基于ＦＬＡＳＨ動畫技術(shù)制作機(jī)械制圖課件的探討

摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，多媒體技術(shù)已廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域。文章分析了機(jī)械制圖課程中看圖的特點(diǎn)，并結(jié)合《看組合體視圖》課件的制作，從三投影面的旋轉(zhuǎn)、投射線的投射和物體再現(xiàn)等方面，介紹了應(yīng)用Fｌａｓｈ動畫技術(shù)制作機(jī)械制圖課件的方法和技巧。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；Ｆｌａｓｈ；動畫；課件

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益普及，應(yīng)用多媒體課件輔助教學(xué)成為現(xiàn)代教師必備的教學(xué)手段。而Flash是目前最流行的動畫制作軟件之一，使用Flash動畫技術(shù)制作的多媒體課件進(jìn)行教學(xué)，能將教學(xué)中抽象、微觀和宏觀的知識，以動畫的形式表現(xiàn)出來，提高學(xué)生對內(nèi)容的理解和認(rèn)識，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。但由于Flash軟件主要用于網(wǎng)絡(luò)動畫的制作，目前對面向機(jī)械類課程教學(xué)的課件制作方面的研究較少，這為許多教師應(yīng)用Ｆlash動畫技術(shù)制作機(jī)械制圖課件帶來了一定的障礙，更造成了部分教師對Flash產(chǎn)生畏懼感，不愿意去學(xué)習(xí)和使用。本文結(jié)合筆者用Flash制作的《看組合體視圖》的多媒體課件，介紹在制作機(jī)械制圖Flash課件時(shí)常用的動畫技術(shù)和制作過程，希望能起到拋磚引玉的作用。

教材分析

看組合體視圖既是機(jī)械制圖教學(xué)中的重點(diǎn)，又是機(jī)械制圖教學(xué)中的難點(diǎn)。如圖1所示看圖是由圖到物，2D到3D相互轉(zhuǎn)換的抽象思維過程，采用Flash課件制作看圖的動畫過程，形象生動，快速培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，強(qiáng)化了學(xué)生構(gòu)思物體的能力。

看圖過程和動畫設(shè)計(jì)

（一）看圖過程

旋轉(zhuǎn)歸位使V面保持不動，將俯、左視圖所在的H、W面分別繞X、Z軸旋回到三個(gè)投影面相互垂直的原始位置。

投射線投射由各視圖向空間引投射線，即將主視圖上各點(diǎn)沿投射線向前拔出，將俯視圖上各點(diǎn)沿投射線向上升起，將左視圖上各點(diǎn)沿投射線向左橫移，直至同一點(diǎn)的三投射線相交。

物體再現(xiàn)空間三投射線相交的點(diǎn)即是物體上所有的點(diǎn)，將各點(diǎn)連線即得物體的形狀。至此完成看圖的整個(gè)過程。

（二）動畫設(shè)計(jì)

結(jié)合看圖過程，利用動畫完成投影面的旋轉(zhuǎn)，投射線的投射及物體的再現(xiàn)，并通過按鈕實(shí)現(xiàn)動畫的播放和停止。

flash動畫技術(shù)

制作Flash動畫應(yīng)具備五種重要的元素，那就是場景(Scene)、圖層(Layer)、幀(Frame)、組件(Symbol)和劇本。在動畫制作方面主要是逐幀動畫、形變動畫、運(yùn)動動畫、色彩動畫和遮罩動畫。在交互方面可以采用按鈕和基于Actionscript腳本語言的行為動畫。下面先介紹一下制作機(jī)械制圖課件常用到的幾種動畫技術(shù)及特點(diǎn)。

逐幀動畫在Ｆｌａｓｈ制作中，一幀對應(yīng)著一幅畫面，逐幀動畫就是改變連續(xù)幀內(nèi)容的過程。即每一幀的畫面都會有所變化的動畫（如圖２所示）。動畫的制作幀代表著時(shí)間，不同的幀即不同的時(shí)間，畫面隨著時(shí)間的推移逐個(gè)出現(xiàn)，就成了動畫。當(dāng)然，由幀組成的動畫是通過時(shí)間軸面板實(shí)現(xiàn)的。本例中的整個(gè)看圖過程共用了１３０幀完成。應(yīng)該說幀越多，制作的動畫效果連續(xù)性越好，越細(xì)膩，給人的感覺就越逼真。但是利用逐幀制作動畫，工作量相對會比較大。

形狀補(bǔ)間動畫形狀補(bǔ)間動畫是指形狀逐漸發(fā)生變化的動畫，一般稱為變形動畫。在Ｆｌａｓｈ中，只需創(chuàng)建關(guān)鍵幀上不同形狀的對象，在兩個(gè)關(guān)鍵幀上設(shè)置了形狀補(bǔ)間動畫后，即可產(chǎn)生中間一系列的變形。變形動畫的對象，主要是直接在工作區(qū)中繪制的圖形。如果要對其他元件、成組對象、文字對象和位圖對象進(jìn)行變形動畫，則需要將其分離或取消成組后才行。這里需要指出的是形狀補(bǔ)間動畫在運(yùn)行過程中形狀的變化可能會散亂，這時(shí)需要把指針指到第１關(guān)鍵幀上，利用修改菜單下的形狀選項(xiàng)中的添加形狀提示進(jìn)行變形前后位置的標(biāo)識。

