第三章 MAYA关键帧技术在毕业设计作品中的运用
3.1 《跆拳道竞技动作》简介
《跆拳道竞技动作》是竞技艺术与三维动画技术的完美结合。通过将跆拳道的基本动作与当下最流行的三维动画技术相结合，为观众呈现了符合技术要求的精彩的动作集锦。
在情节设计上，作品包括跆拳道表演、基础动作和实战对抗三大部分，《跆拳道竞技动作》通过对角色的肢体动作进行设计，来表现跆拳道竞技的艺术特点。本文之所以采用武术中的竞技动作作为关键帧技术的分析对象，是因为在角色的肢体动作中，竞技动作设计的专业性对动画师的动作把握提出了很高的要求。而跆拳道又是竞技中比较常见的动作种类，在以制胜得分为目标的前提下，无论是它的攻击还是防守动作都对角色的身体协调性的把握和平衡性的控制有极高的要求，且身体姿态极具表现力。因此跆拳道动作对于关键帧技术的研究具有较高的价值。
作品内容整体包括三大部分:跆拳道之武、跆拳道之道、跆拳道之战，具体内容包括多种实战动作、腿法以及步法（图3-1）。作品通过借助关键帧技术充分体现了跆拳道运动的精髓，是一次意义重大的尝试。
图3-1 跆拳道竞技动作作品体系
3.2《跆拳道竞技动作》作品制作
3.2.1动作参考
为了使作品能够表现跆拳道武术动作的真实性，同时使得姿势美观与动作流畅，笔者通过网络搜索图片与视频、图书馆查阅跆拳道规则专业书籍以及咨询相关从业人员等方式研究了大量精彩的现实环境中的竞技片段。最终摘取出能够体现跆拳道武术精髓的动作画面（图3-2）。
图3-2 竞技画面
3.2.2关键帧动作的提取
动作参考的选取标准有很多，除了从技术角度考虑动作的造型设计，还应当从跆拳道武术竞技角度考虑竞技动作本身的特点，以下是提取关键帧pose的几个标准：
脚步动作的改变是提取关键帧最重要的标准
通过对跆拳道特点的分析，笔者发现跆拳道主要以腿法的快速进攻为主，几乎没有任何实质性的拳法和摔法。跆拳道的优点就是灵活多变的步法和柔韧快速的腿法。因此，在跆拳道对抗中，笔者将角色步法的改变与腿部动作的变化作为提取关键帧的标准之一。
通过对原视频动作的仔细观察，选手的脚从地面多次快节奏移动的瞬间，以及脚部离开地面抬腿攻击对方的瞬间均可以作为关键帧参考。为了体现跆拳道动作的灵活性以及对抗的真实性，笔者在制作过程中充分捕捉了角色脚部动作的快速变化。腿部动作的时间间隔非常短，甚至达到在一秒内有三次动作变换。
手部动作的改变
在视频制作中，人物的动作以腿部的移动为主，兼控制手以保证平衡，因此，手部发生改变的几个时间点也是保持身体重心的时刻，反映出角色在对抗中的重心状态的调整。
躯体转身动作
在对抗中，角色需要通过多次转身与飞起来攻击对方或躲避对方的攻击，为了体现出其不意的效果，角色在转身的同时往往伴随有腿部踢向空中的动作，这同时也体现了跆拳道的腿法的灵活性。角色躯体倒地也常常意味着对抗的结束，因此应当作为关键帧的重要参考。
双方动作的接触点
在对抗中，双方肢体接触的瞬间往往会伴随力的传递作用，攻击的一方的输出力由于受到对方的刻意抵挡会突然终止，防守的一方由于受到迎面而来的力躯体会下意识地后退以增加缓冲空间，减少受到的攻击力的伤害。双方肢体接触瞬间发生了力量转移，这一时间点的动作应当作为参考[8]。
3.2.3关键帧动作的实地制作
为了便于调节动作，笔者将躯体分为躯干和四肢两大部分。在制作跆拳道动作动画之前，有必要对跆拳道的动作特点有一定的了解，以下是笔者搜集的关于跆拳道动作特点的描述：
腿法为主，拳脚并用：由于比赛的需要、规则的限制以及跆拳道进攻方法的特点，跆拳道技术以腿法为主，以拳法为辅。因此，就攻击范围和攻击力量而言，腿部打击远远超过拳击攻击，而拳击运动通常侧重于防御和阻挡。
强调速度力量与效果：动作以击破为测试功力的手段：要求速度快、力量大、击打效果好
