maya 2013 nhair创建动力学曲线模拟

1、简介简介使用 Maya nHair 可以创建动力学非头发模型和效果。可以使 NURBS 曲线动态化，或使用头发系统创建非头发模拟（如，链或绳索）。在本课程中，您将创建 nHair 系统，以模拟珠帘。若要使头发看起来像珠子，请为头发指定“Paint Effects”笔刷。然后可以修改头发属性并设定约束，使头发的行为方式与悬挂在窗帘杆上的珠帘类似。 在本课程中，您将了解如何： 使头发与被动碰撞对象碰撞。 将“Paint Effects”笔刷指定给头发。 设置头发 nConstraint。 课程设置在本课程中，您将使用新的空场景并更改播放范围。 1. 选择“文件 新建场景”(File New Sce

2、ne)。 2. 在面板菜单中，选择“着色 对所有项目进行平滑着色处理”(Shading Smooth Shade All)。 3. 在时间滑块中，将“结束时间”值和“播放结束时间”值均更改为 300。 设置帘幕场景在以下步骤中，将从平面中为 2D 帘幕杆建模，然后将头发附加到帘幕杆。创建多边形球体并为其创建关键帧，然后将其转化为被动碰撞对象，以使其与帘幕碰撞。 使用 nHair 创建帘幕 1. 为 NURBS 关闭“交互式创建”(Interactive Creation)选项，方法是选择“创建 NURBS 基本体 交互式创建”(Create NURBS Primitives Interacti

3、ve Creation)（无复选标记）。 2. 创建 NURBS 平面，方法是选择“创建 NURBS 基本体 平面”(Create NURBS Primitives Plane) 。 “NURBS 平面选项”(NURBS Plane Options)窗口将出现。 3. 在“NURBS 平面选项”(NURBS Plane Options)窗口中，选择“编辑 重置设置”(Edit Reset Settings)。 4. 将“宽度”(Width)设定为 1.4，将“长度”(Length)设定为 14.5。 5. 单击“创建”(Create)。 6. 选定平面后，选择“nHair 创建头发”(nHai

4、r Create Hair) 。 “创建头发选项”(Create Hair Options)框将显示。 7. 在“创建头发选项”(Create Hair Options)窗口中，选择“编辑 重置设置”(Edit Reset Settings)。 8. 设定下列选项： “输出”(Output)设定为“NURBS 曲线”(NURBS Curves) “U 向数量”(U Count)设定为 1，“V 向数量”(V Count)设定为 20 “被动填充”(Passive fill)设定为 0 “随机化”(Randomization)设定为 0 “每根头发的点数”(Points per hair)设定为

5、 12 “长度”(Length)设定为 10 禁用选项“创建静止曲线”(Create Rest Curves)、“边界为边缘”(Edge Bounded)和“均衡”(Equalize) 确保启用“动力学”(Dynamic)。 9. 单击“创建头发”(Create Hairs)。 头发已创建，且已附加到平面。 您可能需要动态观察视口，以使场景位置如下图所示。 10. 在“大纲视图”(Outliner)（“窗口 大纲视图”(Window Outliner)）中，选择 NURBS 平面。 11. 单击 图标打开“通道盒”(Channel Box)。 12. 在“通道盒”(Channel Box)中，

6、将“平移 Y”(Translate Y)设定为 10，将“旋转 X”(Rotate X)设定为 180。 头发末端应该几乎接触到地平面。 创建碰撞球体并制作动画 1. 为多边形关闭“交互式创建”(Interactive Creation)选项，方法是选择“创建 NURBS 基本体 交互式创建”(Create Polygon Primitives Interactive Creation)（无复选标记）。 2. 创建多边形球体，方法是选择“创建 多边形基本体 球体”(Create Polygon Primitives Sphere) 。 “多边形球体选项”(Polygon Sphere Opti

7、ons)窗口将出现。 3. 在“多边形球体选项”(Polygon Sphere Options)窗口中，选择“编辑 重置设置”(Edit Reset Settings)。 4. 将“半径”(Radius)设定为 1.5。 5. 单击“创建”(Create)。 6. 选中球体后，在“通道盒”(Channel Box)中设置以下值： “平移 X”(Translate X)设为 9.5 “平移 Y”(Translate Y)设为 1.5 多边形球体现在与帘幕底部持平。现在可以制作球体动画，以使其穿过帘幕。 7. 若要制作球体动画，请执行以下操作设置关键帧： 在“时间滑块”(Time Slider)上

