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(相關(guān)資料圖)

對于nParticle（n粒子）或nCloth（n布料）對象，可以使用約束對其行為進(jìn)行控制，從而限定其空間位置，或者模擬與其他粒子或布料的某種聯(lián)系。本章將重點講解nDynamics（n動力學(xué)）模塊下的nConstraint（n約束）菜單，主要包括Transform（變換）、Component to Component（組件到組件）和Point to Surface（點到曲面）等命令。

nConstraint（n約束）菜單如右圖所示。

下面對每一個命令逐一進(jìn)行講解。

功能說明：為選中的Nucleus（內(nèi)核）對象，即nCloth（n布料）對象的點、線、面或者n粒子對象的粒子，建立Transform（變換）約束。例如，可以給粒子創(chuàng)建一個Transform（變換）約束，將粒子限定在空間中的某一個位置，或者將該約束設(shè)成其他粒子的子對象，使其跟隨其他對象的運動軌跡進(jìn)行運動。

操作方法

1對于nCloth（n布料）對象。

01選擇n布料的頂點。

02在nDynamics（n動力學(xué)）模塊中執(zhí)行nConstraint>Transform（n約束>變換）命令。

在此過程中，Maya會自動創(chuàng)建一個定位器放在所選布料頂點的c幾何中心，用此定位器來控制布料頂點。如果選擇了一個對象作為約束對象，則該約束對象將控制被約束對象布料的運動，但在約束對象的中心會出現(xiàn)一個定位器的圖標(biāo)，此定位器不能獨立控制，只能隨約束對象運動。

2對于nParticle（n粒子）對象。

01選擇需要進(jìn)行約束的nParticle（n粒子）對象或者在組件級別下選擇要約束的粒子。

02在nDynamics（n動力學(xué)）模塊中執(zhí)行nConstraint>Transform（n約束>變換）命令。

選中的nParticles（n粒子）由動態(tài)約束節(jié)點連接至Maya Nucleus（內(nèi)核）解算器，約束至其所在的當(dāng)前空間位置，同時，Maya為其創(chuàng)建一個Transform（變換）約束定位器。

由此，選擇nParticle（n粒子）對象，則所有nParticle（n粒子）對象的粒子均受到Transform

（變換）約束，如下圖所示。

若為Transform（變換）約束定位器和其他對象創(chuàng)建父子關(guān)系動畫或約束，則可以更好地控制nParticle（n粒子）的運動。

例如，可以通過為Transform（變換）約束定位器創(chuàng)建動畫的方式為已創(chuàng)建變換約束的nParticle（n粒子）云做反方向的引導(dǎo)，從而確定其在天空中的飄動方向。

Transform（變換）約束的常用參數(shù)設(shè)置。

·Constraint Method（約束方法）通常選擇Spring（彈簧式）。

·Component Relation（組件關(guān)聯(lián)）通常選擇All to First（全部至首項）。·Connection Method（連接方法）通常選擇Component Order（組件順序）。

參數(shù)詳解：單擊nConstraint>Transform（n約束>變換）打開選項窗口，如下圖所示。

Use Sets（使用設(shè)置）：勾選該選項，將創(chuàng)建動態(tài)約束，取消勾選該選項，則創(chuàng)建非動態(tài)約束。

當(dāng)創(chuàng)建了變換約束之后，按Ctrl+A組合鍵打開屬性編輯器，選擇dynamicConstraintShape

（動態(tài)約束形狀）標(biāo)簽，可對動態(tài)約束形狀節(jié)點的屬性進(jìn)行修改，如下圖（左）所示。

該節(jié)點中的屬性可用來控制n布料和n粒子對象的動態(tài)約束。

在某些情況下，需要對角色衣服的某些部位進(jìn)行約束，從而防止衣服發(fā)生滑落等現(xiàn)象。例如，通過約束使角色的褲子依附在腿上，或是使裙子的肩帶固定在肩膀上等。此外，也可以使用約束將布料拼綴在一起，或是連接一些附屬物如，紐扣或衣袋等，這些都可以使用約束命令來實現(xiàn)。

