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只要路是對(duì)的，就不怕路遠(yuǎn)。 |
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SolidWorks Animator 動(dòng)畫制作一例 solidworks是一款功能強(qiáng)大的中高端CAD軟件，方便快捷是其最大特色，特別是自solidworks2001后內(nèi)置的animator插件，秉承solidworks一貫的簡(jiǎn)便易用的風(fēng)格，可以很方便的生成工程機(jī)構(gòu)的演示動(dòng)畫，讓原先呆板的設(shè)計(jì)成品動(dòng)了起來(lái)，用最簡(jiǎn)單的辦法實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的功能展示，增強(qiáng)了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力以及與客戶的親和力。光說(shuō)不做不能讓大家完全領(lǐng)略animator的魅力，讓我?guī)Т蠹覍?shí)際做一個(gè)動(dòng)畫，親身感受一下animator的方便快捷吧。 要想在solidworks中使用animator必須手動(dòng)啟動(dòng)，系統(tǒng)默認(rèn)在啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有啟動(dòng)animator。方法如下：進(jìn)入 工具--插件--在animator前的復(fù)選框上打勾，點(diǎn)擊確定就行了。這時(shí)在屏幕上會(huì)出現(xiàn)animator的工具欄。這樣我們就啟動(dòng)了animator，并且以后它會(huì)和solidworks一起啟動(dòng)。
animator工具欄第一部分是動(dòng)畫設(shè)置工具，用來(lái)設(shè)置完成動(dòng)畫的路徑，第二部分是動(dòng)畫播放控制工具，原理和家用的影碟機(jī)類似，第三部分是錄制動(dòng)畫部分，可以將做好的動(dòng)畫渲染成影像文件，最后是屏幕捕捉部分。另外，工具欄上的所有按鈕對(duì)應(yīng)的功能在屏幕頂部animator菜單中也能找到。
animator提供了動(dòng)畫向?qū)�，利用它可以很輕松的制作出模型旋轉(zhuǎn)以及爆炸視圖動(dòng)畫。點(diǎn)擊工具欄上的動(dòng)畫向?qū)О粹o，出現(xiàn)“選擇動(dòng)畫類型”對(duì)話框，只要按照計(jì)算機(jī)提示以及幫助，就能很方便的生成旋轉(zhuǎn)及爆炸動(dòng)畫，我就不細(xì)講了，幫助文件講的比我還詳細(xì)。
以上的動(dòng)畫制作過(guò)程很簡(jiǎn)單，但是不能滿足復(fù)雜的路徑動(dòng)畫要求，這就需要對(duì)零件設(shè)置路徑點(diǎn)來(lái)精確實(shí)現(xiàn)路徑動(dòng)畫。先說(shuō)說(shuō)什么是路徑動(dòng)畫，路徑動(dòng)畫是指零件沿著設(shè)計(jì)者指定的路徑運(yùn)動(dòng)，零件路徑的變化由路徑點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，這和3Dmax等三維動(dòng)畫軟件的關(guān)鍵幀很相似，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，一個(gè)球從高空落地再?gòu)椘穑@個(gè)過(guò)程需要兩個(gè)關(guān)鍵幀（路徑點(diǎn)），第一個(gè)是在球落地瞬間，另一個(gè)是球彈起后的最高點(diǎn)，設(shè)置好這兩個(gè)關(guān)鍵幀（路徑點(diǎn)），球在其間的運(yùn)動(dòng)軌跡由計(jì)算機(jī)計(jì)算完成，就solidworks來(lái)說(shuō)，路徑點(diǎn)就是零件由一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為另一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這里的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是廣義的，包括運(yùn)動(dòng)類型，極限位置，速度等等。說(shuō)了這么多理論，我們來(lái)實(shí)際操作一下吧。 這個(gè)裝配體文件是一個(gè)帶有輪子，在軌道上運(yùn)行的機(jī)械手，我們要做一個(gè)機(jī)械手從軌道一端滑動(dòng)到另一端，同時(shí)機(jī)械手臂展開(kāi)的動(dòng)畫，這個(gè)動(dòng)畫包括了零件的移動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)，基本上使用了animator的全部功能，同時(shí)還用了SolidWorks一些其他功能（本文不詳述）。還有一點(diǎn)要說(shuō)明的就是正確的實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫有一個(gè)總的前提，就是必須完整地為裝配體設(shè)置好正確的配合關(guān)系，否則在設(shè)置動(dòng)畫時(shí)，會(huì)有很多麻煩，比如，完全定義的零件是不能被移動(dòng)的。
