Maya 7.0 刚体和柔体 柔体动力学图文教程

教程向朋友们介绍Maya 7.0 刚体和柔体-柔体动力学，在创建柔体时，系统会自动创建一个粒子物体，所以从某一方面来讲，柔体只是粒子的集合体，标准粒子和柔体粒子有些不同。一方面，柔体粒子被联接起来有一形状，另一方面，它们以一固态形状而不是点的集合体出现在屏幕上及最终渲染中。

因为这两种属性，所以柔体是特殊的，它们可以以固态几何体出现，几何体中的点和粒子物体中的粒子一一对应。当粒子运动时，几何体中的点也会随之运动。它们尽管复杂，但创建柔体还是容易的，只要选择模型，并告诉 Maya 创建柔体便可。如图 11-25 所示为用柔体创建的一面旗。

图 11-25 柔体作用效果

柔体的创建方法

在一新场景中创建基本 NURBS 球体。选择 Dynamics|Bodies → Create Soft Body ，出现 Soft Options 对话框，如图 11-26 所示。

图 11-26 Soft Options 对话框

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● Creation Ooptions 该下拉列表中包括 3 个选项

Make Soft 该选项直接将选中的物体转换成柔体。

Duplicate ， Make Copy Soft 在不改变原物体的情况下，以复制出的副本作为柔体。

Duplicate ， Make Original Soft 使用该选项可以直接将物体转换成柔体，并且复制一份原始物体。

Duplicate Upstream Graph 当选中此复选框时，系统会自动复制原始几何体，并且把复制的几何体转换为柔体。

● Hide Non-Soft Object 选中此复选框时，系统可以自动将原始的几何体隐藏起 来，以节省有限的工作空间。

● Hide Non-Soft a Goal 如果取消选中此复选框，当创建柔体时必须为粒子创建目标。

● Weight 设置目标物体的权重，当该值为 0 时，柔体可以自由地变形；当该值为 1 时，柔体将尽量匹配目标物体的形状。

在该对话框中，确保在 Creation Options 下拉列表中选择 Make Soft 选项。单击 Create 按钮，然后单击 Close 按钮，将原始几何体 ( 球体 ) 转为一个柔体。这时出现一个看上去像球体的物体，由一群粒子包围着，粒子的数目由原始几何体中的等参线 ( 或多边形表面 ) 数值决定。若想要更多的点，可以使用更多的等参线创建初始形状。选择 makeNurbsSphere1 节点并改变段数 ( 或块数 ) 为 8 ，柔体粒子数目随之改变。如图 11-27 所示。

提示

在开始动画后不要再添加或提取段和面，这样会得到不可控制的柔体效果。

图 11-27 转换成柔体

Maya 除了可以把 NURBS 物体转换成柔体之外，还可以将 IK 样条曲线和运动路径转换成柔体，转换的方法相同。

在开始使用柔体之前，先在 Outliner 窗口中看一看柔体的结构。

打开 Outliner 窗口，并执行 Options → Display → Shape Nodes 命令，窗口将出现图 11-28 所示的内容。

图 11-28 Outliner 窗口

在该窗口中，可以看到 nurbsSphere1Particle 和 nurbsSphere1ParticleShape 节点处于选中状态，这两个节点是新建的柔体变形和形状节点，这些节点附加到你的原球体中。

为柔体加入一个对其有影响的动力场。

重新选中球体，再执行 Fields → Create Gravity 命令。这时重力场将出现在工作区中心。当播放动画时，球在重力影响下下落。

定制动画的播放，并回到第 1 帧，将球体向上移动，在场景中到建一个 NURBS 平面，大小和网格大小相近。

提示

在播放前一定要回倒动画，否则在播放时会产生奇怪的效果。

选择球体，按 Shift 选择平面，再选择 Particle → Make Collide 命令。现在，当重力使柔体下落时，组成柔体的粒子将与平面发生碰撞，当播放动画时，将看到如图 11-29 所示的内容。

图 11-29 碰撞效果

柔体碰撞与刚体碰撞是不同的。，刚体将自动与另一刚体碰撞；而柔体则必须定义碰撞，就象使用标准粒子群一样。，每个粒子 —— ( 而不是作为一个整体的固体表面 ) 在不同的时间与平面碰撞，引起球体发生变形。

