CN114241095A - 基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法及装置、设备 - Google Patents

基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法及装置、设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法及装置、设备，属于图像处理技术领域，方法包括以下步骤：采集曲轴和活塞旋转中心点的位置坐标，连杆长度、颈中心点坐标及运动轨迹；以曲轴中心点为原点在三维空间内创建坐标系，在该坐标系中创建三个物体的替代物定位器，获取各物体位置坐标；将各物体的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内；将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的三个点的位置坐标关系，计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度；将替代物定位器计算得到的信息重新赋予给曲轴模型并完成动画。本发明将原有的绑定方法简化成数学模型，实现了通过表达式快速实现绑定操作，节省了制作周期与人力成本。

Description

基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法及装置、设备
技术领域
本发明涉及一种基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法及装置、设备，属于图像处理技术领域。
背景技术
动画模型的综合绑定在制作动画的过程中是最常用的，只要是有角色的动画，一定需要对该角色的动画模型进行综合绑定。
Maya 软件是目前制作动画常用的软件，绝大多数的视觉设计领域都在使用maya软件，maya软件制作的东西也可以导出供互动使用。
发动机曲轴的绑定是机械绑定常遇到的问题，在现有的曲轴动画制作过程中，通常会采用手动添加骨骼并填加ik控制的绑定方式，这样将导致曲轴动画制作步骤过于繁琐，耗时长，且不容易形成插件。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法及装置、设备，通过表达式快速实现绑定操作，实现了曲轴模型的绑定与动画，节省了制作周期与人力成本。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是：
第一方面，本发明实施例提供的一种基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法，包括以下步骤：
根据曲轴模型采集曲轴中心点坐标，连杆中心点初始位置坐标，活塞旋转中心点处初始位置坐标，连杆长度信息，并获取连杆颈中心点坐标运动轨迹；
以曲轴中心点为原点在三维空间内创建一个空间坐标系，在该空间坐标系中创建曲轴、连杆和活塞三个物体的替代物定位器，并获取各物体在新空间坐标系内的位置坐标；
将各物体的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内；
将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的三个点的位置坐标关系，计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度；
将替代物定位器计算得到的信息重新赋予给曲轴模型并完成动画。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述以曲轴中心点为原点在三维空间内创建一个的空间坐标系，在该空间坐标系中创建各个物体的替代物定位器，并获取各物体在新空间坐标系内的位置坐标，包括：
在三维空间中创建一个空组Grp_A，将Grp_A的坐标点视为新坐标系的原点，在Grp_A组内创建初始位置在坐标原点处的locatorA，locatorB，locatorC，locatorD四个定位器以及控制器Ctl_A；
将组Grp_A吸附于曲轴的中心点处，locatorA，locatorB，locatorC，locatorD四个定位器以及控制器Ctl_A跟随组Grp_A一起移动至曲轴的中心点处；
将locatorB和locatorD吸附于连杆颈中心点处，locatorB的坐标即连杆颈中心点坐标，locatorD用于计算连杆的旋转角度，locatorC吸附于活塞旋转中心点处坐标，locatorC的坐标即活塞旋转中心点处的位置坐标，locatorA与控制器Ctl_A的位置不动。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述将各物体的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内，包括：
将locatorA，locatorB，locatorC，locatorD和ctl_A放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内；
分别将locatorB和locatorC的X轴坐标归零。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度，即计算locatorC的运动位置坐标与locatorD的旋转坐标。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的三个点的位置坐标关系，计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度，包括：
采用Ctl_A来控制曲轴的旋转，Ctl_A 与locatorB做父子约束，通过Ctl_A的Z轴的旋转，来控制locatorB环绕着曲轴中心点做圆周运动，使loctatorB的Y轴坐标与Z轴坐标根据Ctl_A的旋转而发生实时改变；
