3DSMax三维设计的基本概念

为了使读者能快速了解使用3DS Max进行三维设计的整个流程，下面将介绍3DS Max三维设计的一些核心概念。在3DS Max中，与三维设计相关的概念很多，如：对象的概念、建模的概念、参数修改的概念、材质贴图的概念、层级的概念、三维空间与动画的概念、外部插件的概念、后期合成与渲染的概念等。

1.对象的概念

对象的概念是3DS Max软件的核心基础，3DS Max是开放的面向对象的设计软件，从编程的角度讲，不仅创建的三维场景、灯光镜头、材质编辑器属于对象，甚至贴图和外部插件也属于对象。通常将视图中创建的几何体、灯光、镜头及虚拟辅助物体称为场景对象，将菜单栏、下拉框、材质编辑器、编辑修改器、动画控制器、贴图和外部插件称为特定对象。

（1）面向对象性。如果3DS Max的对象被看作是能够选中并对其进行操作的所有部件，那么，面向对象的意义在于创建的对象有自我感应能力，只有合法的操作处于可用状态，不可用的操作要么隐藏在界面之外，要么是灰色显示。3DS Max采用了面向对象编程（OOP），极大地提高了用户的工作效率。面向对象的另一个重要功能是用户界面随操作的改变而随时发生变化。

（2）对象的参数化。在进行三维设计时，精确确定对象的各种属性是非常重要的，3DS Max提供了强大的精确定义或修改对象参数的功能。参数化设计极大地加强了3DS Max的三维建模、模型修改和三维动画制作能力。一般应尽量保留3DS Max对象设计过程中的所有参数属性，多数操作并不丢失对象的历史参数属性，丢失对象参数属性的操作有：联结其他对象、分解对象、将对象转换成NURBS曲面、将对象输出为其他格式文件等。因此，必须确保以后不再调整对象的参数属性再进行上述操作。

（3）对象的合成。合成对象是3DS Max三维设计过程中最常使用的命令之一，即将两个或两个以上的对象进行结合，组成新的参数化对象，同时对新合成对象中每一个对象的参数仍可进行编辑或修改。3DS Max中有7种标准合成对象：连接对象、放样对象、型合成对象、布尔对象、变形对象、一致性对象和发散对象。

（4）主对象与次对象。主对象是指用Create命令面板的各种功能创建的带有参数的原始对象，主对象的产生只是动画制作进程中的第一步。主对象的类型包括二维形体、放样路径、三维造型、运动轨迹、灯光、摄像机等。次对象是指主对象中可以被选定并且可操作的组件，最常见的如组成形体的点、线、面和运动轨迹中的关键点。其他类型的次对象还有网格或面片对象的节点、边和面，放样对象的路径及截面形状，布尔运算和变形操作的目标，NURBS对象的控制点、控制节点、导入点、曲线、表面等。在3DS Max中，次对象还可拥有自己的次对象，层级越丰富所塑造的形体越精致，因此，在编辑修改中设计者能够充分发挥想象力而不受层级关系的限制。所有的次对象都能通过Modify（修改）命令面板的Sub-Object（次物体对象）选项进行操作。

（5）对象属性和对象数据流。所有对象都有唯一的属性，属性与基本对象的参数无关，与编辑修改器或变形的结果无关。对象属性包括对象名、线框颜色、分配的材质和阴影投射能力等。对象的属性大多可以在Object Properties对话框中显示或设置。对象数据流供编辑修改器、变形变换、空间扭曲和对象属性共同作用以定义和显示场景中的对象。对象数据流使操作步骤合理化、秩序化，使每一步操作在下一步操作开始之前按照正确的顺序完成。对象属性和对象数据流的作用明显，但通常不在视窗中显示。对象通常显示为由灯光、摄像机、材质和合成效果共同决定的视窗效果。灯光、摄像机和材质等对象不属于几何体的范畴，它们中的大多数能够在视窗中显示，本身受对象数据流的作用。3DS Max的动画功能非常强大，因为它有多种设置动画和创建对象的方法。把参数、编辑修改器、贴图、空间扭曲、甚至灯光环境设置成动画的能力为设计者提供了无尽的想象空间。

2.建模的概念

使用3DS Max进行三维设计，首先应该创建用于动画和渲染的场景对象。3DS Max可供选择的建模方法很多，通过这些建模方法创建的对象仅是为进一步编辑加工、变形、变换、空间扭曲及其他修改手段所做的铺垫。

