Анимация твердого  тела Maya

В нескольких последующих  главах рассматриваются различные способы анимации  в Maya: использование физического  моделирования  вместо анимации  с помощью ключе­ вых кадров. В этой главе представлены концепции моделирования с использованием  ди­ намики  твердых тел — системы анимации для крупных, "твердых" объектов  (таких, как бейсбольная бита  или цветочный горшок), которые находятся под воздействием физиче­ ских сил  (например, ветра или   гравитации).   Зачастую  использование  моделирования твердых тел позволяет создавать более эффективную  и  реалистичную  физическую  ани­ мацию, чем традиционная  анимация по ключевым кадрам.

•         Описание динамики  твердых тел

•         Создание простого твердого тела

•         Работа с полями  и  импульсами

•         Анимация   в активном   и  пассивном режимах

•         Добавление связей к твердому телу

•         Использование решателя твердого тела

•         Преобразование  анимаций твердого тела в  ключевые кадры

Основы динамики твердых тел  

Динамика твердых тел является частью системы моделирования  физических процес­ сов  Maya, имитирующей  движение  реальных твердых объектов, которые движутся  под воздействием  физических  сил  (таких, как  гравитация  или  ветер) и  взаимодействующих друг  с  другом.  Уравнения,   описывающие   движение  твердых тел,  были  разработаны  в конце XIX-начале XX вв.  и  являются одним из  величайших достижений  классической физики  (наряду с описанием  движения жидкостей). Динамика  твердых тел  отличается от традиционной  анимации  в  Maya тем, что не требует установки  ключевых кадров  для организации  перемещения объектов. Вместо этого движением  объектов  управляет про­ цессор динамики. Те, кто с помощью ключевых кадров когда-либо пытался моделировать простое движение мяча, подпрыгивающего на земле, вероятно, знают, как трудно сделать мяч похожим на настоящий. Если  же попробовать сделать нечто более  сложное, напри­ мер  куб,  отскакивающий  от  стены,  то  можно  быстро  разочароваться,  пытаясь  сделать взаимодействия  похожими  на настоящие.

Динамика  твердых тел  позволяет избавиться  от  утомительной анимации  сложного физического  движения и  автоматизировать многие процессы. В применении  твердых тел

нет ничего сложного. Сначала одна или  несколько существующих геометрических  форм преобразуются в  твердые тела. Затем создаются все поля, с которыми  они  должны взаи­ модействовать,  и   задаются  необходимые начальные  параметры  движения  твердых тел, определяющие их  позицию,  скорость и  импульс. И наконец,  воспроизводится  анимация для начала моделирования.  На основании  установленных начальных параметров  процес­ сор динамики  Maya вычисляет положение движущегося тела или тел так, чтобы их пове­ дение выглядело реалистично. Для  эффективного  моделирования анимации  твердых тел не нужно иметь ученую степень  по физике, достаточно немного попрактиковаться  с па­ раметрами.

Maya использует также процессор динамики  для создания  многих других эффектов,  вклю­ чая  моделирование  частиц, жидкостей, волос и   одежды,  каждый  из  которых  будет рас­ сматриваться  в следующих главах.

Существуют  два типа твердых тел: пассивные и  активные. Пассивные твердые  тела не подвержены   влиянию   полей   и    не  могут   перемещаться  при   столкновениях,   хотя   могут принимать участие  в  них. Для организации  перемещения  или  поворота  пассивных  твер­ дых тел вполне можно также использовать  ключевые кадры.  С  другой  стороны, на ак­ тивные  твердые тела  поля  воздействуют,  и   они  могут  перемещаться  в   результате  столк­ новений.  Однако для них нельзя устанавливать  ключевые кадры. Поскольку атрибутами движения   и  поворота активных  твердых тел  управляет процессор динамики,  их  нельзя перемещать по собственному желанию.

Как правило,  пассивное  твердое тело является неподвижной  поверхностью  взаимо­ действия,  такой как  пол, стена или  другой объект,  фиксированный  относительно окру­ жающего мира. Активное твердое  тело является любым типом  падающего, движущегося или  сталкивающегося  объекта (например, баскетбольный  мяч или  монета). Хотя невоз­ можность  применения  ключевых кадров  для  анимации  активных  твердых тел  кажется большим недостатком,  твердые тела  можно  преобразовать из  пассивных  в   активные в любой момент процесса анимации.  Это позволяет твердому телу на некоторое время ста­ новиться  пассивным,  а затем  вновь активным.   Таким образом, часть анимации  объекта можно сделать по  ключевым кадрам  (чтобы  переместить его в   определенную позицию или  оставить с другим объектом на некоторое время), а затем вызвать процессор твердо­ го  тела  для  реалистичного   моделирования   физических  процессов. Примером замены твердых тел на пассивные  и  активные является персонаж, бросающий мяч. Пока  персо­ наж готовится к броску, его руки  и  мяч переводятся в  определенную  позицию  с исполь­ зованием ключевых кадров. Но как только рука отпускает мяч,  для управления его поле­ том используется  динамика твердых тел.

В следующем разделе описан простой пример работы твердых тел.

Источник: Кундерт-Гиббс, Джон,  Ларкинс, Майк,  Деракшани, Дариус, Кунзендорф, Эрик,  и др., Освоение Maya  8.5.:  Пер.  с англ.  – М.:  ООО  «И.Д.  Вильямс», 2007.  – 928  с.:  ил.

По теме:

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий