Maya教程：中山艦製作流程2-綁定篇

        作者博客：http://blog.163.com/shininglore@126/

        接下來，我們接上一教程——建模篇繼續講解中山艦的綁定……

        首先，根據Maya場景單位（厘米），按1：10的比例將模型進行縮放。中山艦長度是65.9米（也有資料說是62.1米），在maya中的長度就是659厘米。

 #p#e#

        雖然不是生物角色那樣的複雜運動，不過為了動畫製作方便，仍需要進行一些控製器綁定。

        【動畫綁定】
        1.使用簡單的倍數表達式，通過NURBS曲線的位移來控製一些模型的圓滑，這樣能讓我同時對各個物體執行圓滑操作。

        2.使用驅動關鍵幀，通過NURBS曲線的位移來控製船舵的轉動。

        3.自定義一個屬性，通過與函數time建立倍數關係，控製螺旋槳的轉動方向和速度。

 #p#e#

        4.通過各種約束，使用NURBS曲線控製艦炮的轉向。

        【動力學綁定】
        在maya中使用動力學綁定時，都有一個重要的共同點，那就是動力學物體的局部坐標係，不能包含在控製它的運動物體的局部坐標係內。比如，控製粒子運動，會將力場作為運動物體的子級，而運動物體的子級不會同時包含粒子，否則粒子將產生二次運動。這種情況在使用骨骼IK，柔體，毛發係統，粒子係統，流體係統時尤為明顯。布料係統和剛體係統比較特殊，動力學物體不受層級影響，但仍要注意與其他係統結合時的層級關係排布。對於動力學綁定而言，難點在於物體的整體縮放，特別是包含動力學曲線（或柔體曲線）+骨骼IK的時候：曲線1控製曲線2的形變，曲線2又通過IK控製骨骼的形變，骨骼又對模型進行著蒙皮控製。
        要實現正確縮放，需要將模型之外的所有物體成組，然後對這個組進行縮放。盡管動力學曲線往往包含原始曲線和新動力學曲線兩個層級，但由於它們是通過點層級進行控製，因此不受變形節點的影響，也就是說，它們是否同時為運動物體的子級是沒有關係的。
因為動力學需要解算的關係，在綁定過程中發現一些異常變化是正常的。

        小旗子使用的是n布料係統完成：通過Transform的布料約束固定小旗和帆布，並對內核節點的WindSpeed設置一個隨機表達式（nucleus1.windSpeed=25*rand(1,2.5)）。

 #p#e#

        桅杆邊的繩梯使用了柔體動力學控製它們的擺動。通過柔體曲線控製IK鏈骨骼，配合擾亂場和重力場，製作出繩梯隨機的輕微擺動。

        輪船煙囪頂部添加流體容器製作煙霧效果，使用了maya2011的流體新功能：AutoResize。流體發射器使用圓柱形的體積發射，關閉了Heat（熱能）和Fuel（燃燒）；流體形節點下主要調節的參數有Density和Velocity，然後是Shading區塊下的Opacity（控製流體整體的密度疏密），此外開啟Textures區塊下的 TextureOpacity，增加流體細節。盡管流體參數眾多，但也不是每個參數都需要調節，應盡量避免過多參數的變動。最後使用一個“統一力場”，控製濃煙的方向。兩個煙囪使用了兩個流體容器，而不是兩個發射器發射同一個流體，因為配合AutoResize，使用同一個流體容器會發生一些異常的現象。遠景使用的是10分辨率，近景則提高到20。

        艦炮使用流體製作炮擊效果（粒子適合做爆炸效果，而不是開炮效果）。炮擊效果可分為3個部分：炮彈出炮管的一瞬間，氣浪推動火光的過程，炮管冒出尾煙的結束（如果在地麵，還會加入灰塵的擴散）。以正常的人眼為基本，開炮的一瞬間我們是無法看到氣浪膨脹的過程的，以火光的最大範圍作為起始幀即可，其中包含最為熾亮的炮彈流光；從下一幀到第5幀，是火光快速前進並結束的過程，其中伴隨炮口快速噴射的白煙；間隔大概3幀後，炮管再次緩緩冒出白煙，結束過程。我使用了2個流體容器來模擬炮彈和火光。
        炮彈使用的是沒有動力學方格和發射器的流體容器，通過調節color的過渡方式作出此效果。

 #p#e#

        火光消失並產生黑煙，這個過程是發生了化學變化，隻通過單純的顏色和密度變化較難模擬，所以我開啟了溫度的動力學方格選項。顏色Color設置為黑色，自發光Incandenscence設置一個由明亮到黑色的過渡，並開啟流體陰影。此外，對Incandenscence和Opacity的InputBias設置動畫關鍵幀是整個動畫過程中最重要的步驟。

        Textures開啟Incandescence和Opacity是對整個特效過程細節的額外控製。

        這裏我還使用了流體形節點中的SimulationRateScale和Maya2011新增的Substeps。

 #p#e#

        Maya2011新增加的流體發射器發射速度，對這個特效有著至關重要的作用。使用圓錐形的流體發射器，然後開啟軸向速度：AlongAxis，AroundAxis，DirectionalSpeed。AlongAxis是製作擴散效果，AroundAxis則是環繞效果，DirectionalSpeed配合所設置的方向，是流體發射的主要方向。DirectionalSpeed我取值50，其他兩個為5，這樣就模擬了炮擊時的絮亂氣流效果。
        渲染時，遠景使用的是分辨率20，近景則提高到40，並適當提高SolverQuality和ShadingQuality的參數值 。

        最後是炮擊後的殘煙。創建一個圓柱體積的粒子發射器，放置於炮管，設置兩個時間段的粒子發射：在產生大量黑煙前，炮管急速冒出白色的煙；在短暫停頓後，炮管內殘留的少量白煙會再次湧出；在炮口附近放置兩個體積類型的力場dragField和volumeAxisField，用於模擬白煙湧出時遇到的阻力和氣流擾亂。製作這種和速度有很大關係的效果使用粒子會更容易控製。雖然Maya有現成的n粒子和精靈粒子煙效，不過由於這些消耗資源比較大，所以我還是使用常規粒子來製作。這裏隻使用了粒子的RadiusPP屬性定義煙霧的擴散，其他的如透明度，粒子顏色，粒子形態，均通過粒子雲材質進行調節。要讓粒子煙霧和流體煙霧有比較好的結合，就需要分層渲染後在後期合成中進行一些調節。

         下一篇將介紹【Maya】中山艦製作流程2-海洋篇，敬請期待……