若森科技书籍_maya惊涛骇浪

1、 项目四：maya软件流体系统应用-制作海洋效果一制作前言 Maya Ocean【maya海洋】是maya软件动力学中一个很常用的功能，它可以实现海洋及波浪的模拟，而且相对于其他方法可以节省大量的资源和工作量。本案例制作过程中，单独的海洋制作出来后，再加入一些云雾来做衬垫，这样会使海洋效果更加逼真。制作最终效果，如图4-1所示 图4-1二技术看板首先制作出海洋效果，然后是创建海洋上的浓雾，调节浓雾的位置及形态。逼真的海洋效果是靠修改海洋的动态和细节来实现。4.2.1 maya软件海洋的建立方法（1）功能说明：在制作海洋效果时最基本的流体功能内海洋创建（2）操作方法：进入流体面板中直接创建海洋。

2、（3）常用参数解析：单击Fluid Effects【流体】 Ocean【海洋】Creat Ocean【创建海洋】，如图4-2所示： 图4-2Attach to Camere【连接到摄像机】 将此选项打开以将海洋连接到摄像机。连接海洋会基于摄像机对海洋进行自动缩放和转换，因此为视图的给定点保持了最适合的细节量。Create preview plane【创建预览平面】 打开此项以创建一个预览平面，在贴图显示模式下可以在此预览平面上显示海洋贴图面的位移。可以将其进行缩放和转换，以便预览海洋的不同部位。此平面只用于预览，而不用于渲染。Preview plane size【预览平面大小】 设置制作者要在

3、X和Z中对预览平面进行的缩放值，默认值是10.增大平面可以看到更多细节，缩小平面会加速播放。4.2.2预览表面的使用（1）功能说明：可以不用渲染就能看到海浪的位移 （2）操作方法：选择海洋平面，创建预览平面（3）常用参数解析：单击Fluid Effects【流体】 Ocean【海洋】add preview plane【创建预览平面】，如图4-3所示：图4-3进入到海洋的命令中看看各个属性对海洋产生的影响。在菜单栏windows【窗口】outline【大纲】,选择面板下节点命令transform【变形】，按键盘上的【Ctrl+A】进入海洋的属性面板，在出现的Attribute Editor【属性

4、编辑器】面板中，选择OceanPreviewPlane1【预览平面】属性列表，如图4-4所示 图4-4Resolution【分辨率】 用于定义与平面最大边相关的样本数目。增加此分辨率会在曲面上看到更多的细节。降低分辨率会加快播放速度。Color【颜色】 用于定义预览平面表面的颜色。制作者可以将颜色映射到曲面纹理或者Ocean材质上，此贴图总是使用来自连接节点的OutColor,而不管实际连接属性。Displacement【位移】 用于设置平面的高度。Displacement将被映射到Ocean材质上。此贴图总是使用来自连接节点的outAlpha，而不管实际连接的属性。 Height scale

5、【高度缩放】 缩放输入位移。4.2.3将波浪位移转换到多边形（1）功能说明：可以通过将位移转换成多边形来创建代表波高的几何图形。（2）操作方法：选择海洋平面，进行转换操作。（3）常用参数解析：Modify【修改】 Convert【转换】Displacement to Polygons【转换成Polygons】，如图4-5所示：图4-5maya软件创建一个复合平面，平面的位移由几何图形来表示。4.2.4 海洋材质球属性的含义（1）功能说明：可以用于一系列的水波团的模拟。（2）操作方法：选择海洋平面，进入属性修改。（3）常用参数解析：单击Fluid Effects【流体】 Ocean【海洋】Cre

6、ate Ocean【创建海洋】按键盘【Ctrl+A】OceanShader，如图4-6所示：图4-6Ocean Attributes【海洋属性】如图所示4-7 图4-7Scale【缩放】控制与UV【默认纹理放置设置】中从0-1的纹理空间相对应的大小，单位是米。Time【时间】此属性可用作对ocean纹理的动画处理。也可将time属性进行关键帧处理，以控制场景中海洋纹理的变化速率和数量。此值将以秒为单位来描绘有一个具有给定缩放值的水域表面。在time输入框中输入表达式“=time”以创建与缩放相关的、近似的正确动画。WindUV【风UV】模拟风的效果，控制波浪行进的（平均）方向。这将在UV纹理空

