三维动画特效 学习资料

三维动画特效讲稿课程课时分配：（总课时：84课时）第一章：灯光（8课时）第二章：摄像机（8课时）第三章：轨迹视图（4课时）第四章：背景特效（6课时）第五章：文字动画特效（8课时）第六章：粒子特效（20课时）第七章：流体特效（6课时）第八章：reactor动力学（6课时）第九章：布料系统（6课时）第十章：综合特效制作（12课时）三维动画特效目录第一章：灯光1第二章：摄像机9第三章：轨迹视图12第四章：背景特效16第六章：粒子特效20一、粒子系统生成粒子的主要类型：20二、动力空间扭曲（动力空间扭曲）24三、导向器空间扭曲（Deflectors）30四、粒子系统特效案例30第七章：流体特效35第八章：reactor动力学37【案例教学1】37【案例教学2】39【案例教学3】53第九章：布料系统73【模型建立】73【引入RBCOLLECTION】75【将布料PLANE02引入CLCOLLECTION】76【为布料增加MESHSMOOTH修改】80第十章：综合特效制作85一、扩展知识讲解：85二、综合特效一：藤蔓动画85三、综合特效二：LOGO水流效果演绎86第一章：灯光前续内容安排：摸底测试，掌握学生前续课程掌握程度，更好把握教学进度。课程内容引入，比较动画效果及特效添加前后效果，观看经典案例，提升学生学习兴趣，介绍课程特点及考核办法，传授课程学习方法。章节主要教学内容：一、 灯光基础设置（场景中默认的灯光omni在灯光创建后自动关闭）1. 属性l 亮度（Intensity）l 入射角度（Angel of incidence）l 衰减（Attenuation）l 辐射（radiosity）与环境光（Ambient light）l 颜色与光线l 色温（color temperature）2. 光线使用l Target spot：目标聚光灯l Free spot：自由聚光灯l Mr area spot：范围聚光灯l Target direct：目标平行光l Free direct：自由平行光l Omni：泛光灯l Mr area omni：范围泛光灯l Skylight：天光3. 灯光基本参数二、 基本灯光类型添加效果1. 棋盘格灯光效果添加2. 走廊灯光效果添加3. 大气光效果添加三、 灯光形态和内部参数：1. 灯光形态2. 灯光参数l General parametersl Intensity/color/attenuationl Spotlight parametersl Advanced effectsl Shadow map paramsl Shadow parametersl Atmospheres&effects四、 光线跟踪器五、 天光六、 灯光列表七、 灯光综合案例应用综合应用案例一：建筑模型场景创建及动画效果实现建模部分：step1： Box建立楼房模型，并修改模型楼顶效果step2： 建立地面，天空背景模型step3： 给box楼房模型建立编号，侧面：ID=1；楼顶：ID=2step4： 侧面贴图，贴蓝天效果贴图部分：step1： 天空贴为混合材质step2： 生成混合材质效果step3： 贴楼房立面效果step4： 贴地面道路效果灯光添加：step1： 添加合适的天光效果和泛光灯效果 摄像机添加：step1： 架设合适的摄像机step2： 生成摄像机的路径动画关键祯动画：step1： 生成背景混合贴图效果的动画效果step2： 生成楼房贴图的自发光通道的动画效果 四、实践教学环节：综合应用不同类型灯光实现场景灯光效果添加及特效生成【水晶球案例，配合操作视频学生自行完成】第二章：摄像机课程导入：简单回顾关键帧动画的制作原理，利用学生的知识迁移能力对比二维动画的制作方法，解释摄像机动画的制作核心即关键帧动画。一、 摄像机1. 种类l 目标摄像机l 自由摄像机2. 特征l 焦距：focal length（50mm长焦远交镜头，人眼：48mm）l 视场l Fov与透视关系3. 摄像机基本参数l Lens（镜头）l Type（类型）l Show horizon（显示地平线）l Enviroment ranges（取景范围）l Clipping planes（取景面）l Depth of field（景深）l Motion blur（运动模糊）4. 