Моделирование тканис использованием системы nCloth

Новая для Майя система nCloth является эффективным  средством  моделирования тканей, пополнившим  арсенал инструментов  художника. В системе  nCloth применяет­ ся решатель на основе технологии Nucleus — внедренной в  Майя  системы частиц и свя­  зок,  позволяющих  стабильно и   быстро  моделировать  практически  любой  вид  ткани. Помимо традиционных  тканей, система nCloth  может  служить для моделирования  са­ мых разных объектов, в  том числе листьев,  воздушных шаров  и  даже водных эффек­ тов. Система nCloth доступна только в  версии  пакета Майя 8.5 Unlimited.  Если  же ус­ тановлена предыдущая версия  Майя  или  версия   8.5 Complete, то воспользоваться   сис­ темой   nCloth,   изучая  материал   этой   главы,  не   получится.  (Глава  о   предыдущей реализации  системы  моделирования тканей, которая теперь называется Classic Cloth и поддерживается  компанией Autodesk  только  для  обратной  совместимости,  находится на CD,  прилагаемом к этой книге.)

В этой главе рассматриваются следующие вопросы.

•          Что представляет собой система nCloth

•          Моделирование тканей в  системе nCloth

•          Свойства системы nCloth

•          Ограничения системы nCloth

•          Силы в  системе nCloth

•          Применение системы nCloth для моделирования объектов, отличающихся от тканей

•          Реалистичная модель рваной рубашки

Что представляет собой система nCloth  

Встроенный в  Майя механизм nCloth, приводимый   в действие  новым  ядерным  реша­ телем  компании  Autodesk,  представляет собой  систему частиц, соединенных  связками, которые, в  свою очередь, приводят  в действие геометрические  объекты (юбку,  флаг, пару брюк, воздушный шарик и  пр.) с учетом анимации,   сил  и  взаимодействий  так,  что они выглядят сделанными  из  ткани  или  другого мягкого материала. Дл я тех,  кому приходи­ лось использовать мягкие тела с пружинами, освоение системы nCloth не будет особенно трудным,  поскольку  здесь  применяется аналогичный метод  моделирования  природных явлений. Однако в отличие   от мягких тел, в  системе nCloth  используется  решение, опти-

мизированное для  нерастягивающихся, несдвигающихся материалов, а  следовательно, эта система идеально подходит для моделирования тканей  и  материалов, подобных  им.

Как следует  из  документации  по Maya,  ядерный  решатель  можно  будет  в  перспективе  при­ менять  и  для  других видов  моделирования,  в  том  числе для  мягких тел  и  жидкостей,  но  в настоящее  время он используется только  в  системе nCloth.

Модель   ткани   nCloth   может   быть   получена   из   любого   полигонального   объекта (объекты   NURBS   и  SDS  придется сначала  преобразовать  в  полигональные).  После  соз­ дания объекта  nCloth  из  полигональной сетки  Maya  помещает  в  каждую  его  вершину по одной  частице, как  показано  на рис. 23.1.  Затем  система nCloth  помещает  связки  по диа­ гонали  из  одного  угла каждой  четырехугольной  грани  в  другой,  соединяя таким образом частицы.  Эти   связки   обеспечивают  необходимую   жесткость   и    снижают  вероятность сдвига, сохраняя  угол  между  соседними  ребрами  грани. В  треугольных  гранях  система nCloth  не  помещает  связки  между  частицами,  расположенными  в  вершинах грани, по­ этому  работать  целесообразно   с  четырехугольными  гранями, создавая для  дальнейшего использования модели  в  виде  сеток nCloth.

Рис. 23.1. Составляющие одной грани модели nCloth

При  создании  объекта  nCloth  исходный полигональный  объект  скрывается,  а  вместо него образуется  новый объект  ткани, а также  новый ядерный  решатель,  если  таковой от­ сутствует. Если  же такой  решатель  уже  имеется для  какого-то  другого  объекта  на сцене, то объект  можно  добавить ему  или  создать  новый решатель.  На рис.  23.2  показаны  эле­ менты  решателя  nCloth,  отображаемые   в   окне  гиперграфа.   Следует  заметить,  что  узел pPlaneShape l (узел   формы    исходного   объекта)    скрыт,    узлы   nCTothShape l и  nucleusl присоединены к  узлу time1, поскольку   они  неявно подлежат  анимации, а узел  outputcloth 1 (отображаемый  в  области  просмотра)  управляется непосредст­ венно узлом nClothShapel . В окне иерархической структуры  взаимосвязи между уз­ лами  отчасти  скрыты.  Так,  при  создании  объекта  nCloth  в  этом  окне  появляется толь­ ко  узел  nCloth1 , но,  как  следует  из  вида  в окне  гиперграфа, для  модели  образуются более  сложные  связи.

После создания объекта nCloth на связанные частицы могут воздействовать  внешние силы, включая силу тяжести, которая  по  умолчанию автоматически  учитывается  при моделировании,  ветра, завихрений  и  т.д.  Кроме того, объекты  (как  пассивные  объекты, находящиеся на сцене, такие   и другие объекты ткани) могут  взаимодействовать во  время анимации  с вновь  созданным объектом ткани.  Взаимодействия  могут, в  частности, слу­ жить для надлежащего контакта юбки из  ткани с анимационной моделью, позволяя юбке двигаться  во  время ходьбы, прыжков  или  танца  персонажа.  Кроме того,  если  вам  уже приходилось  работать с  моделями  частиц или  мягких тел,  значит, принципы  действия внешних сил и  взаимодействий  должны быть знакомы. И наконец, на объекты ткани  мо­ гут быть наложены  ограничения, благодаря чему она остается прикрепленной к другому объекту; так,  пассивная геометрическая   форма (например, пуговица) —  принудительно остается  на  поверхности  ткани, а базовая геометрическая форма, на основе которой соз­ дан объект ткани, — притягивает модель ткани к ее форме.

Более подробную информацию о частицах см. в  главе 19, "Использование частиц".

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