7、间中以U和V值来表达。对windUV进行动画处理会导致不自然的运动，所以应该避免这种情况发生。Wave Speed【波速】定义波浪的速度，可用于决定波浪运动的输入时间的缩放。Observer Speed【观察者速度】摄像机与海面的相对运动程度，好比一辆行驶的车与另一辆行驶的车速度一样，以旁观者角度来看是运动的，以驾驶者角度来说是静止的。当observer speed为1时，主波看起来好像没有传播，因为观察者的移动速度与波速相同。辅波的移动速度以主波速度相关。Num Frequencies【数字频率】控制wave length min和wave length max之间的内插值率数。数字频率值越

8、高，纹理所需的计算时间越长，如果此值不是整数，那么创建频率的值就是此值经过四舍五入之后的结果，但附加频率的振幅会与余数成比例。Wave Dir Spread【波浪方向扩散】定义与风向有关的波浪方向的变化。如果值为0，则所有的水波都会朝一个方向传播。如果值为1，则水波会在随机方向内传播。波浪方向的不一致跟一些其他的效果，如波浪折射结合在一起，会使波浪的方向发生自然变化。Wave Length Max【最小波长】控制最小的波长，以米为单位。Wave Length Max【最大波长】控制最大的波长，以米为单位。Wave height【海浪波峰高度】如图所示4-8 图4-8Selected posit

9、ion【选定位置】 此值是调节曲线上点的位置数值（位置都是由数值确定的），此值表明了海浪波峰的渐变区间（曲线左端为0，右端为1）上选定标记的位置，只针对横向。Selected value【选定价值】 在曲线纵向渐变上标明选定位置的值（位置都是由数值确定的）。此值表明了海浪波峰的渐变区间（曲线下端为0，上端为1）上选定标记的位置，要改变此值，上下拖拽标记点或者在此框中输入值。Interpolation【插值】主要控制曲线上两点之间的混合过度模式。如图4-9所示 None【无插值】 之间没有差值Linear【线性插值】 使用线性曲线进行插值Smooth【平滑插值】 沿着一根倒U型曲线进行插值，以便

10、图表上的每个值都可以支配其周围区域，然后与下一值迅速混合。Spline【样条插值】 使用样条曲线进行插值。Maya软件自动计算相邻位置标记处的点值，以使转换更加平滑。 None Linear Smooth Spline 图4-9Wave Turbulence【波浪扰乱】如图4-10所示图4-10左边表示最小波长的波，最右边界处表示最大波长的波（分别由Wave Length Min和Wave Length Max所决定）。如图4-11所示图4-11值为1时，波的运动将会成为定义频率下完整的湍流运动。对各个波浪频率而言，湍流波元素由该频率下的多个正弦波组成。这是最耗计算的属性。要明显加速渲染可将其

11、设置为0，而忽略其对于风暴模拟运动或者风吹动水的模拟运动的重要性。Wave peaking【波峰】如图4-12所示 图4-12在波浪穿越波峰时控制顶峰形成的数量。Wave Peaking可以对波浪的左右晃动进行模拟，此运动正好与上下运动相对。要使此属性有效，Wave Turbulence必须为非零，它只应用于湍流波。当此属性不为零时，则需要对噪波功能进行更多的估算，因而会影响计算速度。Wave Height Offset【波高偏移】 海洋总体位移的偏移量。当进行纹理处理时，这对于添加自定义的波浪和船尾迹很有用，如图4-12Foam Emission【泡沫发射】 控制foam threshold

12、（泡沫阈值）以上所产生的泡沫密度。如图4-12Foam Threshold【泡沫阈值】 控制产生泡沫所需的wave amplitude（波幅）以及泡沫的持续时间，如图4-12Foam Offset【泡沫偏移】 在各个地方添加统一的泡沫。当需要添加自定义泡沫纹理时该项就会很有用。如图4-12Bump Blur【凹凸模糊】 可定义用于计算贴图的凹凸常态样本分离值（与最小波长相关），值越大，产生的波越小，而波峰越平滑，如图4-12Color Mode【颜色模式】 选择要输出到颜色通道、标准化的Wave Height、Fome，或者Foam on Waves 的内容。如图4-12Common mate

