本书首先介绍动作捕捉的相关概念与基础知识，以及使用动作捕捉技术制作三维动画的流程，同时也对MotionBuilder软件的基本操作进行讲解； 然后按照动画制作的流程，逐步说明如何基于MotionBuilder软件和相关的动作捕捉设备来制作三维动画，以及制作过程中的各种方法与技巧。

书中运用了典型的案例，全面、系统地介绍了动画角色的处理、演员动作的拍摄、动作捕捉数据与角色的结合、各种后期处理的方法与技巧，以及材质渲染等，旨在帮助读者理解并掌握使用MotionBuilder这一主要工具，创作出生动、逼真的动作捕捉动画。

全书共分为14章，其中第1~5章主要介绍动作捕捉以及MotionBuilder软件的基础知识，第6~14章则按照动作捕捉制作动画的流程依次介绍相关的方法与技巧。

本书适合作为高等院校数字媒体、动画、影视等专业本科生、研究生的教材。此外，本书也将引领动画爱好者进入动画制作的台前幕后，了解并掌握动画制作的相关知识与技能。

一、 为什么要写本书

动作捕捉技术已经在影视动画、游戏等领域得到广泛的应用，而利用动作捕捉技术来制作三维动画也因设备门槛的降低，变得越来越普及。它可以有效地填补传统动画制作方法中的一些不足，实用性日益增强。

在使用动作捕捉技术制作动画的流程中，目前最主要的工具就是MotionBuilder软件。但是市场上关于MotionBuilder软件的教材却凤毛麟角，除极少数外文版教材外，很难找到有价值的资源，而国内开设有相关课程的院校却不在少数。本书的推出，将打破动作捕捉相关课程无教材可用的僵局。

动作捕捉设备的价格一般比较昂贵，不少院校也因此没有购置动作捕捉设备，进而无法开设相关课程。本书的侧重点在如何制作动画，绝大多数流程是使用MotionBuilder软件而非动作捕捉设备，并且MotionBuilder软件是通用软件，而动作捕捉设备则会出现不同厂商、不同品牌的产品使用流程各不相同。因此，即便没有动作捕捉设备，也可结合配套中的相关资源来进行学习。从而大大降低开设动作捕捉相关课程的门槛。 

二、 内容特色

使用动作捕捉技术来制作动画，需要一系列软件的协同处理，本书以动画制作的流程为线索，对动作捕捉技术、MotionBuilder软件以及动作捕捉设备操作等进行了全面、详细的阐述。读者通过书中的案例可快速上手，通过学习可以获得熟练的动画技能与高超的使用技巧。

与同类书籍相比，本书有如下特色。

1. 逻辑严密，条理清晰

作为读者，最担心的就是一本书逻辑混乱，从而导致阅读困难。本书内容涉及MotionBuilder软件、动作捕捉技术和动画制作等，三者看似孤立，实则统一。本书的目的是教会读者如何制作动画，而动作捕捉技术和MotionBuilder软件则是制作动画的方法和手段，这是本书一再强调的概念。有了清晰的概念，相信即便不能让读者事半功倍，但至少不至于事倍功半。

2. 案例丰富，内容翔实

本书的重点是制作动画，因此所有的内容最终都落实到制作上来。如何制作，仅有方法没有案例是无法掌握的。因此本书运用了大量丰富的案例，并辅以相关的电子资源，让读者真正做到即学即用，从而体会到学习的乐趣。通过案例了解操作方法，可以做到举一反三。

3. 资源丰富，注重交互

配套资源下载

 提供教学课件，请到清华大学出版社本书页面下载。

 提供案例工程文件和相关素材，请扫描此处二维码下载。

 配套微课视频，扫描书中二维码即可观看相应的视频内容。书中共有60个微课视频，共计160分钟。

三、 结构安排

本书主要介绍基于MotionBuilder的动作捕捉动画制作的相关知识，共14章，内容包括动作捕捉技术的概念与分类、动作捕捉系统制作动画的流程、MotionBuilder简介与基本使用方法、MotionBuilder动画基础、角色处理、演员动作的拍摄、动作捕捉数据和角色的结合、各种后期处理的方法与技巧，以及材质渲染等。本书所有案例资源都可从清华大学出版社网站（www.tup.com.cn）下载。

