Inventor Studio使用教程(2)

2013-05-21  by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM  来源:仿真在线

Inventar Studia是随Autodesk Inventor R10发布的一个新功能它作为Inventor R10的一个附加模块提供了如下功能;对Inventor创建的零件及装配件进行动画渲染,生成具有真实效果的渲染图片及组件动画效果的多媒体文件。
何璐*郁亦男  来源:万方数据

四、动画特征
   
这一章将详细介绍动画渲染功能的另一块—动画功能。动画特征分为:零部件动画、约束动画、淡显动画、用户参数动画,以及照相机(视尾)动画。最后,为了真实模拟出物体的运动效果,通过与渲染特征结合起来,将动画渲染成一组连续的图像结果或是动画多媒体又件。下面,笔者先简单介绍一下动画特征的主要功能概要。

---动画时间轴:控制动画时间的轴,可以在时间轴上对已创建的动画进行编辑,对设置好的动画进行预览等。

---零部件动画:通过对零部件运动(移动/旋转)的设置,控制其在一段时间内完成其运动动画。

---淡显动画:通过多零部件透明度的控制,使得一个或多个对象在一段时间内改变其本身的透明度的动画效果。

---约束动画:与装配环境下的约束功能结合,对约束值改变过程设置动画,以达到使象运动或生成效果的动画。

---用户参数动画:与零部件环境和装配环境下设置的用户参数结合,对其值的改变进行动画的设置,以达到物体本身受该参数控制部分的动画。该功能仅对用户参数有效。

---照相机(视角)动画:通过对视尾x换的控制进行动画设置,生成视免变换的动画效果。该功能当且仅当在又档中已创建了一个照相机视尾时有效。

---渲染动画功能:与渲染图像功能类似,唯一不同的是多了输出又件指足储存路径属性页。该功能可对一组或多组动画进行渲染而达到模拟对象运动的真实效果。

注意:零部件动画、约束动画和淡显动画只能与装配件配合使用,对零部件文件无效。

下面我们通过另一个实例来学习动画特征功能。如图1是一个机械手的模型装置,我们要利用动画特征功能来让它完成汉诺塔的游戏。

图1 机械手模型

    1.动画时间控制轴
   
点击动画时间轴按钮,屏幕的右下尾弹出动画时间轴对话框,点击展开操作编辑器按钮,整个动画时间轴就完整地呈现出来(如图2)。它分为四个部分:“回放控件”,“时间轴”,“动画浏览器”和“时间栅格”。

    动画时间控制轴的功能将和下面其他几个动画功能结合起来讲解。

图2 动画时间轴对话框

2.约束动画

这个机械手是由底座、肩、大臂、小臂、手腕、手指等多个零部件装配而成的,每一个零件都有各自的动作。我们先来做大臂的动画:在图形窗口中右击大臂零件,在下拉框中选择“在浏览器中查找”,这时浏览器中选中了文件“Robot——大臂:1",点开文件前的“+”号,展开节点。右击第一个子节点“大小臂尾度ani",在右键菜单中选择动画约束(如图3),弹出动画约束对话框(如图4),激活指定约束值d0=,在值前面的输入框里输入“85.OOdeg",说明把约束尾度由原来的“60deg”改变到“85deg"。然后激活“自上个操作的开始时间”,在按钮“结束时间”后输入“2s",确足并退出。

图3 约束下拉菜单


图4 动画约束对话框

    用同样的万法设置底座、肩、小臂、手腕、手指等各个零部件的约束动画,它们的设置数值分别如下:
   
    Robot——大臂:1
    大小臂尾度:Os~2s为60deg~85deg,2s~2.5s为85deg~91deg,3s~5s为91deg一93deg。

    肩臂夹尾:Os~2s为一45deg~-50deg,2s~2.5s为-50deg~-55deg3s~5s为-55deg~-45deg。

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

    腕转尾ani:0s~2s为Odeg~36deg,3s~5s为36deg~54.5deg。

    Robot——腕:1
    指旋转ani:Os~2s为90deg~Odeg。
   
    腕转尾ani:同“Robot一小臂:1”的腕转尾变化。

    Robot——肩:1
    肩臂夹尾:同“Robot一大臂:1”的肩臂夹尾变化。

    Robot——指:2
    指旋转any:同”Robot-腕:1”的指旋转变化。

    Robot——指气缸:1
    指开合ani:2s~3s为35mm~lOmm,7s~7.5s为lOmm~25mm。

    Robot——指活塞:1
    指开合ani:同“Robot一指气缸:1”的指开合。

3.动画零部件
   
因为红色方块和第一个汉诺塔的中心柱子有同心轴的约束,现在要把红色万块移到第二个柱子上去,就必须先解除这个约束,方法如下:

在浏览器中右击“Plate-Small:l”下的“插入:12",在右击菜单中选择“动画约束”,再在弹出的动画约束对话框中点击按钮“抑制约束”,然后确足并退出。接着我们就可以设置这个红色万块的动画了,右击“Plate-Small:1",在下拉菜单中选择“动画零部件”(如图5),系统将弹出动画零部件对话框(如图6),在“距离”前的输入框里输入“137mm",再激活时间下的“指足开始时间”按钮,在下面的按钮“开始时间”后输入“3s",在按钮“结束时间”后输入“5s"。

