4 三维动画 三维动画是最了目了然的输出，随着计算机图形学和硬件技术的高速发展，我们己经可以用计算机生成高质量的图像来丰富我们拆装过程仿真。 4. 1 计算机动画技术 4.1.1 计算机动画的定义 简单地讲 ，计算机动画是指用绘制程序生成一系列的景物画面，其中当前帧画面是对前一帧的部分修改。动画是运动中的艺术，运动是动画的要素.当然这里所讲的运动不仅指物理学的运动，还包括虚拟摄像机的运动，纹理、色彩的变化等。所以，计算机动画中的运动泛指使画面发生改变的动作。这里所指的三维计算机动画，而非传统的卡通动画，计算机动画所生成的是一个虚拟的世界，画面中的物体并不需真正去构建，物体、虚拟摄像机的运动也不会受到计算机的限制，动画师几乎可以随心所欲地编织他的虚拟世界。 4.1.2 计算机动画的方法 从计算机图形学的角度出发，计算机动画的分类方法很多，这里将从关键帧的动画、变形物体的动画、过程动画、关节动画和人体动画、基于物理的动画等几个方面对计算机动画作一个较全面的论述[10]。 1、关键帧动画 关键帧动画是动画设计师常用的设计动画的方法，熟练的动画设计师设计关键画面，也即所谓的关键帧，然后一般的动画画面由计算机自动生成，在三维计算机动画中，中间帧的生成由计算机来完成，所用的方法为插值。图4.1所示是UG中动画帧的定义对话框[10]。
所有影响画面图像的参数都可成为关键帧的参数，如位置、旋转角、纹理的参数等。关键帧技术是计算机动画中最基本并且应用最广泛的方法。另外一种方法是样条驱动动画，在这种方法中，用户指定物体运动的轨迹，求物体在某一帧的位置。选择物体运动的轨迹一般由参数样条来表示。从原理上讲关键帧插值问题可归结为参数插值问题，传统的插值方法都可应用到关键帧方法中。为了很好地解决插值过程中的时间控制问题，UG等提出了用双插值的方法来控制运动参数。 2、变形物体的动画 一般的刚体动画，虽然也能给人带来眼花缭乱的效果，但总是缺乏生气。变形物体的动画能以形状变形来渲染某些夸张的效果，大部分变形方法与物体的表示有密切的关系，如通过移动物体的顶点或控制顶点来对物体进行变形，对于多边形表示的物体，物体的变形可通过移动其多边形顶点来达到.但是多边形的顶点以某种内在的关系相关，不恰当的移动很容易导致三维走样问题。 3、过程动画 过程动画指的是用一个过程去控制物体的动画。过程动画经常牵涉到选择体的变形。在过程动画中，物体的变形则基于一定的数学模型或物理模型。 4. 2 拆装过程仿真动画的制作 4.2.1 概述 拆装过程仿真动画的制作主要是依赖UG NX4.0中的运动仿真（CAE）模块来制作的动画。运动仿真模块是CAE应用软件，用于建立运动机构模型，分析其运动规律。运动仿真模块自动复制主模型的装配文件，并建立一系列不同的运动仿真。每一个运动仿真均可独立修改，而不影响装配主模型，一旦完成优化设计方案，就可直接更新装配主模型，以反映优化设计的结果。 4.2.2 拆装过程仿真动画的制作过程 可以认为机构是一组连接在一起运动的连杆的集合，UG可用下面3步产生一个运动仿真： 1、创建连杆 UG可在运动机构中创建代表运动件的连杆，可以是一个零件，也可以是一个部件图4.2所示是连杆的定义[10]。
2、创建运动付 UG可创建约束连杆运动的运动付。在某些情况下，可同时创建其他的运动约束特征，如弹簧、阻尼、弹性衬套各接触[11]。图4.3所示是创建运动付的对话框
3、定义运动驱动 运动驱动使机构产生运动。每个运动付可包含5种可能的运动驱动中的一种：无运动驱动、运动函数、恒定驱动、简谐运动驱动和关节运动驱动。因为在这次拆装过程仿真设计中涉及到的是摩托车拆装过程所以用的最多的是运动函数，特别是step语句。如图4.4所示
4.3 动画的导出 UG也有动画的导出，但是导出来效果不好，所以在制作了模拟摩托车工作过程、工作原理和各部件的拆卸和装配过程的三维动画时；运用录屏专家软件的功能录屏导出摩托车拆装过程的所有动画。 全部的教程下载：设计介绍(教程).rar |
