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３ＤＳＭＡＸ是最新的三维动画制作软件之一，它的最大特点是立体动画。它可以通过立体模型制作、材质和贴图类型的选择，光线的设置使立体效果更加真实。通过使用功能曲线、路径控制器、摄影机动态追踪等手段控制单个物体的运动，通过层级树来建立各物体之间的相互联系以控制多个物体的共同运动。另外，它还可以制作一些特殊效果，如使用粒子系统制作雪、冰雹、雾、夜空繁星等。
在中学地理教学中，很多内容需要立体动画演示。如月相和日月食，学生们很少见到日食、月食的情况，月相变化虽然能够看到，但对它们是如何产生的并没有一个整体认识，如果只靠抽象的讲解和平面图展示，学生们很难理解而且觉得枯燥乏味。如果使用立体动画演示，学生们就会一目了然。又如全球性大气环流，它的形成既包括近地面大气的水平运动及其偏转、高空大气的水平运动及其偏转，还包括近地面大气和高空大气之间的垂直运动，在平面图上很难表现，需要立体动画演示。再如洋流的形成，既有水平方向上的风海流、密度流，又有垂直方向上的补偿流，也需要立体动画演示。其他如气旋、反气旋的形成，海陆间水循环的形成，地壳物质循环等，使用立体动画演示都能化繁为简、变抽象为形象，既突破了教学难点又增加了学生学习地理的兴趣。
因此，运用３ＤＳＭＡＸ制作立体动画来辅助地理教学是提高教学效果的重要手段，下面就以月相和日月食立体动画的制作为例，说明运用３ＤＳＭＡＸ制作立体动画的一般步骤。
一、建立日、月、地球绕转的模拟场景
１．建立日、月、地球模型
启动３ＤＳＭＡＸ后，在３ＤＳＭＡＸ操作界面的ｃｒｅａｔｅ（建立）命令面板中选择ｇｅｏｍｅｔｒｙ选项，单击下面的ｓｐｈｅｒｅ按钮，在顶视图中建立大小不同的三个球体，分别命名为太阳、地球、月球。
２．建立地球和月球的公转轨道路径
在ｃｒｅａｔｅ命令面板中选择ｓｈａｐｅｓ选项，单击下面的ｃｉｒｃｌｅ按钮，以太阳为中心建立一个圆，命名为地球公转轨道。在选中地球的状态下，打开ｍｏｔｉｏｎ（运动）命令面板，单击下面的ａｓｓｉｇｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ按钮，打开其卷展栏，在列表中单击选择ｐｏｓｉｔｉｏｎ选项，接着单击该列表左上角的ａｓｓｉｇｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ图标按钮，打开ａｓｓｉｇｎ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ对话框，选中对话框中的ｐａｔｈ选项，单击ＯＫ退出，返回到运动命令面板。在ｐａｔｈ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ卷展栏中单击ｐｉｃｋ ｐａｔｈ按钮，然后在顶视图中单击选中地球公转轨道。这时单击动画控制区中的ｐｌａｙ播放按钮，可以看到地球在轨道上绕日运动。同理，可建成月球公转轨道。但要使该轨道绕Ｙ轴转一定角度，使其与地球公转轨道保持５度９分（近似设置）的夹角。
３．转调整
完成了上面步骤，单击动画控制区中的ｐｌａｙ按钮，可以看到，地球在１００帧内绕太阳旋转一圈，同时月球绕地球的最初位置旋转一圈，没有随地球一起运动。怎样使月球始终绕地球旋转，并在地球公转一圈时，月球绕地球公转１２圈呢？操作过程如下：（１）使月球公转轨道成为地球的子物体（即月球绕地球旋转）。使用工具栏中的ｓｅｌｅｃｔ ａｎｄ ｌｉｎｋ命令，单击月球公转轨道并拖动鼠标，将光标移到地球上放开，这时单击ｐｌａｙ播放按钮可以看到，月球始终绕着地球运动；（２）设置月球公转圈数。为了方便运动设置，可把总帧数由１００帧改为１２０帧。这可通过单击动画控制区的ｔｉｍｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ按钮，在弹出的对话框中将ｅｎｄ ｔｉｍｅ项的参数改为１２０来实现。单击工具栏上的ｏｐｅｎ ｔｒａｃｋ ｖｉｅｗ按钮，在对话框的左侧列表中单击ｏｂｊｅｃｔｓ选项左边的“?堠”，在该对话框右侧，将地球对应的范围线右端点向右拖到１２０帧处，将月球范围线右端点向左拖到１０帧处。再在左侧列表中单击月球左边的“?