圖 11-1 剛體運用效果

剛體運用起來相當(dāng)簡單，例如，首先創(chuàng)建一個或多個剛體，然后創(chuàng)建一個或多個作用于剛體的力場，再給定剛體的初始位置、初始速度及沖擊，最后播放動畫。由 maya 的動力學(xué)引擎在給定的初始信息基礎(chǔ)上對剛體的運動進(jìn)行計算，從而使動畫趨于真實。剛體可分為被動剛體和主動剛體兩種。被動剛體不受場的影響，它是主動剛體的碰撞物體，而且在參與碰撞時不會因碰撞而發(fā)生運動。被動剛體可以用關(guān)鍵幀技術(shù)來制作 ( 可以通過關(guān)鍵幀移動、旋轉(zhuǎn)、縮放被動剛體 ) 。主動剛體受場的影響，而且會因為碰撞改變運動。主動剛體不能用關(guān)鍵幀技術(shù)制作 , 即不能直接操作它們。

一般來說，與外界固定的物體（如地板和墻等），可以作為被動剛體；而各種下落的、移動的或相互碰撞的物體（如籃球和硬幣），可以作為主動剛體。盡管主動剛體不能用關(guān)鍵幀技術(shù)制作，但是由于在動畫制作過程中可以隨時將剛體由被動狀態(tài)變?yōu)橹鲃訝顟B(tài)，因此剛體動力學(xué)的優(yōu)點更為突出。

創(chuàng)建剛體

創(chuàng)建剛體的方法非常簡單，選中一個多邊形或者 nurbs 物體，執(zhí)行 soft/rigid bodies → create passive rigid body 命令，則所選物體變?yōu)楸粍觿傮w，如果執(zhí)行 soft/rigid bodies → create active rigid body 命令，則所選物體變?yōu)橹鲃觿傮w。創(chuàng)建剛體之后將會產(chǎn)生一個剛體節(jié)點，在 outliner 窗口中可以看到這個節(jié)點，如圖 11-2 所示。

下面是剛體的建立屬性。執(zhí)行 soft/rigid bodies → create passive rigid body 命令或者 soft/rigid bodies → create active rigid body 命令，打開 rigid options 對話框，如圖 11-3 所示。

圖 11-2 outliner 窗口 圖 11-3 rigid options 對話框

● rigid body name ：設(shè)置剛體的名稱。

● active ：選中此時，創(chuàng)建的是主動剛體：撤銷選中此復(fù)選框時，創(chuàng)建被動剛體。

● particle collision ：如果選中此復(fù)選框，粒子與主動剛體之間產(chǎn)生碰撞，碰撞的力量會使剛體產(chǎn)生運動。

● mass ：設(shè)置主體剛體的質(zhì)量，剛體的質(zhì)量決定了碰撞時的程度。剛體的質(zhì)量越大，則碰撞的效果越強烈；剛體的質(zhì)量越小，則碰撞的效果越弱。

● set center of mass ：設(shè)置剛體的質(zhì)量中心，即物體的中心，它影響著剛體的碰撞效果，尤其是反彈效果。例如，當(dāng)把主動剛體的中心降低一個單位時，將它拋到被動剛體上時，它會像不倒翁一樣來回?fù)u擺；當(dāng)設(shè)置 initial spin 的值為 0 時，主動剛體的重心決定了主動剛體圍繞哪個點旋轉(zhuǎn)。例如，當(dāng)重心在主動剛體內(nèi)部時，主動剛體會圍繞自身旋轉(zhuǎn)，就像地球自轉(zhuǎn)一樣；當(dāng)重心在球體之外時，圓球會圍繞重心旋轉(zhuǎn)，就像地球公轉(zhuǎn)一樣。

● center of mass x 、 y 和 z ：設(shè)置剛體的重心位置，默認(rèn)狀態(tài)時主體剛體的實際重心位置。

● static friction ：設(shè)置主動剛體的摩擦力。當(dāng)主動剛體運動時，必須有一個外力來克服這個摩擦力。當(dāng)該值為 0 時，主動剛體可以在其他表面上自由運動；當(dāng)該值為 1 時，主動剛體的靜止摩擦力最大。

● dynamic friction ：設(shè)置主動剛體在運動時所受阻力的大小。

● bounciness ：設(shè)置主動剛體反彈力的大小。

● damping ：設(shè)置阻力的大小。

● impulse x 、 y 和 z ：設(shè)置推動力的大小和方向，推動力可以模擬一個巨大的外力在短時間內(nèi)作用于物體之上的效果。默認(rèn)狀態(tài)下，推動力的作用點位于剛體的重心。

● impulse position x 、 y 和 z ：設(shè)置推動力在剛體上的作用位置。

● spin impulse x 、 y 和 z ：設(shè)置剛體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)時扭矩的大小，該值是一個矢量，可以控制方向。

● initial setting 中的選項為剛體初始設(shè)置選項，如圖 11-4 所示。

圖 11-4 initial setting 區(qū)域中的參數(shù)

● initial spin x 、 y 和 z ：設(shè)置剛體的初始角速度。

● initial position x 、 y 和 z ：設(shè)置剛體在場景中的初始位置。

● initial orientation ：設(shè)置場景中剛體的 x 、 y 、 z 軸方向。

● initial velocity x 、 y 和 z ：設(shè)置剛體初始速度的大小和方向。

● performance attributes 區(qū)域中的參數(shù)是剛體的操作屬性，如圖 11-5 所示。

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