運(yùn)動補(bǔ)間動畫運(yùn)動補(bǔ)間動畫中使用的對象是元件、成組后的矢量圖、可編輯文本或其他導(dǎo)入的素材對象。利用運(yùn)動補(bǔ)間,可以使上述對象產(chǎn)生位置、大小或旋轉(zhuǎn)的動畫,對于導(dǎo)入的元件還可以產(chǎn)生顏色的變化,如淡入、淡出的動畫效果。運(yùn)動補(bǔ)間在每層中只能用于一個(gè)對象,如果需要在同一個(gè)文件中實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同對象的運(yùn)動,可以使用多個(gè)層來實(shí)現(xiàn)多個(gè)對象的運(yùn)動補(bǔ)間。

基于機(jī)械制圖課程的特點(diǎn)，制作的動畫多數(shù)是讓圖形對應(yīng)的元素規(guī)范地旋轉(zhuǎn)、移動、縮放，為了保證變形前后對圖形的要求，我們常采用形狀補(bǔ)間動畫完成。

動畫的制作過程

（一）素材的收集與準(zhǔn)備

動畫需要的素材如圖３所示，主要包括背景圖片、按鈕、三投影面、立體圖及其對應(yīng)的三視圖。其中，背景圖片、按鈕、三投影面可以在Fｌａｓｈ界面下完成，而立體圖及其對應(yīng)的三視圖，由于Fｌａｓｈ繪制３Ｄ圖及規(guī)范的２Ｄ圖的功能相對較差，所以，我們可以利用繪圖軟件進(jìn)行造型、畫圖，然后將其圖片以元件的形式存放到Fｌａｓｈ庫中。

（二）動畫制作過程

三視圖及投影面的旋轉(zhuǎn)歸位 對于本例中的投影面旋轉(zhuǎn)歸位既可以利用逐幀動畫完成又可以利用形狀補(bǔ)間動畫快速完成。下面主要介紹一下利用形狀補(bǔ)間動畫特作的過程。首先，如圖４中在時(shí)間軸上插入Ｖ面、Ｈ面和Ｗ面３個(gè)層，將指針指到第１關(guān)鍵幀上創(chuàng)建已分離的投影面及主、俯、左視圖；其次，在相應(yīng)層上的第４５關(guān)鍵幀上創(chuàng)建變形后的圖形，即利用變形面板中的傾斜命令將俯視圖旋轉(zhuǎn)－６０度，將左視圖旋轉(zhuǎn)４２度（如圖５所示），將它們與主視圖對齊；最后，利用形狀補(bǔ)間動畫完成兩個(gè)關(guān)鍵幀的動畫過程。拖動時(shí)間軸觀察動畫效果，發(fā)現(xiàn)中間的變化過程出現(xiàn)了不規(guī)則的變形，這時(shí)需要把指針指到第１關(guān)鍵幀上，利用修改命令下的形狀中的添加形狀提示，如圖４左視圖上的呈黃色的ａ、ｂ、ｃ等提示符號，將這些提示符放置在圖中的端點(diǎn)位置處，然后再將指針指到第４５關(guān)鍵幀上，這些提示符號此時(shí)呈綠色疊在一起，依次選中，調(diào)整到其在變形前后的對應(yīng)位置上。

投射線的投射 如圖６所示，首先，在時(shí)間軸上再插入Ｖ面投射線、Ｈ面投射線和Ｗ面投射線３個(gè)層，將指針指到第４６關(guān)鍵幀上，在旋轉(zhuǎn)歸位后的主、俯、左三視圖各線段的對應(yīng)端點(diǎn)上畫短線，以表示投射線初始狀態(tài)；然后將指針指到第８０關(guān)鍵幀上，利用Fｌａｓｈ的任意變形工具，將短線拉長到指定位置處，最后利用形狀補(bǔ)間動畫完成動畫制作。

物體再現(xiàn)如圖７所示，在時(shí)間軸上插入立體圖層，將指針指到第８１關(guān)鍵幀上，將元件庫中的實(shí)體圖片調(diào)入場景中，與三面空間投射線的交點(diǎn)位置對應(yīng)。為了形象地體現(xiàn)物體的再現(xiàn)過程，先將第８１關(guān)鍵幀圖片顏色的Ａｌｐｈａ處理成５０％，使圖形變淡；然后在第１１０關(guān)鍵幀處將圖片顏色的Ａｌｐｈａ處理成１００％，使圖形清晰起來。

動畫播放整個(gè)動畫的制作過程基本結(jié)束，我們還需要設(shè)計(jì)控制動畫播放的環(huán)節(jié)，F(xiàn)ｌａｓｈ給出了按鈕和程序控制，這里采用了按鈕的控制方式。我們可以從公用庫中選擇按鈕的形狀。如圖８所示，在時(shí)間軸上插入按鈕層，在第１關(guān)鍵幀上，將按鈕調(diào)入場景中。然后對按鈕進(jìn)行動作設(shè)置，這里我們應(yīng)用ｆｌａｓｈ中簡單的Ａｃｔｉｏｎｓｃｒｉｐｔ腳本語言設(shè)置按鈕動作。

應(yīng)用Flash動畫技術(shù)制作的機(jī)械制圖課件，能夠做到圖文并茂、生動活潑、高度交互，對提高課堂教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量十分有效。筆者結(jié)合《看組合體視圖》的Flash多媒體課件制作，介紹了在制作機(jī)械制圖Flash課件時(shí)常用的動畫技術(shù)和制作過程，并對逐幀動畫、形變動畫、運(yùn)動動畫關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討，相信對機(jī)械類課程Flash課件的制作具有參考價(jià)值。

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作者簡介：

代美泉（1974—），西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械制圖。