8、转到第 1 帧。 在“通道盒”(Channel Box)中，在“平移 X”(Translate X)上单击鼠标右键 ()，然后选择“为选定项设置关键帧”(Key Selected)。 8. 若要为球体设定关键帧并使球体移动穿过帘幕，请执行以下操作： 转到“时间滑块”(Time Slider)上的第 100 帧。 在“通道盒”(Channel Box)中，将“平移 X”(Translate X)设定为 -9.5。 在“平移 X”(Translate X)上单击鼠标右键 ()，然后选择“为选定项设置关键帧”(Key Selected)。 9. 将时间滑块回放到 0，然后播放动画。 球体穿过帘幕时，

9、如同帘幕并不存在一般。在接下来的步骤中，将球体设定为被动碰撞对象，以使其与头发碰撞。 在本课程的下一节中，要将多边形球体转换为被动碰撞对象，以使其与帘幕碰撞。 使头发与另一个对象碰撞默认情况下，nHair 与其他 Nucleus 对象（如 nCloth、nParticle 以及指定给同一解算器的被动碰撞对象）碰撞。在本节中，将球体转化为被动碰撞对象。然后，设定 hairSystemShape 节点属性（如“压缩阻力”(Compression Resistance)和“弯曲阻力”(Bend Resistance)）以改进头发曲线与球体碰撞时头发曲线的行为。 将球体转化为被动碰撞对象 1. 将模拟

10、回放到开始帧。 2. 在场景中，选择球体。 3. 选择“nMesh 创建被动碰撞对象”(nMesh Create Passive Collider) 。 此时将出现“使碰撞选项”(Make Collide Options)窗口。 4. 在“使碰撞选项”(Make Collide Options)窗口中，确保将“解算器”(Solver)设定为“nucleus1”。 由于 nHair 曲线已经属于 nucleus1，将被动碰撞对象指定给同一 Nucleus 节点意味着对象属于同一 Nucleus 系统。除了互相碰撞，指定给同一解算器的 Nucleus 对象还受相同的 Nucleus 节点设置的影响

11、。例如，增加 Nucleus“重力”(Gravity)或“风速”(Wind Speed)会影响 nHair 以及被动碰撞对象。 5. 单击“使碰撞”(Make Collide)。 6. 播放模拟。 球体与窗帘碰撞，并在头发经过时将头发卷推向旁边。 7. 将模拟回放到开始帧。 您可以通过调整 hairSystemShape 节点属性（如“压缩阻力”(Compression Resistance)和“弯曲阻力”(Bend Resistance)），来改善头发曲线与球体碰撞时头发曲线的行为。 增强窗帘的碰撞 1. 在“大纲视图”(Outliner)中，选择 hairSystem 节点。 2. 单击

12、图标以打开“属性编辑器”(Attribute Editor)。 3. 在“属性编辑器”(Attribute Editor)中，单击“hairSystemShape1”选项卡。 4. 在“动力学特性”(Dynamic Properties)区域中，将“压缩阻力”(Compression Resistance)设定为 2.0，将“弯曲阻力”(Bend Resistance)设定为 0.1。 5. 播放模拟。 新设置减小 nHair 的碰撞阻力，从而使曲线在与球体碰撞时产生的反应更真实。 在本课程的下一节中，将“Paint Effects”笔刷指定给头发曲线以在珠帘上创建珠子。 将 Paint Ef

13、fects 笔刷指定给头发可以将“Paint Effects”笔刷指定给头发系统，以获得各种效果。在下面的步骤中，您会将红色珠子笔刷应用到头发系统中，以创建珠帘。然后您将修改笔刷和头发系统设置，以获得所需的外观效果。 将发帘变为珠帘 1. 将模拟回放到开始帧。 2. 在“大纲视图”(Outliner)中，选择 hairSystem 节点，或者围绕场景中的头发曲线拖动并选择“nHair 转化当前选择 到头发系统”(nHair Convert Selection To Hair Systems)。 3. 通过选择“窗口 常规编辑器 Visor”(Window General Editors Vis