四、 读者对象

 对MotionBuilder、动作捕捉以及三维角色动画感兴趣的读者； 

 数字媒体、动画、影视等相关专业的本科生、研究生； 

 动画制作从业人员。

五、 致谢

感谢清华大学出版社对本书出版的支持。

感谢三峡大学计算机与信息学院对本书的支持。

感谢数字媒体教学团队，特别是王俊英老师对本书的支持。

感谢我的家人，本书的出版离不开家人给予我的支持，特别是我的妻子和孩子。

由于编者的水平和经验有限，加之时间比较仓促，疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正，可发送邮件到workemail6@163.com。

编者

2019年2月

第1章概述 / 

1.1什么是动作捕捉 / 

1.2动作捕捉技术的发展历史 / 

1.3动作捕捉技术的分类 / 

1.3.1机械式 / 

1.3.2声学式 / 

1.3.3电磁式 / 

1.3.4光学式 / 

1.3.5惯性式 / 

1.4动作捕捉技术的应用 / 

第2章使用动作捕捉技术制作动画的流程 / 

2.1动画角色和场景的建立 / 

2.2角色蒙皮 / 

2.3动作拍摄 / 

2.4动画处理 / 

2.5渲染输出 / 

第3章MotionBuilder简介 / 

3.1MotionBuilder基本介绍 / 

3.2安装MotionBuilder软件 / 

3.2.1MotionBuilder安装软硬件要求 / 

3.2.2MotionBuilder安装步骤 / 

3.3启动与关闭MotionBuilder / 

3.4MotionBuilder的工作界面 / 

3.4.1菜单栏 / 

3.4.2Viewer窗口 / 

3.4.3Character Controls窗口 / 

3.4.4Transport Controls窗口 / 

3.4.5Navigator窗口 / 

3.4.6Key Controls窗口 / 

3.4.7Animation Layerss窗口 / 

3.4.8Resources窗口 / 

3.5MotionBuilder的基本设置 / 

3.5.1参数设置 / 

3.5.2交互模式 / 

3.6MotionBuilder软件布局设置 / 

3.7MotionBuilder的视图与显示模式 / 

3.7.1View设置 / 

3.7.2Display设置 / 

第4章MotionBuilder基本使用方法 / 

4.1文件操作 / 

4.2MotionBuilder与其他软件的数据交换 / 

4.3视图调整 / 

4.3.1旋转视图 / 

4.3.2平移视图 / 

4.3.3推拉视图和缩放视图 / 

4.3.4转动视图 / 

4.3.5ViewCube / 

4.3.6SteeringWheels / 

4.4对象基本操作 / 

4.4.1选择对象 / 

4.4.2选择模式 / 

4.4.3Translate / 

4.4.4Rotation / 

4.4.5Scale Uniform / 

4.4.6状态栏 / 

4.4.7Properties窗口 / 

4.4.8参照模式 / 

4.4.9Object Mode / 

第5章MotionBuilder动画基础 / 

5.1Transport Controls窗口 / 

5.2Key Controls窗口 / 

5.2.1Menu / 

5.2.2Key Interpolation Type菜单 / 

5.2.3Keying Mode菜单 / 

5.2.4Layer菜单 / 

5.2.5Keyframe buttons / 

5.3制作关键帧动画 / 

5.3.1为普通对象添加关键帧动画 / 

5.3.2使用FCurves窗口制作关键帧动画 / 

5.3.3在FCurves窗口中调整关键帧插值与切向 / 

第6章角色处理 / 

6.1在Maya中为角色添加骨骼蒙皮和权重 / 

6.1.1添加骨骼 / 

6.1.2设置蒙皮和权重 / 

6.2非标准命名骨骼的角色化 / 

6.2.1调整角色的姿势 / 

6.2.2建立骨骼映射 / 

6.2.3使用Character Definition窗口定义角色 / 

6.3标准命名骨骼的角色化 / 

6.4角色控制 / 

6.4.1创建控制器 / 

6.4.2角色动作分类 / 

6.4.3Pin工具 / 

6.4.4Stance Pose / 

6.4.5Pose Controls / 

6.4.6Character Extension / 