堠”，选中其下的ｐｅｒｃｅｎｔ选项，然后单击该对话框工具栏上的ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ按钮，在右侧可以看到月球在１０帧内的功能曲线，接着单击工具栏中的ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｃｕｒｖｅ ｏｕｔ－ｏｆ－ｒａｎｇｅ ｔｙｐｅｓ按钮，在弹出的对话框中单击ｃｙｃｌｅ选项，然后按ＯＫ键，这时可看到月球在１２０帧内的运动曲线。关闭ｔｒａｃｋ ｖｉｅｗ对话框，单击ｐｌａｙ观看运动过程可发现，地球公转一圈的同时，月球绕地球公转１２圈。
４．转设置
选中太阳，将动画帧移到１２０帧处，单击ａｎｉｍａｔｅ动画设置按钮，使用工具栏中的ｒｏｔａｔｅ按钮，将太阳绕Ｚ轴旋转一定角度（近似设置）。同理，设置月球自转，由于月球自转与公转同步，所以月球自转可设为３６０×１２＝４３２０度。接着设置地球自转，地球一天转一圈，按一年３６５天计，大约一帧转３圈。将动画帧移到１帧处，打开ａｎｉｍａｔｅ按钮，将地球绕Ｚ轴旋转１０８０度。将动画帧移到１２０帧处，打开ｍｏｔｉｏｎ命令面板， 在ＰＲＳ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ卷展栏中的ｃｒｅａｔ ｋｅｙ框中，单击ｒｏｔａｔｉｏｎ按钮，然后再单击该框下的ｒｏｔａｔｉｏｎ按钮，接着把ｋｅｙ ｉｎｆｏ里的ａｎｇｌｅ值设为３６０×３６０＝１２９６００度，关闭ａｎｉｍａｔｅ按钮，单击ｐｌａｙ观看。可以看到，由于前面月球公转轨道已和地球连在了一起，所以地球自转也带动了月球公转轨道随之旋转。怎样去掉这种旋转上的继承关系呢？选中月球公转轨道，打开ｈｉｅｒａｒｃｈｙ命令面板，单击ｌｉｎｋ ｉｎｆｏ按钮，在下面的ｉｎｈｅｒｉｔ中把ｒｏｔａｔｅ选项中Ｘ、Ｙ、Ｚ前面的对勾去掉，自转运动便设置好了。
二、材质与贴图设置
１．为太阳设材质
选中太阳，打开工具栏中的ｍａｔｅｒｉａｌ ｅｄｉｔｏｒ（材质编辑器）对话框，选中一个比较鲜艳的红色材质球，单击ａｓｓｉｇｎ ｍａｔｅｒｉａｌ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ命令按钮，将红色材质赋予太阳。然后在Ｂａｓｉｃ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ卷展栏中的ｓｐｅｃｕｌａｒ ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓ框内，将ｓｐｅｃｕｌａｒ ｌｅｖｅｌ设为１５０，ｇｌｏｓｓｉｎｅｓｓ设为９。这样，红色材质中心出现一个高光区，就作为太阳的光球层。
２．为月球设材质
参考上面步骤，为月球赋予合适的材质，可设暗褐色凹凸材质。
３．为地球设贴图材质
先设置贴图坐标，方法为：选中地球，打开ｍｏｄｉｆｙ命令面板，在ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ卷展栏中单击选择ｇｅｎｅｒａｔｅ ｍａｐｐｉｎｇ ｃｏｏｒｄｓ复选框。打开材质编辑器中的ｍａｐｓ卷展栏，单击ｄｉｆｆｕｓｅ ｃｏｌｏｒ后对应的ｍａｐ下的ｎｏｎｅ按钮，打开ｍａｔｅｒｉａｌ ｍａｐ ｂｒｏｗｓｅｒ对话框，双击右侧列表中的ｂｉｔｍａｐ项，在出现的图片文件选择框内选一幅世界地图的图片，返回材质编辑器窗口，单击ｓｈｏｗ ｍａｐ ｉｎ ｖｉｅｗｐｏｒｔ按钮，在透视图中可以看到地图材质已经贴在了地球上，单击工具栏中的ｒｅｎｄｅｒ ｌａｓｔ可观看实际效果。
三、灯光设置
为了产生日月食的效果，需要设置灯光。打开工具栏中的ｌｉｇｈｔ ＆ ｃａｍｅｒａｓ选项，单击ｔａｒｇｅｔ ｓｐｏｔ，在视图中建一盏目标聚光灯，目标指向太阳。打开ｍｏｄｉｆｙ命令面板，选中ｓｐｏｔ ｌｉｇｈｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ卷展栏中的ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ复选框。
四、日食和月食的产生
１．日食的产生