摄像机对齐l 工具对齐：对齐摄像机工具l 动画仿真：path constraint（animation- constraint- path constrain路径关联）二、摄像机内部参数调节及动画控制 案例教学：文字动画制作step1： 生成文字基础模型step2： Bevel生成文字三维效果step3： 给文字添加合适的材质step4： 添加泛光灯omnistep5： 设置灯光基本参数，并给灯光添加相应特效lens effects生成眩光step6： 绘制眩光运动路径step7： 添加摄像机step8： 调整摄像机空间位置step9： 分别给摄像机及摄像机目标点添加运动轨迹step10： 调整轨迹路线及动画运动节奏step11： 预览效果，渲染设置，生成avi影片 三、 实践教学三维标志logo动画制作：选择LOGO标志作为三维建模依据，生成三维模型，结合关键帧动画完成三维标志的动画制作，通过摄像机运动特效，实现镜头特技。第三章：轨迹视图课程导入：对比摄像机动画及利用轨迹视图生成动画效果，演示经典案例，简介Track view为3dmax重要的组成，通过Track view创建和编辑全部关键点，可给关键点间的插值制定动画控制器。一、Track view的编辑模式1. 曲线编辑：(具体讲解曲线编辑模式下的编辑方式，对照软件操作讲解)2. 表单编辑：（具体讲解表单编辑模式下的编辑方式，对照软件操作讲解）二、Track view经典案例教学案例一：物体动画效果Track view轨迹一：Track view轨迹二：201页案例二：材质动画效果Track view轨迹一：第四章：背景特效课程导入：观看三维背景案例及应用领域，手机彩铃、动画片头等均需三维背景特效的使用，在专业应用领域范围内有选择的进行技术及案例的讲解，有了一定的课程基础可加强学生的自主创新和实践能力。本章节以案例教学及实践教学为主。一、演示案例：企划动态背景制作二、实践案例：彩铃动态背景三、国际新闻动态背景第五章：文字特效文字特效专题3路径变形文字动画一、 难点技术讲解：路径变形修改器的使用要点 备注：文字格式添加Tender Regular.ttf二、 路径变形文字制作制作技术要点1. 文字模型场景建立；2. 文字路径绘制：line； convert to spline；3. 文字路径变形修改器添加；4. 文字路径动画关键祯制作；5. 文字路径动画效果渲染输出。三、 路径变形动画特效案例效果文字特效专题4文字体光动画一、 难点技术讲解：备注：该部分让学生观看教师录制的讲解视频“文字体光动画制作.ASF”制作要点：1、体光模型几何位移参数的设置2、体光变形方式3、贴图及三维场景建立二、 文字体光制作制作技术要点体光参数调节：l Opacity通道参数控制l 渐变贴图l 衰减贴图三、 文字体光动画特效案例效果87第六章：粒子特效本章节主要学习要点：粒子系统与粒子动画制作1、3dmax中粒子系统创建粒子系统模型和相应的动画效果2、第三方软件生成粒子动画：Partical Illustion粒子系统是一种粒子的集合，它通过指定发射器在发射粒子流的同时创建各种动画效果。非事件驱动粒子包括六中基本类型，分别是spray（喷射）、superspray（超级喷射）、snow（雪）、blizzard（暴风雪）、pcloud（粒子云）、parray（粒子阵列）。一、 粒子系统生成粒子的主要类型：1、 Spray：喷射（创建雨、喷泉的效果），是比较简单的粒子类型，可以模拟简单水滴下落效果，如下雨、喷泉等水滴效果。2、 Snow：雪（创建下雪或纸屑飘舞效果）与spray类似，但是雪系统提供了一些专用参数来生成翻滚的雪花，渲染项也有所不同。3、 PArray：粒子阵列（该系统使用一个三维对象为阵列分布的依据，并将该对象作为发射粒子的发射器向外发射粒子）l Left: Edgesl Center: Verticesl Right: Faces4、 Super spray：超级喷射（比Spray附加更多的参数项，可以产生更复杂的粒子喷射效果），是喷射粒子的升级版，它的设置参数更为丰富，功能也比喷射粒子更加全面，其中增加了许多新功能，如粒子速度变换、粒子与粒子之间的碰撞、运动模糊等。5、 Blizzard：暴风雪（比Snow附加更多的参数项，可以产生更复杂的粒子喷射效果），是雪粒子的高级版本，可以用来模拟自然的暴风雪效果，也可以创建出更加逼真的雪花、气泡、树叶等摇摆翻滚的效果。6、 PCloud：粒子云（可以在一个指定的三维空间中分布粒子对象，可以创建鸟群、羊群、人群的效果，可以通过指定标准的长方体空间、球体空间、圆柱体空间作为粒子的发射器，注意不能选择二维对象为粒子云的发射器）。粒子云粒子系统允许在一个特定的体积内创建粒子。只要该对象具有深度、就可以使用粒子系统提供的基本体积来限制粒子，也可以使用场景中任意可渲染对象作为体积，但二维对象不能使用粒子云。在制作群集动画时可以使用到粒子云系统，比如模拟一群飞行的鸟、海底穿梭的鱼群等。7、 Partical Flow source：粒子流源（是一种通用的、功能强大的粒子系统，借助于粒子视图Partical view控制粒子操作，可以单独控制粒子的各个属性，比如shape形状、speed速度、direction方向、rotation角度），是一种新型、多功能且强大的粒子系统，它通过一种称为粒子视图的特殊对话框来使用事件驱动粒子。