第7章演员动作的拍摄 / 

7.1Vicon T Series设备简介 / 

7.2Vicon Blade软件简介 / 

7.3系统校正 / 

7.3.1校正摄像机的位置 / 

7.3.2校正摄像机的参数 / 

7.4演员贴点 / 

7.5建立演员骨骼文件 / 

7.5.1建立拍摄文件 / 

7.5.2动作采样的录制 / 

7.5.3数据重建 / 

7.5.4导入骨骼模板 / 

7.5.5计算演员骨骼 / 

7.6正式拍摄 / 

7.7数据处理与导出 / 

第8章动作捕捉数据和角色的结合 / 

8.1角色和拍摄数据的导入 / 

8.2过滤动作捕捉数据 / 

8.2.1Butterworth / 

8.2.2Constant Key Reducer / 

8.2.3Cut / 

8.2.4Key Reducing / 

8.2.5Peak Removal / 

8.3定义角色 / 

8.4用拍摄数据驱动角色 / 

8.5烘焙数据 / 

8.6删除多余数据 / 

8.7多个角色的处理 / 

8.8仅有Marker点的动作捕捉文件处理 / 

8.8.1创建Actor并与Marker点匹配 / 

8.8.2映射Marker点到Actor / 

8.8.3Actor驱动角色 / 

第9章动画层 / 

9.1动画层简介 / 

9.2Animation Layers窗口 / 

9.3Animation Layers菜单 / 

9.4使用动画层修正动画 / 

9.5动画层的合并 / 

第10章创建约束 / 

10.1约束分类 / 

10.2添加约束 / 

10.3约束设置 / 

10.4约束应用 / 

第11章Story / 

11.1Story窗口简介 / 

11.2Story工具 / 

11.3在Character Animation Track中进行动作剪辑 / 

11.4在Character Animation Track中进行动作连接 / 

11.5在Character Animation Track上编辑片段 / 

11.6使用Subtrack进行动作编辑与合成 / 

11.7使用Command Track和Constraint Track来控制对象 / 

11.8使用Shot Track来实现机位切换 / 

11.9Video Track和Audio Track / 

第12章面部表情动画 / 

12.1头部模型要求 / 

12.2使用关键帧来制作面部表情动画 / 

12.3使用动作捕捉来制作面部表情动画 / 

12.3.1面部表情捕捉 / 

12.3.2导入动作文件 / 

12.3.3添加Actor Face并建立映射 / 

12.3.4使用Actor Face驱动角色面部表情动画 / 

12.4使用声音来驱动面部表情 / 

12.4.1制作语音表情 / 

12.4.2添加Voice Devices / 

第13章灯光与材质 / 

13.1Lights / 

13.1.1Custom Light / 

13.1.2Global Light / 

13.1.3添加和设置Lights / 

13.2Shaders / 

13.2.1Shaders类型 / 

13.2.2为模型添加和设置Shaders / 

13.3Surfaces / 

13.3.1Materials / 

13.3.2Texture / 

第14章动画的导出和渲染 / 

14.1MotionBuilder渲染设置 / 

14.2视频压缩选项 / 

14.2.1AVI格式 / 

14.2.2MOV格式 / 

14.2.3SWF(Flash)格式 / 

参考文献 / 

（1）在结构上以动画制作的流程为主线，以MotionBuilder软件操作为主要内容，深入浅出地讲解了如何使用MotionBuilder作为主要工具来制作动作捕捉三维动画的方法和技巧。全书结构严谨、通俗易懂，注重即学即用。

（2）动画的制作离不开角色和场景的搭建，因此读者应在学习了相关的基础知识之后再使用本书。

（3）讲究学有所得，注重培养学生的动手能力，以及分析问题和解决实际问题的能力。

（1）在结构上以动画制作的流程为主线，以MotionBuilder软件操作为主要内容，深入浅出地讲解了如何使用MotionBuilder作为主要工具来制作动作捕捉三维动画的方法和技巧。全书结构严谨、通俗易懂，注重即学即用。

（2）动画的制作离不开角色和场景的搭建，因此读者应在学习了相关的基础知识之后再使用本书。

（3）讲究学有所得，注重培养学生的动手能力，以及分析问题和解决实际问题的能力。