通过下式计算locatorC的Y轴坐标来获取活塞中心点的位置坐标：
locatorC.translateY = sqrt(a*a-locatorB.translateZ*locatorB.translateZ) + locatorB.translateY
式中，a为locatorB与locatorC之间的距离, locatorC.translateY为locatorC的Y轴坐标，locatorB.translateY和locatorB.translateZ分别为locatorB的Y轴坐标和Z轴坐标；
通过下式计算连杆的旋转角度:
locatorD. rotateZ = atand(locatorB.translateZ/(locatorC.translateY-locatorB.translateY))
式中，locatorD. rotateZ 为locatorD的Z方向旋转值。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述将替代物定位器计算得到的信息重新赋予给曲轴模型并完成动画，包括：
将 Ctl_A与曲轴进行父子约束；
将locatorB与活塞模型进行父子约束；
将locatorC与连杆模型做点约束；
将loctorD与连杆模型进行方向约束。
第二方面，本发明实施例提供的一种基于Maya软件的曲轴动画模型绑定装置，包括：
数据采集模块，用于根据曲轴模型采集曲轴中心点坐标，连杆中心点初始位置坐标，活塞旋转中心点处初始位置坐标，连杆长度信息，并获取连杆颈中心点坐标运动轨迹；
坐标系模块，用于以曲轴中心点为原点在三维空间内创建一个空间坐标系，在该空间坐标系中创建曲轴、连杆和活塞三个物体的替代物定位器，并获取各物体在新空间坐标系内的位置坐标；
坐标转换模块，用于将各物体的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内；
运动数据计算模块，用于将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的三个点的位置坐标关系，计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度；
模型重新赋值模块，用于将替代物定位器计算得到的信息重新赋予给曲轴模型并完成动画。
第三方面，本发明实施例提供的一种计算机设备，包括处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行时执行如上所述的基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法的步骤。
本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：
本发明根据曲轴的运动规律，将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的三个点的位置坐标关系；使用maya的mel语言，通过已知的点位置信息，去求出三个点的位置关系，从而实现了曲轴的绑定，并完成曲轴动画。
本发明将原有的绑定方法简化成数学模型，通过数学模型进行曲轴动画的模型绑定，通过表达式快速实现绑定操作，实现了曲轴模型的绑定与动画，节省了制作周期与人力成本。
附图说明
图1是根据一示例性实施例示出的一种基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法的流程图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种曲轴的结构示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种locator吸附模型的结构示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种活塞运动示意图；
图5是根据一示例性实施例示出的一种曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的三个点的位置坐标关系的示意图；
图6是根据一示例性实施例示出的一种基于Maya软件的曲轴动画模型绑定装置的结构示意图；
图7是根据一示例性实施例示出的一种计算机设备的结构图；
图中，1为活塞，2为连杆，3为曲轴，4为活塞旋转中心点/locatorC，5为连杆轴颈中心点locatorB/locatorD，6为曲轴中心点/Grp_A/locatorA/Ctl_A。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
如图1-图5所示，本发明实施例提供的一种基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法，包括以下步骤：
根据曲轴模型采集曲轴中心点坐标，连杆中心点初始位置坐标，活塞旋转中心点处初始位置坐标，连杆长度信息，并获取连杆颈中心点坐标运动轨迹，以此来计算活塞旋转中心点处的位置坐标和连杆的旋转角度；
以曲轴中心点为原点在三维空间内创建一个空间坐标系，在该空间坐标系中创建曲轴、连杆和活塞三个物体的替代物定位器，并获取各物体在新空间坐标系内的位置坐标；；
将各物体的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内；
将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的三个点的位置坐标关系，计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度；
将替代物定位器计算得到的信息重新赋予给曲轴模型并完成动画。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述以曲轴中心点为原点在三维空间内创建一个的空间坐标系，在该空间坐标系中创建各个物体的替代物定位器，并获取各物体在新空间坐标系内的位置坐标，包括：