14、or)打开“Visor”。 将出现“Visor”窗口。 4. 在“Visor”窗口中，单击“glass”文件夹并选择“beadsRed.mel”笔刷。 5. 选择“nHair 将 Paint Effects 笔刷指定给头发”(nHair Assign Paint Effects Brush to Hair)。 无法看到场景视图中的珠子，但若随后使用“mental ray”for Maya 渲染器进行渲染，就可以看到了。需要对笔刷进行一些调整，使其渲染后看起来像珠帘。 6. 在“属性编辑器”(Attribute Editor)中，单击“hairSystemShape1”选项卡。 7. 在“属性编

15、辑器”(Attribute Editor)的“束和头发形状”(Clump and Hair Shape)区域中，设定以下内容： 将“每束头发数”(Hairs Per Clump)设定为 1。 这将在每个毛囊上创建一串珠子。 将“头发宽度”(Hair Width)设定为 0.03 8. 在“着色”(Shading)区域中，执行下列操作： 单击“头发颜色”(Hair Color)样例，然后从“颜色选择器”(Color Chooser)中选择白色。 这会将笔刷的颜色设定为白色。 单击“镜面反射颜色”(Specular Color)样例，然后从“颜色选择器”(Color Chooser)中选择红色。

16、9. 在“置换”(Displacements)区域中，将“噪波”(Noise)设定为 0.5。 “噪波”(Noise)会将向珠子的外观添加一些随机化。 10. 在“属性编辑器”(Attribute Editor)中，单击“beadsRed”选项卡。 如果“属性编辑器”(Attribute Editor)中未出现“beadsRed”选项卡，请重新选择头发曲线。此时应出现“beadsRed”选项卡。 11. 在“纹理”(Texturing)区域中，将“U 向重复”(Repeat U)设定为 10。 这将更改珠子的大小，使它们的渲染输出看起来更真实。 在 mental ray for Maya 中进

17、行渲染之前，必须将“Paint Effects”转化为多边形。 12. 围绕头发曲线拖动以选择头发系统，然后选择“修改 转化 Paint Effects 到多边形”(Modify Convert Paint Effects to Polygons)。 在本课程的下一节中，将渲染模拟中的单帧。 渲染帘幕场景在本小节中，您将使用 mental ray for Maya 渲染器渲染帘幕模拟的单帧。渲染后，您使用 Paint Effects 笔刷指定给曲线的珠子明细将显示。 在渲染之前，您需要在场景中创建平行光。 创建平行光并渲染场景 1. 选择“创建 灯光 平行光”(Create Lights Di

18、rectional Light)。 2. 在“属性编辑器”(Attribute Editor)中，单击“directionalLight”选项卡，设置下面的 X、Y 和 Z“变换属性”(Transform Attributes)以在场景中定位灯光： 平移(Translate)：3.8、9.8 和 3.9 旋转(Rotate)：174、-83.0 和 30.0 灯光现在指向帘幕的左上角。 3. 单击“directionalLightShape”选项卡。 4. 在“平行光属性”(Directional Light Attributes)区域中，将“强度”(Intensity)设定为 2.0。 现在

19、，您可以启用 mental ray for Maya 渲染器并渲染模拟的单帧。 启用 mental ray for Maya 渲染器并渲染单帧 1. 选择“窗口 渲染编辑器 渲染设置(Window Rendering Editors Render Settings)”。 “渲染设置”(Render Settings)窗口将出现。 2. 在“渲染设置”(Render Settings)窗口中，将“使用以下渲染器渲染”(Render Using)设置设定为“mental ray”。 提示如果 mental ray 不显示在渲染器列表中，则必须通过“插件管理器”(Plug-in Manager)加载

20、 mental ray 插件。选择“窗口 设置/首选项 插件管理器”(Window Settings/Preferences Plug-in Manager)，然后针对 Mayatomr.mll 插件选择“已加载”(Loaded)。 3. 单击“关闭”(Close)。 4. 通过推拉显示帘幕的近景图 ( + )，然后单击 按钮渲染当前帧。 在渲染的帧中，您可以看到细节和为珠子创建的色型。 在本课程的下一节中，您可以使用 nConstraint 约束头发曲线，以便帘珠看起来紧密相连。 设置 nConstraint在本课的这一小节中，首先将开始曲线建模到绑定位置，然后创建 nConstraint