先做機(jī)械手滑動(dòng)過(guò)程及展開(kāi)動(dòng)畫.仔細(xì)分析一下整個(gè)動(dòng)作，可以看出整個(gè)過(guò)程有兩個(gè)關(guān)鍵幀，一個(gè)是啟動(dòng)，機(jī)械手開(kāi)始滑動(dòng)和展開(kāi)。另一個(gè)是完成展開(kāi)動(dòng)作，同時(shí)滑到軌道另一端。好了，大致框架出來(lái)了。下面選擇要?jiǎng)赢嫷牧慵�，animator的動(dòng)畫設(shè)置流程就是選擇要設(shè)置動(dòng)畫的零件--設(shè)置路徑點(diǎn)--選擇另一個(gè)零件--設(shè)置路徑點(diǎn)--。。�？梢钥闯霰纠袡C(jī)械手作為一個(gè)整體在運(yùn)動(dòng)，我們可以選擇機(jī)械手上的任意零件進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)置，solidworks通過(guò)先期設(shè)定好的配合關(guān)系保證其他的零件按正確的路徑和被選零件一起運(yùn)動(dòng)（這時(shí)就看出正確配合關(guān)系的重要性了）。在選擇要?jiǎng)赢嫷牧慵䲡r(shí)，不必在feature manager設(shè)計(jì)樹中選擇，我們可以通過(guò)更簡(jiǎn)潔明了的animation manager選擇，單擊屏幕左下方的animation manager選項(xiàng)卡進(jìn)入，選擇要?jiǎng)赢嫷牧慵�，這里選擇機(jī)械手指ed部件，可以看見(jiàn)ed變?yōu)榫G色，此時(shí)animator工具欄中的第二個(gè)按鈕--“生成路徑”可用了，點(diǎn)擊進(jìn)入生成路徑對(duì)話框，第一欄是路徑名稱，如果動(dòng)畫設(shè)計(jì)的零件很少，就可以使用默認(rèn)的名字，這里是ed-1-1。 下面就是生成路徑點(diǎn)的設(shè)置框了，根據(jù)先前的分析，機(jī)械手的初始位置就是第一關(guān)鍵幀，所以點(diǎn)擊“添加路徑點(diǎn)”按鈕，為ed添加了第一個(gè)路徑點(diǎn)。此時(shí)“當(dāng)前路徑大小”顯示為1。下面添加第二個(gè)路徑點(diǎn)。這需要零件移動(dòng)工具幫忙。��！不要關(guān)閉生成路徑的對(duì)話框！！點(diǎn)擊移動(dòng)零部件按鈕，拖動(dòng)ed，這時(shí)會(huì)帶動(dòng)整個(gè)機(jī)械手一起滑動(dòng)，拖至軌道終點(diǎn)，并將ed向垂直于軌道的方向拖動(dòng)使機(jī)械手展開(kāi)，這就是機(jī)械手動(dòng)作完成時(shí)的最終位置，這里要注意一點(diǎn)，在被拖動(dòng)零件活動(dòng)范圍很大，像本例中的ed，以及裝配體很復(fù)雜的情況下，用自由拖動(dòng)方式拖動(dòng)零件會(huì)出現(xiàn)很多意想不到的情況，這時(shí)可以通過(guò)拖動(dòng)其他零件，或多多利用solidworks裝配體中的零件固定/浮動(dòng)來(lái)順利實(shí)現(xiàn)位置的擺放，比如本例中拖動(dòng)底座使ed到達(dá)軌道終點(diǎn)，以及拖動(dòng)ed使機(jī)械手展開(kāi)時(shí)將底座設(shè)為固定等。在生成路徑的對(duì)話框保持打開(kāi)的情況下，animator只記錄被選零件的位置，其他零件的位置改動(dòng)不會(huì)被記錄下來(lái)，所以為了簡(jiǎn)化定位工作，我們要盡可能地拖動(dòng)活動(dòng)范圍小的零件使被選零件達(dá)到指定位置�，F(xiàn)在點(diǎn)擊“添加路徑點(diǎn)”按鈕為機(jī)械手添加第二個(gè)路徑點(diǎn)。如果你要制作某個(gè)零件轉(zhuǎn)動(dòng)一周的動(dòng)畫可以將“重復(fù)開(kāi)始路徑作為結(jié)束路徑點(diǎn)”復(fù)選項(xiàng)選中，這樣animator自動(dòng)用第一個(gè)路徑點(diǎn)零件的位置覆蓋最后的路徑點(diǎn)，保證零件完整地旋轉(zhuǎn)一周。在時(shí)間設(shè)定欄中設(shè)定延遲時(shí)間為1秒，時(shí)間長(zhǎng)度為15秒，延遲時(shí)間就是從動(dòng)畫開(kāi)始到零件運(yùn)動(dòng)的間隔，這樣可以給觀看者一個(gè)緩沖的時(shí)間，保證能看清楚剛開(kāi)始的動(dòng)作，一般1秒就足夠了。比較遺憾的是animator沒(méi)有對(duì)路徑點(diǎn)之間的時(shí)間控制功能，這里的時(shí)間長(zhǎng)度是指整個(gè)動(dòng)畫的時(shí)間長(zhǎng)度，不是兩兩路徑點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，。點(diǎn)擊完成關(guān)閉對(duì)話框。此時(shí)animator記錄下了需要生成動(dòng)畫的全部路徑點(diǎn)，在路徑點(diǎn)之間的動(dòng)畫就麻煩計(jì)算機(jī)它老人家計(jì)算了.
