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文檔簡介

1、現(xiàn)在我們來弄一個比較復(fù)雜的剛體動力學(xué)特效。一個大鐵球撞破墻壁,一輛路過的小轎車被碎石擊中,然后變向(危險行為,請勿模仿)。1.墻壁的創(chuàng)建。這里就不與BlastCode這樣專業(yè)的破碎插件進行比較了,我使用Maya最平常的方法創(chuàng)建出即將破碎的墻壁。 Maya制作模型碎片的一些方法:(1)使用CutFacesTool對模型進行直線切割。這種方法可以得到很規(guī)整的模型,尤其可以應(yīng)用于復(fù)雜幾何體的切割,不過缺點就是操作繁瑣。(2)使用SplitPolygonTool在簡單的平面上描繪出裂痕,然后使用提取面命令分離這些面(執(zhí)行Extract命令前KeepFacesTogether要先去掉勾選)。(

2、3)使用內(nèi)核布料系統(tǒng)的布料切割,不過碎片會比較整齊。(4)使用Dynamics動力學(xué)模塊下Effects菜單的Shatter。此命令要求模型無歷史,且材質(zhì)不能太復(fù)雜,在圓弧表面的幾何體上容易發(fā)生形變。(5)使用SplitVertex切分點工具。此命令會將點周圍的邊全部分離,與布料的切割類似。(6)使用自定義的色塊貼圖,執(zhí)行貼圖轉(zhuǎn)幾何體命令(TextureToGeometry),然后提取面分離。這是最省事的方法,可控性也高,不過太復(fù)雜的貼圖Maya會需要大量的運算時間。與BlastCode插件的破碎貼圖有點類似。這里,我所進行的步驟如下:(1)使用CutFacesTool將面片切割為幾大塊;(2

3、)對撞擊中心的區(qū)域模型進行細分操作:EditMesh->AddDivisions;(3)刪除所有碎片的歷史,對細分后的碎片執(zhí)行:Effects->CreateShatter(粉碎);(4)全選整個墻體模型,執(zhí)行Extrude(擠壓)命令,制作出厚度;(5)全選整個墻體模型,執(zhí)行Combine(合并)命令,合并為一個物體以方便編輯UV;(6)選擇這個合并后的模型,使用一個平面的UV貼圖投射PlanarMapping(如果也需要對模型的厚度進行單獨UV展開,可以在側(cè)視圖選擇這些模型面后進行AutomaticMapping);(7)選擇模型,執(zhí)行Separate(分離),再次將模型分離為

4、獨立的小塊,然后刪除所有歷史。(8)除了刪除操作歷史,凍結(jié)坐標(biāo)(FreezeTransformations)和軸心居中(CenterPivot)也是很重要的操作。如果你在執(zhí)行剛體解算時發(fā)生異常(如碰撞后剛體方向,旋轉(zhuǎn)或大小很不合理的變化),那么最大的可能就是剛體物體或者其所在的組的變形屬性(位置,旋轉(zhuǎn),縮放)的初始態(tài)有數(shù)值變化。(9)賦予模型貼圖。與常規(guī)的模型貼圖是一樣的,沒太多需要說明的,不過要注意的一點就是:由于是會產(chǎn)生動力學(xué)動畫的物體,因此不可使用3D紋理節(jié)點進行貼圖(誰用誰知道)。2.其他場景物體。斜坡,地平面,小車,大鐵球。3.制作包裹物體(剛體代理)。剛體的模擬是很耗費資源的,尤其

5、是過于復(fù)雜的模型。配合分層渲染,我們應(yīng)盡可能的優(yōu)化剛體的解算。包裹物體就是參考復(fù)雜模型的基本外觀,制作出一個簡單的多邊形幾何體;將復(fù)雜模型作為包裹物體的子物體,然后在渲染的時候排除包裹物體(方法很多,最簡單的就是將該包裹物體放于物體層中,設(shè)置層選項為Template參考模式T字母標(biāo)志;不過如果使用的是MentalRay渲染,就需要使用渲染過濾,因為MR不支持參考模式的層設(shè)置)。4.賦予包裹物體剛體屬性。包裹物體剛體屬性參數(shù)設(shè)置如下:InitialVelocityZ(Z軸向的初速度):-20(負號表示朝Z軸的相反方向運動)ImpulseZ(Z軸向的推力):-10(抵消部分總摩擦力)Mass(質(zhì)量

6、):500Bounciness(彈性):0.35.動力場連接。選擇車的包裹物體,執(zhí)行Fields->Gravity,將重力場增加至剛體解算中。6.對地面創(chuàng)建被動剛體。7.剛體約束。選擇墻壁后的球體,執(zhí)行CreateNailConstraint(創(chuàng)建釘子約束)。創(chuàng)建約束或動力場連接時,Maya會自動將幾何體轉(zhuǎn)為剛體屬性,所以可以跳過賦予剛體屬性的步驟。球體剛體屬性參數(shù)設(shè)置如下:Mass(質(zhì)量):1000Bounciness(彈性):0.18.設(shè)定初始位置。可以使用風(fēng)場將球體吹至一定高度后,再將此位置的球體設(shè)置為初始態(tài)InitialState;這里我使用一個NURBS曲線圓圈進行定位,直接移

