|
现在我们来弄一个比较复杂的刚体动力学特效。一个大铁球撞破墙壁，一辆路过的小轿车被碎石击中，然后变向（危险行为，请勿模仿）。 , j: L5 d3 `* F& [ m, j( x. E; y- s% e4 }. R 3 D$ b- _% @" k; H* [+ g 1.墙壁的创建。 这里就不与BlastCode这样专业的破碎插件进行比较了，我使用Maya最平常的方法创建出即将破碎的墙壁。 Maya制作模型碎片的一些方法：1 K/ `! B; S2 ]+ q E+ P （1）使用CutFacesTool对模型进行直线切割。这种方法可以得到很规整的模型，尤其可以应用于复杂几何体的切割，不过缺点就是操作繁琐。2 e q5 R6 f: S8 y! m; ?4 _ （2）使用SplitPolygonTool在简单的平面上描绘出裂痕，然后使用提取面命令分离这些面（执行Extract命令前KeepFacesTogether要先去掉勾选）。, R! _4 G0 J, U% a( U& H: J0 \ * L9 u* G0 p5 D, ~ $ x) Q# f" @4 Z) X, F （3）使用内核布料系统的布料切割，不过碎片会比较整齐。 （4）使用Dynamics动力学模块下Effects菜单的Shatter。此命令要求模型无历史，且材质不能太复杂，在圆弧表面的几何体上容易发生形变。$ P" j) F* a; W （5）使用SplitVertex切分点工具。此命令会将点周围的边全部分离，与布料的切割类似。 （6）使用自定义的色块贴图，执行贴图转几何体命令（TextureToGeometry），然后提取面分离。这是最省事的方法，可控性也高，不过太复杂的贴图Maya会需要大量的运算时间。与BlastCode插件的破碎贴图有点类似。 这里，我所进行的步骤如下： （1）使用CutFacesTool将面片切割为几大块；1 S1 r4 j' b y7 ~* I 8 m) J- T7 a. v& X& t# j% @7 c （2）对撞击中心的区域模型进行细分操作：EditMesh->AddDivisions；( p( Y5 X; R0 l8 b4 A. s5 T * U! P* Y% h9 x （3）删除所有碎片的历史，对细分后的碎片执行：Effects->CreateShatter（粉碎）；/ R& I2 q1 A/ T 2 [" r I! [5 @) W ) `( @' x2 n. K9 L- _ （4）全选整个墙体模型，执行Extrude（挤压）命令，制作出厚度；, t+ h: H; V5 X0 P$ h' E. O( k& y . A, Y) S* e: n- v （5）全选整个墙体模型，执行Combine（合并）命令，合并为一个物体以方便编辑UV；. n) D6 Z+ G" n5 d' k0 W5 S( L k! y/ ~2 S/ G$ b8 a1 @" x （6）选择这个合并后的模型，使用一个平面的UV贴图投射PlanarMapping（如果也需要对模型的厚度进行单独UV展开，可以在侧视图选择这些模型面后进行AutomaticMapping）；' n5 F& z* {$ y4 b4 r 7 {1 k, k6 X! F2 z$ d/ M- i （7）选择模型，执行Separate（分离），再次将模型分离为独立的小块，然后删除所有历史。 4 k- p3 }, T" z% m9 ^ （8）除了删除操作历史，冻结坐标（FreezeTransformations）和轴心居中（CenterPivot）也是很重要的操作。如果你在执行刚体解算时发生异常（如碰撞后刚体方向，旋转或大小很不合理的变化），那么最大的可能就是刚体物体或者其所在的组的变形属性（位置，旋转，缩放）的初始态有数值变化。 （9）赋予模型贴图。与常规的模型贴图是一样的，没太多需要说明的，不过要注意的一点就是：由于是会产生动力学动画的物体，因此不可使用3D纹理节点进行贴图（谁用谁知道……）。" d, H) c O8 ~9 ] [ h 7 j2 |4 I; \: a4 G 2.其他场景物体。斜坡，地平面，小车，大铁球。 3.制作包裹物体（刚体代理）。刚体的模拟是很耗费资源的，尤其是过于复杂的模型。配合分层渲染，我们应尽可能的优化刚体的解算。包裹物体就是参考复杂模型的基本外观，制作出一个简单的多边形几何体；将复杂模型作为包裹物体的子物体，然后在渲染的时候排除包裹物体（方法很多，最简单的就是将该包裹物体放于物体层中，设置层选项为Template参考模式－T字母标志；不过如果使用的是MentalRay渲染，就需要使用渲染过滤，因为MR不支持参考模式的层设置）。