它最大的优点就在于能够使粒子在活动的过程中执行多种动作，从而使整个粒子系统看起来更加灵活。二、 动力空间扭曲（动力空间扭曲）1、motor：引擎空间扭曲（可以产生螺旋转动的推力，产生蜗旋状的作用力）2、push：推力空间扭曲（可以产生正向或反向的一个大小一致方向一致的力）3、vortex：漩涡空间扭曲（可以创建黑洞、涡流、龙卷风的力）4、drag：拖拉空间扭曲（粒子运动的抑制器，可以减慢粒子系统的运动，可以产生类似风阻的效果）5、path follow：路径跟随空间扭曲（使粒子系统沿一条路径曲线运动）6、Pbomb：粒子爆炸空间扭曲（产生很强的一个空间冲击波，把粒子系统炸开，配合粒子阵列PArray来实现）7、gravity：重力空间扭曲（可以产生真实的重力吸引效果，注意gravity的箭头方向即为重力给力的方向，也就是粒子系统的运动方向）8、wind：风力空间扭曲（风吹动粒子飘舞的效果）9、displace：贴图置换空间扭曲（主要作用于三维对象，可以作用于粒子系统，效果类似于贴图置换修改器，利用贴图图象的灰度值，指定置换的强度，图像中黑色的部分依据置换强度被挤压出来，灰色部分依据明度被挤压出来，同时可以依据设定的强度和衰减值进行置换）。三、 导向器空间扭曲（Deflectors）1、 Deflector四、 粒子系统特效案例一：爆炸要点：二：燃烧要点：二：礼花要点：三：花瓣*要点：四：PF粒子文字*要点：五：聚散效果要点：六：飞溅效果要点：1、 创建粒子系统step1： 在front视图创建super spray粒子系统，在basic parameters基本参数面板设置参数，off axis=38；spread=40；off plane=180；spread=180；icon size=35；viewport display=mesh；perccentage of particles=100%；step2： 在particle generation中设置粒子的发射比率、速度、产生时间、生命周期和粒子大小参数；step3： 在particle type中选择粒子类型为标准粒子，tetra四面体类型；step4： 在rotation and collision（旋转碰撞）中设置spin time=0；去除自身旋转效果，stretch=123；沿粒子发射方向拉伸外形，拉伸强度依据粒子速度的不同而变化；step5： 利用shift+移动工具原位复制粒子系统，修改粒子类型为sphere，调节stretch=0，粒子大小为1.9，在放射线前端有了球状物step6： 设置粒子系统材质，白色，自发光值=100step7： 将背景图片设置为环境背景2、 创建冲击波step1： 在geometry中的extended primitives中创建ring wave；step2： 旋转调整冲击波物体位置和摆放角度，调整构图；step3： 在粒子系统中心位置创建泛光灯omni；step4： 设置冲击波贴图效果，diffuse color和self-illumination通道设置为gradient ramp贴图，设置opacity通道为bitmap贴图，修改贴图图片的截取范围，tiling=2；step5： 设置冲击波动画，0帧25帧45帧，冲击波半径值023020003、 加入lens effects特效step1： 在rendering/environment中effect面板中添加特效，add添加lens effects选项，添加特效的glow、 star和outer glow项；step2： 分别设置各项参数效果；step3： 在lens effects globals中点选pick lights，拾取泛光灯作为特效光源；step4： 设置镜头光斑的两个动画效果，size大小使光晕逐渐变大，angle使星光转动； step5： 将场景中两个粒子系统属性中的object id设置为2；将场景中冲击波物体object id设置为3；4、 加入video post 特效step1： 打开video post面板为id=2的粒子加入镜头光晕效果，为id=3的冲击波加入光晕效果；step2： 渲染此时的光晕效果；step3： 设定输出，为输出序列指定名称和文件格式tgastep4： 输出事件；花瓣特效制作要点1、 花瓣模型的制作step1. 用line工具创建花瓣边界线条，配合三维捕捉工具；step2. 在两侧线条中间添加链接线条step3. 添加surface修改器step4. 添加edit patch修改器2、 制作花瓣材质step1. 