Использование волос для управления скелетной  системой Maya

Мощная система  динамики, на которой создана система волос, может быть  использо­ вана для создания множества эффектов. Делая существующие  кривые  динамическими, а затем присоединяя их  к скелету, можно получить отличную  вторичную  анимацию гео­ метрических  объектов.  Сделать  так,  чтобы  кривые   управляли   суставами, можно  не­ сколькими  способами. С помощью языка  сценариев  MEL можно разрабатывать  выраже­ ния для  обновления  положения  суставов  на  основе положения соответствующих  кон­ трольных    вершин  (CV )    динамической  кривой.   Более    непосредственный   метод заключается в  использовании  инверсной  кинематики  сплайнов  для  соединения   движе­ ния кривых волос с деформируемой геометрической формой.

Чтобы  начать  процесс  преобразования  динамики   кривой волос в   геометрическую форму,  сначала  необходимо создать  скелет.  Так  как  количество  контрольных  вершин (CV)  кривой, которая  будет создана, равно количеству  суставов,  убедитесь в  том,  что имеется достаточно суставов  для сглаженной  деформации.  После создания скелета сде­ лайте его плавную привязку к  геометрической  форме. Затем, установив  параметр Point Snappin g  (Привязка  точек),  нарисуйте кривую первого порядка  вдоль скелета  с  кон­ трольной точкой для каждого сустава.

Остальная часть процесса описана на  примере применения  образца  геометрических волос к предыдущей модели  головы. В представленной сцене уже  имеются смоделиро­ ванные волосы, скелеты, созданные для каждой пряди  волос, и  стандартная кривая,  про­ ходящая через каждый скелет.

1.    Откройте на компакт-диске файл HeadGeoHair.mb. Динамической  будет сделана только передняя часть волос, поскольку остальные  волосы скручены в узел и не будут двигаться.  На рис. 21.30 изображены волосы со скелетными костями, созданными  для  передних прядей  волос. Существуют две  группы объектов прядей волос: StaticHai r и DynamicHair. Другие компоненты сцены объединены в  структуры с очевидными  названиями  групп. Также, для улучшения  организации, были  созданы слои  представления для головы, ста­ тических волос, динамических волос, скелетов и кривых  волос.

2.    Отключите видимость  всех слоев, кроме HairCurves. На экране  должны появиться кривые, представляющие переднюю  часть  волос.   Выделите все кривые  и    в    меню  Hair  (Волосы)  выберите   пункт  Mak e   Selecte d  Curves  Dynami c  (Сделать  выделенные кривые  динамическими).   При  этом  будут созданы   фолликулы  из    кривых,    узел    HairSystem l и     новая  группа hairSystemlOutputCurves .

3.    Отключите видимость слоя HairCurve s (который теперь по умолчанию со­ держит  фолликулы  волос).  Если   запустить   воспроизведение   временной шкалы,  кривые на  экране  должны  выглядеть динамическими.   Вернитесь к первому кадру.

4.    Воспользуемся сплайнами  инверсной  кинематики,  чтобы  скелеты  волос следовали  за этими  новыми динамическими  кривыми.  Включите видимость слоя HairSkeletons. Теперь должны появиться все скелеты и динамические кривые. В наборе меню Animation (Анимация) выберите пункты Skeleton => iK Spline Handle Tool • (Скелет => Инструмент маркера сплайна IK • ) . В панели Options (Параметры) восстановите параметры инстру­ мента по умолчанию и  сбросьте флажки Auto Parent Curve (Автоматическое  подчинение кривой) и Auto Create Curve (Автоматическое создание кривой), — это позволит устано­ вить динамические  кривые в качестве управляющих.

5.     На одном из скелетов с помощью инструмента IK Spline Handl e (Инструмент марке­ ра сплайна IK) выделите корневой сустав, затем конечный сустав  и связанную  дина­ мическую кривую.  На конце скелета появится маркер IK с линией,  соединяющей  ко­ рень с концом. Повторите это для каждого из  других восьми скелетов. По окончании работы сцена должна выглядеть похожей на рис. 21.31.  Если  в  сплайне IK наблюда­ ется нежелательное скручивание, обратитесь  к дополнительным  элементам управле­ ния скручиванием в  разделе IK Solver Attributes (Атрибуты решателя IK) окна атри­ бутов маркера IK. Более подробная  информация  о сплайнах IK приведена в  главе 8, "Постановка и  оснащение  персонажа".

Рис. 21.30.   Мощь   инструмента                           Рис. 21.31. Инверсная кинематика Maya Hair  позволяет управлять                             сплайна  проходит  через  скелет, даже геометрическими волосами                              позволяя управлять им с помощью

динамических кривых волос

6.    На  каждом  скелете  теперь  должен  иметься сплайн  IK.   Включите видимость   слоя DynamicHair и  запустите  воспроизведение временной  шкалы, чтобы увидеть, как гео­ метрическая форма волос перемещается вместе с кривыми. Перейдите  к первому кадру.