現(xiàn)在animator工具欄中的動(dòng)畫播放控制按鈕就可用了，點(diǎn)擊一下播放，就可以在界面中看到計(jì)算機(jī)即時(shí)演算的動(dòng)畫了，簡(jiǎn)單吧？此時(shí)在animation manager中可以看見(jiàn)在ed的分支下多了一個(gè)名為ed-1-1的動(dòng)畫，在這里我們可以管理已生成的動(dòng)畫，右鍵點(diǎn)擊生成的動(dòng)畫，會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)選項(xiàng)：所經(jīng)路徑就是把動(dòng)畫播放一遍；編輯路徑是對(duì)路徑進(jìn)行修改，插入或刪除路徑點(diǎn)。在“沿路徑移動(dòng)”設(shè)置欄中選擇要編輯的路徑點(diǎn)，然后在“動(dòng)作”中選擇要修改的類型：1.更新當(dāng)前路徑點(diǎn)--以對(duì)象當(dāng)前的位置參數(shù)來(lái)更新路徑點(diǎn)。2.刪除當(dāng)前路徑點(diǎn)-- 將當(dāng)前的路徑點(diǎn)刪除。3.在當(dāng)前路徑點(diǎn)前插入-- 在對(duì)象當(dāng)前的位置之前插入一個(gè)新的路徑點(diǎn)。4.在當(dāng)前路徑點(diǎn)后插入-- 在對(duì)象當(dāng)前的位置之后插入一個(gè)新的路徑點(diǎn)；至于刪除路徑，我就沒(méi)必要說(shuō)明了，另外，在animator菜單中還有一個(gè)選項(xiàng)--刪除所有路徑，使用時(shí)要小心。 大家可以根據(jù)以上方法觸類旁通，假如設(shè)計(jì)要求是等機(jī)械手滑動(dòng)到軌道終點(diǎn)時(shí)再展開(kāi)，這時(shí)ed就需要三個(gè)路徑點(diǎn)：軌道起點(diǎn)，軌道終點(diǎn)，展開(kāi)后的極限位置。這和上面做的動(dòng)畫就不太一樣了，機(jī)械手不是邊滑動(dòng)邊展開(kāi)，而是等滑動(dòng)到軌道終點(diǎn)才開(kāi)始展開(kāi). 下面介紹一下滾動(dòng)零件的動(dòng)畫制作，animator沒(méi)有專門設(shè)置滾動(dòng)的功能，我是在實(shí)際使用中摸索出了一點(diǎn)用路徑點(diǎn)實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，拿出來(lái)和大家共同切磋，以機(jī)械手底座典型零件---輪來(lái)說(shuō)吧，首先我在軌道外側(cè)做了一排枕木，枕木的間隔大約是輪的四分之一周長(zhǎng)（這可以由計(jì)算精確控制），用來(lái)參考輪的滾動(dòng)長(zhǎng)度，輪滾動(dòng)一周要經(jīng)過(guò)五塊枕木，每經(jīng)過(guò)一塊枕木時(shí)都有一個(gè)孔和它對(duì)齊，最后1號(hào)孔和5號(hào)枕木對(duì)齊，所以這個(gè)過(guò)程要四個(gè)路徑點(diǎn)然后將輪拖動(dòng)至軌道起始端，為了方便說(shuō)明，我將這五塊枕木編號(hào)為12345。相應(yīng)地將輪面上的孔也編號(hào)為1234，現(xiàn)在將一號(hào)孔與一號(hào)枕木對(duì)齊，添加第一個(gè)路徑點(diǎn)（這里就不再詳述如何添加路徑點(diǎn)了），然后再定位1號(hào)孔于2號(hào)枕木上方，為了避免在拖動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)輪子，可以通過(guò)拖動(dòng)底座來(lái)定位1號(hào)孔，現(xiàn)在為了表現(xiàn)出輪子的滾動(dòng)，要將2號(hào)孔轉(zhuǎn)至對(duì)齊2號(hào)枕木的位置上，先將底座設(shè)為固定，然后轉(zhuǎn)動(dòng)輪將2號(hào)孔對(duì)齊2號(hào)枕木，添加第二個(gè)路徑點(diǎn)，解除底座的固定狀態(tài)。