选定月球位于地球和太阳之间时的场景，将透视图改为摄影机视图，使用视图显示控制区中的各种工具进行调整，使月球正好遮住太阳的光球部分。单击工具栏中的ｒｅｎｄｅｒ ｓｃｅｎｅ按钮，在弹出的对话框中取当前视图所在帧的前后各５帧共１０帧进行着色，就可以得到日全食发生的全过程。调整月球和灯光的位置，就可以得到日偏食和日环食的发生过程。由于生成的动画文件特别小，实际使用时，可右击相应的动画文件，选择“打开”命令，然后利用动画画面中最下面的播放工具，来人为控制动画的播放和使用。
２．月食的产生
同理，选择月球位于太阳和地球一侧的场景，就可得到月食发生过程。为了更好地观察这一过程，可把地球改成透明材质，这样就能看到地球后面的月球。方法为：打开材质编辑器窗口，选中地球材质，将ｏｐａｃｉｔｙ参数的数值设为５０。
五、月相的变化
月相由满月依次变为下弦月、新月、蛾眉月、上弦月、凸月，最后再变为满月。制作步骤如下：建立一个新文件，设置一个较大的球体作为月球，在视图中设置一个目标聚光灯。打开ｍｏｄｉｆｙ命令面板，单击选中ｓｐｏｔ ｌｉｇｈｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ卷展栏中的ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ选项，然后将Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ 卷展栏中的ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ的值设为５，形成强光照射。打开ｍｏｔｉｏｎ命令面板，单击ｌｏｏｋ ａｔ ｔａｒｇｅｔ卷展栏中的ｐｉｃｋ ｔａｒｇｅｔ选项，再单击选中月球，这样，灯光将始终照射月球。再在月球外设一圆作为聚光灯的运动路径（步骤同地球公转轨道的设置）。在透视图中，使用视图工具将第０帧时的月球调整至满月状态，然后对灯光绕月球旋转一圈的过程进行着色，生成月相变化全过程的动画。对于该动画，在实际使用时，可通过巧妙地使用画面下端的逐帧播放功能，来演示月相的各种形态。
通过实例可以看到，运用３ＤＳＭＡＸ制作立体动画一般分为四个步骤：１．物体运动模拟场景的建立；２．材质和贴图的选择；３．光线的设置；４．效果的显示。这样制作出来的动画，立体效果明显、场景逼真、生动直观，能使学生们产生浓厚的学习兴趣，在愉悦的制作和欣赏过程中，轻松突破地理教学中的重点和难点。
（责任编辑付一静）
在中学地理教学中，很多内容需要立体动画演示。如月相和日月食，学生们很少见到日食、月食的情况，月相变化虽然能够看到，但对它们是如何产生的并没有一个整体认识，如果只靠抽象的讲解和平面图展示，学生们很难理解而且觉得枯燥乏味。如果使用立体动画演示，学生们就会一目了然。又如全球性大气环流，它的形成既包括近地面大气的水平运动及其偏转、高空大气的水平运动及其偏转，还包括近地面大气和高空大气之间的垂直运动，在平面图上很难表现，需要立体动画演示。再如洋流的形成，既有水平方向上的风海流、密度流，又有垂直方向上的补偿流，也需要立体动画演示。其他如气旋、反气旋的形成，海陆间水循环的形成，地壳物质循环等，使用立体动画演示都能化繁为简、变抽象为形象，既突破了教学难点又增加了学生学习地理的兴趣。
因此，运用３ＤＳＭＡＸ制作立体动画来辅助地理教学是提高教学效果的重要手段，下面就以月相和日月食立体动画的制作为例，说明运用３ＤＳＭＡＸ制作立体动画的一般步骤。
一、建立日、月、地球绕转的模拟场景
１．建立日、月、地球模型
启动３ＤＳＭＡＸ后，在３ＤＳＭＡＸ操作界面的ｃｒｅａｔｅ（建立）命令面板中选择ｇｅｏｍｅｔｒｙ选项，单击下面的ｓｐｈｅｒｅ按钮，在顶视图中建立大小不同的三个球体，分别命名为太阳、地球、月球。
２．建立地球和月球的公转轨道路径