13、rial Attributes【通用材质属性】如图4-13所示 图4-13Water Color【水面颜色】 定义曲面的基本颜色。如图4-13Foam Color【泡沫颜色】定义泡沫层的颜色。模拟泡沫部分可能被认为处于淹没状态，在这种情况下，颜色会与材料颜色混合。如图4-13Transparency【透明度】控制材料的透明或模糊程度。黑色意味着完全不透明（默认设置），白色意味着完全透明。如果材质有镜面高光，透明设置不影响高光。因此，如果想通过对透明度属性进行动画处理来让对象消失的话，则必须也对镜面高光属性进行动画处理。如图4-13Refractive Index【折射率】 定义光束在通过对象时

14、，有多大一部分将与对象混合。此属性只在材料部分或者完全透明时、折射率打开时进行渲染才有用。（ 常用的Refractive Index值： 空气：1.0 水：1.33 汽油：1.45 水晶：2 玻璃：1.5 冰：1.309 石英：1.6 红宝石：1.77 蓝宝石：1.77） ， 如图4-13Incandescence【自发光】使对象看起来呈乳白色，就如对象自己发光一样，比如熔岩或者磷光苔藓。如图4-13Ambient Color【环境光】 默认的ambient color是黑色，即它不影响材料的整体颜色。随着环境变亮，并通过照亮材料及混合两种颜色，就能够对材料的颜色产生影响。如图4-13Diff

15、use【散射】控制场景中有多少从对象散射，大部分材料会吸收部分落在其上的光，并将余的光散射。如图4-13Trough Shadowing【谷阴影】 使波谷中的散射颜色变暗。这可以对某些波峰较为明亮的、散射光的环境进行模拟。波浪颜色处于蓝绿范围之间时，此属性的工作效果会更好。如图4-13Translucence【半透明】 用于对光散射性地穿过半透明对象方式的模拟。这意味着光照耀对象的一边时，其另一边会处于部分照明状态。如图4-13Translucence Focus【半透明焦点】 对光通过半透明对象在前方散射得更多方式进行模拟。（当translucence focus值为0时，半透明光在各个方向

16、上散射。随着焦点值增加，半透明光会在光方向上散射的更多些。）如图4-13Translucence Depth【半透明深度】 定义渗透到对象里面的深度，在这一深度里半透明会衰减到零。当translucence depth值为零时，半透明不是按照光在对象中传播的距离进行衰减的。如图4-13Specular shading【镜射贴图】如图4-14所示图4-14Specularity【镜射率】 控制镜面高光的亮度，它是镜面颜色的增效器。如图4-14所示Eccentricity【离心率】 控制镜面高光的大小。如图4-14所示Specular color【 镜射颜色】 定义材料上镜面高光的颜色。镜面反射的

17、最终颜色是specular color和灯光颜色的结合。可以将specular color调亮或者调暗来控制对象上镜面反射的亮度。（要使材料看起来更像塑料，可以使用白色的镜面颜色。要使材料看起来更像金属，可以使镜面颜色与曲面颜色相似。）如图4-14所示Reflectivity【反射率】 用Reflectivity以使对象像镜子一样反射光。如图4-14所示如果不希望材料有反射的话，将Reflectivity值设为零，增加其值可以得到更加明亮的反射。（如果正在进行Ray Tracing【光线跟踪】，要想在反射中看见场景中的其他对象，那么这些对象的Visible in Reflections属性必须

18、打开。）Environment【环境】如图4-15所示图4-15Selected position【选定位置】 此值指示了颜色横向渐变上选定的颜色。Selected clolor【选定颜色】 在渐变上指示选定位置的颜色。Interpolation【差值】控制两种颜色在渐变上不同位置之间的混合模式。如图4-16所示None Linear Smooth Spline图4-16 None【无差值】 颜色之间没有插值。两种颜色没有过度。 Linear【线性差值】 使用RGB颜色空间中的线性曲线进行差值。Smooth【平滑差值】 两种颜色渐变过度更强，以便图表上的每个值都可以支配其周围区域，然后与下一值