（1）建模方式。除了常用的基础造型外，3DS Max有三种建模方法，即：多边形建模、面片建模及NURBS建模。学会每一种方法的工作原理及其优缺点，对三维建模很有必要，最关键的是要明确在给定的条件下哪种方法最有效。三种建模技术在功能上各不相同，但是在3DS Max中不能孤立地对待它们，最好将几种方法结合起来使用，如混合使用多边形建模及NURBS建模会产生意想不到的效果。多边形建模适用于建筑模型、会消耗更多的计算机资源、不太适合低细节的有组织网格；面片建模适合于平滑或有机表面的模型，对大多数复杂模型都适用，通过表面近似特征改变层的细节；NURBS建模方法是目前最流行的技术，广泛应用于工业造型和动画制作，NURBS建模最适合创建精细的光滑的流线型模型。

（2）空间扭曲。空间扭曲是3DS Max对物体进行特殊效果动画制作的一种方式，虽然空间扭曲能够像编辑修改器一样改变对象的内部结构，但它的效果却决定于对象在场景中的变换方式。一般情况下，编辑修改器和空间扭曲的作用效果是相同的。如果想使对象发生局部变化，且该变化依赖于在数据流中其他的操作时，应使用编辑修改器。如果想使许多对象产生全局效果，且该效果与对象在场景中的位置有关时，则要使用空间扭曲。使用空间扭曲可以模拟环境效果和外力作用。可以将空间扭曲想象为一个作用区域，它对区域内的对象产生影响，对象移动所产生的作用也发生变化，区域外的其他物体则不受影响。

（3）布尔运算。布尔运算是利用两个物体相叠加生成新的造型，因此，新的三维模型与两个原始模型的形状以及叠加的位置紧密相关。3DS Max和AutoCAD的布尔运算工作原理是一样的，不同之处在于3DS Max能够将布尔运算的操作物体保存在编辑器堆栈中，并且可以将布尔运算对象参数的调整值设置到关键帧来实现动画，这在水利水电工程施工模拟动画制作中经常用到，具体操作将在后面章节中作详细介绍。3DS Max下的布尔运算同样有三种类型：

1）Union（并集）。将两个物体合并为一个，去掉重叠的部分，同时将两个物体交界的网格线连接起来，去掉多余的面。

2）Subtraction（差集）。第一个物体减去与第二个物体相交的部分，同时去掉第二个物体。在此运算中，鼠标首先单击的物体为第一个物体。

3）Intersection（交集）。将两个物体重叠的部分保留下来，其余部分去掉。

进行布尔运算有时不一定能得到正确结果，如果运算不能正确执行，需要对两个物体的相对位置变化一下，以得到正确的运算。这就需要在进行布尔运算之前，首先使用Edit（编辑）／Hold（暂存），暂存一下场景，操作失败时可用Edit（编辑）／Fetch（恢复），恢复原来的状态。另外，两个物体进行布尔运算的结果是一个新的三维模型，要想保留两个原始物体，必须先进行复制。

（4）克隆对象。在3DS Max中，几乎可以将任何对象克隆。克隆是Copy（复制）、Instance（实例复制）和Reference（参考复制）三种复制操作的通称。以下是复制、实例复制和参考复制的定义：

1）Copy（复制）。把所定义对象拷贝一份。一旦拷贝复制完成，则源对象和它的复制品就相互独立为两个物体，它们唯一的不同是名称的不同。

2）Instance（实例复制）。一种把同一个对象定义在多个地方的技术。几乎所有的事物都可以在3DS Max中被实例复制。

3）Reference（参考复制）。类似于实例复制，但有一个区别是使用参考复制时如果改变源对象则所有参考物体都将改变。

3.参数修改的概念

三维建模过程中需要对三维模型进行反复的修改，才能完成最终的模型。3DS Max提供了功能强大的Modify（修改）命令面板，如图2-9所示，通过修改模型参数，可以将对象进行弯曲、锥化、倾斜、扭曲、伸缩、波浪或熔化变形处理。

图2-9　编辑修改器

（1）编辑修改器。编辑修改器是最常用最基本的建模工具。主对象建立以后可以对其多次使用编辑修改器，编辑修改器产生的结果与使用顺序相关，与对象在场景中的位置和方向无关。编辑修改器既可作用于整个对象，也可作用于对象的某个部分。编辑修改器产生影响的效果与应用顺序有关，因此建模计划是很重要的，建模之前需要考虑以什么步骤完成建模任务，或者说如何最佳地组合编辑修改器，制订建模计划可以避免对模型不必要的重复修改，从而提高建模效率。