Enable（啟用）：勾選該選項即可啟用動態(tài)約束，默認(rèn)勾選該選項。

在必要的情況下可使用此屬性啟用或關(guān)閉動態(tài)約束。啟用狀態(tài)下，被約束布料是動態(tài)的，不會重復(fù)以初始位置為基準(zhǔn)的機械運動，這意味著每次重新激活動態(tài)約束時，約束節(jié)點的連接將自動重組，且靜止長度被自動調(diào)整至動態(tài)約束重新激活的位置。

Dynamic Constraint Attributes（動態(tài)約束屬性）該屬性的卷展欄如下圖（右）所示。

01Constraint Method（約束方式）。

決定動態(tài)約束節(jié)點連接的類型，可從下拉菜單中選擇，一共有3個選項，如下圖（左）所示。

·Weld（焊接式）：將連接點固定在一起，不可以伸縮。

·Spring（彈簧式）：默認(rèn)選擇該連接方式，壓縮或拉伸后該連接會恢復(fù)到初始狀態(tài)。

·Rubber Band（橡皮筋式）：與Spring（彈簧式）連接相似，拉伸后會回到初始狀態(tài)，但對其進(jìn)行壓縮時，則無此效果。

02Constraint Relation（約束關(guān)系）。

決定約束對象如何彼此相互關(guān)聯(lián)，以及如何與動態(tài)約束節(jié)點相關(guān)聯(lián)。

.Object to Constraint（對象到約束）：將約束對象的輸入組件連接到動態(tài)約束節(jié)點位置上，默認(rèn)選擇該選項。

·Object to Object（對象到對象）：將約束的對象與另一個約束連接起來，忽略動態(tài)約束的位置和變換。

03Component Relation（組件關(guān)聯(lián)）。

一個決定組件節(jié)點，如nClothShape（n布料形狀）節(jié)點、nParticleShape（n粒子形狀）節(jié)點或nRigidShape（n剛體形狀）節(jié)點，彼此之間的關(guān)聯(lián)方式。組件是作為動態(tài)約束的一部分，每個部分均代表對象基本組成組件的一種集合（如一組三角形或一組點等）。

可從下拉菜單中選擇關(guān)聯(lián)的方式，如下圖（右）所示。

·Allto First（全部至首項）：將所有組件與動態(tài)約束的第一個組件關(guān)聯(lián)，默認(rèn)選擇該選項。·All to All（全部至全部）：將所有組件與動態(tài)約束的其他（除與對象組件相同的組件之外）所有組件相關(guān)聯(lián)。

·Chain（鏈?zhǔn)疥P(guān)系）：將組件成系列關(guān)聯(lián)，每一個組件與下一個屬于動態(tài)約束的組件相連接。

04Display Connections（顯示連接）。

勾選該選項，在場景視圖中將會顯示所有動態(tài)約束的連接，默認(rèn)勾選該選項。

05Connection Method（連接方式）。

決定動態(tài)約束連接的生成方式，可從下拉菜單中選擇，如下圖所示。

·Component Order（組件順序）：按照組件節(jié)點中基本組件的順序生成組件連接。

·Within Max Distance（按最大距離）：在起始幀上，最大距離（世界坐標(biāo)系下）內(nèi)的任何兩個組件之間均生成連接。在該模式下組件之間將生成復(fù)合連接（多對多）。

·Nearest Pairs（最近對）：在每個基本組件與最近組件之間生成連接。

06Max Distance（最大距離）。

當(dāng)連接方式為Within Max Distance（按最大距離）方式時，該屬性可用來確定基本組件連接的最大距離上限值，默認(rèn)取值為0.1，有效的取值范圍為0～1。