打开材质编辑器，选择translucent shader明暗器表现花瓣效果，勾选双面设置step2. 设置高光值，46，glossiness=8step3. 设置漫反射贴图和自发光贴图通道为gradient rampstep4. 调节花瓣颜色3、 制作喷射花瓣效果step1. 创建super spray粒子系统，设置相应基本参数，在喷射粒子类型中选择关联几何体instancing grometry，点击拾取对象，拾取花瓣模型，勾选get material from，设置粒子发射比率，速度，产生时间，生命周期和粒子大小参数step2. 绑定场力影响votex和drag4、 制作不同颜色花瓣step1. 复制刚建立好的材质球，改变复制材质球的名称和颜色，一个为深紫色，一个为黄绿色；step2. 设置第四个材质球为multi/sub object多维子材质，设置编号数目为3，分辨将三个颜色的材质球拖拽到编号1、2、3的子材质上,5、 利用mesher分配三色材质step1. 在创建几何体面板创建合成物体compound objects 选择mesher物体命令，创建网格物体；step2. 点击网格物体参数面板中pick object按钮，在场景中拾取粒子物体，将场景中原粒子系统花瓣隐藏；step3. 为mesher添加material by element修改器，为对象指定多个材质编号，即为对象指定多个材质，id1=40、id2=30、id3=30，不同色彩材质被随机发布到花瓣上。第七章：流体特效本章主要学习要点：讲授流体的基本特点和使用技巧及相关特效的制作一、Glu3D流体是由大量的、不断地做热运动而且无固定平衡位置的分子构成的，它的基本特征是没有一定的形状且具有流动性。平时流体主要是来模拟液体效果，如果材质设置得当也可使制作成气体。Glu3D是3dmax的一个流体插件。1、Glu3D使用要点：2、【茶壶案例效果】二、RealflowRealflow是一个独立的流体软件，不是插件，不过realflow提供了3dsmax的插件接口文件，可以在3dsmas和其他三维软件与realflow间相互导入。1、Realflow安装要点2、【水流效果模拟】第八章：reactor动力学本章要点：学习3dsmax中的动力学系统及特效生成一、概述：Reactor系统就像Character一样是3ds max的一个内置的外挂程序，可以方便的在3ds max中直接调用。3ds max以前的版本有一个动力学模拟系统，但是它的效果不是很理想，应用范围也较小， 比如布料或液体就不能模拟。而reactor不仅可以代替动力学模拟系统，而且自身还有很多其他物理学方面的模拟系统，对布料和液体模拟地很真实，并且使用起来非常方便。它还包括对刚体、柔体、绳索、破碎、弹簧、缓冲器、风力、马达、玩具车等的物理学模拟。【案例教学1】第一步,建立一plane,及标志，plane段数要多点,具体视机器配置,多了影响速度。接下来建一个球体,并作50帧左右动画,它将作为牵引力；任意位置创建CLCollection,把plane指定给它,(定义plane为布料)，任意位置创建RBCollection,把logo及球体指定给它(定义logo,球体为刚体)，对plane指定reactor Cloth修改器,并勾选Avoid self-.；在reactor Cloth底部,添加 Attach To Rigid Body,确认其为满激活状态,进入reactor Cloth的vertex层级,选择,离球体最近的一个节点,返回上一级；进入动力学控制面板,选择球体,在属性里勾先Unyielding 调好视图角度，在动力学面板按下预览,会弹出一个open GL实时交互窗口,可以看到动画效果，别忘了create animation，在后期可以调一下速度,使幕布的拉开更有节奏。【案例教学2】这一讲先讲讲REACTOR的刚体的创建和一些基础的操作，主要讲解的是REACTOR属性编辑器里一些参数的含义和作用。基本都是用实例做的说明：1234567891011121314151617181920212223242526【案例教学3】reactor 应用简介 本教程将向您介绍使用 3ds Max 内置的 reactor 动力学功能创建基于物理形式的动画的过程。 在动画中存在很多这样的情况，手动设置动画以及为对象创建关键帧可以被完全替换；或至少可以使用物理技术通过自动创建关键帧来增加。例如，假设尝试手动设置一千个球从桶中倾泻而出的动画；在模拟过程中，需要确保两个对象不会互相穿越，并且当它们相互碰撞及与周围事物碰撞时表现得比较真实。然而，使用 reactor，只需创建一个桶和一千个球体，并为每个对象赋予物理属性（如质量），即可生成相同的动画。一旦设置了对象的位置，其余各项将自动计算。 在本教程中，将使用 reactor 功能创建低重心的玩具。然后将创建玩具的副本，并使用预览窗口将副本添加到玩具箱中，再更新对象的位置。下面，将手动设置玩具箱翻倒的动画。动力学功能将依据手动设置动画的玩具箱来确定玩具的动画效果；玩具将对玩具箱的运动做出反应，然后倾泻到地板上。 刚体使世界运转 reactor 物理模拟中的对象（在本示例中包括玩具、玩具箱和地板）都称为刚体。它们是物理场景的构建块，可以由一个或多个几何体组成。您可以使用任何几何体创建刚体。 在本节中，将创建两个可以用作刚体的简单基本体对象，并为其指定一些物理属性。 创建刚体：1. 以 3ds Max 中的新场景开始。 2. 在“创建”面板上，单击“球体”。 3. 在“透视”视口中拖动以创建一个球体。在“创建”面板中，将半径设置为 25.0。 4. 在“创建”面板上，单击“长方体”。 5. 在视口中拖动，以在球体下方创建长方体。在“创建”面板中，将“长度”和“宽度”值设置为 200.0，并将“高度”设置为 5.0。 注意：将长方体下移，以确保其没有接触到球体。 此时需要为球体指定一些物理属性。 6. 选择球体，在 reactor 工具栏上单击“Open Property Editor”。 因为您没有为球体指定任何物理属性，所以对话框将显示默认值。 注意：如果在场景中未选择对象，或者选择的项不能用作刚体（如刚体集合），则对话框中的参数将灰显。 7. 查看编辑器的“Physical Properties”卷展栏。 质量的默认值是 0.0，这意味着刚体在模拟过程中在空间中是固定的。但在本示例中，球体将会落到长方体上，该长方体在模拟中用作地板。因此，需要为球体指定质量值。将“Mass”设置为 50.0。 8. 如果未指定对象的任何物理属性，则在模拟时对象会自动使用默认的刚体属性。因为在此示例中不希望长方体移动，所以对此对象而言，使用默认属性即可满足需要。它使用默认质量值 0.0，因此在空间中是固定的。 现在有两个具有物理属性的对象。但场景对于模拟而言仍无效。必须使用“Rigid Body Collections”将对象明确添加到模拟中。 形成集合 如果具有有效的刚体，并希望模拟它，则需要将其添加到刚体集合中。开始模拟时，将针对所有启用的刚体集合检查场景。然后，刚体从集合中取出，并添加到模拟中。在本例中，将创建一个集合，并向其中添加球体和长方体，以将它们添加到模拟中。 注意：可以继续使用您的文件，也可以打开 tutorialsreactorintroduction 中的 reactor_intro_1.max。 创建刚体集合并向其中添加对象：1. 在 reactor 工具栏上，单击“Create Rigid Body Collection”。 注意：“Rigid Body (RB) Collection”是辅助对象，用于跟踪场景中的刚体。它们不会在渲染中显示，并且其位置对场景没有任何影响。 2. 单击任何视口，以将集合添加到场景中。 注意：图标的位置对模拟没有任何影响。 3. 在“修改”面板上的“RB Collection Properties”卷展栏中，单击“Pick”，并在视口中选择长方体。 这会将长方体添加到刚体集合中。 注意：也可以使用“Add”按钮向集合中添加对象，如下一步骤所示。 4. 单击“Add”。这将打开标准选择对话框，其中包含了场景中其余可用刚体的列表。 注意：如果要从集合中移除刚体，请在“Rigid Bodies”列表中选择该刚体，并单击“Delete”。 5. 在列表中选择球体，然后单击“Select”关闭对话框，并将球体添加到集合中。 提示：创建刚体集合的一种有用的快捷方式是，在创建集合之前选择对象。如果选择了若干个对象，并单击“Create Rigid Body Collection”，则将创建包含选定对象的刚体集合。模拟基础 现在已经拥有了用于模拟的有效场景，可以尝试模拟。有两种方法模拟动画。 第一种方法使用预览窗口，该窗口使用 OpenGL 或 DirectX 显示模拟。您可以在窗口中查看对象的物理行为，了解其如何交互，甚至可以使用鼠标与场景交互。您可以使用此窗口在模拟过程中随时更新 3ds Max 中刚体的状态，这意味着该窗口可以用作交互式的场景建模工具。 第二种方法是创建关键帧。您定义一个动画范围，则物理世界将在此范围内创建和模拟，将刚体的状态作为关键帧传递回 3ds Max。 注意：可以继续使用您的文件，也可以打开 tutorialsreactorintroduction 中的 reactor_intro_2.max。 在预览窗口中查看场景：1. 在 reactor 工具栏上，单击“Preview Animation”。 这将在预览窗口中打开场景。默认情况下，场景最初在透视视图中显示。