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Vortex Studio使用航向点制作动画

时间:2020-01-08     发布者:     浏览次数:17次

在许多模拟场景中,沿预定义路径设置对象动画是一项常见的任务。为了帮助设计师完成此任务,VortexStudio提供了一个基于航向点的动画扩展,可沿这些航向点输出平滑的路径。


路径动画Animation Path


路径动画扩展是动画工具的一部分


1.jpg

此扩展程序沿由点定义的路径(称为航路点)输出动画全局坐标。路径从第一个航路点开始,到最后一个航路点结束。第一个和最后一个之间的航路点用插值平滑路径。


有三种类型的插值曲线:


  • 3阶B样条曲线产生一个近似于路点的曲线。

  • n阶的Bézier(其中n-1是航路点的数目)产生一条非常平滑的曲线,不会在方向上发生任何突然变化。

  • Catmull Rom样条曲线是一条通过所有航路点的曲线。(这是默认曲线类型。)



2.jpg

要添加路径动画,请执行以下操作

  • scene或mechanism模型中,在“toolbox”中找到“animation”类别。

  • 双击“animation path”以添加扩展名。

该路径动画扩展使用具有全局坐标输出的任何对象作为航路点。也可以使用参考点对象;除了提供沿路径的每个航路点的坐标外,还可以为每个参考点(添加到“animation path”时)指定一种类型,该类型会影响路径如何前进到下一个航路点。

  • 属性面板


该路径动画扩展的属性面板包含以下字段。


  • 输入项

  • 启用选中“inputs”旁边的框时,动画将沿其路径开始,直到被暂停或停止在最后一个航路点。

  • 暂停动画:切换此框可暂停或恢复动画。动画将根据低通滤波器缓慢暂停(请参见下面的低通加速度滤波器时间常数参数)。

  • 重置动画:选择此框会将动画重置为开始。仅当此输入从取消选择变为选择时,才触发复位。

  • 输入速度:指定动画的期望速度,以米/秒为单位。

  • 输出量

  • 输出坐标:沿路径的动画坐标。通常使用“connectioncontainer”将此输出连接到将设置动画的对象的“parent transform”输入。还可以将输出坐标连接到Part Animator的输入动画坐标。

  • 动画状态:当前动画状态:“动画制作”,“已暂停”或“已停止”。

  • 路径动画长度:计算的总路径长度,以米为单位。

  • 插值点数:计算路径动画所需的插值点数。

  • 当前动画插值点:用于计算当前坐标的插值点索引。

  • 当前动画速度:沿输出坐标的运动计算的当前线性速度,以米/秒为单位。

  • 参量

  • 最小动画速度:此对象可以设置动画的最小动画速度,以米/秒为单位。这将确定插值点之间的最小距离,并影响计算路径并使之平滑动画所需的插值点总数。

  • 停止点减速距离:动画到达“停止并前进”或“停止并暂停”航路点时开始线性减速的距离,单位为米。

  • 停止固定持续时间:动画在“停止并前进”航路点时的停止持续时间,以秒为单位。

  • 循环动画:选中后,动画将在到达最后一个航点后从第一个航点继续。

  • 低通加速滤波器时间常数:低通滤波器常数,以秒为单位。低通滤波器用于滤除加速度中不必要的高速变化。

  • 启用重置动画:选中时,将启用的输入从“取消选择”切换到“选定”后,动画重置到其初始位置。

  • 插值曲线类型:指定使用分段点定义实际插值路径动画的曲线类型。选项有B样条、Bézier和Catmull-Rom。

  • 航点

航路点用于计算animation path。Waypoints参数是一个容器,可以根据需要容纳尽可能多的对象(具有坐标输出)。每个航点也可以分配一种类型:

  • 标准:沿着航路点行驶,并自动继续到下一个航路点(如果有)。

  • 停止并继续:到达航路点后,停止并停留“停止固定持续时间”参数中定义的持续时间。

  • 停止并暂停:到达航路点后,无限期暂停动画(直到通过取消选择“暂停”动画输入来恢复动画)。

  • 使用航点

本节演示如何在Vortex Studio编辑器中通过将参考点扩展用作scene或mechanism内容对象中的路标来创建动画。

注意


下面的信息特别使用参考点来演示动画创建。然而,动画可以通过使用任何具有坐标输出作为航路点的对象来创建,例如part。


添加航路点:

