Maya 7.0 刚体和柔体 柔体动力学图文教程

这篇文章将向各位介绍Maya 7.0中的刚体和柔体动力学。当我们开始创建柔体时，Maya就像一个神奇的魔术师，通过一系列操作，将普通的物体变成由粒子组成的特殊存在。这些粒子不再是孤单的个体，而是凝聚成具有固态几何形状的柔体。想象一下，一面旗帜在风中飘扬，每一个细节都栩栩如生，这就是柔体的魅力所在。

让我们开始探索如何制作柔体。在一个新的场景中创建一个基本的NURBS球体。然后，选择Dynamics|Bodies菜单，点击Create Soft Body选项。会出现一个名为Soft Options的对话框，它就像是柔体的设置菜单。

在Soft Options对话框中，你会发现几个重要的选项。Creation Ooptions下拉列表中，你可以选择如何将你的物体转化为柔体。你可以选择直接转换，或者复制物体再进行转换，甚至可以同时保留原始物体和复制出柔体。还有一个复选框可以让你决定是否需要复制原始几何体并转换为柔体。

接着，还有两个重要的复选框选项。一个是Hide Non-Soft Object，选中它后，原始的几何体会被隐藏，为你的工作空间腾出更多空间。另一个是Hide Non-Soft a Goal，如果你取消选中这个复选框，在创建柔体时就需要为粒子设置目标。还有一个Weight选项，它可以设置目标物体的权重，影响柔体的变形程度。

在设置好这些参数后，点击Create按钮，然后关闭对话框。你的NURBS球体已经成功转化为一个柔体。它周围被一群粒子包围，这些粒子的数量取决于原始几何体的等参线或多边形表面的数值。如果你想增加柔体粒子的数量，可以使用更多的等参线来创建初始形状。

需要注意的是，一旦动画开始，就不要再添加或提取段和面了。否则，你可能会得到一些不可预测的柔体效果。为了更好地理解柔体的结构，你可以在Outliner窗口中查看它的构成。在这里，你可以看到新建的柔体变形和形状节点，它们附加到你的原始物体上。

为了给柔体增加动态效果，你可以为它加入一个动力场。重新选择球体，然后执行Fields → Create Gravity命令。这样，重力场就会出现在工作区的中心。当你播放动画时，球体将在重力的影响下下落，展现出逼真的动态效果。

Maya 7.0的刚体和柔体动力学功能为我们提供了一个强大的工具，让我们能够创建出真实、生动的动画效果。从基本的NURBS球体开始，通过一系列简单的步骤，我们就可以制作出令人惊叹的柔体动画。无论是制作旗帜飘扬的效果还是其他复杂的动画场景，这一功能都将为我们带来无限可能。在进行动画创作时，确保柔体的真实碰撞效果至关重要。我们必须明确一点，那就是在播放前必须回倒动画，否则可能会出现意外的效果。想象一下，我们有一个球体，在选择了球体后，通过按下Shift键，我们选择了一个平面，并选择了Particle系统中的Make Collide命令。这时，柔体在下落过程中与平面的碰撞就得以定义。当重力引导柔体下落时，其内部的粒子会与平面产生碰撞，播放动画时，你将看到如图11-29所示的生动画面。

图11-29 展示的是柔体碰撞的效果。值得注意的是，柔体碰撞与刚体碰撞有着本质的不同。刚体能够自动与其他刚体产生碰撞，而柔体则需要我们明确设定碰撞的界限。这就像是在使用标准的粒子群一样，每一个粒子在不同的时间与平面发生碰撞，从而导致球体的变形。

接下来，我们进一步探讨如何在柔体中加入弹簧效果。在动画中，有时球体的上半部分可能会产生不希望的剧烈运动。为了解决这个问题，我们可以借助Maya中的弹簧功能。通过在柔体的粒子之间添加弹簧，我们可以改善柔体内部的结构和变形控制。这是因为弹簧能够在各个方向上延伸，帮助维持柔体的长度和体积。当柔体与地面等物体碰撞时，弹簧的作用会使柔体自动弯曲，这种效果非常真实。

