【Maya】刚体动力学特效-基本流程
Maya动力学
Maya动力学刚体约束实例-多米诺骨牌【建模&动画】1.建一个Polygon平面当地面。
因为平面的不动的，所以建一个被动刚体：Polygons模块——Soft/Rigid Bodies——Create Passive Rigid Body。
2.建一个Polygon立方体骨牌。
复制出9个骨牌：Edit——DuplicateSpecial后面的方块，打开Duplicate Special Options窗口，Translatez（最后一个）=-1.2，Number of copies=9。
9个立方体分别按以下操作：建立约束：Soft/Rigid Bodies——Create Hinge Constraint。
想要让它延X轴倒下，把约束延Y轴旋转90度，并把约束点拉到左下角，设置第一个骨牌属性Initial Veloctiy Z（初始时间）=10。
3.选中所有骨牌模型，加一个重力场：Fields——Gravity，把太稍拉高，放在场景中间。
4.选中所有骨牌模型，属性面板——Bounciness=0.3。
播放帧，到第二块骨牌倒下时，把初始时间关掉：在Initial Veloctiy Z上右单击KeySelected。
5.选中所有骨牌模型，生成关键帧：Edit——Key——Bake Simulation，在最后一块骨牌倒下后，按键盘esc键结束生成关键帧。
6.把所有刚体、重力场删除，再删除约束：选中所有骨牌模型，Edit——Delete by Type——Rigid Bodies。
7.把Translate X、Scale X、Scale Y、Scale Z、Visibility上的动画都删掉：在这些参数上右单击——Break Connections。
8.选中竖排所有骨牌模型，延X轴复制：Edit——Duplicate Special后面的方块，打开Duplicate Special Options窗口，Number of copies=1，勾选Duplicate input graph，按Apply。
Maya特效制作第一章
1.1.2 Maya的架构与特效
一、用户界面
学习本书的读者，对Maya的界面（如图1-2所 示）、常用功能操作和一般三维动画制作方法应已较为
熟悉，在此仅简单介绍。 如果按功能模块切换，Maya的菜单模块分为Bodies （柔体与刚体）、Particles（粒子系统）、Fur（毛）、 Hair（发）、Fluid Effects（流体）、Toon（卡通）、 Muscle（肌肉，2008版本）等模块。 Maya的主要界面元素包括主菜单、主工具栏、工具盒、 工具架、多种面板和视图、时间滑动条、命令栏、信息 栏、热盒、右键菜单等。
1.1.1 数字视觉特效
排除在“特效”定义之外。换句话说，那些用常规方法
制作有相当大困难、或者工作量过大的视觉效果，即为 特效技术需要解决的问题。尤其是在动画表现方面，像 漫天飘舞的雪花、风中的草地、飘摆的衣裙、跳动的火 焰、翻滚的烟雾等，若利用变形和关键帧动画等方法来 制作，不仅是模拟现实中那种复杂多变的细节非常困难， 而且又加大编辑、修改的工作量。为解决这类大规模复 杂动画的表现问题，人们开发了多种动画自动生成工具。 这些工具生成动画的计算，常是基于简化的物理规则， 因此也被称为动力学（Dynamic）工具。计算机辅助生 成的这些特效动画，相对于手工动画而言，效率不知要 高多少倍。
1.1.1 数字视觉特效
比如，如果想把利用计算机生成的恐龙或者机
器人放到实拍的城市街道或者野外的画面中， 那就需要把虚实元素的空间透视、光影和随时 间的变化搭配得宜。在Maya中，功能模块Live （如图1-1所示）就可以完成实拍素材中物体和 摄像机的三维虚拟定位。本书专注于三维动画 中的特效表现。 “特效”并不具备严谨的、长期不变的定义。 在三维动画制作领域，我们一般把通过常规的 建模、着色、关键帧动画等直观的方法可以制 作出来的内容，
学习如何使用Maya进行三维建模与动设计的教程
学习如何使用Maya进行三维建模与动设计的教程在这个教程中，我们将学习如何使用Maya进行三维建模与动设计。