07Connection Update（連接更新）。

確定何時對動態(tài)約束的連接方式進(jìn)行判斷。

·At Start（自起始端）：自模擬的起始端開始對連接方式進(jìn)行判斷。

·Per Frame（每一幀）：對模擬的每一幀進(jìn)行判斷。

08Connect within Component（在組件內(nèi)連接）。

當(dāng)勾選該選項時，允許Maya粒子對象與組件進(jìn)行連接。取消勾選該選項，則僅允許組件之間的連接，默認(rèn)未勾選該選項。

09Connection Density（連接密度）。

基于Max Distance（最大距離）確定連接的集中程度。激活后可以對其進(jìn)行調(diào)節(jié)，默認(rèn)的取值為1.0。激活方法：將Connection Method（連接方式）設(shè)為Within Max Distance（按最大距離），當(dāng)取值為1時，將保持連接；取值為0時，無連接。0到1之間的取值表示打斷連接的概率。可使用Connection Density Range（連接密度范圍）對該屬性進(jìn)行設(shè)置。

Connection Density Range（連接密度范圍）Connection Density Range（連接密度范圍）卷展欄如下圖（左）所示，該卷展欄中的參數(shù)能夠影響Connection Density（連接密度）的屬性，并且僅當(dāng)將Connection Method（連接方式）設(shè)置為Within Max Distance（按最大距離）時，才為可編輯狀態(tài)。

使用連接密度范圍設(shè)置可以對連接密度取值進(jìn)行設(shè)定，使用輸入數(shù)值或是圖表編輯器的方式均可，后者較為直觀。圖表編輯器的用法在前面章節(jié)中已有介紹，在此不再詳細(xì)介紹。

01Selected Position（選擇位置）。

確定Connection Density（連接密度）的位置，有效的取值范圍在0到1之間。

02Selected Value（選擇值）。

確定Connection Density（連接密度）的大小，有效的取值范圍在0到1之間。

03Interpolation（插值）。

包含線性插值等多種方式，可在下拉菜單中選擇，如下圖（右）所示，默認(rèn)方式為線性插值。下拉菜單中的None（無）、Linear（線性）等插值方法，在前文中已做出介紹。

04Strength（強度）用來確定動態(tài)約束的總體強度。常用取值在0至200之間，默認(rèn)的取值為20。

05Tangent Strength（切線強度）。

確定所在位置沿切線方向運動的阻力。有效的取值范圍在0至無窮大之間，默認(rèn)取值為10。

06Glue Strength（黏合強度）。

確定動態(tài)約束抵抗被打斷的能力。與整體的場景或?qū)ο蟮囊?guī)模有關(guān)。默認(rèn)取值為1，有效取值在0到1之間。當(dāng)值為1時，代表該約束是不可打斷的。取值為0代表約束可即時被打斷，相當(dāng)于無約束。由于連接是在起始幀建立的，一旦連接被打斷，則不可重建，除非黏合強度重設(shè)為1。

07Glue Strength Scale（黏合強度縮放）。

為整體場景范圍確定黏合強度的靈敏度。在世界坐標(biāo)下確定與連接間距相關(guān)的斷開點的位置。

該屬性可對所需間距的取值按一定比例進(jìn)行縮放。默認(rèn)取值為1。

8Bend（彎曲）。

勾選該選項時，可決定邊對邊的約束是否可被彎曲。默認(rèn)未勾選該選項。

9Bend Strength（彎曲強度）。

用于設(shè)置邊約束彎曲的阻力，默認(rèn)取值為20。有效值在20~200之間。

10Bend Break Angle（彎折角）。

置邊對邊約束彎折的極限角度，默認(rèn)取值為360。有效值在0～360之間。

11 Force（引/斥力）。

確定約束點之間的引力和斥力。默認(rèn)取值為0，效果等同于不存在任何斥力或引力。對于組件之間的約束，引力或斥力基于衰減距離取值，隨著距離的增大而遞減。對于變換約束，引力/斥力作用于點和變換約束中心之間。除對象之外，該屬性也可應(yīng)用于nCloth（n布料）組件，因而與Maya中標(biāo)準(zhǔn)的場不同。有效取值在-10~10之間。