21、来固定曲线，以此绑起珠帘的中间区域。若要在模拟过程中保持曲线位置，请使用“组件到组件”(Component to Component) nConstraint 将头发曲线上的选定 CV 连接在一起。 将帘幕建模到后绑定位置 1. 在场景中推拉和翻滚，直到您面向帘幕为止。 2. 回放到模拟的开始帧。 3. 拖动以选择所有头发曲线，然后选择“nHair 转化当前选择 到开始曲线”(nHair Convert Selection To Start Curves)。 4. 选择构成幕帘中间部分的七条曲线。 5. 选择“nHair 修改曲线 锁定长度”(nHair Modify Curves Lock

22、Length)。 这样即可确保在接下来步骤中变换 CV 时，对整个曲线都得到了修改。 6. 在“状态行”(Status Line)中，单击 图标以显示曲线上的 CV。 7. 选择选定头发曲线上的中间三行 CV。 8. 在“工具栏”(Toolbar)中，选择“缩放工具”(Scale Tool)，使用它向内缩起 CV，以使头发收拢起来。 将帘幕约束到后绑定位置 1. 仅选择以前选定 CV 的中间一行。 您要使用 nConstraint 将这些组件连接起来。 2. 若要将 CV 约束在一起，请选择“nConstraint 组件到组件”(nConstraint Component to Compone

23、nt)。 所有选定的 CV 现在都通过约束链接起来。 在“大纲视图”(Outliner)中，将显示 dynamicConstraint 节点。该节点承载所有的 nCloth、nParticle 和 nHair 约束属性。 3. 单击“状态行”(Status Line)上的 图标，以显示开始曲线。 4. 围绕头发曲线拖动，然后选择“nHair 显示 当前位置”(nHair Display Current Position)。 5. 播放模拟。 播放模拟时，请注意，曲线没有紧紧收拢，不像是绑起的幕帘。例如，在模拟的第 45 帧，曲线会受到约束，但不会相互接触。 您可以通过进一步调整 nConstr

24、aint 属性使模拟看起来更逼真。 6. 将模拟回放到开始帧。 7. 在 dynamicConstraintShape 节点“属性编辑器”(Attribute Editor)的“连接密度范围”(Connection Density Range)区域中，设定下列内容： “强度”(Strength)设定为 50。 此设置可增加 CV 之间的连接强度，以使曲线紧紧保持在一起。 “静止长度比例”(Rest Length Scale)设定为 0.5。 该设置会降低模拟开始帧处约束连接的长度。 8.9. 播放模拟。 使用新设置，在第 45 帧处，曲线将通过 nConstraint 紧密聚集在一起。 请注意

25、，当您播放头发模拟时，动画球体与帘幕碰撞，同时曲线仍在因 Nucleus 重力的影响而移动。若要解决此问题，请为头发曲线设置一个新的“开始位置”(Start Position)，使其在开始帧中是静止的。 请将您关于此页内容的评论发送给我们设定初始状态在此模拟中，您希望“重力”(Gravity)作用于曲线对象，并使其在第一帧成为一个稳定状态。这意味着您需要在模拟的高级帧中设定“开始位置”(Start Position)或初始状态。在高级帧中设定“开始位置”(Start Position)后，帘幕在与动画球体碰撞时是静止的。 在设定曲线的“开始位置”(Start Position) 之前，您需要禁

26、用与被动碰撞对象球体的碰撞，从而使其不与帘幕碰撞。 禁用被动碰撞对象 1. 在“大纲视图”(Outliner)中，选择“nRigid”节点。 2. 在“属性编辑器”(Attribute Editor)中，单击“nRigidShape”选项卡。 3. 禁用“启用”(Enable)。 禁用后，Nucleus 不在模拟中包含被动碰撞对象。如果播放模拟，球体将不再与帘幕碰撞。 设定模拟的初始状态 1. 通过选择“nHair 显示 当前位置”(nHair Display Current Position)，确保显示设定为“当前位置”(Current Position)。 2. 将模拟播放到大约第 200 帧。 一直到模拟中的此帧，帘幕应不再向上和向下反弹。尽管帘幕可能会来回摆动。 3. 选择头发曲线，然后选择“nHair 设置开始位置 来自当前”(nHair Set Start Position From Current)。 您可能需要重复步骤 2 至 4 几次，