（2）修改器堆栈。在3DS Max中，Modifier Stack（修改器堆栈）是用来存放所有编辑修改操作历史的仓库，它的作用远远超出仓库的作用。熟练使用编辑修改器堆栈非常重要，可以大大提高三维设计效率。在建模过程中，每一个对象的每一步操作都保存在编辑修改器堆栈的下拉式列表中，可以通过它快速访问、调整或删除以往的操作。编辑修改器堆栈有以下的功能按钮：

1）Pin Stack（钉住堆栈状态）。冻结堆栈的当前状态，使得能够在变换场景对象的情况下，依旧保持原对象的编辑修改器的激活状态。

2）Active／Inactive（激活／不激活切换）。确定当前编辑修改器的结果是否沿编辑修改器的传递途径传递。如果不激活，编辑修改器仅对几何体的Gizmo框产生影响，对几何体不施加影响。

3）Show End Result（显示最后结果）。显示对象在所有的调整器施加后的效果，不考虑在堆栈中的位置。如果关闭此按钮，物体显示当前调整器加上去的变化。

4）Make Unique（使独立）。使对象关联编辑修改器独立。

5）Remove Modifier（删除编辑修改器）。从堆栈中删除选择的编辑修改器。删除当前编辑修改器的结果如同该修改器从未用过，而其他修改器不受影响。

6）Edit Stack（编辑堆栈对话框）。单击该按钮弹出Edit Modifier Stack对话框，用于管理编辑修改器。堆栈中的最初条目即最底下的一个不受Edit Modifier Stack对话框的影响，也不能被改名或删除。这一项是几何体的类型，改变基本对象的类型名字可能会引起混乱。

4.材质贴图概念

在3DS Max中三维建模完成以后，需要给物体的表面或里面赋予不同的特性，这个过程称为给物体赋材质，它可使网格对象在着色时以真实的质感出现。材质的制作可在材质编辑器中完成，然后需要指定到场景中特定的物体上才起作用。现实物体的表面除了质感还有丰富的纹理和图像效果，这就需要用不同的贴图类型来实现。可以对构成材质的大部分元素指定贴图，例如可将Ambient、Diffuse和Specular用贴图来替换，也可以用贴图来影响物体的透明度、自体发光品质等。贴图也是表现模型细节并减少建模工作量的一种有效手段。

（1）材质编辑器。材质编辑器窗口如图2-10所示。材质编辑器分为两部分，上半部默认为6个样本视窗，内有6个样本球、垂直和水平工具栏、名称栏、当前材质的各种控制钮。材质和贴图是可以有多个层次的，但不管处于什么层次，上半部一般保持不变。材质编辑器的下半部为各种卷展栏，包括Basic Parameters（基本参数）、Extended Parameters（扩展参数）、Maps（贴图），材质编辑器下半部的内容随材质层次的不同而改变。

图2-10　材质编辑器

（2）基础材质。基础材质是指赋予对象光特性而没有贴图的材质，该类材质渲染速度快、内存占用少。现实生活中，Ambient（环境反射）、Diffuse（漫反射）、Specular（镜面反射）三种基本反射特性是材质本身即拥有的，平时看到的颜色通常是光照在物体上反射回来的，通常称为阴影色、固有色和高光色。

1）Ambient代表材质阴影部分反射的颜色。在样本球中它指绕着圆球右下角的深红色部位。

2）Diffuse代表反射直射光的颜色。在样本球中是左上方及中心附近看到的主要颜色。

3）Specular代表物体高光部分直接反射到人眼的颜色。在样本球中反映为球左上方白色聚光部分的颜色。如果对基础材质不满意，可通过调整RGB或HVS来调整这三种光色。单击三种颜色设置旁边的任何一个颜色块即可进入Color Selector（颜色选择器）对话框。