在三维空间中创建一个空组Grp_A，将Grp_A的坐标点视为新坐标系的原点，在Grp_A组内创建初始位置在坐标原点处的locatorA，locatorB，locatorC，locatorD四个定位器以及控制器Ctl_A；
将组Grp_A吸附于曲轴的中心点处，locatorA，locatorB，locatorC，locatorD四个定位器以及控制器Ctl_A跟随组Grp_A一起移动至曲轴的中心点处；
将locatorB和locatorD吸附于连杆颈中心点处，locatorB的坐标即连杆颈中心点坐标，locatorD用于计算连杆的旋转角度，locatorC吸附于活塞旋转中心点处坐标，locatorC的坐标即活塞旋转中心点处的位置坐标，locatorA与控制器Ctl_A的位置不动。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述将各物体的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内，包括：
将locatorA，locatorB，locatorC，locatorD和ctl_A放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内；
分别将locatorB和locatorC的X轴坐标归零。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度，即计算locatorC的运动位置坐标与locatorD的旋转坐标。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的三个点的位置坐标关系，计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度，包括：
采用Ctl_A来控制曲轴的旋转，ctl_A 与locatorB做父子约束，通过Ctl_A的Z轴的旋转，来控制locatorB环绕着曲轴中心点做圆周运动，使loctatorB的Y轴坐标与Z轴坐标根据Ctl_A的旋转而发生实时改变；
通过下式计算locatorC的Y轴坐标来获取活塞中心点的位置坐标：
locatorC.translateY = sqrt(a*a-locatorB.translateZ*locatorB.translateZ) + locatorB.translateY
式中，a为locatorB与locatorC之间的距离, locatorC.translateY为locatorC的Y轴坐标，locatorB.translateY和locatorB.translateZ分别为locatorB的Y轴坐标和Z轴坐标；
通过下式计算连杆的旋转角度:
locatorD. rotateZ = atand(locatorB.translateZ/(locatorC.translateY-locatorB.translateY))
式中，locatorD. rotateZ 为locatorD的Z方向的旋转值。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述将替代物定位器计算得到的信息重新赋予给曲轴模型并完成动画，包括：
将 Ctl_A与曲轴进行父子约束；
将locatorB与活塞模型进行父子约束；
将locatorC与连杆模型做点约束；
将loctorD与连杆模型进行方向约束。
本实施例将原有的绑定方法简化成数学模型，通过数学模型，实现了通过表达式快速实现绑定操作，节省了制作周期与人力成本。
如图6所示，本发明实施例提供的一种基于Maya软件的曲轴动画模型绑定装置，包括：
数据采集模块，用于根据曲轴模型采集曲轴中心点坐标，连杆中心点初始位置坐标，活塞旋转中心点处初始位置坐标，连杆长度信息，并获取连杆颈中心点坐标运动轨迹，以此来计算活塞旋转中心点处的位置坐标和连杆的旋转角度；
坐标系模块，用于以曲轴中心点为原点在三维空间内创建一个空间坐标系，在该空间坐标系中创建曲轴、连杆和活塞三个物体的替代物定位器，并获取各物体在新空间坐标系内的位置坐标；
坐标转换模块，用于将各物体的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内；
运动数据计算模块，用于将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的三个点的位置坐标关系，计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度；
模型重新赋值模块，用于将替代物定位器计算得到的信息重新赋予给曲轴模型并完成动画。
如图2-图5所示，基于获取的曲轴模型，采集曲轴中心点坐标，连杆中心点初始位置坐标，活塞旋转中心点处初始位置坐标，连杆长度信息，并获取连杆颈中心点坐标运动轨迹实际的曲轴、连杆和活塞数据，采用本发明所述基于Maya软件的曲轴动画模型绑定装置进行曲轴绑定及动画制作的过程如下。
步骤一：在三维空间内创建一个以曲轴中心点为原点的新的空间坐标系，在空间坐标系中创建各个物体的替代物locator，获取新坐标系内各物体的位置坐标。
在三维空间中创建一个空组Grp_A，将Grp_A的坐标点视为新坐标系的原点，Grp_A组内创建4个默认的locator（locatorA，locatorB，locatorC，locatorD）以及控制器Ctl_A，它们的初始位置均位于曲轴中心点的坐标原点处。通过mel语言，将组Grp_A吸附于曲轴的中心点处(创建的四个locator以及控制器ctl_A作为Grp_A的子物体，它们将跟随组Grp_A一起移动至曲轴的中心点处)，将locatorB和locatorD吸附于连杆颈中心点处，locatorB的坐标即连杆颈中心点坐标，locatorD用于计算连杆的旋转角度。locatorC吸附于活塞旋转中心点处坐标，locatorC的坐标即活塞旋转中心点处的位置坐标，locatorA与控制器Ctl_A的位置不动。通过以上步骤获取到了所有所需的模型位置坐标信息了。