5 C" F8 _: R; ~8 p. X% I2 ~3 V 6 t; p# L2 t/ q% n1 s: _ 4.赋予包裹物体刚体属性。+ [, t6 O0 k: v: h: R9 [4 j 9 a+ x, B( L K& f8 |( Y 包裹物体刚体属性参数设置如下： InitialVelocityZ（Z轴向的初速度）：-20（负号表示朝Z轴的相反方向运动） ImpulseZ（Z轴向的推力）：-10（抵消部分总摩擦力）8 n m) ? Z9 M& b3 B, J Mass（质量）：500% ^* S1 c) Q/ H4 P6 m Bounciness（弹性）：0.3 5.动力场连接。选择车的包裹物体，执行Fields->Gravity，将重力场增加至刚体解算中。6 [$ T7 \9 V, l. O/ C9 f 0 m% D3 }- M, X: ^ 6.对地面创建被动刚体。 & o* E9 V g$ b0 R) y ; Y7 l1 c+ B7 @0 x( q 7.刚体约束。选择墙壁后的球体，执行CreateNailConstraint（创建钉子约束）。创建约束或动力场连接时，Maya会自动将几何体转为刚体属性，所以可以跳过赋予刚体属性的步骤。 球体刚体属性参数设置如下： Mass（质量）：1000% L/ D/ s) q! @+ ] Bounciness（弹性）：0.1' W; A1 ~) S- B) E) ~ M' V 8.设定初始位置。可以使用风场将球体吹至一定高度后，再将此位置的球体设置为初始态InitialState；这里我使用一个NURBS曲线圆圈进行定位，直接移动球体的位置（钉子约束点位置不变）。- M9 _( Y. R; I; Q3 L" f. h - [/ |, Y( l2 w! B ) p9 p& Y7 n/ j! N3 }3 S 9.手动将刚体与场景中已存在的动力场进行连接。选择球体，执行Window->RelationshipEditors->DynamicRelationships（动力学关系编辑器），点击Fields栏下的GravityField，当文字背景为默认的橙色时表示所选物体已经受重力场的影响。 K& l( d" |: [4 F# m) k9 u 0 |( q* |# u0 i, M' Y 2 K( ~' j# d0 f, d. V" V : `2 ^- v) j% o 10. 测试场景。为使小球穿过墙体撞击小车，根据需要改变小车的初速度或推力。因为总摩擦力与小车的质量有关，因此初速度的能量消耗程度取决于物体质量和摩擦因数的大小。7 o* V' e' \/ X" X7 g" ~5 {6 M # O) N! l+ U8 e* ? 11.墙壁刚体的制作――由于墙壁有较多的碎片小块，因此我将它留到最后再制作。全选墙壁物体，执行CreateActiveRigidBody。此时最好不要播放场景动画，因为基本上都会卡机，甚至Maya崩溃。7 s" E# I9 G6 X5 d& Z- x) V& f 解决方案（任选其一）:, ~, \9 @ Z6 Y) N6 G( n （1）缩小所有刚体，使它们之间具有一定间隔，并修改刚体解算器下的参数值－步长和碰撞容差。 （2）设置刚体代理－方体和球体，降低解算质量。" c0 P/ y: Q8 l0 [- m （3）设置碰撞层。2 A1 J) P4 s0 v! K. M （4）设置穿插属性。 如果撞击发生在很短的一瞬间，且镜头上不会过多的停留在碎片的飞行中，那么可以使用方案（4），这是快速实现效果的最优选择； 如果镜头不会停留在撞击点上（或者距离较远，可以忽略模型块的间距），我们可以使用方案（1），这可以较为完美的实现碎片飞行中的碰撞；: K$ c6 j- v: s/ K f$ Z 如果碎片较为规则，接近于方体，可使用方案（2）刚体代理来完成；% | T/ }, }5 A 如果你需要对不同区域的碎片进行碰撞设置，方案（3）则可以考虑，我们可以将之理解为方案（4）的扩展。 有时由于一些画面视觉的要求，我们需要同时将多种方案应用于一个场景动画中，但往往还是难以达到理想的动力学解算效果。此时，我们可以对个别物体的烘焙关键帧进行细节动画的调整；如果工作量太大，对碎片进行分层渲染来避免穿插镜头也是可以考虑的。1 x8 u; |+ O0 b5 j ' c) Y: t' |# }, a 12.选择方案（4）进行。