以刚制刚，方法简练：受跆拳道的精神影响，运动员在比赛当中多是直击直打；接触防守、躲闪技术运用得比较少，进攻都采用直线连续进攻，以连贯快速的脚法组合击打对手。防守多采用格挡技术或采取以攻对攻和以攻代防的技术[9]。
在动画制作的过程中，以上3点对作品在表现跆拳道的艺术特点方面起到了很大的指导作用。除此之外，跆拳道分为实战姿势、步法、手法、腿法四大基础动作，实战对抗则是将以上四种基础动作相互结合的结果，具有良好的艺术观赏性。
为了避免上文所涉及的动画制作的普遍问题，笔者在制作过程中时刻考虑动作的可信度、力度与速度以及节奏感。运动状态分析：在竞技过程中，角色始终处于高度紧张的氛围中，运动状态既不是匀速也不是相对静止，而是方向随机的快速移动。受力情况分析：竞技选手在防守时主要会受到对方腿部的攻击力，在攻击时会受到对方手部的格挡力。对加速减速的实时分析：实战中的腿法和手法速度极快，处于高速运动；而在动作表演时，动作处于急加速运动。对力量传递的实时分析：双方对抗的过程中，腿部击中对方头部得分最高（5分），因此，作为攻方，会尽力用腿部攻击对方头部，作为守方，会尽力保护头部以免受攻击。因此，力量传递主要发生在头部和腿部之间。
在调节动作的过程中，应当采取主次分明的原则，先整体后局部的策略。躯干通常是整个身体的重心，肢体的大范围变化需要躯干作为支撑。在调节的过程中，应当首先根据参考动作，在不同的时间点确定躯干的空间位置，之后再调节肢体的细节动作。在调节的过程中，笔者发现跆拳道选手的躯干的垂直方向的变化范围较大，弹跳性能极其发达。这就要求动画师能够精确地把握躯干的变化情况。
图 3-3躯干位置的调节
调节完成躯体的大概位置之后，肢体的调节主要是包括手部和腿部。作为一项有固定规则的体育运动，跆拳道腿部有很多标准的动作，如前踢、滑步、在制作过程中应当考虑动作的专业性。肢体的运动状态主要包括格挡和攻击。在调节肢体动作之前，应当考虑所调节的动作是攻击动作还是防守动作。
3.3动作制作遇到的特殊问题
3.3.1关键帧的预备动作
在《动画师的生存手册》一书中作者对预备动作进行了深入解读，“预备动作的作用是强调将要发生什么，观众看到预备动作就知道将要发生什么，他们便会和我们一起来预备”[10]，预备动作是人类肢体行为中不可缺少的一部分，几乎所有的行为都存在预备动作。例如走路、跳舞。同时，在早期传统二维动画作品中特别重视预备动作对于故事情节的预告，让人对于故事角色的动作节奏有把握感，例如迪士尼早期动画角色唐老鸭、米老鼠的大部分动作几乎都有预备动作的身影，如图 3-4。笔者在进行实际动画制作的过程中也有深刻的体会，例如，在单人进行基本动作的表演中可以看出。
图 3-4 过度夸张的预备动作
然而，在双人对抗的实战动作中，实际情况却出现了分歧，主要有以下三点：
首先，预备动作对快节奏的动作把握具有消极影响。若在对抗过程中进行预备动作的频繁插入反而会让竞技的节奏不再紧张从而失去对观众的吸引，预备动作的出现犹如一块海绵突然减慢时间列车的速度，试想观众在欣赏双方快节奏对抗的过程中一定不希望出现预备动作来打断表演。
其次，过于夸张的预备动作虽然对观众把握角色的动作的预期趋势以及对于表现动作的滑稽性具有一定的帮助，但是，它却不可避免的忽视动作的真实感，这也是笔者在观看早期动画例如《足球小子》的疑问，因为在类似的作品中对于预备动作的描绘发挥到极致，却难说真实。因为在现实过程中预备动作确实存在，但是并没有极大的动作幅度，而早期的大部分动画都把预备动作做的夸张甚至虚假。而这一点在竞技对抗中尤其明显：试想，在拳击场上一方一定不会给对方留下充足的动作预备时间，同时一方也不会过度发出预备动作从而暴露自己的真实意图，在以制胜为主要目标的实战对抗中，不必要的预备动作几乎没有。