Maya是一款功能强大的三维计算机图形软件，被广泛应用于电影、电视、游戏和广告等领域。
通过学习本教程，你将了解到Maya的基本操作方法，并能够自己创建各种三维模型和动画效果。
第一步：Maya软件介绍Maya是由Autodesk公司开发的一款三维计算机图形软件，它提供了丰富的工具和功能，可以帮助我们创建逼真的三维图形和动画效果。
Maya具有直观的用户界面和强大的建模、动画、渲染等工具，非常适合用于三维设计和动画制作。
第二步：Maya基础操作在开始学习三维建模与动设计之前，我们首先需要了解Maya的基本操作方法。
打开Maya软件后，你会看到主界面上有各种菜单栏、工具栏和视图窗口。
点击菜单栏上的不同选项，可以实现对模型的编辑、动画的制作和渲染效果的调整等操作。
第三步：三维建模三维建模是创建三维模型的过程，它可以通过基本几何体的组合、曲线绘制和多边形建模等方法来完成。
在Maya中，我们可以选择不同的建模工具和技术，根据需要来创建各种形状和细节。
例如，使用多边形建模可以制作出更为复杂的模型，而曲线绘制则适用于绘制曲线体和曲面模型。
第四步：纹理与材质在完成三维建模后，我们可以为模型添加纹理和材质，以增加逼真感和艺术效果。
Maya提供了丰富的纹理编辑工具和材质库，可以帮助我们创建各种贴图效果和材质属性。
通过调整纹理映射、光照和材质参数等设置，可以使模型呈现出不同的质感和外观。
第五步：动画与特效动画是Maya的重要功能之一，它可以为静态的三维模型赋予生命和动态效果。
通过学习Maya的动画功能，我们可以制作各种类型的动画，如物体的移动、旋转、缩放等基本变换动画，以及角色的运动、表情、骨骼绑定等复杂的角色动画。
此外，Maya还提供了丰富的特效工具和模拟功能，可以制作出火焰、水波、粒子等特殊效果。
第六步：渲染与输出在完成三维建模和动画制作后，我们需要进行渲染处理，并将最终的结果输出成为图片或视频。
学习使用Maya进行动画制作和特效设计
学习使用Maya进行动画制作和特效设计Maya是一款强大的三维计算机图形软件，广泛应用于电影、游戏、广告等行业中。
学习使用Maya进行动画制作和特效设计是许多多媒体专业学生和从业者的必备技能。
本文将按照章节的方式，介绍Maya的基本知识、动画制作和特效设计的具体内容，以帮助读者全面了解Maya并掌握相关技能。
第一章：Maya基本知识1.1 Maya概述介绍Maya的发展历史、功能特点和广泛应用领域。
简要介绍Maya的用户界面和常用工具。
1.2 Maya工作空间设置讲解如何设置Maya的工作空间，包括设置视图、工具栏、时间轴和属性编辑器等。
1.3 Maya文件管理介绍Maya的文件管理方法，包括新建、打开、保存和导入导出等操作。
讲解如何创建新项目和管理项目文件夹。
第二章：动画制作2.1 动画基本原理详细介绍动画制作的基本原理，包括关键帧动画、插值动画和物理模拟动画等。
讲解如何运用这些原理制作流畅自然的动画效果。
2.2 Maya动画工作流程介绍Maya动画制作的整体工作流程，包括场景设置、角色绑定、关键帧设定、动画编辑和渲染等步骤。
讲解如何通过时间轴和曲线编辑器调整动画效果。
2.3 角色动画制作教授角色动画制作的具体技巧，包括角色建模、骨骼绑定、动作设定和表情控制等。
讲解如何使用关节和控制器实现复杂的角色动作。
2.4 物体动画制作介绍物体动画制作的方法，包括贝塞尔曲线动画、动力学模拟和粒子效果等。
讲解如何给物体添加自然的运动和效果。
第三章：特效设计3.1 特效基本原理详细介绍特效设计的基本原理，包括粒子系统、流体模拟、布料模拟和毛发模拟等。
讲解如何运用这些原理制作逼真的特效效果。
3.2 Maya特效工作流程介绍Maya特效设计的整体工作流程，包括场景布置、材质设置、特效组合和渲染等步骤。
讲解如何通过节点编辑器和材质编辑器控制特效效果。
3.3 粒子特效设计教授粒子特效设计的具体技巧，包括火焰、爆炸、烟雾和雨等效果。
maya动画制作流程的阐述
maya动画制作流程的阐述
Maya动画制作流程可以分为以下几个步骤：
1. 规划和预备：在开始制作动画之前，需要先规划好整个动画的故事情节和角色设计。
确定好角色的外貌特征、动作表情等。
也可以根据需要创建场景布置和背景。
2. 建模：使用Maya的建模工具，根据角色设计和场景需求创建3D 模型。