19、迅速混合。 Spline【样条插值】 使用样条曲线进行插值。将其中的颜色点两边的颜色列入考虑，以使转换更加平滑。Reflected color【反射颜色】 设定海洋反射颜色，如图4-17 图4-17Glow【辉光】如图4-18所示图4-18Glow intensity【辉光强度】 控制辉光的强度。Glow Intensity【辉光强度】的默认值是0，意味着没有为材料添加辉光。随着数值的加大，辉光效果的外观尺寸也会加大。Specular Glow【镜射辉光】 与Glow Intensity【辉光强度】的工作方式相同，只是使镜面高光发出辉光。在制造水中闪烁的高光等效果时有用。glow intens

20、ity【辉光强度】与incandescence【自发光强度】属性有两个重要差异(1) Glow intensity【辉光强度】 是在渲染结束之后添加的过程，incandescence【自发光强度】只是使曲面更亮些。（2）glow intensity【辉光强度】添加了光晕，而incandescence【自发光强度】没有。如图4-19所示glow intensity【辉光强度】incandescence【自发光强度】图4-19Matte Opacity【无光泽不透明度】，如图4-20所示 图4-20Matte Opacity Mode【无光泽不透明度模式】Opacity gain【不透明度】材质球

21、基于对象的透明度，由opacity gain【不透明度】与matte opacity【无光泽不透明度】相乘而得。这样，在对象后来合成时，制作者就可以使用opacity gain【不透明度】属性对matte opacity【无光泽不透明度】属性进行动画处理，以改变对象的总体透明度。Solid Matte 【固体流】流体的整体无光泽值设置为matte opacity【无光泽不透明度】属性的值。此选项与opacity gain【不透明度】值相似，除了忽略通常计算的无光泽值而使用matte opacity【无光泽不透明度】设置之外。如果在对象上面有透明区域，则这些区域的透明度在无光泽中被忽略。当不想背

22、景透过透明区域显示时，使用此设置以将对象与透明区域合成起来。Black hole 【全黑显示】Matte opacity【无光泽不透明度】值被忽略，流体的所有光泽都设置为透明。当制作者在场景中使用替代几何图形来表示背景图像中将要合成的对象时，使用此选项。替代对象会在无光泽上打一个洞。这使得其他计算生成的几何图形可以透过制作者的替代对象。然后，当前景与背景合成时，结果就会是正确的，即背景对象透过“黑洞”区域显示出来。Matte opacity【无光泽不透明度】 matte opacity与matte opacity mode一起使用可以影响流体无光泽的计算方式。Raytrace Options【

23、光线跟踪】如图4-21所示 图4-21Refractions【折射】 打开Refractions选项以便使用ray tracing进行渲染时材料能够折射光。只有Refractions index(折射指数)设置为一个不同于1的值时才会看到区别。Refraction limit【折射限制】 光线深度限制。Shadow attenuation【阴影衰减】 促使透明对象的阴影在中心更加明亮，对光的聚焦进行模拟，值为零会得到常量阴影，值为1使得阴影集中在中心。Reflection limit【反射限制】 反射光深度限制。Reflection specularity【镜面反射】 在处理光线跟踪的反射光线

24、时，控制镜面组件的作用。4.2.4 制作物体漂浮效果的方法 Add Ocean Surface Locator【创建海洋表面定位器】（1）创建一个Locator【位置物体】可以使用连接到波浪位移上的定位器，让Locator【位置物体】在海洋面上漂浮，并对波浪的运动做出适当的响应。 （2）选择海洋平面，直接点击Add Ocean Surface Locator【创建海洋表面定位器】执行。（3）单击Fluid Effects【流体】 Ocean【海洋】Add Ocean Surface Locator【增加海洋表面定位器】，如图4-22所示：图4-22（动态定位器会在Y方向上跟随海洋运动，但它也会

25、对动态属性（在Attribute Editor【属性编辑器】的Extra Attributes【外加属性】部分中）做出适当反应。） 4.2.5Add Dynamic Locator【增加动态定位器】（1）创建一个模型物体，可以使用连接到波浪位移上的定位器，让模型在海洋上漂浮，并对波浪的运动做出适当的响应。 （2）选择海洋平面加选物体，直接点击执行。（3）常用参数解析：单击Fluid Effects【流体】 Ocean【海洋】Add Dynamic Locator【增加动态定位器】，如图4-23所示：图4-23(如果想交换移动定位器的位置，则定位器不能直接与表达式相连。在这种情况下，请打开Fre