在ｃｒｅａｔｅ命令面板中选择ｓｈａｐｅｓ选项，单击下面的ｃｉｒｃｌｅ按钮，以太阳为中心建立一个圆，命名为地球公转轨道。在选中地球的状态下，打开ｍｏｔｉｏｎ（运动）命令面板，单击下面的ａｓｓｉｇｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ按钮，打开其卷展栏，在列表中单击选择ｐｏｓｉｔｉｏｎ选项，接着单击该列表左上角的ａｓｓｉｇｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ图标按钮，打开ａｓｓｉｇｎ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ对话框，选中对话框中的ｐａｔｈ选项，单击ＯＫ退出，返回到运动命令面板。在ｐａｔｈ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ卷展栏中单击ｐｉｃｋ ｐａｔｈ按钮，然后在顶视图中单击选中地球公转轨道。这时单击动画控制区中的ｐｌａｙ播放按钮，可以看到地球在轨道上绕日运动。同理，可建成月球公转轨道。但要使该轨道绕Ｙ轴转一定角度，使其与地球公转轨道保持５度９分（近似设置）的夹角。
３．转调整
完成了上面步骤，单击动画控制区中的ｐｌａｙ按钮，可以看到，地球在１００帧内绕太阳旋转一圈，同时月球绕地球的最初位置旋转一圈，没有随地球一起运动。怎样使月球始终绕地球旋转，并在地球公转一圈时，月球绕地球公转１２圈呢？操作过程如下：（１）使月球公转轨道成为地球的子物体（即月球绕地球旋转）。使用工具栏中的ｓｅｌｅｃｔ ａｎｄ ｌｉｎｋ命令，单击月球公转轨道并拖动鼠标，将光标移到地球上放开，这时单击ｐｌａｙ播放按钮可以看到，月球始终绕着地球运动；（２）设置月球公转圈数。为了方便运动设置，可把总帧数由１００帧改为１２０帧。这可通过单击动画控制区的ｔｉｍｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ按钮，在弹出的对话框中将ｅｎｄ ｔｉｍｅ项的参数改为１２０来实现。单击工具栏上的ｏｐｅｎ ｔｒａｃｋ ｖｉｅｗ按钮，在对话框的左侧列表中单击ｏｂｊｅｃｔｓ选项左边的“?堠”，在该对话框右侧，将地球对应的范围线右端点向右拖到１２０帧处，将月球范围线右端点向左拖到１０帧处。再在左侧列表中单击月球左边的“?堠”，选中其下的ｐｅｒｃｅｎｔ选项，然后单击该对话框工具栏上的ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ按钮，在右侧可以看到月球在１０帧内的功能曲线，接着单击工具栏中的ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｃｕｒｖｅ ｏｕｔ－ｏｆ－ｒａｎｇｅ ｔｙｐｅｓ按钮，在弹出的对话框中单击ｃｙｃｌｅ选项，然后按ＯＫ键，这时可看到月球在１２０帧内的运动曲线。关闭ｔｒａｃｋ ｖｉｅｗ对话框，单击ｐｌａｙ观看运动过程可发现，地球公转一圈的同时，月球绕地球公转１２圈。
４．转设置
选中太阳，将动画帧移到１２０帧处，单击ａｎｉｍａｔｅ动画设置按钮，使用工具栏中的ｒｏｔａｔｅ按钮，将太阳绕Ｚ轴旋转一定角度（近似设置）。同理，设置月球自转，由于月球自转与公转同步，所以月球自转可设为３６０×１２＝４３２０度。接着设置地球自转，地球一天转一圈，按一年３６５天计，大约一帧转３圈。将动画帧移到１帧处，打开ａｎｉｍａｔｅ按钮，将地球绕Ｚ轴旋转１０８０度。将动画帧移到１２０帧处，打开ｍｏｔｉｏｎ命令面板， 在ＰＲＳ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ卷展栏中的ｃｒｅａｔ ｋｅｙ框中，单击ｒｏｔａｔｉｏｎ按钮，然后再单击该框下的ｒｏｔａｔｉｏｎ按钮，接着把ｋｅｙ ｉｎｆｏ里的ａｎｇｌｅ值设为３６０×３６０＝１２９６００度，关闭ａｎｉｍａｔｅ按钮，单击ｐｌａｙ观看。可以看到，由于前面月球公转轨道已和地球连在了一起，所以地球自转也带动了月球公转轨道随之旋转。怎样去掉这种旋转上的继承关系呢？选中月球公转轨道，打开ｈｉｅｒａｒｃｈｙ命令面板，单击ｌｉｎｋ ｉｎｆｏ按钮，在下面的ｉｎｈｅｒｉｔ中把ｒｏｔａｔｅ选项中Ｘ、Ｙ、Ｚ前面的对勾去掉，自转运动便设置好了。
二、材质与贴图设置
１．为太阳设材质
选中太阳，打开工具栏中的ｍａｔｅｒｉａｌ ｅｄｉｔｏｒ（材质编辑器）对话框，选中一个比较鲜艳的红色材质球，单击ａｓｓｉｇｎ ｍａｔｅｒｉａｌ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ命令按钮，将红色材质赋予太阳。然后在Ｂａｓｉｃ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ卷展栏中的ｓｐｅｃｕｌａｒ ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓ框内，将ｓｐｅｃｕｌａｒ ｌｅｖｅｌ设为１５０，ｇｌｏｓｓｉｎｅｓｓ设为９。这样，红色材质中心出现一个高光区，就作为太阳的光球层。
