Maya教程：Maya 2012新功能評測

導言：

相對於Maya2011的改頭換麵，Maya2012既是上一版本的完善，同時也是更多新功能的集合體—尤其是動畫和動力學特效上的改進最引人注目的。

建模
多邊形建模功能上，增加了ProjectCurveOnMesh（投射曲線至網格），InteractiveSplitTool（交互式切分工具）。ProjectCurveOnMesh將NURBS模塊下的ProjectCurveOnSurface功能（曲線對幾何體表麵的投射）應用到了Polygon模塊，可通過變換曲線的外形而改變投射到多邊形表麵的曲線形態，提高了NURBS和Polygon的交互使用功能。

配合ProjectCurveOnMesh功能，SplitMeshWithProjectedCurve可將多邊形上的投射曲線轉為多邊形線條：選擇多邊形和投射產生的曲線，執行該命令即可。（圖01）

圖01

InteractiveSplitTool是原有的多邊形切分工具的增強版，可直觀的顯示點間的線條連接。默認情況下軟件會以線條中點的吸附作為點位置的判斷，用戶可更改工具屬性中的吸附容差，以滿足建模需要。（圖02）

圖02

對於常用的多邊形擠壓操作，Maya2012增加了三個常用的參數調節手柄（通常可在通道欄的polyExtrudeFace曆史節點中調節）。（圖03）

圖03

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渲染
自從Maya2011增加了Viewport2.0後，Maya對於一些顯卡驅動出現了硬件顯示的不兼容，因此在升級軟件的同時，用戶可能需要從新選擇合適的顯卡驅動（最新的不一定兼容）。

Maya設計者似乎已經完全放棄MayaSoftware渲染器的開發，因為我們非但沒有在新版本的maya中看到任何與之有關的功能改進（Maya默認材質仍然不具備反射或折射模糊的功能），反而在使用過程中出現更多的“不適應”。例如，在MentalRay渲染器加載的情況下，Maya2012體積光（VolumeLight）的照明信息無法被MayaSoftware渲染器識別。

不加載MentalRay渲染器時，MayaSoftware可進行正常渲染。（圖04）

圖04

加載了MentalRay渲染器之後，隻有使用MentalRay渲染器才能正常渲染體積光照明效果，使用MayaSoftware甚至導致軟件崩潰。（圖05—07）

圖05

圖06

圖07

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Maya2012新增了一個用於渲染Viewport2.0視圖的硬件渲染器Maya Hardware 2.0，可將Viewport2.0高質量預覽下的場景進行硬件截圖渲染，包括模型布線。（圖08）

圖08

Maya2012以插件的形式（Substance.mll），增加了兩個實用的2D紋理節點：Substance和SubstanceOutput。SubstanceOutput是Substance在導出貼圖時自動創建的內置節點，因此我們不需要手動加入它。（圖09）

圖09

通過Substance節點，將Maya安裝時生成的紋理庫文件加載，可以得到豐富的預設紋理。 （圖10）

圖10

當選擇合適的紋理後，開啟材質的光影屬性，如Diffuse，Specular，Normal等，將得到相應的材質紋理效果。按鈕灰色表示沒有SubstanceOutput節點被連接，綠色表示正常連接，橙色表示SubstanceOutput節點被創建，但是沒有正常連接。（圖11）

圖11

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Maya2012再次提升了MentalRay的RenderPass功能。除了使用渲染層中的渲染通道，我們還可以直接在超材質編輯器中使用新增的RenderPass節點，並且配合RenderTarget節點可實現渲染通道效果的直接瀏覽（在這之前，要看到渲染通道的效果必須使用BatchRender批渲染）。（圖12—14）

圖12

圖13

圖14

注意：

1、如果執行批渲染，一定要在RenderView的單幀渲染試圖中關閉RenderTarget（設置為None），否則批渲染會將所選的渲染通道渲染兩次。
2、通過節點連接，其實就相當於常規的RenderPass操作，隻是節省了中間的操作步驟。

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動畫
雖然從Maya7.0時引入並一直發展到Maya2011，但FBIK並沒有得到多數用戶的支持，原因就在於FBIK係統的複雜性。Maya2012增強了HumanIK係統的功能，並取代了FBIK骨架係統。盡管HIK係統的創建有點繁瑣，但是它提供了直觀的控製器界麵，並通過IK圖標（黃色的關節外觀）來替代過去FBIK的FK骨架，降低了動畫曲線調節的複雜性。HIK係統的效應器和FBIK是一樣的，不過它支持AutoKey（自動設置關鍵幀）。（圖15）

圖15

FBIK並不是被廢除，而是被整合到HIK係統中，因此對於FBIK知識的了解還是很重要的。

動畫曲線編輯器也增加了不少功能，例如可使用工具對動畫曲線進行X,Y軸的偏移，可直接對動畫曲線執行右鍵InsertKey（插入關鍵幀）的快捷操作，隔離選定的動畫曲線等。（圖16—18）

圖16

圖17

圖18

Maya2012之前，對運動物體創建MotionTrail（運動軌跡），僅僅是觀看物體的運動曲線變化，無法直接對運動軌跡曲線進行編輯操作。Maya2012可對運動軌跡進行關鍵幀和切線角度的編輯，讓我們更容易匹配物體的運動路徑。選擇運動物體，執行Animate->CreateEditableMotionTrail。（圖19、20）

圖19

圖20

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動力學特效
內核係統由於支持了多核碰撞解算，因此速度上是提升了很多。但對於n粒子，存在一個比較嚴重的BUG，那就是在大量粒子和被動物體進行碰撞時，會發生個別粒子穿透碰撞物表麵的現象。（圖21）