7、動球體的位置(釘子約束點位置不變)。9.手動將剛體與場景中已存在的動力場進行連接。選擇球體,執(zhí)行Window->RelationshipEditors->DynamicRelationships(動力學(xué)關(guān)系編輯器),點擊Fields欄下的GravityField,當(dāng)文字背景為默認的橙色時表示所選物體已經(jīng)受重力場的影響。10. 測試場景。為使小球穿過墻體撞擊小車,根據(jù)需要改變小車的初速度或推力。因為總摩擦力與小車的質(zhì)量有關(guān),因此初速度的能量消耗程度取決于物體質(zhì)量和摩擦因數(shù)的大小。11.墻壁剛體的制作由于墻壁有較多的碎片小塊,因此我將它留到最后再制作。全選墻壁物體,執(zhí)行Cre

8、ateActiveRigidBody。此時最好不要播放場景動畫,因為基本上都會卡機,甚至Maya崩潰。解決方案(任選其一):(1)縮小所有剛體,使它們之間具有一定間隔,并修改剛體解算器下的參數(shù)值步長和碰撞容差。(2)設(shè)置剛體代理方體和球體,降低解算質(zhì)量。(3)設(shè)置碰撞層。(4)設(shè)置穿插屬性。如果撞擊發(fā)生在很短的一瞬間,且鏡頭上不會過多的停留在碎片的飛行中,那么可以使用方案(4),這是快速實現(xiàn)效果的最優(yōu)選擇;如果鏡頭不會停留在撞擊點上(或者距離較遠,可以忽略模型塊的間距),我們可以使用方案(1),這可以較為完美的實現(xiàn)碎片飛行中的碰撞;如果碎片較為規(guī)則,接近于方體,可使用方案(2)剛體代理來完成;

9、如果你需要對不同區(qū)域的碎片進行碰撞設(shè)置,方案(3)則可以考慮,我們可以將之理解為方案(4)的擴展。有時由于一些畫面視覺的要求,我們需要同時將多種方案應(yīng)用于一個場景動畫中,但往往還是難以達到理想的動力學(xué)解算效果。此時,我們可以對個別物體的烘焙關(guān)鍵幀進行細節(jié)動畫的調(diào)整;如果工作量太大,對碎片進行分層渲染來避免穿插鏡頭也是可以考慮的。12.選擇方案(4)進行。一般撞擊后飛行的碎片之間的碰撞不會太多,這里我直接忽略(誰叫我使用的是一個過時了的筆記本效率優(yōu)先),遇到穿插時我更傾向于對烘焙了關(guān)鍵幀的物體進行個別處理。(1)全選墻壁的各剛體幾何體,執(zhí)行CreateActiveRigidBody;(2)保持剛

10、體全選,點擊右邊通道欄SHAPES下的RigidBody節(jié)點,展開屬性列表,直接修改參數(shù)值如下(所有選擇物體的相同屬性都會被同時修改):Mass(質(zhì)量):20Bounciness(彈性):0.1StandIn(替代):Cube(為了正確解算,最后我還是設(shè)為了None)(3)保持剛體全選,執(zhí)行Solvers->SetRigidBodyInterpenetration(設(shè)置剛體穿插);(4)選擇最下面的幾何體,將通道欄中的Active改為Off(輸入0,回車即可)。因為底部幾何體不參與動力學(xué)解算,此步操作將所選幾何體變?yōu)楸粍觿傮w,可避免它們與被動剛體地面的穿插(或者你也可以將它們與地面設(shè)置剛

11、體穿插)被動剛體間不會出現(xiàn)解算穿插的問題。(5)設(shè)置了剛體間的穿插,可以獲得流暢的動力學(xué)解算效果,并且除了剛體碎片間的碰撞,它們與場景中其他剛體的碰撞還是會被真實的解算出來。如果仍打算將解算質(zhì)量降到最低來提高解算速度,可以將所選剛體的通道欄的StandIn設(shè)置為Cube,并將剛體解算器RigidSolver節(jié)點的StepSize(步長)和CollisionTolerance(碰撞容差)數(shù)值提高,而RigidSolverMethods設(shè)置為MidPoint。(6)播放場景動畫進行測試。當(dāng)動畫達到預(yù)想效果,對墻體剛體設(shè)置重力場。在碎片被撞擊飛出之前,我不打算讓它受到重力場的作用而運動,因此我需要加

12、入一個新的重力場,并對力場設(shè)置關(guān)鍵幀:將重力場的Magnitude(強度)設(shè)置為0;在發(fā)生撞擊的那一幀設(shè)置關(guān)鍵幀(KeySelected),然后在下一幀更改Magnitude數(shù)值為9.8并設(shè)置關(guān)鍵幀。(7)選擇那些不打算參與解算的模型,將它們通道欄的Ignore設(shè)置為On。(8)播放動畫,發(fā)現(xiàn)碰撞區(qū)的一些碎片與剩余的墻體發(fā)生穿插。要解決這個問題,可以選擇這些剛體,恢復(fù)它們的碰撞屬性(SetRigidBodyCollision)如果恢復(fù)的剛體太多,那又回到了設(shè)置穿插屬性之前;根據(jù)鏡頭需要,常常需要進行分層渲染或調(diào)節(jié)烘焙關(guān)鍵幀來解決物體穿幫的鏡頭(華麗的特效是要慢慢磨出來的)。(9)當(dāng)動畫效果基本達到,烘焙動力學(xué)模擬的關(guān)鍵幀(BakeSimulation),然后刪除所有剛體屬性。*國際慣例,將關(guān)鍵幀的總長度壓縮為一半左右。13.設(shè)

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