２．为月球设材质
参考上面步骤，为月球赋予合适的材质，可设暗褐色凹凸材质。
３．为地球设贴图材质
先设置贴图坐标，方法为：选中地球，打开ｍｏｄｉｆｙ命令面板，在ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ卷展栏中单击选择ｇｅｎｅｒａｔｅ ｍａｐｐｉｎｇ ｃｏｏｒｄｓ复选框。打开材质编辑器中的ｍａｐｓ卷展栏，单击ｄｉｆｆｕｓｅ ｃｏｌｏｒ后对应的ｍａｐ下的ｎｏｎｅ按钮，打开ｍａｔｅｒｉａｌ ｍａｐ ｂｒｏｗｓｅｒ对话框，双击右侧列表中的ｂｉｔｍａｐ项，在出现的图片文件选择框内选一幅世界地图的图片，返回材质编辑器窗口，单击ｓｈｏｗ ｍａｐ ｉｎ ｖｉｅｗｐｏｒｔ按钮，在透视图中可以看到地图材质已经贴在了地球上，单击工具栏中的ｒｅｎｄｅｒ ｌａｓｔ可观看实际效果。
三、灯光设置
为了产生日月食的效果，需要设置灯光。打开工具栏中的ｌｉｇｈｔ ＆ ｃａｍｅｒａｓ选项，单击ｔａｒｇｅｔ ｓｐｏｔ，在视图中建一盏目标聚光灯，目标指向太阳。打开ｍｏｄｉｆｙ命令面板，选中ｓｐｏｔ ｌｉｇｈｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ卷展栏中的ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ复选框。
四、日食和月食的产生
１．日食的产生
选定月球位于地球和太阳之间时的场景，将透视图改为摄影机视图，使用视图显示控制区中的各种工具进行调整，使月球正好遮住太阳的光球部分。单击工具栏中的ｒｅｎｄｅｒ ｓｃｅｎｅ按钮，在弹出的对话框中取当前视图所在帧的前后各５帧共１０帧进行着色，就可以得到日全食发生的全过程。调整月球和灯光的位置，就可以得到日偏食和日环食的发生过程。由于生成的动画文件特别小，实际使用时，可右击相应的动画文件，选择“打开”命令，然后利用动画画面中最下面的播放工具，来人为控制动画的播放和使用。
２．月食的产生
同理，选择月球位于太阳和地球一侧的场景，就可得到月食发生过程。为了更好地观察这一过程，可把地球改成透明材质，这样就能看到地球后面的月球。方法为：打开材质编辑器窗口，选中地球材质，将ｏｐａｃｉｔｙ参数的数值设为５０。
五、月相的变化
月相由满月依次变为下弦月、新月、蛾眉月、上弦月、凸月，最后再变为满月。制作步骤如下：建立一个新文件，设置一个较大的球体作为月球，在视图中设置一个目标聚光灯。打开ｍｏｄｉｆｙ命令面板，单击选中ｓｐｏｔ ｌｉｇｈｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ卷展栏中的ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ选项，然后将Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ 卷展栏中的ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ的值设为５，形成强光照射。打开ｍｏｔｉｏｎ命令面板，单击ｌｏｏｋ ａｔ ｔａｒｇｅｔ卷展栏中的ｐｉｃｋ ｔａｒｇｅｔ选项，再单击选中月球，这样，灯光将始终照射月球。再在月球外设一圆作为聚光灯的运动路径（步骤同地球公转轨道的设置）。在透视图中，使用视图工具将第０帧时的月球调整至满月状态，然后对灯光绕月球旋转一圈的过程进行着色，生成月相变化全过程的动画。对于该动画，在实际使用时，可通过巧妙地使用画面下端的逐帧播放功能，来演示月相的各种形态。
通过实例可以看到，运用３ＤＳＭＡＸ制作立体动画一般分为四个步骤：１．物体运动模拟场景的建立；２．材质和贴图的选择；３．光线的设置；４．效果的显示。这样制作出来的动画，立体效果明显、场景逼真、生动直观，能使学生们产生浓厚的学习兴趣，在愉悦的制作和欣赏过程中，轻松突破地理教学中的重点和难点。
（责任编辑付一静）