Maya的Fur系列教程之动力学

动力学篇或许是大家最期待以久的篇章了，今天终于来了。相信看过创建篇和渲染篇还有控制篇的朋友们，你们的Fur基础应该是很扎实了。

不要得意啊，其实那些全都只是基础，真正的应用和高级控制今天才讲到，这篇教程也是我们Fur 教程的大结局篇。

金子总是到最后才发光，那Fur呢。如果你前3篇教程还没有看过，极力推荐回去看一下，有必要时可以回去查阅，因为今天我们的学习内容是建立在你前面学习的基础上的。

学习内容：

1 创建动力学吸引器

2 Dynamic chain（动力学链）的结构和组成

3 弹簧部分试验

4 力场部分试验

5 分吹草地***（超实用的动力学草地）

在本篇学习开始前，我必须说明，由于动力学篇的实例文件较大，所以如果你仅仅是浏览网页而不做练习，那你可能一无所获。

本篇的教程和教材全都是经过多人测试的。如果你只是看，而不去做，那很多隐含的精彩内容你将无法感受的。

启动Maya，我们真的开始了。

1 创建动力学吸引器

在Fur的吸引器创建中，程序为我们单独列出了一个选项，那就是Dynamic chain（动力学链）。新建文件……

由于是Dynamic chain，我们不能对于IK进行位移的调整。

以上是创建单一的Dynamic chain，下面我们来创建多个Dynamic chain。首先，让我们先删除上面

创建的Dynamic chain，如图操作。

然后，执行select -r nurbsPlane1；HfCreateAttractor；disable -v 0 gridGrp；disable -v 1 followDelayGrp；设置如图。

这是个多么复杂的场景，让我们来隐藏我们现在不想看到的物体吧。

为NURBS打上关键帧，播放动画；你也可以，当然最好执行这段语言来设置。playblast来观看。

我们发现，其实这个动作并不自然，让我们回去调整FurAttractor的差数吧

setAttr "FurDescription1.Scraggle" 0.2;

setAttr "FurDescription1.ScraggleFrequency" 1.5;

setAttr "FurDescription1.Attraction" 0.65;

setAttr "FurAttractors1.AttractorsPerHair" 8;

setAttr "FurAttractors1.Power" 0;

setAttr "FurAttractors1.StartLength" 0.5;

setAttr "FurAttractors1.EndLength" 10;

setAttr "FurAttractors1.ThresholdLength" 0;

差异还是很大的，我们接下来从理论上来了解Dynamic chain，了理论才能掌握Dynamic chain（动力学链）根本。

2 Dynamic chain（动力学链）的结构和组成

看到上面的例子你一定想知道Fur受到吸引器运动的原理，下面我们来看看Fur的Dynamic chain的

构成吧：

新建文档，

好复杂是吧，我们先来对它做个了解。

在DynamicFurAttractor下面有分别有：

IK，骨骼，复制曲线，曲线，粒子和弹簧。

它们的关联关系是：

弹簧控制>－粒子控制>－曲线控制>－关联的复制曲线控制>－骨骼受控>－IK

也就是说，弹簧是控制的根源，由于弹簧的运动带动粒子的运动，影响了曲线的变化，才导致骨骼的运动和变化。

有点复杂，如果你还没有明白，继续往下看吧。

由上面的理论我们得出结论要想很好的控制Dynamic chain，其关键是选择Dynamic chain中的粒子和弹簧进行编辑。

的确，如果是个更大的场景有上百个粒子和弹簧，那选择将是一件费力不讨好的工作，并且这样的操作很会引起误选和错误。

Maya强大的Mel这时该出场了，让我们用Mel来帮忙吧。你可以直接运行这个脚本(此脚本为本人原创)。

脚本运行后将在Shelf上多了两个按钮，分别标注为“Sl_P” 和“Sl_S” ,

执行“Sl_P”后，将场景内的所有粒子选择，并放在创建标注为“DCPP”的层中，将层模板化；

执行“Sl_S”后，将只显示出场景内的所有弹簧（原始的场景是看不到弹簧的，只有在运动后才会有弹簧显示出来），方便选择。

执行下面的命令为NURBS打上关键帧

playbackOptions -min 0 -max 120;

currentTime 0 ;

select -r nurbsPlane1 ;

setKeyframe ".tz";

setKeyframe ".rx";

currentTime 20 ;

move -r 0 0 -2 ;

rotate -r 20 0 0 ;

setKeyframe ".tz";

setKeyframe ".rx";

currentTime 0 ;

modelEditor -e -allObjects 1 modelPanel4;

modelEditor -e -locators 0 modelPanel4;

modelEditor -e -xray 1 modelPanel4;

DisplayShaded;

performPlayblast 3;

播放playblast。

对比……

currentTime 0 ;

modelEditor -e -allObjects 1 modelPanel4; modelEditor -e -nurbsCurves 0 modelPanel4; modelEditor -e -joints 0 modelPanel4; modelEditor -e -ikHandles 0 modelPanel4; modelEditor -e -dynamics 0 modelPanel4; modelEditor -e -grid 0 modelPanel4; performPlayblast 3;