步骤二：在运算中所有locator的X轴均不参与计算，为了方便计算与理解，将locatorA，locatorB，locatorC，locatorD，ctl_A放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内。locatorA，ctl_A的坐标信息本身为零，不需要执行任何操作。locatorB的X轴坐标可能存在位置信息需要归零。locatorC的X轴坐标可能存在位置信息需要归零。
步骤三：计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度，即计算locatorC的运动位置坐标与locatorD的旋转坐标。
在现实生活中，曲轴的运动是跟随活塞的往复运动而产生旋转运动。但是在三维动画中为了方便制作动画，所以进行反向控制，即通过曲轴的旋转来带动活塞的往复直线运动。通过对曲轴的分析可以知道，连杆轴颈中心点是围绕着曲轴中心点做圆周运动的，活塞中心点是跟随连杆的运动做一个来回往复的直线运动。采用Ctl_A来控制曲轴的旋转，ctl_A 与locatorB做父子约束，通过Ctl_A的Z轴的旋转，来控制locatorB环绕着曲轴中心点做圆周运动，这样loctatorB的Y轴坐标与Z轴坐标将根据Ctl_A的旋转而发生实时改变。因为活塞是沿着Y轴做上下往复运动的，所以活塞中心点的位置坐标可以通过计算locatorC的Y轴坐标来获取。通过图5可知locatorC的Y轴坐标可以看作b1与b2的和,b1的长度可以根据勾股定理：斜边平方等于两直角边平方之和求得。因为连杆的长度一定，所以locatorB与locatorC之间的距离一定，可以通过测量得到，假设为a，三角形的另外一个边c可以通过读取locatorC的Z轴坐标获取，b2的长度可以通过读取locatorC的Y轴获取。所以locatorC的Y轴坐标可以通过以下表达式获取：
locatorC.translateY = sqrt(a*a-locatorB.translateZ*locatorB.translateZ) + locatorB.translateY。
将locatorC与locatorD进行点约束，使得locatorD跟随locatorC运动，方便观察求得的连杆的旋转角度是否有问题。
连杆的旋转角度可以通过反正切arctan（c/b1）求得：
locatorD. rotateZ = atand(locatorB.translateZ/(locatorC.translateY-locatorB.translateY))。
步骤四，将替代物locator算得的信息重新赋予给模型。Ctl_A与曲轴进行父子约束，locatorB与活塞模型进行父子约束，locatorC与连杆模型做点约束，loctorD与连杆模型进行方向约束。这样就完成了曲轴模型的整体的绑定工作了，可以通过给Ctl_A的Z轴旋转轴Key动画去实现曲轴整体动画了。
图7是根据一示例性实施例示出的一种计算机设备的结构图。如图7所示，本发明实施例提供的一种计算机设备，包括处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行时执行如上述任意基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法的步骤。
具体地，上述存储器和处理器能够为通用的存储器和处理器，这里不做具体限定，当处理器运行存储器存储的计算机程序时，能够执行上述基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的计算机设备的结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。
在一些实施例中，该计算机设备还可以包括触摸屏可用于显示图形用户界面（例如，应用程序的启动界面）和接收用户针对图形用户界面的操作（例如，针对应用程序的启动操作）。具体的触摸屏可包括显示面板和触控面板。其中显示面板可以采用LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等形式来配置。触控面板可收集用户在其上或附近的接触或者非接触操作，并生成预先设定的操作指令，例如，用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板上或在触控面板附近的操作。另外，触控面板可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位、姿势，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成处理器能够处理的信息，再送给处理器，并能接收处理器发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板，也可以采用未来发展的任何技术实现触控面板。进一步的，触控面板可覆盖显示面板，用户可以根据显示面板显示的图形用户界面，在显示面板上覆盖的触控面板上或者附近进行操作，触控面板检测到在其上或附近的操作后，传送给处理器以确定用户输入，随后处理器响应于用户输入在显示面板上提供相应的视觉输出。另外，触控面板与显示面板可以作为两个独立的部件来实现也可以集成而来实现。
本申请实施例所提供的应用程序的启动装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请提供的实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法，其特征是，包括以下步骤：
根据曲轴模型采集曲轴中心点坐标，连杆中心点初始位置坐标，活塞旋转中心点处初始位置坐标，连杆长度信息，并获取连杆颈中心点坐标运动轨迹；
以曲轴中心点为原点在三维空间内创建一个空间坐标系，在该空间坐标系中创建曲轴、连杆和活塞三个物体的替代物定位器，并获取各物体在新空间坐标系内的位置坐标；
将各物体的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内；