26、e Transform【自由变形】),如图4-24所示图4-24在菜单栏windows【窗口】outline【大纲】，点击OutLine【大纲】面板，选择Locator【位置物体】漂浮物，如图4-25所示图4-25按键盘上的【Ctrl+A】进入Locator属性面板，进入LocatorShape1节点下的Extra Attributes【外加属性】，如图4-26所示 图4-26Start Frame【起始帧】 可用于帧的设置，定位器的运动将从自己设置的帧开始。Buoyancy【浮力】 默认浮力值是0.5，对象的一半在水里，另一半在水外。Water Damping 【水阻力】可以模拟水的摩擦力和

27、粘性对对象运动的影响。Air Damping 【空气阻尼】可模拟空气的摩擦力和粘性对对象的影响。Object Height 【对象高度】此值可设置中点在定位器上的漂浮对象的高度。如果浮力接近1，则对象的底部将位于水的顶部；如果浮力接近0，则对象的顶部刚刚与水面齐平；如果浮力小于0，则对象会沉下去。Gravity【重力】设置作用于漂浮对象上的重力Scene Scale【场景缩放】对于与水相关的自然运动来说，设置此选项能保证其与海洋材质的Scale匹配，同时，请保持Gravity的默认设置：9.8StartY【起始Y】 为start frame处的定位器设置Y转换值。Notes【注释】 包含描述定

28、位性的注释。4.2.6Add boat locator【添加船定位器】（1）创建一个船模型，可以使用连接到波浪位移上的定位器，让船在海洋上漂浮，并对波浪的运动做出适当的响应。 （2）选择海洋平面加选船，直接点击执行。（3）常用参数解析：单击Fluid Effects【流体】 Ocean【海洋】 Add boat locator【添加船定位器】，如图4-27所示： 图4-27按键盘上的【Ctrl+A】进入Locator属性面板，进入LocatorShape1节点下的Extra Attributes，如图4-28所示 图4-28Start Rot X 在Start Frame处设置定位器的X旋转值

29、。Start Rot Z 在Start Frame处设置定位器的Z旋转值。Boat Length【船长】用世界坐标系定义船的长度。要想船的运动自然，请保证该值与船的几何图形的长度相同。Boat Width【船宽】用世界坐标系定义船的长度。要想船的运动自然，请保证该值与船的几何图形的宽度相同。Roll【摇摆】设置船从一边到另一边的摇摆运动。Pitch【颠簸】设置船的颠簸运动，以保证船首的升降与船尾相关。4.2.7Add dynamic buoy【添加动态浮标】，如图4-29所示图4-29（1）创建一个浮标物，可以使用连接到波浪位移上的定位器，让浮标在海洋上漂浮，并对波浪的运动做出适当的响应。 （

30、2）选择海洋平面加选浮标物，直接点击执行。（3）常用参数解析：单击Fluid Effects【流体】 Ocean【海洋】 Add dynamic buoy【添加动态浮标】，如图4-30所示：图4-304.2.8Float Selected Objects【漂浮选定对象】（1）海洋上多个模型物体，选择其中一个做漂浮物，可以使用连接到波浪位移上的定位器，让选择的对象在海洋上漂浮，并对波浪的运动做出适当的响应。 （2）选择海洋平面，加选漂浮物，直接点击执行。（3）常用参数解析：单击Fluid Effects【流体】 Ocean【 海洋 】 Float Selected Objects【漂浮选定对象】

31、如图所示4-31图4-31(可以通过给模型添加Locator【位置物体】动态定位器，使对象漂浮，Dynamic Locator【动力学定位器】会跟随海洋的波浪上下运动，他可以模拟自然现象，会对浮力、重力和阻力等动态属性作出反应。)4.2.9Make Boats【造船】（1）从字义上来看，可以理解为创建的模型为大型船，让船连接到波浪位移上的定位器并在海洋上漂浮，并对波浪的运动做出适当的响应。 （2）选择海洋平面，加选船，直接点击执行。（3）常用参数解析：单击Fluid Effects【流体】 Ocean【海洋】 Make Boats【造船】如图所示4-32 图4-324.2.10Make Mot