12Rest Length Method（靜止長度方式）。

指定動態(tài)約束定義靜止長度的方式?？筛鶕?jù)需要從下拉菜單中選擇合適的方式。

·From Start Distance（自起始距離開始）。

在起始幀設(shè)置約束距離。當(dāng)靜止長度設(shè)為1時，初始狀態(tài)下對應(yīng)的約束是不存在張力的。

·Constant（常量）。

將約束距離設(shè)為恒定值。

13Rest Length（靜止長度）。

在世界坐標(biāo)系中設(shè)置動態(tài)約束連接的靜止長度。僅當(dāng)Rest Length Method（靜止長度方式）

14設(shè)置為Constant（常量）時，該屬性才被激活。

Rest Length Scale（靜止長度縮放）。

根據(jù)起始幀處所定義的長度來確定如何動態(tài)地縮放靜止長度，默認(rèn)取值為1。

15Motion Drag（運動拖曳）。

確定每個約束對象對其他對象運動的吸引力。取值為1時所有約束對象將被綁定在一起運動。

取值為0時，意味著約束對象不會一起運動，默認(rèn)取值為0。

16Dropoff Distance（衰減距離）。

為世界坐標(biāo)系下Strength Dropoff（強度衰減）的漸變范圍所對應(yīng)的距離值。

Strength Dropoff（強度衰減）

允許用戶基于衰減距離控制連接的強度，其卷展欄如右圖所示。

強度衰減曲線的圖表編輯方式與連接密度曲線相似。

01Exclude Collsions（排斥碰撞）。

在勾選狀態(tài)下，在當(dāng)前約束的點、線或面中，僅對nCloth（n布料）約束碰撞進(jìn)行運算。

02Damp（阻尼）。

確定與被約束的基本組件運動幅度的降低程度相對應(yīng)的能量降低值。默認(rèn)值為0，有效取值在0～1。

03Local Collide（局部碰撞）。

勾選狀態(tài)下，允許在約束點處使曲面約束與局部曲面進(jìn)行碰撞。比標(biāo)準(zhǔn)表面碰撞的運算速度快。

04Collide Width Scale（碰撞寬度縮放）。

當(dāng)勾選Local Collide（局部碰撞）時，動態(tài)約束形態(tài)節(jié)點可定義約束點之間的碰撞，亦可增加或替換約束對象之間的碰撞。碰撞寬度縮放即約束對象整體碰撞層寬度值占碰撞對象寬度的比例。默認(rèn)值為1，最大值也為1。該碰撞寬度是基于碰撞對象的寬度（對n布料）和半徑（對n粒子）屬性的。

05Friction（摩擦）。

決定了滑動約束運動的自由度。設(shè)為1時，面約束被鎖定，無法移動。值為0時，面約束可隨意滑動，不受限制。默認(rèn)值為0，最小值為0。

06Single Sided（單面）。

勾選該選項時，使得可移動的面約束到約束曲面的一側(cè)。該側(cè)的面應(yīng)在起始幀確定，貫穿于整個模擬過程中，可以避免約束面移動時產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)或被推向相反位置。例如，將布料約束于某開口的圓筒時可利用單面屬性防止布料掉進(jìn)圓筒，并可保持布料始終依附于圓筒外側(cè)。

07Max lterations（最大迭代次數(shù)）。

確定動態(tài)約束每個模擬步驟中解算的最大次數(shù)。迭代次數(shù)為模擬步驟中運算的次數(shù)值。隨著迭代次數(shù)增加，精度也隨之增加，同時，運算時間也會增加。默認(rèn)值為500。

08Min lterations（最小迭代次數(shù)）。

確定評估動態(tài)約束的最小解算次數(shù)迭代的值。迭代次數(shù)為模擬步驟中運算的次數(shù)值。當(dāng)現(xiàn)有動態(tài)約束強度較低時，最小迭代次數(shù)可提高動態(tài)約束效果的迭代質(zhì)量。最小迭代次數(shù)也會對其他粒子對象的屬性如nCloth（n布料）對象拉伸阻抗產(chǎn)生影響。