3 弹簧部分试验

其实我们上面所作的所有试验，仅仅是告诉大家弹簧和粒子在动力学中的作用，接下来就让我们来

点实用的吧，使用

调整：

第一步>-

setAttr "FurAttractors1.AttractorsPerHair" 6;

setAttr "FurAttractors1.Power" 0.5;

setAttr "FurAttractors1.Influence" 5;

第二步>-

用上节所提到的“Sl_P”按钮，选择粒子调整conserve 0.97;

（请在通道框中调整，如果在属性列表中调整只能对单一的粒子进行调整）

同样用“Sl_S”按钮，选择弹簧调整参数

stiffness 40

（请在通道框中调整，如果在属性列表中调整只能对单一的弹簧进行调整）

damping 0.35

第三步>-

modelEditor -e -allObjects 1 modelPanel4;

modelEditor -e -nurbsCurves 0 modelPanel4;

modelEditor -e -joints 0 modelPanel4;

modelEditor -e -ikHandles 0 modelPanel4;

modelEditor -e -dynamics 0 modelPanel4;

DisplayShadedAndTextured;

执行Playblast。

下面我们来着重介绍一下spring（弹簧）两个重要参数stiffness （硬度）：默认值是20，当数值为0时spring最硬，数值约大，spring越软。推荐调节在10～100之间效果较好。damping （阻尼，衰减）：默认值是0.2，当数值为0时spring最大保持原始状态，数值约大，变化幅度约大。推荐调节在0.1～1之间

效果较好。

常见的毛发类型比较：

stiffness 100；damping 10，stiffness 35；damping 1，stiffness 35；damping 1。

毛发2。

毛发4。

对于弹簧的理解我们先到这里，因为影响毛发运动的不止是弹簧，还有其他的因素，比方说粒子和动力场。

4 力场部分试验

新建文件>--用这个脚本创建场景。选择grid类型用4×4，选择Dynamic chain ，执行Create >，场

景如图：

（air）风力场测试

点击按钮“Sl_P”按钮。

SelectAllParticles;

air -pos 0 6 0 -m 3 -att 1 -dx 1 -dy 0 -dz 0 -s 0.5 -iv 0 -iro 1

-vco 0 -es 0 -mxd 20 -vsh none -vex 0 -vof 0 0 0 -vsw 360 -tsr 0.5 ;

connectDynamic -f airField1

curve1Particle curve2Particle curve3Particle curve4Particle curve5Particle

curve6Particle curve7Particle curve8Particle curve9Particle curve10Particle

curve11Particle curve12Particle curve13Particle curve14Particle curve15Particle

curve16Particle;

setAttr "airField1.visibility" 0;

modelEditor -e -allObjects 1 modelPanel4;

modelEditor -e -nurbsCurves 0 modelPanel4;

modelEditor -e -joints 0 modelPanel4;

modelEditor -e -ikHandles 0 modelPanel4;

modelEditor -e -dynamics 0 modelPanel4;

setAttr "FurDescription1.Scraggle" 0.15;

setAttr "FurDescription1.LengthNoise" 1;

setAttr "FurAttractors1.AttractorsPerHair" 4;

setAttr "FurAttractors1.Influence" 2;

setAttr "FurAttractors1.InfluenceNoise" 2;

DisplayShadedAndTextured;

playbackOptions -min 0 -max 120;

currentTime 0 ;

playblast -percent 50 ;

风吧毛发给吹翻了。

点击按钮“Sl_S”按钮，选择屏幕上显示的所有弹簧，其实应该是只有弹簧显示。

设置stiffness 100;damping 5;

setAttr "FurAttractors1.Influence" 0.5;

expression -s "airField1.magnitude = sin (time/4)" -o airField1 -ae 1 -uc all ;

modelEditor -e -allObjects 1 modelPanel4;

modelEditor -e -nurbsCurves 0 modelPanel4;

modelEditor -e -joints 0 modelPanel4;

modelEditor -e -ikHandles 0 modelPanel4;

playbackOptions -min 200 -max 400;

currentTime 200 ;

DisplayShadedAndTextured;

重新播放动画。

（turbulence）紊乱力场测试

新建文件>--

很明显的变化。

修改参数，点击按钮“Sl_S”按钮，选择屏幕上显示的所有弹簧，修改damping 2;

setAttr "FurAttractors1.AttractorsPerHair" 4;

setAttr "FurDescription1.Scraggle" 0.15;

setAttr "FurDescription1.LengthNoise" 1.5;

setAttr "FurDescription1.InclinationNoise" 0.2;

setAttr "turbulenceField1.magnitude" 20;

setAttr "turbulenceField1.attenuation" 0.2;

modelEditor -e -allObjects 1 modelPanel4;

modelEditor -e -nurbsCurves 0 modelPanel4;

modelEditor -e -ikHandles 0 modelPanel4;

modelEditor -e -dynamics 0 modelPanel4;

DisplayShadedAndTextured;