将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的三个点的位置坐标关系，计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度；
将替代物定位器计算得到的信息重新赋予给曲轴模型并完成动画。
2.根据权利要求1所述的基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法，其特征是，所述以曲轴中心点为原点在三维空间内创建一个的空间坐标系，在该空间坐标系中创建各个物体的替代物定位器，并获取各物体在新空间坐标系内的位置坐标，包括：
在三维空间中创建一个空组Grp_A，将Grp_A的坐标点视为新坐标系的原点，在Grp_A组内创建初始位置在坐标原点处的locatorA，locatorB，locatorC，locatorD四个定位器以及控制器Ctl_A；
将组Grp_A吸附于曲轴的中心点处，locatorA，locatorB，locatorC，locatorD四个定位器以及控制器Ctl_A跟随组Grp_A一起移动至曲轴的中心点处；
将locatorB和locatorD吸附于连杆颈中心点处，locatorB的坐标即连杆颈中心点坐标，locatorD用于计算连杆的旋转角度，locatorC吸附于活塞旋转中心点处坐标，locatorC的坐标即活塞旋转中心点处的位置坐标，locatorA与控制器Ctl_A的位置不动。
3.根据权利要求2所述的基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法，其特征是，所述将各物体的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内，包括：
将locatorA，locatorB，locatorC，locatorD和ctl_A放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内；
分别将locatorB和locatorC的X轴坐标归零。
4.根据权利要求3所述的基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法，其特征是，所述计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度，即计算locatorC的运动位置坐标与locatorD的旋转坐标。
5.根据权利要求4所述的基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法，其特征是，所述将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的三个点的位置坐标关系，计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度，包括：
采用Ctl_A来控制曲轴的旋转，ctl_A 与locatorB做父子约束，通过Ctl_A的Z轴的旋转，来控制locatorB环绕着曲轴中心点做圆周运动，使loctatorB的Y轴坐标与Z轴坐标根据Ctl_A的旋转而发生实时改变；
通过下式计算locatorC的Y轴坐标来获取活塞中心点的位置坐标：
locatorC.translateY = sqrt(a*a-locatorB.translateZ*locatorB.translateZ) +locatorB.translateY
式中，a为locatorB与locatorC之间的距离, locatorC.translateY为locatorC的Y轴坐标，locatorB.translateY和locatorB.translateZ分别为locatorB的Y轴坐标和Z轴坐标；
通过下式计算连杆的旋转角度:
locatorD. rotateZ = atand(locatorB.translateZ/(locatorC.translateY-locatorB.translateY))
式中，locatorD. rotateZ 为locatorD的Z方向旋转值。
6.根据权利要求5所述的基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法，其特征是，所述将替代物定位器计算得到的信息重新赋予给曲轴模型并完成动画，包括：
将 Ctl_A与曲轴进行父子约束；
将locatorB与活塞模型进行父子约束；
将locatorC与连杆模型做点约束；
将loctorD与连杆模型进行方向约束。
7.一种基于Maya软件的曲轴动画模型绑定装置，其特征是，包括：
数据采集模块，用于根据曲轴模型采集曲轴中心点坐标，连杆中心点初始位置坐标，活塞旋转中心点处初始位置坐标，连杆长度信息，并获取连杆颈中心点坐标运动轨迹；
坐标系模块，用于以曲轴中心点为原点在三维空间内创建一个空间坐标系，在该空间坐标系中创建曲轴、连杆和活塞三个物体的替代物定位器，并获取各物体在新空间坐标系内的位置坐标；
坐标转换模块，用于将各物体的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内；
运动数据计算模块，用于将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的三个点的位置坐标关系，计算活塞的运动路径与连杆的旋转角度；
模型重新赋值模块，用于将替代物定位器计算得到的信息重新赋予给曲轴模型并完成动画。
8.一种计算机设备，其特征是，包括处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行时执行如权利要求1-6任一所述的基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法的步骤。
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