（3）贴图类型。现实生活中单一颜色的物体很少，大部分具备丰富的表面纹理，因此需要给对象贴图。在3DS Max中包括二维贴图和三维贴图。

二维贴图包括：

1）Bitmap（位图）。最常用的一种贴图类型，可支持多种格式的文件。

2）Checker（棋盘格）。产生两色方格交错的图案。

3）Gradient（渐变）。可选任意三种颜色进行渐变，有直线渐变和放射渐变两种效果。

4）Adobe Photoshop Plug In Filter（Photoshop滤镜类型）。利用滤镜产生的图案作为对象的贴图。

5）Adobe Premiere Video Filter（Premiere滤镜类型）。主要用来制作动画材质。

三维贴图非常丰富，主要包括：

1）Cellular（细胞）。能形成细胞状效果，用于Bump（凹凸）贴图。

2）Dent（凹痕）。形成风化腐蚀效果。

3）Noise（加噪）。将两种颜色进行随机混合，形成无序云彩效果。

4）Splat（油彩）。类似油彩飞溅般的独特贴图类型。

5）Marble（大理石）。用于大理石制作。

6）Wood（木纹）。用于木纹制作。

7）Water（水）。结合Bump（凹凸）贴图可产生真实的水纹特效。

8）Falloff（衰减）。产生由明至暗的衰减。

9）Flat Mirror（镜面反射）。产生平面反射效果。

10）Mask（罩框）。以图像作为罩框给对象盖上一层薄膜，黑白度决定透明度。

11）Mix（混合）。有合成图像和罩框的双重作用。

12）Output（输出）。对某些无输出设置的贴图是个弥补。

13）Planet（行星）。产生类似行星表面的图案效果。(www.xing528.com)

14）Raytrace（光线跟踪）。与反射贴图或折射贴图结合使用，非常真实地产生反射折射效果，但渲染时间大大增长。

15）Reflect／Refract（反射／折射）。效果不如光线跟踪，但时间短。

16）Smoke（烟雾）。产生无序烟雾特效。

17）Speckle（斑纹）。两色杂斑纹理效果的贴图。

18）Stucco（泥灰）。泥灰剥落效果，结合Bump（凹凸）贴图使用。

19）Vertex Color（顶点颜色）。指定给可编辑的网格，有色彩绚烂的效果。

20）Composite（合成贴图）。将多个贴图相重叠，以Alpha贴图通道或输出值决定透明度。

21）Particle Age（粒子寿命）。同粒子结合使用，可设置三种不同颜色或贴图到粒子束中。

22）Particle Blur（粒子模糊）。以粒子速度决定模糊度。

（4）贴图坐标。二维贴图的使用需要配合贴图坐标，要使带贴图的材质能正确反映到场景中，就需要为对象指定贴图坐标。三维贴图有不同于二维贴图的贴图系统，主要依据物体的尺寸大小确定。

设定贴图坐标的常用方法有下面三种：

1）标准贴图方式。在每个标准贴图的创建参数卷展栏中，设置Generate Mapping Coords（自动生成贴图坐标）选项，会自动生成适合的贴图坐标。因为贴图坐标需要额外的内存，所以只在需要的时候设置该项。一般情况下，使用该项比较方便，它对一个确定的模型只有一种设定的方式。

2）UVW Map（UVW贴图）。该贴图修改功能可以从多种贴图坐标系统中选择一种贴图方式，或自行设定并修改贴图坐标在物体上的位置，并且可对贴图坐标的变换设置关键帧来制作动画。U、V、W代表贴图坐标的三个坐标轴，分别平行于三维空间所使用的X、Y、Z坐标轴。该贴图方式应用很广。

3）对特别的物体使用特别的贴图坐标。如对Loft Object这样的三维造型物体，3DS Max提供了内在的贴图坐标选项，用于沿其长度和圆周方向定义贴图坐标。

使用贴图材质一般都需要设定贴图坐标，但有三种情况例外：

1）Reflection（反射）或Refraction（折射）贴图不需要贴图坐标，而是使用Environmented Mapping System（环境贴图系统），它们的位置是在着色场景时根据世界坐标系统确定。

2）3DProcedural Maps（三维贴图）不需要贴图坐标，它们的贴图坐标是根据物体的局部坐标系在程序中生成的。

3）Face-mapped（面贴图）不需要贴图坐标，因为贴图直接放在组成几何体的每个平面上。

（5）贴图文件格式。贴图材质支持的文件格式有很多种，如：tga、bmp、gif、psd、cel、gif、jpg、flc、fli等。在材质编辑器Bitmap Parameters卷展栏中点Bitmap（位图）按钮，即可在文件对话框中选择相应格式的图形文件。后面章节将要介绍Photoshop软件，其功能就是用来制作和修改贴图文件。

实际上只有三种贴图类型使用位图的颜色信息，它们是Ambient、Diffuse和Specular贴图。其他的贴图如Opacity、Shininess、Shin、Strength、Bump等是采用位图的亮度信息，不考虑颜色信息，但由于位图的颜色对贴图材质的亮度起作用，所以仍然作为颜色贴图使用。也就是说，使用位图的颜色信息是在物体上表现出影像的本来面目，而使用强度信息是表现出位图上的灰度特征。