在柔体中加入弹簧效果

在 11.2 用户节中的粒子中，可以看到球体的上半部分产生了的剧烈运动，这种运动状态有可能是你不需要的。 Maya 中的弹簧功能就是用于这一问题的。通过在柔体的粒子之间添加 Spring( 弹簧 ) ，可以改善柔体内部的结构和变形控制。这是因为它向各个方向延伸。换句话说，柔体没有维持其长度；没有一种帮助其维持长度和体积的"骨架"。如果为柔体创建了 Spring ，当柔体与地面等物体碰撞时，柔体就会自动发生弯曲，这种效果看起来很真实，如图 11-30 所示。

图 11-30 弹簧效果

并不是所有的物体之间都能建立 Spring ，一般情况下，弹簧效果总是作用于粒子之间，，柔体的可控点或者顶点、曲线或者多边形曲面上的可控点、多边形的顶点和晶格点之间也可以创建弹簧。

每一个 Spring 至少有一个端点是粒子或者柔体顶点。在图 11-31 所示的例子中，粒子矩阵中的粒子与圆环物体的可控点是通过 Springs 连接的。

图 11-31 Spring 与物体 CV 点

在特殊的物体元素上，也可以创建 Spring ，如图 11-32 所示，在两个不同的粒子物体之间，分别选择一对粒子，并且创建 Spring 。

图 11-32 在两个物体之间创建弹簧

粒子在发射出之后也可以创建 Spring ，利用这种功能可以制作出类似于烟云的效果，如图 11-33 所示。

图 11-33 弹簧作用于粒子发射之后

场景窗口中选择柔体物体，再选择 Soft/Rigid Bodies → Crease Springs 命令，便可以打开 Spring Options 对话框，如图 11-34 所示。在这个对话框中可以对弹簧作一些调整。

图 11-34 Spring Options 对话框

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● Add to Existing Spring 在带有弹簧的柔体上添加新的弹簧。

● Don`t Duplicate Spring 用于避免在带有弹簧的两个粒子之间创建新的弹簧。

● Set Exclusive 当一个以上的物体处于选中状态的时候，物体中的所有点都会被弹簧连接起来。

● Creation Method 选择 MinMax 选项时，可以使用 Min Distance 和 Max Distance 文本框来定义柔体中的一个范围，在此范围内的所有点，都将被 Spring 连接起来，如图 11-35 所示。

选择 All 选项可在选中物体的所有点之间创建弹簧，这样可以形成一个统一的弹簧体系结构，也可以将它看作为一个弹簧物体，适用于创建一个跳动的球体或者石块，效果如图 11-36 所示。

图 11-35 定义范围 图 11-36 All 选项的作用效果

选择 Wireframe 选项可在柔体物体的最外层创建弹簧，此选项非常适用于曲线构成的柔体或者不规则曲线的柔体，如图 11-37 所示。

图 11-37 Wireframe 选项的作用效果

● Min Distance 和 Max Distance 在 MinMax 模式下，用于定义柔体距离范围的最小距离和最大距离。

● Wire Walk Length 在 Wireframe 模式下，用于设置物体边缘粒子之间有多少弹簧被创建，设置 Wire Walk Length ＝ 1 ，或者 Wire Walk Length=2 ，效果如图 11-38 所示。该数值设置的越大，柔体的结构越复杂。

图 11-38 设置 Wire Walk Length 的数值

● Rest Length 设置 Spring 静止时的长度，在弹簧物体中，每一个弹簧都具有相同的静止长度。

● Siffness 设置弹簧的坚硬程度，如果弹簧的坚硬度增加过快，那么弹簧的伸展或者缩短也会非常快。

● Damping 设置弹簧的阻尼力，如果该值较高，则弹簧的长度变化就会变慢，该值设置的较低，则弹簧的长度变化就会变快，可以运用低的阻尼值和高的弹力值来创建物体颤动效果。

● End1 Weight 设置应用到弹簧开始点上弹力的大小，当 End1 Weight 值为 0 时，表明开始点不受弹力的影响，当该值为 1 时，表明受到弹力的影响。

● End2 Weight 设置应用到弹簧结束点上弹力大小，当该值为 0 时，表明结束点不受弹簧弹力的影响，当该值为 1 时，表明柔体受到弹力的影响。