但不是所有的物体之间都可以随意创建弹簧。通常情况下，弹簧效果作用于粒子之间，也可以作用于柔体的可控点或顶点、曲线或多边形曲面上的可控点、多边形的顶点和晶格点之间。每一个弹簧至少有一个端点是粒子或柔体顶点。

在图11-31的示例中，我们可以看到粒子矩阵中的粒子与圆环物体的可控点是通过弹簧连接的。我们还可以在某些物体元素上创建弹簧，比如在两个不同粒子物体之间选择一对粒子并创建弹簧。甚至在粒子发射之后，我们也可以创建弹簧，这种功能可以制作出如烟云般的效果。

在场景窗口中，选择柔体物体后，通过Soft/Rigid Bodies → Crease Springs命令可以打开Spring Options对话框。在这个对话框中，我们可以对弹簧进行各种调整。这个对话框中包含了多个选项，例如Add to Existing Spring用于在带有弹簧的柔体上添加新的弹簧，Don`t Duplicate Spring则避免在带有弹簧的两个粒子之间创建新的弹簧。Set Exclusive选项允许我们在多个选中的物体之间创建弹簧连接。选择MinMax选项时，我们可以使用Min Distance和Max Distance设置来定义柔体中的范围，在此范围内的所有点都将被弹簧连接起来。而选择All选项则会在选中物体的所有点之间创建弹簧，形成一个统一的弹簧体系结构。Wireframe选项则是在柔体物体的最外层创建弹簧，适用于曲线构成的柔体或不规则曲线的柔体。

通过对动画中的柔体进行细致的弹簧设置，我们可以实现更加真实、生动的动画效果。无论是制作碰撞效果还是模拟自然现象，深入理解并应用这些技术都将大大提高我们的创作能力。图 11-37：Wireframe 选项的作用效果详解

在 MinMax 模式下，Min Distance 和 Max Distance 起着至关重要的作用。它们定义了柔体距离范围的最小和最大距离，如同为柔体设定了一个活动的“舒适区”。在这个区域内，柔体的表现最为自然，超出这个范围则会有不同的反应。

当我们进入 Wireframe 模式，Wire Walk Length 这一选项开始发挥作用。它决定了物体边缘粒子之间应创建多少弹簧。设置 Wire Walk Length 为 1 或 2 ，效果如图 11-38 所示。随着这个数值的增大，柔体的结构会逐渐变得复杂，展现出更为精细的动态效果。

图 11-38：Wire Walk Length 数值设置的影响

在弹簧的设置中，Rest Length 定义了弹簧在静止状态下的长度。每一个弹簧，无论其处于何种物体之中，都有着相同的静止长度，保证了物体的整体和谐。

Siffness 选项则控制着弹簧的坚硬程度。如果我们希望弹簧伸展或缩短的速度更快，那么就需要增加弹簧的坚硬度。相反，如果希望其动作更为缓慢，则需要降低 Siffness 的值。

Damping 选项设定了弹簧的阻尼力。高阻尼值会使弹簧的长度变化减缓，而低阻尼值则会加速其变化。通过调整这一选项，我们可以创造出物体颤动的特效，为场景增添生动感。

End1 Weight 和 End2 Weight 则是作用于弹簧两端的力量大小。当 End1 Weight 值为 0 时，弹簧的开始点不受弹力影响；当其值为 1 时，开始点会受到完全的弹力作用。对于结束点而言，End2 Weight 的值为 0 表示其不受弹簧弹力的影响，而值为 1 则表示柔体会受到弹力的全面作用。

通过这些细致入微的设置，我们可以模拟出复杂而真实的物理效果，为作品注入生命力。无论是模拟自然现象还是创造虚幻世界，这些选项都能为我们提供强大的工具，帮助我们实现创意的无限可能。