此外，比起预备动作所带来的确定性，观众更想要看到的是弱化预备动作之后所带来的不确定性。究其原因在于竞技选手对于动作的把握远高于常人，如果轻易让普通观众通过预备动作看出其运动轨迹岂不尴尬。因此，竞技动作制胜的一击往往都在意料之外，这在作品中的对抗中也可以体现出来。因此，不确定的动作应该是竞技动作的常态。
最后，笔者得出的结论是在三维动画时代，以预备动作为代表的特写镜头数量大大下降，取而代之的是描绘完整动作过程的全景镜头的数量大大上升，至于预备动作以及细节动作只会作为全局画面的一部分而不再需要单独列出。主要原因在于动画制作技术的进步与个人艺术审美能力的提高：在技术不发达的二维动画时代，动画师仅仅通过几个预备动作的特写加上真实动作的绘制就可以描绘一个动作过程，因而他们突出对于预备动作的过度应用却忽视了动作过程的完整性与真实性。换句话说，传统动画描绘的是动作片段而不是完整的动作过程，对于竞技动作的表现始终欠缺一点。究其原因，传统的动画师需要在纸上绘制所有画面。由于对工作量的考量，需要纠结于中间画的绘制以及究竟是一拍一好还是一拍二更好，同样地，他们不得不通过预备动作的强调来表现动作。在三维动画时代，我们不再需要预备动作的特写来烘托故事情节，取而代之的是基于逐帧计算地对动作过程的完整还原。
需要说明的一点是，笔者并不否认预备动作始终是动作制作需要遵守的规则，笔者想要表达的是以预备动作为代表的特写镜头是二维动画时代的画面主体，二维动画时期的预备动作是夸张的甚至失去真实感的。在三维动画时代不再需要通过过于夸张的预备动作来表现故事情节，而是回归到自然状态下的动作。
3.3.2关键帧的动作曲线
当所调节的关键帧动作的运动轨迹始终无法达到理想状态时，我们需要运用动作曲线或者叫动作切线来进行调节。动画学者王强、项阳在《浅谈 maya 动画曲线的概念及在动画中的应用》[11]一文中对动画曲线做了简明扼要的介绍，他指出为了保证关键帧姿势的过渡流畅需要对关键帧以及中间帧的动画曲线进行调整。Maya软件提供了多种实用的曲线工具，如 spline（样条曲线），clamped（夹具曲线），linear（线性直线）flat（平直曲线）stepped（步进曲线）plateau（稳定曲线）。
笔者在制作过程中发现：在竞技动作各帧之间的变化幅度不是特别大、动作过渡比较平和的情况下，采用样条曲线所调节出来的动作比较理想，例如，生活中比较常见的太极拳动作大部分就适用于该曲线。在实地制作的过程中，角色在进行跆拳道慢动作分解表演时的动作通常需要使用上述曲线。
图 3-5 样条曲线示例
在时间间隔较小同时动作幅度较小的情况下应当采用夹具曲线。笔者认为夹具曲线的意义在于弥补样条曲线对于细微动作的过度刻画方面的不足。例如在走路的动作设计中，人们在落脚与抬脚的时间段，我们的动作不需要做出幅度过大的效果。在进行跆拳道对抗动作制作时，腿部与地面接触的过程中通常需要用到上述曲线。
图 3-6 样条曲线与夹具曲线的区别
在时间间隔极短而动作改变的频率极大时，采用线性曲线较为理想。在实战对抗的动作设计时，快节奏的脚步变动往往直接使用线性曲线。线性曲线可以突出动作的随机性以及环境氛围的紧张性与双方对抗的激烈性。
图 3-7 样条曲线与线性曲线的区别
平直曲线与样条曲线类似，都是为了让动作过渡更加流畅，细微的区别在于样条曲线在极限位置的形状是弧形的而平直曲线是平的。在进行跆拳道教学动作的步伐节奏设计时比较实用，原因在于与实战状态相比，单人表演时的角色处于放松状态，更容易做出过渡流畅的标准竞技动作。步进曲线与稳定曲线在竞技动作的设计中涉及不多，不做过多的阐述。
图 3-8 平直曲线与样条曲线的区别