  • 在scene或mechanism中,在“toolbox”中找到“animation”类别。

  • 双击reference point以添加它。


每个参考点在3D视图中由一个小的彩色球体表示(默认情况下为绿色,可以通过其“properties”面板配置比例尺和颜色)。


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完成后,将“animation path”扩展添加到相同的内容对象,并将参考点添加到扩展参数中的Waypoints容器中。对于每个航路点,可以设置不同的动画类型。

一个animation path扩展需要最少三个航点,以生成样条曲线(路径)。如果少于三个航点,则扩展程序将发出警告。

将第三个参考点添加到路标容器(以及之后的每个其他路标)时,应该在3D视图中看到从第一个路标到最后一个路标并沿路的其他点近似的青色路径。

如果样条曲线不能直接通过一个航点并使其近似,则会看到一条新的彩色球体沿路径出现。路径上的所有点(无论是原始航路点还是由样条曲线逼近添加的其他点)都将使用颜色键进行颜色键设置,以反映其类型(或近似航路点的类型不直接沿着路径)。绿色表示它是“标准”航路点,红色表示它是“停止并行驶”或“停止并暂停”航路点。直接在路径上的航路点将具有双重颜色模式:“参考点颜色”参数和类型的颜色。

在此示例中,参考点A标准航路点的“颜色”参数设置为洋红色。由于它直接位于路径上,因此显示为洋红色和绿色。类型为“停止并行驶”的参考点B航路点的“颜色”参数设置为蓝色,但是由于它是样条曲线的近似值,因此路径上会显示一个红色点,其中红色表示参考点B的航路点类型。

另外,如下面的图片所示,路径上还添加了青色箭头。它们指示对象遵循路径的方向。

4.jpg


最后,要使用“animation path”扩展对对象进行动画处理,请将扩展的“outputtransform”字段连接到对象的“parent transform”。


航点动画示例

注意

以下信息专门使用参考点来演示动画的创建。但是,可以通过使用任何将坐标输出作为路标的对象来创建动画。

  • 打开Vortex®Studio编辑器并创建一个新scene。

  • 在3D视图中,右键单击并选择网格。

  • 选择使用网格框,然后将网格用作地形(如果尚未完成)。按确定。网格是可选的,但可以帮助可视化航点。

  • 在“toolbox”中,选择“animation”类别,然后双击“reference point”以将该扩展添加到scene中。

  • 在“explorer”面板中,选择新添加的参考点并将其复制四次。

  • 按顺序重命名每个扩展名P1,P2,P3,P4,P5(在“properties”面板中的“name”字段中)。这将使本示例的其余部分更加清楚。

  • 如下设置每个参考点的本地坐标:

5.jpg

  • 现在,所有五个点都应在一个正方形上。

  • 在“toolbox”中,选择“animation”类别,然后双击“animation path”以将该扩展添加到scene中。新创建的animation path扩展名带有警告。这是正常现象,因为“animation  path”至少需要在其容器中添加三个航路点,才能计算和显示样条线。

  • 使用这些值更改“animation path”扩展的以下字段:

6.jpg

  • 在“animation path”扩展的“properties”面板的“parameters”部分中,通过按五次+按钮添加五个航路点。

  • 按以下顺序分配先前定义为路标的每个参考点(P1,P2,P3,P4,P5):

  • 单击Waypoints数组中最顶部的空单元格。

  • 点击...按钮。

  • 从“explorer”面板中选择所需的参考点。

  • 按下复选标记按钮以确认选择。

  • 对于所有航路点,将类型保留为“standard”(P3除外),P3应更改为“stop and go”。

7.jpg

  • 在“toolbox”中,选择“human”类别,然后双击“human”以将该扩展添加到scene中。

  • 在“toolbox”中,选择“basics”类别,然后双击“connection container”以将该扩展添加到scene中。

  • 在“explorer”面板中选择“connections”,然后选择“human”扩展并将其“parent”坐标输入拖到“connection container”视图中。

  • 从“explorer”面板中选择“animation path”扩展,并将其“output transform”输出拖到“connection container”视图中。

  • 通过将一个字段的连接点拖到另一个字段来连接两个字段。

8.jpg

  • 切换回3D视图选项卡。现在,人体模型应该位于P1的顶部。

  • 在explorer中,选择“human”>“human control”,然后将其“Desired  Human Action”输入更改为行走动画。

  • 按下播放按钮开始模拟。

  • 如果要在仿真时看到样条线,右键单击“explorer”面板中“animation path”扩展名旁边的眼睛图标,然后选择“select all”。

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