Rigid bodies刚体.doc

Rigid bodies刚体一个刚体就是一个多边形或者NURBS曲面转换为硬直的形状。与常规表面不同，在动画过程中，刚体会发生碰撞而不是彼此穿插。要设置刚体动画，你可以使用力场，关键帧，表达式，刚体约束，或者粒子碰撞。Maya内有两种刚体类型Active主动和passive被动。一个主动刚体会受到动力学作用力场，碰撞以及未加入动画帧的弹力。一个被动刚体可以与主动刚体发生碰撞。你可以对它的位移和旋转属性设置动画关键帧，但动力学对其无任何影响。例如，在地板上弹跳的球，你需要将球作为主动刚体，因为它需要受到重力作用落于地面，且在与地面碰撞后反弹；地板则作为被动刚体，当球体与它发生碰撞时，它不会产生偏移。 刚体的动力学动画是通过一个叫做刚体解算器的Maya构成进行控制的。刚体的动力学动画由力场和碰撞创建。 注意每个物体或者物体组只能创建一个刚体 只有法线朝向外部的刚体表面一侧才能发生碰撞。如果刚体间发生穿插，则会出现错误信息。 不要对刚体的Scale缩放比例或者其他变形属性设置动画关键帧 曲线不能作为刚体 细分表面不能作为刚体 你可以在一个刚体的内部制作刚体碰撞。将一个物体放置在其他物体的内部，翻转外部物体的表面或者法线，然后对内部的物体设置一个向外的动画。 当对被动刚体的Translate（位移）和Rotate（旋转）属性设置动画关键帧，时间滑块不会显示关键帧的标记使用GraphEditor（曲线编辑器）可以查看这些关键帧。你不能通过常规方法来移除这些关键帧。 复制刚体特效时，应避免使用Edit Duplicate菜单下的Duplicate Input Connections（复制输入连接） 或者 Duplicate Input Graph（复制输入图表）。应使用Dynamics Relationship Editor（动力学关系编辑器）来连接复制的刚体和力场。 Rigid Solver Attributes刚直解算器属性Step Size 步长设置每帧刚体发生计算的频率。例如，动画的每一帧为0.1秒，而步长设置为0.033秒，解算器将会在一帧内计算刚体动画三次。通常，降低步长值会改善刚体动画的精度，但会降低场景播放速度。如果你场景中快速移动的刚体没有发生预想的碰撞效果，降低步长的数值。这是个非动画关键帧的属性，仅为属性编辑器中的只读属性。 Collision Tolerance 碰撞容差设置当一个刚体解算器检测碰撞时的精度和速度。通常，较小的碰撞容差值会增加计算时间和碰撞精度。一个低碰撞容差常用于解决极小或者轻薄物体的精确碰撞。这是个非动画关键帧的属性，仅为属性编辑器中的只读属性。 Scale Velocity 缩放速度缩放速度与Display Velocity（显示速度）属性一起使用。当开启了显示速度，一个移动中的刚体将显示出一个速度箭头图标 ，该图标表示刚体运动的强度和方向。你可以改变缩放速度值来缩放箭头。 Start Time 起始时间设置解算器开始对刚体运算动力学动画时的时间滑块上的帧数。 Current Time 当前时间可以对连接到解算器的所有刚体的动力学动画进行加速或减慢。当前时间对刚体的作用效果与其对粒子物体的作用是相同的。 Rigid Solver Methods刚直解算器方式Solver Method 解算方式决定刚体运算的精度和速度。 Midpoint 中点以低精度进行较快速的计算。 Runge-Kutta龙格-库塔法以适中的速度和精度计算。Runge-Kutta Adaptive 自适应的龙格-库塔法以高精度进行较慢的计算。这是默认设置。 Rigid Solver States刚直解算器状态State 状态开启或关闭力场、碰撞以及刚体约束作用于所控制刚体上的效果。如果你想加快动画的播放速度并暂时忽略刚体特效，可以关闭状态。 Friction 摩擦力设置刚体碰撞之后的固定或滑动效果。如果摩擦开启，刚体将被固定；关闭，刚体则产生滑动。如果刚体间的联系被限制在瞬时碰撞，摩擦设置产生的作用不大；关闭摩擦可提高动画播放速度。 Bounciness 弹力当关闭，碰撞后物体不会发生回弹，不过能提高刚体动画的运算速度。 