（radial）放射力场测试

保持这个场景，执行下面的脚本

currentTime 0 ;

select -r turbulenceField1 ;delete;

setAttr "FurDescription1.Length" 2.3;

setAttr "FurDescription1.LengthNoise" 1.5;

radial -pos 0 4 0 -m 5 -att 5 -typ 0 -mxd 20

-vsh none -vex 0 -vof 0 0 0 -vsw 360 -tsr 0.5 ;

setAttr "radialField1.visibility" 0;

connectDynamic -f radialField1 curve2Particle curve1Particle

curve3Particle curve4Particle curve5Particle curve6Particle

curve7Particle curve8Particle curve9Particle curve10Particle

curve11Particle curve12Particle curve13Particle curve14Particle

curve15Particle curve16Particle;

expression -s "radialField1.magnitude = sin(frame*20)+5"

-o radialField1 -ae 1 -uc all ;DisplayShadedAndTextured;

playblast -percent 50 ;

（uniform）统一力场测试

保持这个场景，执行下面的脚本

currentTime 0 ;

select -r uniformField1 ;delete;

uniform -pos 7 4 0 -m 20 -att 5 -dx 1 -dy 0 -dz 0

-mxd -1 -vsh none -vex 0 -vof 0 0 0 -vsw 360 -tsr 0.5 ; connectDynamic -f uniformField1 curve2Particle curve1Particle curve3Particle curve4Particle curve5Particle curve6Particle curve7Particle curve8Particle curve9Particle curve10Particle curve11Particle curve12Particle curve13Particle curve14Particle curve15Particle curve16Particle;

select -r uniformField1 ;

setKeyframe "uniformField1.tx";

currentTime 50 ;

move -r -14 0 0 ;

setKeyframe "uniformField1.tx";

currentTime 100 ;

move -r 14 0 0 ;

setKeyframe "uniformField1.tx";

currentTime 0 ;

DisplayShadedAndTextured;

playblast -percent 50 ;

（gravity）重力场测试

点击按钮“Sl_S”按钮，选择屏幕上显示的所有弹簧，修改damping 0；修改damping 0；保持这个

场景，执行下面的脚本。

select -r uniformField1 ;delete;

playbackOptions -min 0 -max 120;

currentTime 0 ;

select -r nurbsPlane1 ;

setKeyframe "nurbsPlane1.rx";

setKeyframe "nurbsPlane1.tz";

currentTime 10 ;

rotate -r 25 0 0 ;

move -r 0 0 -6 ;

setKeyframe "nurbsPlane1.tz";

setKeyframe "nurbsPlane1.rx";

gravity -pos 0 4 0 -m 4 -att 0 -dx 0 -dy -1 -dz 0

-mxd -1 -vsh none -vex 0 -vof 0 0 0 -vsw 360 -tsr 0.5 ;

connectDynamic -f gravityField1 curve2Particle curve1Particle

curve3Particle curve4Particle curve5Particle curve6Particle

curve7Particle curve8Particle curve9Particle curve10Particle

curve11Particle curve12Particle curve13Particle curve14Particle

curve15Particle curve16Particle;

setAttr "FurAttractors1.Influence" 1;

currentTime 0 ;

DisplayShadedAndTextured;

playblast -percent 50 ;

上述，只是部分的力场测试，大家有兴趣的话可以做更多的比较。上面的脚本，都是经过反复验证的，很好用，并且速度很快，如果你实在看不懂，那就请一句一句的执行，以“；”表示为一句。我的经验和关键参数全都在上面的脚本里了。大家不要问我为什么不用汉字，而用脚本，其实，我是实在找不到比用脚本告诉你更好的方法了，多看看，你也许会悟出点门道，了解Maya的语言，其实就是了解Maya的真正面貌。

5 分吹草地***（超实用的动力学草地）

到了精彩的部分了，如果你现在还没用启动Maya，那接下来激动人心的时刻你是感受不到了。

第一步：用这个脚本创建一个比较复杂的场景

日出时一个安静的草地被一个意外到来的足球而打破，背景用了夸张的手法，从清晨直到正午，灯光的变化使得整个场景更加生机勃勃。场景中有一个可供渲染的摄像机Cam_view，和一个长满草的坡地。调皮的足球在你执行脚本的时候已经将Key烘焙好了，所以现在的回放速度应该是十分流畅。材质和灯光都已经设置好了，当然你不满意还可以继续调整。

第二步：为草地添加动力学吸引器

选择草地平面"ground"，Fur->Create Attractor，请设置如图，以便使接下来的操作不至于出错。

三步执行这个脚本为你的草地添加力场。

如果你的第二步按图执行的话，这一步将不会出错。

第四步：现在场景有点复杂了，回放速度也慢了很多；很多东西如果你在视图看不到，可以在Outliner里查找，另外场景为你新增加了几个层，方便你的选择。

对于草地的运动当然还可以进一步调整，比如将粒子与草地平面产生碰撞等，产生更精确和细腻的效果。接下来的事情你应该很熟悉了，选渲染设置。设置Production Quality的图像品质，建议用HD 720 输出模式，锁定等比后你可以自定义图像大小。试试看吧，一个含有动力学草地的短片即将在你的手中诞生。