图5 零件下拉菜单

图6 动画零部件对话框

做到这一步,0秒到5秒之间的动画就完成了,这个过程是通过大臂、小臂的转动,把手指移动到第一个汉诺塔上万后,抓住最上面的红色万块并提到最高点。

下面是机械手抓住红色方块一起平移到第二个汉诺塔柱子那边,把红色万块套在第二根柱子上。方法如下:

在浏览器中右击“Plate-Small:l",在右击菜单中选择“动画零部件”,系统将弹出动画零部件对话框,在“距离”前的输入框里输入“470mm"。在时间下激活“指定开始时间"按钮,在下面的“开始时间”后输入“5s",“结束时间月”后输入“7s",点击“确足”并退出。再次重新打开这个动画零部件对话框,设置时间为“7s~7.3s",距离为“451",选择“确足”并退出。

在浏览器中右击“Robot——底座:1”下面的“整体移动ani”,在右击菜单中选择“动画约束”,在弹出的动画约束对话框中,时间设为:5s~7s,值的变化为:lOmm~460mm。选择“插值”属性页,三个输入框里的百分比分别设置为:0%,70%,20%,点击“确定”并退出。再次以同样的方法设置“Robot一底座:1”下面的“整体移动ani”在“7.3s~8.5s“这段时间,值的变化为:460mm~lOmm。

再用同样的方法设置“Robot——地面:1”下的“整体移动ani",数值也相同。

    4.淡显动画
   
在浏览器中右击“Robot一指外壳:1”选择“动画淡显”,弹出动画淡显对话框,在值前面的输入框中输入“5(或是将滑块拖到5%)”,时间设为:1s~2.5s。重新打开一次,时间设为:3s~6s,数值设为:5%~100%,选择确定。

然后用同样的方法设置“Robot一指气缸:1”和“Robot——腕a"。其中:

    Robot一指气缸:1
    褪色度:1s~2.5s为100%~5%,3s~5s为5%~100%。

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

说明:淡显动画仅对装配件有效,其主要是对一个或多个零部件进行透明度变化的动画设置。通过对话框上的滑块或编辑框的输入控制零部件的透明度。

注意:淡显动画不能通过动画时间轴的控制直接在图形窗口中预览,只能在动画渲染生成的结果中看到。

5.照相机(视角)动画

下面是设置照相机动画,也就是视尾动画。

在图形窗口空白处(或是浏览器中的照相机节点上)右击的下拉菜单中选择从视图创建照相机,这时图形窗口正中间出现一个对应的视尾图形(右击这个视尾图形可编辑视尾范围和角度),浏览器中的照相机下面出现一个“Cameral"。右击“Cameral”选择动画照相机命令,弹出动画照相机对话框,设置时间为0s~3s,点击“定义”前的按钮,又弹出一个“照相机:Cameral”的对话框,设置旋转尾度为“-85.27",拖动缩放下的滑块至恰当范围,这里输入框对应的数值为“33.71",“确足”退出。再次以同样的万法设置照相机动画,在5s}8s的时间里,旋转尾度为2.13deg ,缩放尾度为33.71deg,确定退出。

    说明:照相机动画功能仅对拥有照相机的装配件或零件有效。每次的动画设置只能对一个照相机进行操作。它通过对照相机视尾的控制从而控制其动画效果。

到这里,用机械手来做汉诺塔游戏的第一部分动画就完成了,实现了把第一个红色万块从一根柱子上移动到另一根柱子上去。汉诺塔的游戏大家应该都很熟悉,按照前面的万法移动另外两个方块,最后按原来的大小排列顺序套在第三根柱子上就成功了。后面的步骤类似前面的做法,这里不作一一讲解了。

6.渲染动画
   
所有的设置完成后点击“渲染动画功能”,在弹出的渲染动画对话框中有三个属性页(见图7):渲染动画功能的“常规”和“质量”属性页与“渲染图像”的功能一致,在这里我们设置输出图片的大小为800X600;输出属性页中,选择“视频格式”,指定保存路径,“指定的时间”范围为0s~35s,帧频为30,勾选“启动播放器”,最后选择“渲染”按钮,弹出视频压缩格式对话框(Video compression ),如图8所示。通过下拉列表选择一种压缩格式后开始渲染。

图7 渲染动画对话框

图8 视频压缩格式对话框

    说明:渲染动画功能是对创建好的动画进行渲染,生成一组连续的图像或模拟物体运动的多媒体又件。渲染动画命令的调用有两条途径,一种是直接沙面板工具栏上调用,第二即是从动画时间控制轴上调用。

注意:只有设置好保存的路径之后才能进行渲染,若没有指足路径直接渲染,则会弹出要求设置保存路径的对话框。

    五、结束语
   
IS的出现,为工。ven七。:增加了一个重要的实用功能,精彩的静态渲染和动画制作,为Inventor设计结果的可视化和润色,提供了可能。

在后面接续的几期中,将分别对静态渲染和动画制作的详细功能作介绍。

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