Анимация в активном и пассивном режимах Maya

В этом разделе для изучения  анимации  твердых тел, которые переходят из  активной формы в  пассивную, создается простая модель бильярдного  стола. В  процессе разработ­ ки  динамика  обычно  используется как  вспомогательный  механизм, дополняющий тра­ диционные подходы. Динамика позволяет  создать реалистичное  движение, что оживляет сцену,  но зачастую одной динамики  бывает  недостаточно.  Поэтому важно понять,  как при  постановке переключаться между  движениями,  созданными  с  помощью  ключевых кадров и  с помощью процессора динамики.

Далее будут созданы простой бильярдный стол из  кубов, набор из  десяти  бильярдных шаров  и   разбивающий  шар.  Затем  будут установлены ключевые кадры  разбивающего шара для разбиения других шаров, а процессор динамики  позаботится  об остальной час­ ти  моделирования.

Создание объектов  

Для  моделирования  реалистичный  бильярдный стол  не  понадобится —  вполне  по­ дойдет  несколько  правильно расположенных  блоков.  В  действительности,   даже  если

сцена  содержит сложную  геометрическую форму,  для  ускорения вычислений   обычно лучше использовать простые формы.

Итак, создадим объекты бильярдного стола и  шаров.

1.    Создайте полигональный куб и  измените  его ширину (толщина  должна быть  доста­ точно малой). Готовый бильярдный стол показан на рис. 18.12.

Рис. 18.12. Простой бильярдный стол

2.     Создайте несколько полигональных кубов  и  расположите их  вокруг стола в  качестве бортов, от которых будут отскакивать  шары. Не забудьте оставить  свободные места там, где должны быть лузы, и,  самое главное, обратите  внимание на то, чтобы борта не касались стола и  друг друга.

Очень важно не допускать, чтобы твердые тела пересекались, когда в  этом нет  необходи­ мости. Взаимопроникновение  некоторых твердых тел может привести  ко  множеству про­ блем  при   моделировании,   а  также  замедлить его.  При   взаимопроникновении   объектов в  редакторе сценариев  отображается сообщение об ошибке.

3.     Создайте разбивающий шар на основе сферы  NURBS  и  поместите его на одном  кон­ це стола, чуть выше поверхности.

4.    Создайте  несколько  шаров  (или  дубликатов  разбивающего  шара)  и   разместите  их в треугольнике на другом конце стола (см. рис. 18.12). Убедитесь, что они не касают­ ся друг друга и  поверхности  стола.

5.    Выделите все   шары,  затем  выберите в    меню  Modify  (Изменить) пункт  FreeZe  Transformation s (Фиксировать преобразования),   чтобы установить  нулевые значе­ ния для всех параметров  бильярдных шаров.

Обнуление сбрасывает значения всех параметров  объекта, включая параметры Move  (Пере­ мещение), rotate (Поворот) и  Scale (Масштаб), не перемещая сам объект. В  результате объ­ ект будет выглядеть, как изначально созданный в текущей позиции.  Многие функции  Майя, особенно учитывающие  историю,  работают намного лучше, если  предварительно  обнулить параметры используемого объекта.

Блокировка  изменений обычно используется при  работе с динамикой,  так как  объек­ ты становятся "чище" для последующей обработки  в  Майя. Кроме того,  удаление исто-

рии  любых структур, присоединенных к динамическому объекту, поможет избежать  зна­ чительных замедлений или  странных  результатов. Если  нет  необходимости  оставлять историю для объекта, лучше ее удалить перед преобразованием объекта в твердое тело.

Настройка моделирования  

Для первоначальной настройки динамики  сцены выполните следующие действия.

1.    Выделите элементы, которые составляют бильярдный стол, а затем выберите   в  набо­ ре меню Dynamic s (Динамика) пункты Soft/rigi d Bodies => Creat e Passive rigi d Bod y (Мягкие/Твердые тела => Создать пассивное твердое тело). Если нужно, откройте ок­ но параметров  и  убедитесь, что все параметры сброшены в  значения по умолчанию (выберите в окне настроек пункты Edit => rese t Settings (Правка => Восстановить па­ раметры по умолчанию)).

2.    Выделите на сцене все бильярдные  шары и  преобразуйте их в  активные твердые тела

с параметрами  по умолчанию, выбрав  пункт меню Soft/rigi d Bodies => Create Active rigi d Body (Мягкие/Твердые тела => Создать активное твердое тело). На самом деле не имеет значения, будет ли  разбивающий шар активным  или  пассивным  телом, по­ скольку сначала он будет участвовать  в  анимации  как  пассивное  тело, чтобы можно было для него установить ключевые кадры.

3.    Теперь нужно создать и  присоединить  гравитационное  поле, чтобы объекты  притя­ гивались  к   столу.  Выделите шары  и    выберите пункт   меню  Fields  =>  Gravity  (Поля => Гравитация).  И снова перед применением  гравитации  удостоверьтесь, что параметры имеют значения  по умолчанию.

Теперь постановка динамики  на сцене закончена, и  нужно переходить к анимации.  Если  за­ пустить анимацию сейчас, можно увидеть,  как шары немного покачиваются на  поверхности стола. Благодаря гравитации они  падают вниз,  поскольку были  расположены  на небольшом расстоянии  от поверхности,  а также слегка отталкиваются  друг от друга. Чтобы избавиться от такого явления,  можно изменить  параметры трения  и   прыгучести, но  в  данном случае легче сделать все шары пассивными,  прежде чем они  упадут.