可以使用鼠标左键旋转摄影机，使用鼠标中键进行平移，使用滚轮进行缩放。 2. 若要开始模拟，在窗口中的“Simulation”菜单上选择“Play/Pause”，或在键盘上按 P 键。模拟将开始，球体将下落到长方体上。 可以使用鼠标右键将球体围绕场景拖动。但是，您无法移动长方体，因为它没有质量。 注意：可以按 R 键重置模拟。 3. 浏览完模拟之后，关闭预览窗口并返回 3ds Max。 创建基于物理的关键帧：下面，将创建用于对象交互的关键帧。球体下落到水平长方体上并无引人之处，因此要先使长方体倾斜，这样球体才会沿着长方体表面滚动。 1. 在“左”视口中，选择长方体并将其顺时针旋转 30 度，注意不要将长方体旋转到球体上。 2. 在 reactor 工具栏上，单击“Create Animation”。将显示“reactor”对话框，询问您是否确认选择。单击“OK”继续。 这将创建一个模拟过程，其运行时间长度介于轨迹栏上设置的开始帧和结束帧之间。这两者的默认值分别为 0 和 100，您将稍后在教程中更改这些值。 针对这 100 帧中的每一帧，将创建刚体的位置和方向的关键帧 3. 单击“播放”观看视口中的动画。您应该看到球体下落到长方体上并向下滚动越过长方体的边缘。 4. 在球体处于选定状态情况下，使用区域选择选取轨迹栏中的所有关键点，并按 Delete 键。 几何体类型 “Simulation Geometry”是“Rigid Body Properties”对话框的第二个卷展栏；它处理对象在物理模拟中的显示方式。 在 reactor 中，凸对象是表面上没有洞、也没有下陷的对象。例如，乒乓球是凸对象，高尔夫球是凹对象。模拟凸对象比模拟凹对象容易得多。因此，当您模拟对象时，即使 3ds Max 对象是凹体，默认情况下也将其看作凸体进行处理。 若要执行该操作，reactor 使用特殊算法创建对象的凸体版本用于模拟；但对象在 3ds Max 中并不更改。这称为创建对象网格的凸包，并用“Rigid Body Properties”对话框的“Simulation Geometry”卷展栏上的“Mesh Convex Hull”选项表示。 但是，有时需要模拟对象的精确网格（凹度及全部）。可以使用“Concave Mesh”选项进行指定。 在本节教程中，将指定要将球体模拟为确切的球体。这意味着球体的几何体不被模拟；而数学球体将用于模拟。与基于几何体的球体的基本模拟相比，这种方法不但更快，而且更精确（对象滚动极为平滑），同时占用内存较小。 注意：可以继续使用您的文件，也可以打开 tutorialsreactorintroduction 中的 reactor_intro_3.max。 更改球体的模拟几何体：1. 选择球体。 2. 打开“Rigid Body Properties”对话框。 3. 在“Simulation Geometry”卷展栏中，选择“Bounding Sphere”。 4. 单击“Create Animation”以重新创建模拟的关键帧。球体将更加平滑地滚动，如果球体是高度细化的，可能不会立即见效。 5. 在球体处于选定状态情况下，使用区域选择选取轨迹栏中的所有关键点，并按 Delete 键。 几何体模拟 现在将继续制作玩具。将已创建的球体作为玩具的躯干。下一步将创建一个圆柱体作为玩具的手臂。还将创建此圆柱体的副本，并减小其细分设置。这一简化版本（可以更轻松而快速地进行模拟）将被用作第一个更复杂的圆柱体的模拟几何体。这一技术被称为使用代理几何体。 请注意，如果要制作第一个圆柱体的二十个副本，并将它们添加到模拟中，它们都会使用简化的圆柱体副本作为其模拟几何体。这意味着，只须创建圆柱体几何体的一个实例以进行物理模拟，因此会减小内存使用量并增大模拟速度。 注意：可以继续使用您的文件，也可以打开 tutorialsreactor 中的 reactor_intro_4.max。 创建对象的简化版本以进行模拟：1. 在“左”视口中创建圆柱体，并将其放置在球体之上。 注意：请确保圆柱体和球体互不接触。 2. 在“修改”面板中，为圆柱体设置下列值：半径 = 6.0、高度 = 70.0、边数 = 18.0。 3. 在圆柱体仍处于选定状态时，选择“编辑”“克隆”。在“克隆选项”对话框中，确保选择了“复制”并单击“确定”。 圆柱体的副本将被用作代理几何体。 4. 在“修改”面板中，将新圆柱体的边数减少到 12，并移动新圆柱体使其远离其他对象。 5. 选择原始圆柱体，并打开“Rigid Body Properties”对话框。 6. 将圆柱体的“Mass”值设置为 10.0。 7. 将圆柱体的“Simulation Geometry”属性设置为“Proxy Convex Hull”。 