Contact Motion 关联运动当开启，Maya将会对刚体动力学进行牛顿物理学的模拟。当关闭，Maya将会模拟一个没有惯性的阻尼环境。具体而言，如弹力和摩擦力这样的碰撞力将不会作用于刚体上。力场虽作用于刚体上，但是不具备初旋转，初速度或者冲力。 Contact Data 关联数据积累场景中刚体间的关联数据。Allow Disconnection 允许断开默认情况下，你不能断开刚体与控制其动力学动画的刚直解算器之间的联系。当开启允许断开选项，你可以打断该联系。该属性为属性编辑器中的只读属性。Cache Data 缓存数据如果开启， Maya将会在内存中缓存连接至解算器的所有刚体的动力学状态。在缓存之后，你可以来回拖动时间滑块来观看动画效果。 Delete Cache 删除缓存删除连接至解算器的所有刚体动力学状态的缓存。 Rigid Solver Display Options刚直解算器显示选项Display Constraint 显示约束显示刚体约束的图标。Display Center of Mass 显示质量中心显示每一个刚体质量中心的图标。Display Velocity 显示速度显示箭头图标，表示刚体的速度大小和方向。 Display Label 显示标签标记刚体为主动或被动，同时会显示约束的类型。RigidBody刚体节点属性选择场景中的几何体，执行Soft/Rigid Bodies Create Active Rigid Body 赋予物体刚体属性。以下属性为创建刚体之前，刚体命令的选项菜单中的属性。Rigid Body Name 刚体名称命名刚体便于识别。 Active 主动使刚体成为一个主动刚体。如果关闭，刚体将是被动属性。 Particle Collision 粒子碰撞如果你对表面进行粒子碰撞，且该表面为主动刚体，那么你可以开启或关闭粒子碰撞，设置刚体是否受碰撞力作用。 Allow Disconnection 允许断开默认情况下，你不能断开刚体与控制其动力学动画的刚直解算器之间的联系。当开启允许断开选项，你可以打断该联系。该属性为属性编辑器中的只读属性。Mass 质量设置一个主动刚体的质量。质量越大，它碰撞物体时产生的效果也越大。Maya会忽略被动刚体的质量属性。 注意：刚直选项窗口包含质量中心设置，初始位置设置，以及初始速度设置的检验栏。这三个检验栏对质量中心，初始位置，以及初始速度的X,Y,Z进行设置编辑。质量中心设置只应用于主动刚体。 Center of Mass X, Y, Z 质量中心的X,Y,Z坐标定义一个主动刚体质量中心在局部空间坐标系中的位置。一个交叉形的图标表示质量的中心，在线框显示模式可以很容易的看到它。质量中心影响着一个主动刚体的回弹运动。例如，假设你将一个球体的质量中心放置于下面，并且接近球体表面；当球体在重力场作用下落，与一个NURBS平面的被动刚体进行碰撞时，球体会沿着质量中心摇摆回弹。当设置了InitialSin（初始旋转），质量中心也决定了一个主动刚体的旋转点。例如，设置质量中心在一个主动刚体球的内部，刚体旋转将是自身进行；设置质量中心在球体之外，球体旋转则围绕质量中心进行。 默认情况下，一个多边形物体的质量中心是它包裹盒的质心。一个NURBS物体的默认质量中心则可能会稍微偏离质心。Maya不会在被动刚体的动力学计算中使用质量中心。 Lock Center of Mass 锁定质量中心默认情况下，在建模过程中改变物体的表面，Maya会对一个主动刚体的质量中心进行重新计算；如果开启此属性，Maya将不会改变质量中心。该属性只在属性编辑器中有用。Static Friction 静摩擦力设置当一个刚体从静止状态发生运动时，与另一个刚体之间产生的反作用力。例如，当你将一个球体放在斜面上，静摩擦力可设置球体开始初始滑动或者滚下平面的难易程度。在一个物体的运动过程中，静摩擦力对物体的影响微乎其微。数值为0的静摩擦力让刚体运动的更自由，而数值为1则减小移动效果。 Dynamic Friction 动摩擦力设置运动中的刚体与另一刚体表面之间的相对摩擦力。数值为0的静摩擦力让刚体运动的更自由，而数值为1则减小移动效果。提示：当两个刚体被关联，每一个的静摩擦力和动摩擦力都会对运动产生影响。