一般撞击后飞行的碎片之间的碰撞不会太多，这里我直接忽略（谁叫我使用的是一个过时了的笔记本……效率优先），遇到穿插时我更倾向于对烘焙了关键帧的物体进行个别处理。 （1）全选墙壁的各刚体几何体，执行CreateActiveRigidBody；) M( W. Y7 a2 D# i* [: S& [0 a! M （2）保持刚体全选，点击右边通道栏SHAPES下的RigidBody节点，展开属性列表，直接修改参数值如下（所有选择物体的相同属性都会被同时修改）： Mass（质量）：20 Bounciness（弹性）：0.1 StandIn（替代）：Cube（为了正确解算，最后我还是设为了None） 2 o: w; S; V: V; P （3）保持刚体全选，执行Solvers->SetRigidBodyInterpenetration（设置刚体穿插）； * u2 H9 d5 ~1 k% |4 @( p" D% m （4）选择最下面的几何体，将通道栏中的Active改为Off（输入0，回车即可）。, l! ~1 S: |4 s+ m" z 因为底部几何体不参与动力学解算，此步操作将所选几何体变为被动刚体，可避免它们与被动刚体地面的穿插（或者你也可以将它们与地面设置刚体穿插）－被动刚体间不会出现解算穿插的问题。5 Z7 J' r# `& T( l9 n3 X( p （5）设置了刚体间的穿插，可以获得流畅的动力学解算效果，并且除了刚体碎片间的碰撞，它们与场景中其他刚体的碰撞还是会被真实的解算出来。如果仍打算将解算质量降到最低来提高解算速度，可以将所选刚体的通道栏的StandIn设置为Cube，并将刚体解算器RigidSolver节点的StepSize（步长）和CollisionTolerance（碰撞容差）数值提高，而RigidSolverMethods设置为MidPoint。 0 _- z2 X# [" p% Y8 s+ h4 N （6）播放场景动画进行测试。当动画达到预想效果，对墙体刚体设置重力场。 1 b6 i+ H1 i/ I5 W 在碎片被撞击飞出之前，我不打算让它受到重力场的作用而运动，因此我需要加入一个新的重力场，并对力场设置关键帧：将重力场的Magnitude（强度）设置为0；在发生撞击的那一帧设置关键帧（KeySelected），然后在下一帧更改Magnitude数值为9.8并设置关键帧。% l9 {7 X& t, C6 R 5 l* Y1 m) S2 Q/ M) e ; l1 Z) G1 b$ ^, {1 d$ h! Y 6 Z7 N" @$ D% Y: p& |4 G （7）选择那些不打算参与解算的模型，将它们通道栏的Ignore设置为On。* x+ I2 W: d2 \% m) L 1 J. F% g6 ?/ I$ ]% g # c# H$ U" X' }4 S* p* q6 r! @9 a/ W （8）播放动画，发现碰撞区的一些碎片与剩余的墙体发生穿插。 : M' _0 h8 u; d0 n. L 5 J* U! D8 A6 E, e/ w- p# B 要解决这个问题，可以选择这些刚体，恢复它们的碰撞属性（SetRigidBodyCollision）――如果恢复的刚体太多，那又回到了设置穿插属性之前；根据镜头需要，常常需要进行分层渲染或调节烘焙关键帧来解决物体穿帮的镜头（华丽的特效是要慢慢磨出来的）。2 Q1 ~4 D% I+ f! G' X) u , S4 y& }8 q0 P: o# M2 x; l5 B # m, @7 x! w! {- j （9）当动画效果基本达到，烘焙动力学模拟的关键帧（BakeSimulation），然后删除所有刚体属性。 *国际惯例，将关键帧的总长度压缩为一半左右。3 s2 ~0 P% m7 D2 L8 x |# x 13.设置镜头及灯光，渲染。当加入一些粒子特效（3D粒子或平面粒子）及碎片飞行的运动模糊，并在后期合成中完成震镜效果，一个很酷的撞击特效也就产生了。以下使用平面粒子软件ParticleIllusion素材中的一个简单烟效进行合成的效果演示。( q8 k7 o N& X0 c " w9 j- W+ v; j 14.最终效果（太大图片网络观看会比较卡，因此设置为低质量的GIF图片）。 ' Y/ O @% b+ [ 8 z: P' X8 ~: \ 15.技术点总结： 切割物体－设置刚体属性－添加力场和碰撞－设置刚体穿插－烘焙动力学关键帧4 n# e" s( K2 t: P0 k2 u |
评分
TA的作品
TA的主页
你可能喜欢
全部评论3