这意味着圆柱体将使用由另一个对象的几何体创建的凸面外壳作为其物理表示。 卷展栏中的“Proxy”按钮将被激活。 8. 在“Simulation Geometry”卷展栏中，单击“Proxy”按钮，然后选择其中一个视口中的克隆圆柱体。 此时，该按钮将显示选定代理对象的名称。 注意：此时可以隐藏代理圆柱体，方法是选择该圆柱体，右键单击并从四元菜单的“显示”区域中选择“隐藏当前选择”。 9. 选择场景中的“RB Collection”辅助对象，并将原始圆柱体添加到其中。 10. 在 reactor 工具栏上，单击“Preview Animation”并播放动画。 您会看到圆柱体的滚动并不像其显示的那样平滑。 11. 在预览窗口中，选择“Display”“Sim Edges”以显示对象的模拟几何体的边。 您会看到圆柱体的模拟几何体比其显示体粗糙。 构建刚体 刚体可以由多个对象或基本体构成。具有多个基本体的刚体称为复合刚体。 如上所述，凹对象（表面或几何体上有洞或下陷的对象）比凸对象更难模拟。因此，由若干个凸对象构成的复合刚体的模拟速度比单个凹对象的模拟速度快得多。一个很好的示例就是相框，模拟凹面相框速度较慢，但模拟一组四个凸面长方体（代表相框四边）则不慢。 本节中，将合并场景中的两个非固定刚体（球体和圆柱体）以创建单个刚体。在执行过程中，您将看到基本体属性和刚体属性之间的区别。刚体中的每个基本体可以具有单独的质量和模拟几何体，而摩擦力、弹力和显示体属性应用于整个刚体。 要创建复合刚体，需要选择对象，并使用 3ds Max 中的成组功能将它们组合在一起。该组可以作为新刚体添加到刚体集合中。 注意：可以继续使用您的文件，也可以打开 tutorialsreactorintroduction 中的 reactor_intro_5.max。 创建复合刚体：1. 选择圆柱体，并将其下移到球体中，使其类似于一对手臂。 “前”视口中看到的重新定位的圆柱体。2. 按住 Ctrl 键并选择球体，将其添加到选择集中。 注意：应只选择圆柱体和球体。 3. 选择“组”菜单 “成组”。 在“组”对话框中，将新组命名为 toy_body。单击“OK”继续。 4. 选择“RB Collection”辅助对象，并将新组添加到集合中。 5. 单击“Preview Animation”以观察模拟。 您应该收到一个错误消息，指出球体和圆柱体不再是刚体。这是因为它们将用作活动复合刚体的一部分，因此需要将其作为单个对象从刚体集合中移除。 6. 在“修改”面板的“RB Collection Properties”卷展栏上，按住 Ctrl 键并选择球体和圆柱体，然后单击“Delete”。 7. 单击“Preview Animation”并观察模拟。 此时可以看到球体和圆柱体用作同一对象的不同部分。 创造摇摆效果 您将制作的玩具质量分布不均匀，在本例中这意味着大部分质量集中在其底部。这样将产生的效果是：玩具不会滚动，也不会向前摔倒，但会试图使自己恢复平衡，并会左右摇晃。产生这种行为是可能的，因为复合刚体的基本体可以有不同的质量。您只需将小而重的对象添加到玩具底部，使其大部分质量集中在那里。 注意：可以继续使用您的文件，也可以打开 tutorialsreactor 中的 reactor_intro_6.max。 完成玩具：1. 首先，完成添加玩具的几何体。创建一个圆环作为腰带、一个球体作为头，再创建两个球体作为眼睛、一个球体作为鼻子。 完成的玩具几何体的前视图2. 选择作为眼睛和鼻子的三个球体，并打开“Rigid Body Properties”对话框。 3. 设置模拟几何体作为边界框。 因为这些球体在模拟过程中作用不大，您可以将其作为非常简单的几何体，以加速模拟。 4. 选择玩具的头，并将其模拟几何体设置为“Bounding Sphere”。 圆环的模拟几何体可以保留为“Mesh Convex Hull”，尽管您也可以像处理圆柱体一样创建副本并将其简化为代理。 5. 当您完成了创建及排列这些对象之后，将其添加到 toy_body 组中。对于每个对象，选择该对象，再选择“组”菜单 “附加”，然后单击 toy_body。 更改刚体的质量分布：1. 选择 toy_body 组，并选择“组”菜单 “打开”。 这样可以选择组中的单个基本体以编辑其刚体属性。 2. 将组中每个对象的质量（躯干和手臂除外，这二者已经有质量值）更改为 1.0。 提示：通过选择组中的所有对象，并在“Rigid Body Properties”对话框中将“Mass”设置为 1.0，可以快速执行此操作。 执行此操作的原因是：将要向组中添加重对象，而正是此质量要影响对象的运动。 3. 单击“Preview Animation”，您会看到所有新对象已经添加到复合刚体中。 玩具应该跌倒，可是其不会有正确的行为。