖5 零件下拉菜單

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圖6 動(dòng)畫零部件對(duì)話框

做到這一步,0秒到5秒之間的動(dòng)畫就完成了,這個(gè)過程是通過大臂、小臂的轉(zhuǎn)動(dòng),把手指移動(dòng)到第一個(gè)漢諾塔上萬后,抓住最上面的紅色萬塊并提到最高點(diǎn)。

下面是機(jī)械手抓住紅色方塊一起平移到第二個(gè)漢諾塔柱子那邊,把紅色萬塊套在第二根柱子上。方法如下:

在瀏覽器中右擊“Plate-Small:l",在右擊菜單中選擇“動(dòng)畫零部件”,系統(tǒng)將彈出動(dòng)畫零部件對(duì)話框,在“距離”前的輸入框里輸入“470mm"。在時(shí)間下激活“指定開始時(shí)間"按鈕,在下面的“開始時(shí)間”后輸入“5s",“結(jié)束時(shí)間月”后輸入“7s",點(diǎn)擊“確足”并退出。再次重新打開這個(gè)動(dòng)畫零部件對(duì)話框,設(shè)置時(shí)間為“7s~7.3s",距離為“451",選擇“確足”并退出。

在瀏覽器中右擊“Robot——底座:1”下面的“整體移動(dòng)ani”,在右擊菜單中選擇“動(dòng)畫約束”,在彈出的動(dòng)畫約束對(duì)話框中,時(shí)間設(shè)為:5s~7s,值的變化為:lOmm~460mm。選擇“插值”屬性頁,三個(gè)輸入框里的百分比分別設(shè)置為:0%,70%,20%,點(diǎn)擊“確定”并退出。再次以同樣的方法設(shè)置“Robot一底座:1”下面的“整體移動(dòng)ani”在“7.3s~8.5s“這段時(shí)間,值的變化為:460mm~lOmm。

再用同樣的方法設(shè)置“Robot——地面:1”下的“整體移動(dòng)ani",數(shù)值也相同。

4.淡顯動(dòng)畫

在瀏覽器中右擊“Robot一指外殼:1”選擇“動(dòng)畫淡顯”,彈出動(dòng)畫淡顯對(duì)話框,在值前面的輸入框中輸入“5(或是將滑塊拖到5%)”,時(shí)間設(shè)為:1s~2.5s。重新打開一次,時(shí)間設(shè)為:3s~6s,數(shù)值設(shè)為:5%~100%,選擇確定。

然后用同樣的方法設(shè)置“Robot一指氣缸:1”和“Robot——腕a"。其中:

Robot一指氣缸:1
褪色度:1s~2.5s為100%~5%,3s~5s為5%~100%。

Robot——腕:1
褪色度:ls~3s為100%~25%,3s~5s為25%~100%。

說明:淡顯動(dòng)畫僅對(duì)裝配件有效,其主要是對(duì)一個(gè)或多個(gè)零部件進(jìn)行透明度變化的動(dòng)畫設(shè)置。通過對(duì)話框上的滑塊或編輯框的輸入控制零部件的透明度。

注意:淡顯動(dòng)畫不能通過動(dòng)畫時(shí)間軸的控制直接在圖形窗口中預(yù)覽,只能在動(dòng)畫渲染生成的結(jié)果中看到。

5.照相機(jī)(視角)動(dòng)畫

下面是設(shè)置照相機(jī)動(dòng)畫,也就是視尾動(dòng)畫。

在圖形窗口空白處(或是瀏覽器中的照相機(jī)節(jié)點(diǎn)上)右擊的下拉菜單中選擇從視圖創(chuàng)建照相機(jī),這時(shí)圖形窗口正中間出現(xiàn)一個(gè)對(duì)應(yīng)的視尾圖形(右擊這個(gè)視尾圖形可編輯視尾范圍和角度),瀏覽器中的照相機(jī)下面出現(xiàn)一個(gè)“Cameral"。右擊“Cameral”選擇動(dòng)畫照相機(jī)命令,彈出動(dòng)畫照相機(jī)對(duì)話框,設(shè)置時(shí)間為0s~3s,點(diǎn)擊“定義”前的按鈕,又彈出一個(gè)“照相機(jī):Cameral”的對(duì)話框,設(shè)置旋轉(zhuǎn)尾度為“-85.27",拖動(dòng)縮放下的滑塊至恰當(dāng)范圍,這里輸入框?qū)?yīng)的數(shù)值為“33.71",“確足”退出。再次以同樣的萬法設(shè)置照相機(jī)動(dòng)畫,在5s}8s的時(shí)間里,旋轉(zhuǎn)尾度為2.13deg ,縮放尾度為33.71deg,確定退出。

說明:照相機(jī)動(dòng)畫功能僅對(duì)擁有照相機(jī)的裝配件或零件有效。每次的動(dòng)畫設(shè)置只能對(duì)一個(gè)照相機(jī)進(jìn)行操作。它通過對(duì)照相機(jī)視尾的控制從而控制其動(dòng)畫效果。

到這里,用機(jī)械手來做漢諾塔游戲的第一部分動(dòng)畫就完成了,實(shí)現(xiàn)了把第一個(gè)紅色萬塊從一根柱子上移動(dòng)到另一根柱子上去。漢諾塔的游戲大家應(yīng)該都很熟悉,按照前面的萬法移動(dòng)另外兩個(gè)方塊,最后按原來的大小排列順序套在第三根柱子上就成功了。后面的步驟類似前面的做法,這里不作一一講解了。

6.渲染動(dòng)畫

所有的設(shè)置完成后點(diǎn)擊“渲染動(dòng)畫功能”,在彈出的渲染動(dòng)畫對(duì)話框中有三個(gè)屬性頁(見圖7):渲染動(dòng)畫功能的“常規(guī)”和“質(zhì)量”屬性頁與“渲染圖像”的功能一致,在這里我們?cè)O(shè)置輸出圖片的大小為800X600;輸出屬性頁中,選擇“視頻格式”,指定保存路徑,“指定的時(shí)間”范圍為0s~35s,幀頻為30,勾選“啟動(dòng)播放器”,最后選擇“渲染”按鈕,彈出視頻壓縮格式對(duì)話框(Video compression ),如圖8所示。通過下拉列表選擇一種壓縮格式后開始渲染。

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圖7 渲染動(dòng)畫對(duì)話框

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圖8 視頻壓縮格式對(duì)話框

說明:渲染動(dòng)畫功能是對(duì)創(chuàng)建好的動(dòng)畫進(jìn)行渲染,生成一組連續(xù)的圖像或模擬物體運(yùn)動(dòng)的多媒體又件。渲染動(dòng)畫命令的調(diào)用有兩條途徑,一種是直接沙面板工具欄上調(diào)用,第二即是從動(dòng)畫時(shí)間控制軸上調(diào)用。

注意:只有設(shè)置好保存的路徑之后才能進(jìn)行渲染,若沒有指足路徑直接渲染,則會(huì)彈出要求設(shè)置保存路徑的對(duì)話框。

五、結(jié)束語

IS的出現(xiàn),為工。ven七。:增加了一個(gè)重要的實(shí)用功能,精彩的靜態(tài)渲染和動(dòng)畫制作,為Inventor設(shè)計(jì)結(jié)果的可視化和潤(rùn)色,提供了可能。

在后面接續(xù)的幾期中,將分別對(duì)靜態(tài)渲染和動(dòng)畫制作的詳細(xì)功能作介紹。

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