圖21

布料係統對於Rigidity和DeformResistance參數進行了額外的功能擴展，用於模擬剛體碰撞。當這兩個參數值大於0，通過開啟UsePolygonShells（使用多邊形外殼），可以將同一個布料 節點下的物體轉為剛體。不過開啟這項功能，布料物體間將不再計算自身碰撞，因此通常要設置較大的Rigidity和DeformResistance值來固定布料剛體的形態。（圖22）

圖22

在布料的QualitySettings區塊下，新增了一個CollideLastThreshould的參數，用於減少布料的錯誤碰撞。不過要注意，隻有設置了Rigidity，DeformResistance或者InputAttract數值時該功能才起作用。通常遇到快速運動時，設置Threshould數值大於1可有效的解決布料錯誤碰撞的問題；數值盡量不要小於0.2。此外，很多布料參數也加入到權重貼圖的繪製列表中。（圖23）

圖23

盡管Maya2011時加入了流體方格自適應的功能，但是存在著結算精度不足的問題。Maya2012進一步優化AutoResize功能，增加了ResizeInSubsteps（子步數適應）和AutoResizeMargin（邊緣自適應）的功能。前者是增加網格自適應的精度，後者則是在流體密度和容器邊緣之間增加一定數量的流體方格，實現自然的過渡，尤其是低密度且快速運動的流體。（圖24）

圖24

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此外，Maya2012的流體還添加了很多新功能。如DynamicSimulation區塊下的EmitInSubsteps，會增加流體的子步數發射功能，在模擬快速發射的特效，如爆炸時會很有用。就像n粒子係統的液態模擬功能，流體係統也首次加入了LiquidsSimulation（液態模擬）。通過這個新功能，流體可輕鬆的模擬液體特效，盡管細節上仍有不足。各屬性的作用如下。（圖25）

圖25

Liquid and Air 液體和氣體：通過設置液體和氣體的分界值來模擬液體或氣體。

Density Based Mass 密度基於質量：通過流體密度來改變流體的質量。

Liquid Min Density 液體最小密度：定義液體和氣體的分界。流體密度小於設定值為氣體，高於設定值則為液體。氣體是可壓縮的，而液體是不可壓縮的。

Liquid Mist Fall 液體薄霧下落：高密度流體對低密度流體的向下力強度，增大該值，也就增大向下力的強度。向下力和重力不一樣，它是應用於流體密度方格中的。當製作水花和液體薄霧效果時，該參數會很有用。

Mass Range 質量範圍：當使用DensityBasedMass方式模擬的時候，該屬性用於決定流體質量和密度之間的關係。數值越高，密度越大的區域質量就越大，就像空氣和水的關係。

Density Tension 密度張力：將流體密度推至一個圓球狀，類似液體的表麵張力。高數值會使得流體密度產生獨立的簇。密度張力不會影響流體像素中的速度。使用HighDetailSolve解算時，密度張力可以解決一些異常問題。

Tension Force張力力場：基於方格的密度，應用一個力場來模擬表麵張力。張力力場和密度張力差不多，隻是張力力場會增加一些速度到流體方格中。

Density Pressure 密度壓力：應用一個向外推開的力場來計算作用於流體密度的ForwardAdvection（正向水平對流）的強度。該屬性用於保存流體的總容積，確保沒有密度損失。如果沒有足夠的密度壓力，流體會出現塌陷或消減。Density Pressure和ContentsDetails下Density的Pressure屬性是一樣的。

Density Pressure Threshold 密度壓力閾值：定義應用於每個流體方格中的密度壓力的密度值。當流體方格中的密度低於閾值，將不會有密度壓力被計算。該屬性和ContentsDetails下的Density的DensityPressureThreshould屬性一樣。

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Air/Fuel Ratio
ContentsDetails下的Fuel區塊增加了Air/FuelRatio的屬性。設置燃料燃燒殆盡所需要消耗的空氣量。例如，燃燒一罐汽油需要的空氣量比通常燃料還多15倍。要模擬汽油火焰，應該設置Air/FuelRatio為15。當該屬性值為0，火焰的燃燒會變得一致，就像是通過自身產生氧氣進行燃燒。

DMM和physx（Nvidia顯卡物理加速係統）的引入。在此版本之前，這兩個動力學特效係統是以外部插件的形式與maya交互的，當maya的動力學係統中包含了這兩個外來的優秀插件，用戶將得到更多的CG解決方案。Maya內部的剛體和柔體係統自從誕生以來，就沒進行過大的改進，隻能應用於一些要求不是很高的特效；NCloth的加入，改善了柔體模擬布料的流程，而DMM破碎係統和物理加速係統的引入，則提升了Maya製作剛體碰撞與柔體碰撞的功能。不過Maya內置的DMM有限製，隻支持1500個四麵體；如果用戶需要更多數量的幾何體進行破碎碰撞，則需要另外支付費用。（圖26—28）

圖26

圖27

圖28

另外，Maya的Visor預設庫中，增加了EffectsAssets欄，內置了20個特效範例，可快速生成常用特效。（圖29）

圖29

總結
相對於Maya2011，Maya2012雖然增加了更多的新功能，但是軟件的穩定性卻降低不少。可以看出，Maya的開發者很專注於提高軟件的功能，但有點操之過急。目前而言，Maya2012更像是個新功能的嚐鮮版，很難普及到一些工程當中，隻能期待Maya2012.SP1或者Maya2013時，官方能修正這些為數不少的程序BUG。（圖30）

圖30