如果对象不跌倒，则可能是没有为刚体中的所有对象赋予质量，结果是其中一个基本体将被固定。若要解决此问题，请关闭预览窗口，并检查组中每个对象的质量。 4. 在躯干球内部靠近对象底部的位置，添加一个小长方体（高度、宽度和长度均为 3.0）。 5. 在“Rigid Body Properties”对话框中，为该长方体指定质量 300.0。 6. 选择组的组件，并选择“组”菜单 “关闭”以关闭组。 7. 选择小长方体，并选择“组”菜单 “附加”，然后单击 toy_body 将该长方体添加到组中。 8. 单击“Preview Animation”并查看玩具的行为。 玩具沿长方体下滑并像以前倾倒，但它向后倾斜好像要恢复平衡。玩具底部的长方体中的较大质量降低了组的重心。 将文件另存为 my_reactor_intro.max，然后实验将平面变平以及再逐渐升高的效果。 以不同方式观察对象 reactor 允许使用对象的显示代理；这意味着刚体在预览窗口中可以使用不同的显示体。这将加强窗口的性能，尤其是在使用相同的显示体模拟多个对象时。如果有多个对象外形相似，则在使用显示代理时，您的显示只须跟踪显示体中的一个实例即可。这样，模拟设置速度将大大提高，因为只须创建一个显示体实例。 在本节中，将创建玩具的显示代理。这样，当您稍后在教程中创建玩具副本时，设置和显示速度应不会受到负面影响。 注意：可以继续使用您的文件，也可以打开 tutorialsreactorintroduction 中的 reactor_intro_7.max。 创建刚体的显示代理：1. 按 Shift 键的同时在视口中拖动组，创建玩具的副本。 移动副本，使其远离其他对象。 2. 显示代理必须是单个网格。若要创建这样的代理，请先解组玩具副本，方法是选择新组并选择“组”菜单 “解组”。然后选择该副本的主体球体。 3. 右键单击该球体。在四元菜单的“变换”区域中，选择“转换为”“转换为可编辑网格”。 4. 在“修改”面板的“编辑几何体”卷展栏中，单击“附加列表”。 5. 在“附加列表”对话框中，选择属于组的其余对象，并单击“附加”。 此时即具有了代表玩具的单个网格，它可以用作显示代理。 提示：建议您为场景中的模型清楚地添加标签，尤其是当它们的外观很相似的时候。例如，在本教程中可以将代理对象重命名为 toy_body_proxy。 6. 选择原始的 toy_body 组，并选择“组”菜单 “打开”。 7. 选择组的父对象，即成组对象周围的粉色框。 您需要选择组的父对象，而不是玩具的任意构成对象，因为组的父对象代表刚体，并且显示代理应用于刚体，而不是基本体。 8. 打开“Rigid Body Properties”对话框，在“Display”卷展栏中，选择“Use Display Proxy”。 这将激活显示代理拾取按钮。 9. 单击显示代理拾取按钮，并选择其中一个视口中的玩具的单个网格版本。 该按钮显示代理对象的名称，在本例中为 toy_body_proxy。此时，您已经为复合刚体指定了可选显示体。 10. 在选定了网格玩具的情况下，右键单击并从四元菜单的“显示”区域中选择“隐藏当前选择”以隐藏代理对象。 这将使其隐藏起来。 11. 选择组的组件，并选择“组”菜单 “关闭”，然后单击“Preview Animation”。 玩具将使用新网格作为其显示对象。如果对可编辑网格进行更改，则在使用预览窗口时，它们就会显示出来。 模拟精度 如果对象的运动显示出奇怪的非自然行为，您可能需要增加物理模拟的精度。可以通过以下两种方法之一来执行此操作。可以从外部更改精度，这会影响关键帧创建和预览窗口的精度；也可以在预览窗口中改变精度。在这两种情况下，更改精度都需要改变模拟参数“Substeps/Keyframe”。您可以在“工具”面板的 reactor 卷展栏中对其进行编辑，也可以使用预览窗口中的“Performance”菜单。 当进行物理计算时，reactor 按小步长将对象前移。步长越小，模拟越精确。但应注意到，模拟越精确，速度越慢。默认精度值是每关键帧 10 个子步长，这意味着 reactor 将每个关键帧间隔划分为 10 个子步长，模拟以此为间隔前移。如果将每关键帧子步长值增大到 25，则 reactor 的步长大小变为一个关键帧间隔被划分成 25 个子步长。 注意：可以继续使用您的文件，也可以打开 tutorialsreactorintroduction 中的 reactor_intro_8.max。 更改模拟精度：1. 在“工具”面板上，单击“reactor”按钮并展开“Preview & Animation”卷展栏。 2. 将“Substeps/Key”值由 10 更改为 25。 3. 单击“Preview Animation”