32、er Boats【造摩托船】（1）创建一个摩托船，可以使用连接到波浪位移上的定位器，让摩托船在海洋上漂浮，并对波浪的运动做出适当的响应。 （2）选择海洋平面，加选摩托船，直接点击执行。（3）常用参数解析：单击Fluid Effects【流体】 Ocean【海洋】 Make Moter Boats【摩托船】如图所示4-33 图4-33按键盘上的【Ctrl+A】进入Locator属性面板，进入LocatorShape1节点下的Extra Attributes，如图4-34所示 图4-34Start X 在Start Frame处设置定位器的X转换值。Start Z 在Start Frame处设置定

33、位器的Z转换值。Start Rot Y 在Start Frame处设置定位器的Y转换值。Throttle【油门】 设置船的速度，与开关船的油门相同。Rudder【舵】 设置舵的角度以使船转向。Throttle Pitch【油门颠簸】 设置船在油门“打开”时，船头上升的幅度。Tum Roll【转向摇摆】 设置船在转向时的摇摆幅度。三制作流程下面进入制作环节，本案例将通过4个任务来完成制作。任务流程简介任务一 创建并预览maya海洋任务二 调节海洋材质球的属性任务三 制作船在海洋中漂浮的效果任务一：创建并预览maya海洋（1）打开Maya软件，在Dynamics【动力学】模块下Fluid Effe

34、cts 【流体特效】 Ocean【海洋】 Create Ocean【创建海洋】如图4-35所示 图4-35（2）单击后边的扩展方块后出现命令属性，如图4-36所示图4-36（3）点击create ocean，创建出海平面及预览平面，如图4-37所示图4-37（4）选择预览平面,运用键盘【Ctrl+A】打开它的属性窗口增大海洋分辨率Resolution.如图4-38所示图4-38任务二：调节海洋材质球的属性（1） 在菜单栏windows【窗口】outline【大纲】，选择OceanPlane【预览平面】并操作键盘Ctrl+a打开属性编辑窗口，并切换到OceanShader节点选项，如图4-39所

35、示图4-39（2） 建立一个特定的海洋效果需要用一些Ocean Attributes【海洋属性】中特定的配置。开始，展开Ocean Attributes【海洋属性】。如图4-40所示图4-40（3） 找到Wave Height【波峰高度】下拉列表。设定InterPolation【插值】选项为Smooth【平滑插值】然后在曲线上加一些点，调节点得到理想的形状。如图4-41所示图4-41（4） 展开Wave Turbulence【波浪扰乱】，设定Interpolation【插值】成Smooth【平滑插值】，加点调节曲线，调节成波浪形态，设置如图4-42所示图4-42（5）展开Wave Peakin

36、g【波峰】，设定Interpolation【插值】成Smooth【平滑插值】，设定参数来得到随机海洋效果，加一些点得到起伏的海浪。Wave Peaking【波峰】通常和Wave Height【海浪高度】一起调节，配合使用。再一次，改变Interpolation【插值】成Linear【线性】，设定参数来得到理想的随机海洋效果，顺着曲线加点来得到起伏的海浪。如图4-43所示图4-43（6）添加foam【泡沫】。在Wave Peaking【波峰】下找到Foam选项，设定参数如图4-44所示图4-44任务三：制作船在海洋中漂浮的效果（1） 绑定摄像机来捕捉水面。首先，建立一个圆球体或任何一个几何体，并

37、合理的增加它的高度。如图4-45所示 图4-45（2） 建立摄像机，点击菜单栏Create【创建】Cameras【摄像机】Camera【摄像机】，然后把它放在物体上方。用move tool【移动工具】来移动它（快捷键 W ）。如图4-46所示图4-46(3)选中摄像机，按下Shift 左击圆柱来同时选中两个物体。Edit【编辑】Parent【子父链接】，让圆球随摄像机一起移动。(4)此时摄像机会随着海面动而运动。选中摄像机Fluid Effect【流体特效】Ocean【海洋】Make Motor Boats【创建摩托船】，这会将摄像机的运动幅度很大，像摩托船一样漂浮。如图4-47所示图4-47(5)播放动画，模型受海浪影响上下运动，摄像机随着模型也进行运动。为了从摄像机角度来渲染，点击Window【窗口】Rendering Editors【渲染编辑】Render View【渲染窗口】。Rende