7.    Теперь  необходимо настроить динамику  и  движение    волос. В  окне  иерархической структуры выделите все узлы фолликулов в группе HairCurves. Используя редак­ тор каналов  (чтобы можно было изменять атрибуты для всех выделенных объектов), установите  для    параметра   pointLoc k   (Блокирование точек)    значение   Bas e (Основание)  вместо значения BothEnd s (Оба конца), это сделает  волосы присоеди­ ненными только в  их основании, а не на обоих концах.

8.    Если  теперь включить  видимость слоя Hea d и  запустить воспроизведение  модели, волосы обрушатся вниз  сквозь геометрическую  форму головы. Перейдите в  начало, выделите фолликулы  в группе HairCurve s и в меню Hair (Волосы) выберите пунк­ ты Create Constraint => Collide Spher e (Создать  ограничитель => Сфера взаимодейст­  вия).  Сфера появится   в  начале координат, поэтому переместите  и  измените  ее мас­ штаб так, чтобы она приблизительно окружала голову персонажа. После размещения

сферы взаимодействия  подчините  ее геометрической форме головы. При  воспроиз­ ведении сцена должна быть похожа на изображение, приведенное на рис. 21.32.

9.    Чтобы волосы оставались  в  соответствующем  исходном положении,  выделите  кри­ вые волос и  в  меню Hair (Волосы)  выберите пункты Set Start Position => Fro m Current (Установить начальное положение => Из текущего). Пока кривые еще выделены,  вы­ берите в  меню Hair (Волосы) пункты Set res t Position => From Current (Установить положение покоя => Из текущего).

10.  Поскольку  положения динамических  кривых  волос определяются связанными  фол­ ликулами,  подчините  группу HairCurve s геометрической форме  головы. Затем, чтобы  улучшить модель  волос, выделите систему волос и   в   разделе  параметров Dynamic s (Динамика)  измените значения  параметров Iterations (Итерации) на 30, поскольку слишком низкое значение этого  параметра может придать волосам модели слишком  шелковистый  вид, Stiffness (Жесткость) — на 0.8, чтобы придать волосам жесткости, и Dam p (Сопротивление) — на 10, это улучшит  плавность  движений во­ лос. При  желании  можно добавить  голове простую анимацию,  поворачивая  или  пе­ ремещая  ее  для  проверки  динамики.   Свободно корректируйте любые  параметры, чтобы создать желаемую анимацию.

11.  . Заключительным этапом  является создание взаимодействий   прядей  волос.   Нежела­ тельный побочный эффект использования  множества систем  "кривая-скелет"  заклю­ чается в том, что геометрические поверхности не взаимодействуют.  Взаимодействовать могут только кривые волос. Несмотря на  это, можно разрешить самовзаимодействия, установив параметр Self Collide (Самовзаимодействие). (Выделите систему волос, а за­ тем в  панели  каналов  установите  параметр selfCollide (Самовзаимодействие).)  Если пряди  все еще  проникают насквозь, можно откорректировать шкалу жесткости, откор­ ректировать  жесткость  отдельных фолликулов  или  добавить  ограничитель  Hair-to- Hair (Волос к волосу) или  Stick (Шест). На рис. 21.33 изображены  геометрические волосы в  разных анимационных позах.

Рис.2132. Динамические геометри-           Рис.21.33. Используя динамические  кривые  волос и ческие волосы опираются нa сферу          сплайны IK, можно динамически моделировать даже взаимодействия                                            геометрические волосы

Это только один пример того, как кривые могут управлять скелетом, который в  свою очередь управляет геометрической формой.  С  применением  сплайнов   IK  и  динамиче­ ских кривых  можно быстро настроить любой объект, для которого  необходима вторич­ ная динамическая анимация.

Резюме

В этой главе рассмотрены возможности  технологии  Maya Hair, позволяющие  успеш­ но создать для собственного персонажа динамические  волосы. Если  потребуется реали­ стично выглядящий парик или специальная прическа, Maya  предоставит широкий выбор параметров  для их  применения.  Более того, инструмент  Maya Hair можно использовать для управления многими  специальными  эффектами,  создавая поверхности  из  динамиче­ ских кривых   или используя волосы для управления скелетными  системами.  Не забудьте, что окно Visor (Просмотр) содержит несколько  фантастических примеров  волос с вели­ колепными  примечаниями.  Изменяя и  переустанавливая  их  атрибуты, можно многому научиться.  Мощность, присущая технологии  Maya Hair, совместно с технологиями  Cloth и  Fur делает пакет Maya  Unlimited достойным для производственных потребностей.

В  следующей  главе рассматривается  создание компьютерного  меха.  Хотя   волосы и мех похожи  в  некоторых отношениях, Maya обращается с ними,  как с  совершенно раз­ ными системами, каждая из  которых имеет уникальные  параметры и  атрибуты.

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