4.    Выделите в сцене все шары, перейдите к панели Channe l Box (Панель каналов) и ус­ тановите параметры канала активности  твердого тела в  состояние Off  (Отключено). Теперь при запуске анимации  не должно быть видно вообще  никакого движения.

Анимация сцены  

Сначала с помощью ключевых кадров  на сцене выполняется анимация  разбивающего шара,  который покатится к  остальным шарам.  Затем значение  канала Activ e устанав­ ливается в состояние On (Включено), и  процессор динамики  вычисляет, куда направятся  все шары.

1.    Выделите  разбивающий шар и  установите для него ключевой кадр пассивного  твер­ дого тела, выбрав пункт меню Soft/rigi d Bodies => Set Passive Key (Мягкие/Твердые тела => Установить ключевой кадр пассивного твердого тела) в  первом кадре анима­ ции.  При  этом для шара будут установлены ключевые  кадры по каналам перемеще­ ния  и поворота, а также будет выключено состояние Active (Активно) твердого тела.

2.    Перейдите к  пятому кадру, переместите разбивающий  шар к  вершине  треугольника и  установите второй ключевой кадр пассивного твердого тела (рис.  18.13).

Рис. 18.13- Установка ключевых кадров разбиваю­ щего шара для удара по остальным шарам

3.    Перейдите к шестому кадру и  сделайте разбивающий шар активным твердым телом, вы­ брав пункт меню Soft/rigi d Bodies => Set Active Key (Мягкие/Твердые тела => Установить ключевой кадр активного твердого тела). Шар станет активным твердым телом, и с этого кадра программа моделирования динамики  начнет расчет движения.  У  шара останется импульс, который был установлен во время анимации с помощью ключевых кадров.

4.     В пятом кадре установите  ключевой кадр пассивного  твердого тела для всех  осталь­ ных шаров, а на шестом кадре установите для них ключевой кадр активного твердого тела. Начиная  с шестого кадра анимация  будет выполняться  автоматически  по мере моделирования  взаимодействия шаров со столом.

Движени я  без установк и  ключевы х кадро в  

Для автоматического перемещения  и  поворота можно вручную изменять значения свойства Active  (Активно) без  установки   ключевых кадров.  Выделите твердое тело,  и    в    панели Channel Box (Панель каналов), в нижней  части каналов rigidBody, появится канал Active. Для преобразования пассивного твердого тела в  активное  введите значение  on или  число 1 и  установите ключевые кадры для этого тела. Для преобразования  тела обратно в  пассивное  введите в поле канала Active значение off или число   0 и установите ключевые кадры. Хотя этот метод работает в  большинстве  случаев, компания Autodesk рекомендует  пользователям использовать вместо него команды Set Active Key (Установить ключевой кадр  активного твер­ дого тела) и  Set Passive Key (Установить ключевой кадр пассивного твердого тела).

Теперь  разбивающий  шар  станет  активным твердым телом  непосредственно  перед тем, как шары должны столкнуться. Это действие позволяет использовать преимущество "наследования"  скорости  и  поворота сферы после движения  с помощью  ключевых кад­ ров, так что она ударит по шарам со значительной силой. Чтобы  изменить траекторию  движения разбивающего  шара, перейдите к  первому или  пятому  кадру  и  сбросьте уста­ новленный для шара ключевой кадр пассивного твердого тела.

При  воспроизведении  анимации  можно  заметить, что  шары  быстро  переходят в состояние покоя после столкновения и  (в  зависимости  от силы столкновения)

один из  шаров  полностью отлетает от стола. Дл я решения этих проблем измените  вели­ чину гравитации с принятого по умолчанию значения 9.8 до большего значения, напри­ мер 5 0. Также уменьшите значения трения покоя и  трения движения для стола и  шаров со значения 0.2 до меньшей величины, например  0 . 01, и увеличьте значение прыгуче-

сти шаров, например до 0. 9, поскольку шары являются высоко эластичными  при столк­ новениях,  и,  таким образом, большая часть импульса шаров  сохранится при  столкнове­ нии.  Уменьшение  трения позволит шарам легче скользить и  катиться, в  то время как вы­ сокое значение параметра Bouncines s (Прыгучесть) позволит  импульсу разбивающего шара  эффективно перейти   к  другим шарам.   Поэкспериментируйте  с  различными   на­ стройками, пока  модель  не  получится  удовлетворительной.   На  рис. 18.14  показан  ре­ зультат эффективного  моделирования.  На компакт-диске содержится файл законченно­ го примера poolTable.mb , в котором имеются правильно установленные  параметры.

Рис. 18.14. Хорошее моделирование разбиения шаров

Как видно  из  этого примера, динамика  твердого тела является процессом  уравнове­ шивания значений  различных  параметров. Иногда этот процесс может стать замысловатым действием, но он становится  проще, если  запастись терпением и  записывать изменяемые значения. Многократное изменение параметров является  хорошим способом ознакомиться с работой динамики.  И тогда за отдельными деревьями можно будет увидеть лес.

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