（6）复合材质。在3DS Max中，除了标准材质，其余大部分都是复合材质，复合材质允许包含一个或一个以上的子材质。复合材质最重要的类型有：

1）Double Sided（双面）材质。将不同的材质指定到物体表面的每一个面中，即正面接受一种材质，反面接受另一种材质。

2）Blend（混合）材质。可将两个材质混合在对象的表面上，它的设定类似于双面材质设定，可以生成两种子材质混合参数变化的动画。

3）Matte／Shadow材质。该材质不作为一种材质进行渲染，是3DS Max中唯一没有材质或贴图分支的类型，只覆盖它赋予的表面，其效果是消掉后面的任何几何体，并且显示背景图案。

4）Multi／Sub-object（多重子物体）材质。可以对同一个对象的子级添加不同材质，应用该材质的前提是需要用Editable Mesh修改器对模型对象的不同区域设定不同的ID值。

5）Raytrace（光线追踪）材质。一种全新的材质，它不但包括了标准材质的所有特性，而且能真实反映光线的反射和折射效果，虽然需要较多渲染时间，但对于高真实感的渲染来说是必要的。

6）Top／Bottom（顶底）材质。可以赋予对象顶部和底部不同的材质。

5.层级的概念

在3DS Max中，层级概念十分重要，几乎每一个对象都通过层级结构来组织。层级结构中的对象遵循相同的原则，即层级中较高一层代表有较大影响的普通信息，低一层的代表信息的细节且影响力小。层级结构可以细分为对象的层级结构、材质贴图的层级结构、视频后期处理的层级结构。层级结构的顶层称为根，即World。3DS Max的层级结构如图2-11所示。

图2-11　3DSMax的层级结构

（1）对象的层级结构。在3DS Max中，有其他对象连接其上的对象称为父对象，父对象以下的对象均为它的子对象。3DS Max可以对单独物体的运动做到精确的定义，但是，如果要制作一个有关节的复杂物体的运动，那么定义其每一部分的运动是无法想象的。然而，将对象依据由上至下进行层次树连接就可解决此问题。层次树连接可以将多个对象按一定的关系逐层连接起来，然后可以对每个对象作限定约束来实现复杂物体的关联运动。层次树连接具有两项功能：

1）允许用某类相连的集合模拟现实世界，例如在水利水电工程施工中，可以模拟施工机械的工作情景等。

2）帮助定义复杂运动的物体，如漫游动画中摄像机按某个特定路线运动。

（2）材质贴图的层级结构。小型软件基本没有材质贴图的层级结构，只允许用单张贴图做纹理映射，而3DS Max则有多个贴图通道，每个通道都允许有不同类型的贴图，由多层结构来组织定义。有多个贴图通道同时作用于对象表面可以形成丰富、逼真的材质。材质贴图的层级结构的最上层支持基本的材质名及类型。某些材质包含多种子材质，其子材质也拥有多个子材质。简单的位图在层级结构的最底层，提供贴图输出及坐标的细节；Standard标准材质类型位于层级结构的最底层，提供颜色及贴图通道等材质的细节。标准材质也能拥有多层级结构，不过与贴图类型有关，比如Mask就可包含多个子贴图。

（3）视频后期处理的层级结构。3DS Max的Video Post视频后期处理也是通过层级结构进行组织的，其作用是将动画片段、图像和摄像机视图渲染合成为一个动画系列。组成Video Post的要素称为Event（事件），包括：图层、过滤器、图像和场景事件。顶层事件称为Queue（队列），与其他层级结构不同，顶层队列可有多个事件。3DS Max中Video Post的事件在创建后可进行复制、关联复制及参考复制。

6.三维动画的概念

建模、材质贴图、层次树连接都是为动画制作服务的，3DS Max本身就是一个三维动画制作软件，因此，三维动画制作是3DS Max的核心任务。利用3DS Max制作三维动画需要将关键点规定出来，关键点就是重要的位置、动作，电脑会根据这些关键点计算出每个动作的中间过渡状态。通过在一些帧的画面中对物体进行Move、Squash、Rotate、Morph等处理来实现动画制作，这些帧通常被称为关键帧。

（1）动画的持续时间。一般情况下，动画制作的长短以帧数计算，制作多少帧根据场景描述的需要而定。单击动画时间控制按钮可弹出Time Configuration（时间及帧率选择）对话框，如图2-12所示。Time Configuration对话框可设置Frame Rate（帧率），它用来定义每秒播放的帧数（帧／秒），包括四个选项：