要调整关联刚体的滑行和滚动，可对静、动摩擦力进行各种数值的设置。例如，要模拟一个冰球在湿冰上穿行，必须同时设置冰球与冰面的动摩擦力接近0。 Bounciness 弹力设置刚体的回弹性。 Damping 阻尼设置一个相对刚体运动的反向作用力。该属性与拖拽场相同；物体发生碰撞的前后，它都会作用于物体之上。正数值将降低运动，而负数值则加强运动。 Impulse X, Y, Z 推力的X,Y,Z坐标定义推力的局部空间方位，对刚体创建一个带强度和方向的瞬时力场。数值越高，力场强度越大。 Impulse Position X, Y, Z 推力方位的X,Y,Z坐标在刚体的局部空间内定义推力产生的方位。如果推力发生于一个点上而非质量中心，刚体旋转将围绕它的质量中心进行，另外还会发生变速运动。如果定义了一个物体表面边界以外的位置，刚体的旋转和速度仍被显示。需要注意的是，0,0,0的物体局部空间位置就是物体包裹盒的中心。 Spin Impulse X, Y, Z 旋转推力X,Y,Z坐标在你定义的X,Y,Z方向上，应用一个瞬时的旋转力场到刚体的质量中心。这些数值设置了强度和方向。数值越高，旋转力场的强度越大。 注意：属性编辑器可以显示刚体当前的速度，旋转，力场，以及扭转力。 Solver Id 解算器编号这个只读的刚体索引数目被解算器用于计算刚体的动力学。你可以在MEL脚本和表达式中使用这些解算器ID来识别解算器中的特定刚体。 Initial Settings attributes 初始设置属性Initial Spin X, Y, Z 初始旋转X,Y,Z坐标设置刚体的初始角速度。这将使刚体发生旋转。 Initial Position X, Y, Z 初始位置X,Y,Z坐标设置刚体在世界空间内的初始位置。 Initial Orientation X, Y, Z 初始方向X,Y,Z坐标设置刚体的初始局部空间方向。例如，一个X值为90的初始方向，表示物体具有一个围绕X轴进行90度旋转的方向。这将会假定你使用角度而不是弧度作为你的计算单位。 Initial Velocity X, Y, Z 初始速度X,Y,Z坐标设置刚体的初始速度和方向。 Performance Attributes性能属性Stand In 代替在下拉菜单中选择刚体替代的方式：none（不替代），cube（方体）或者sphere（球体）。初始物体仍会在场景中保持可见。如果使用了sphere或者cube替代刚体，动画运算速度会提高，但碰撞反应会异于实际物体。要使用实际几何体运算，应选择none。 Apply Force At 力作用点在下拉菜单中选择力场作用于刚体的位置：质量中心，包裹盒角落，CVs控制点，全部点。 Center of Mass 质量中心在质量中心的单一位置应用力场。不会有扭转力传递给刚体。 Bounding Box 包裹盒应用力场至物体包裹盒的8个拐角。这是默认的设置。要显示物体的包裹盒，在工作区面板上的菜单中选择ShadingBoundingBox。 Vertices or CVs 点或者Cvs（控制点）应用力场至多边形物体的每个点，或者NURBS曲面的每个CV点。这是最慢但同时也是最高精度运算的选项。 Tessellation Factor 镶嵌因数在运算刚体动力学动画时，Maya会在内部将NURBS物体转换为多边形。镶嵌因数设置了在转换过程中创建多边形的近似数。低数值会创建粗糙的几何体并降低动画精度，不过能提高运算速度。如果在一个崎岖的表面上制作弹跳动画，你需要增加镶嵌因数。使用若干数值进行测试，直到达成预想效果。改变镶嵌因数的数值后，内部的转换将立刻进行一次，这在较复杂的NURBS曲面上会花费一些时间。增加镶嵌参数会增加Maya检测刚体碰撞所用的时间。 Collision Layer 碰撞层（注意与内核布料系统碰撞层的区别）物体彼此之间发生碰撞时，使用碰撞层可创建物体的专用组。只有在同一碰撞层数值下的刚体才会发生相互碰撞。例如，假设有4个相向运动的物体，我们打算让其中的一个物体穿过其他物体（即不产生碰撞），那么可以对这个物体设置一个不同的碰撞层数值。将刚体置于不同的碰撞层，可以将少碰撞过程的计算所耗费的时间。位于-1（负1）碰撞层中的刚体将与解算器中的所