以此類推，對(duì)3,4號(hào)孔添加路徑點(diǎn)，完成輪子轉(zhuǎn)動(dòng)一周的動(dòng)畫，現(xiàn)在1號(hào)孔和5號(hào)枕木對(duì)齊了，此時(shí)不用在添加路徑點(diǎn)了，因?yàn)檩喿佑只氐搅顺跏紶顟B(tài)，我們可以使用宏操作繼續(xù)設(shè)置輪子的第二周滾動(dòng)動(dòng)畫，關(guān)于宏的操作這里就不細(xì)講了。有幾點(diǎn)問(wèn)題要說(shuō)明：1，由于animator的功能局限性，上述制作過(guò)程的定位不是非常精確的，基本上還處于目測(cè)的水平，如果要制作零件精確的滾動(dòng)動(dòng)畫這個(gè)方法可能就不適用了。2，在設(shè)置這個(gè)動(dòng)畫前，已經(jīng)用配合將輪與軌道約束為“相切”。3，枕木是作為參照物而臨時(shí)添加的，設(shè)置完動(dòng)畫可以刪除。以上的滾動(dòng)動(dòng)畫制作只是我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，也許您還有更好的方法，歡迎與我交流。
最后說(shuō)說(shuō)如何將做好的動(dòng)畫渲染成影像文件，使任何觀看者不用安裝solidworks而用普通的播放軟件就能收看作好的動(dòng)畫。點(diǎn)擊animator工具欄中的錄制動(dòng)畫按鈕，進(jìn)入錄制動(dòng)畫對(duì)話框。先為你的動(dòng)畫命名，保存類型為microsoft AVI文件。在圖像渲染器欄中選擇photoworks緩沖區(qū)，這樣animator在渲染動(dòng)畫時(shí)就會(huì)使用photoworks為裝配體設(shè)置的材質(zhì)，燈光，背景，增加動(dòng)畫的效果。屏幕大小可任意選擇，但是越高的分辨率渲染越慢，一般800X600即可。每秒的動(dòng)畫片數(shù)默認(rèn)為7.5，這個(gè)速度產(chǎn)生的效果比較差，電視的幀數(shù)在25-30幀左右，這是最好的效果，太高也沒(méi)有意義，以我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)15幀應(yīng) 是個(gè)底線。點(diǎn)擊保存，會(huì)彈出視頻壓縮對(duì)話框，可以使用計(jì)算機(jī)中安裝的壓縮程序?qū)?dòng)畫進(jìn)行壓縮。在壓縮程序下拉框中可以看見(jiàn)本機(jī)的已有的壓縮程序,這里選用microsoft video 1進(jìn)行壓縮，每（K）幀數(shù)改為與動(dòng)畫幀數(shù)相同，其他選項(xiàng)采用默認(rèn)值就行。一般不要采用全幀（非壓縮），這樣會(huì)占用大量的硬盤空間，我曾試過(guò)這種方式，結(jié)果一段15秒的動(dòng)畫占用了800M空間。另外如果您的計(jì)算機(jī)中安裝了divx mpeg4解碼器，可以采用這種方式壓縮，與microsoft video 1相比，同等畫質(zhì)的動(dòng)畫占用的空間更小。好了，經(jīng)過(guò)一番努力和漫長(zhǎng)的等待，動(dòng)畫渲染完成，快打開(kāi)看看吧。
最后需要說(shuō)明：在錄制動(dòng)畫以前，先按一下“第一張動(dòng)畫片”按鈕，這樣保證先渲染動(dòng)畫的第一幀，而不是先渲染當(dāng)前幀再開(kāi)始從頭渲染。 以上是使用animator制作動(dòng)畫的基本方法，還有幾點(diǎn)在這里一并說(shuō)明： |
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