图2-12　Time Configuration对话框

1）NTSC制式。应用在美国和日本的视频标准，规定帧率是30帧／秒。

2）Film胶片。帧率是24帧／秒。

3）PAL制式。用在我国及欧洲国家的视频标准，帧率是25帧／秒。

4）Custom用户自定义。可以自定义任何需要的帧率。

（2）关键帧。制作动画时，打开Animate按钮，并在除0帧以外的其他帧设定动作，就可产生动画的效果，这些帧和第0帧就会自动变成关键帧。可以在Track View（轨迹显示）中看到对这些关键帧操作的结果，并对它们进行调整。

（3）动画控制器。控制物体运动轨迹形式的组件称为动画控制器。在默认状态下，控制器总是将新增加的关键点设成光滑的切线类型。动画控制器实际上就是决定以何种方式在每一帧动画中决定物体的状态，因为在动画制作时仅仅设置了关键帧，而只有经过调整才能得到一个轨迹平滑的动画。在创建一个物体时，3DS Max就为它指定了默认的Transfrom（变换）控制器，对动态的参数（包括初次使用的动态参数），也指定了附加的控制器。控制器的种类有以下几种：

1）Linear Controller（线性控制器）。它使每个关键帧之间的功能曲线为直线。当想让所有变换关键点之间的功能曲线为平滑的或需要一个连续的、自然的运动时，使用该控制器。

2）TCB Controller（TCB控制器）。提供功能曲线上关键点之间的Tension（张力）。

3）Continuity（连续）和Bias（偏置）控制器。提供类似Bezier控制器的曲线，但没有切线类型和切线控制手柄，它使用数值来调整Tension、Continuity、Bias参数。

4）Path Controller（路径控制器）。允许分配一个曲线作为轨迹，以使物体沿这条路径前进。可在Track View和Motion命令面板中设置此控制器。

5）List Controller（列表控制器）。它不是一个具体的控制器，而是含有一个或多个控制器的组合。

6）Noise Controller（噪声控制器）。产生一个随机值，可在功能曲线上看到波峰及波谷。

7）Expression Controller（表达式控制器）。允许使用数学表达式来控制物体的参数，如长、宽、高或控制变换及修改功能的值。

8）Look At。执行一个物体所有的变换控制，然后强迫这个物体Look at（面向）另一个物体。

（4）虚拟对象。虚拟对象是可以作为动画辅助对象的非渲染对象。虚拟辅助对象的主要用途是帮助创建复杂的运动，以及构建复杂的层次。由于在渲染的场景中看不到虚拟对象，因此，它们是偏移关节、对象之间的连接器，以及用于处理复杂层次的控制柄的理想之选。一般将复杂运动划分为简单组件能使返回和编辑动画变得更容易。例如，假设要设置围绕场景移动的反弹球动画，可以通过利用很多帧，在整个场景上正确将其定位来制作球的动画。缺点是返回及调整反弹的高度或球通过场景的路径非常困难。必须在很多帧上编辑球的运动才能进行非常简单地更改。使用虚拟对象可以使这个问题迎刃而解，所采用的方法是将运动划分为两个简单的组件：一个组件是球的反弹；另一个组件是通过场景的路径。

（5）正向运动。Forward Kinematics（正向运动）的概念是：子对象的运动跟随着父对象的运动，而子对象按自己的方式运动时，父对象不受影响。通过将复杂对象的各组成部分按一定的关系逐层连接起来，形成Hierarchy Linkage（层次树连接）。层次连接以一个树形结构呈现，通常树只有一个主干，有许多支干，在层次连接中有两类对象：一类是父对象；一类是子对象。父对象可以有许多子对象，而子对象只能有一个父对象。在3DS Max中，连接的效果会因正向运动（Forward Kinematics）还是反向运动（Inverse Kinematics）而不同。系统的默认连接是正向运动。

（6）反向运动。Inverse Kinematics（反向运动）是父对象跟随子对象运动的系统。Inverse Kinematics在3DS Max的动画制作中占有特殊且非常重要的作用。当对象从父对象到各层级子对象被连接在一起后的新对象称为Chains（链）。在系统默认的正向运动状态下，移动父对象则所有子对象跟随移动，而移动子对象则父对象没有反应。但在很多情况下需要子对象运动时父对象产生平滑的反向运动，以制作真实的动画效果。