可以使用多边形建模或者曲面建模来构建角色和物体。
也可以使用Maya的绘制工具进行绘图。
3. 材质和纹理：为模型添加材质和纹理，使其更加真实和有视觉效果。
可以使用Maya的材质编辑器和纹理贴图工具来调整模型的外观。
4. 骨骼绑定：为角色模型添加骨骼系统，使其能够进行动作。
使用Maya的绑定工具将骨骼与模型绑定在一起，并设定好骨骼的层级结构。
5. 动画制作：使用Maya的动画工具，对骨骼进行动画制作。
可以使用关键帧动画、路径动画、约束等技术来实现动画效果。
可以调整关键帧的位置、旋转、缩放等属性来创建角色的动作。
6. 渲染和灯光：设置好场景的灯光效果，调整光源的颜色、强度和位置。
使用Maya的渲染器对动画进行渲染，生成最终的图像序列或视频文件。
7. 后期制作：将渲染出来的图像序列或视频导入到后期制作软件中，进行色彩校正、特效添加、音频编辑等处理。
可以使用Adobe After Effects等软件进行后期制作，使动画效果更加出色。
8. 输出和发布：将制作完成的动画导出为常见的视频格式，如MP4、AVI等。
可以上传到视频分享网站、社交媒体平台或者展示在个人网站上，与他人分享和展示自己的作品。
Maya三维动画设计与制作第1章MAYA入门知识
02 动画制作的基本流程
1.2.1 前期设计部分 前期设计部分是构建动画核心概念的过程，是创造动画灵魂的环节。在这一部 分里，主要有剧本创作、概念设定、分镜与故事板制作等工序。 1. 剧本创作 剧本创作是所有动画制作的开始，也是构建动画整个框架的过程。 2. 概念设定 概念设定是对故事中一切出现的元素进行图像化的过程，复杂而艰巨，大到宇 宙太空、山川河流，小到锅碗瓢盆、路边杂草等，都需要一一进行分析、确认。 3. 分镜与故事板制作 分镜与故事板其实是一个意思，都是将剧本中的故事以精确到镜头的方式详尽 地描绘出来，只不过部分分镜仅仅通过文字进行说明，而故事板则必须包含具体的 画面叙述。
05
视图的基本操作
使用MAYA创建场景时，经常需要从多个视图进行观察模型，用户必须熟练掌握视图的 操作与切换，才能更好地提升工作效率。
1.5.1 视图的操作 视图其实就是MAYA的工作平台，在创建对象和编辑物体时我们经常需要调整不同的角 度和远近，这就需要我们可快速的调整视图视角。每个视图实际上都是一个摄影机，我们 所观察的画面就是摄像机镜头中的画面，对视图的操作也就是对摄影机的操作。 1.旋转视图
第1章 MAYA入门知识
内容导读
MAYA是一款强大的三维制作软件，从1998年的第一个版本问世到由Autodesk公司出 品的最新版本，其功能越来越完善，几乎提供了三维创作需要的所有功能，如模型塑造、 材质设计、摄影机与灯光布置、动画特效、场景渲染等，制作效率极高。
本章将带大家快速地认识MAYA的工作界面，熟悉并了解MAYA不同的功能模块，学习 并掌握工作区域的基本操作和不同视图的切换方式。在最短的时间内学会在软件中创建基 本对象的方法以及利用基础的操作工具和相关的编辑菜单来制作简单的入门作品。
(整理)Maya动力学资料.
动力学教学大纲动力学的概念：使用物理学原理模拟自然界中物体的运动。
动力学的用途：当传统的关键帧动画无法达到逼真的动画效果时，动力学可以很好的模拟自然界的运动。
例如：打倒保龄球，旗帜飘动，点燃焰火之类的效果。
一、刚体（一）刚体的概念：Maya把几何体转化成坚硬的多边形表面或NURBS表面。
在动画过程中物体之间会相互碰撞，而不是相互穿过。
刚体的分类：主动刚体：施加力或场即可把物体转化成主动刚体，它会受到动力学影响而产生运动。
注意：主动刚体不能产生位移旋转，不能打组，不能做为子物体跟随父物体运动。
被动刚体：与主动刚体进行碰撞，但自身不会发生运动。
多米诺骨牌实例注意事项：1、避免和地面穿插2、曲线避免弯曲过大3、路径动画的朝向4、不能选择组级别创建刚体5、初始状态设置刚体属性：保龄球碰撞实例：注意：1、保龄球外套一个多边形的壳2、刚体不能复制3、NURBS与Polygon父子关系的搭建一定要先转换刚体，后做父子链接思考题：保龄球需要曲线运动如何设置？（二）刚体约束：海洋之心实例：注意：1、项链下落速度一致需要设置阻力。
2、整体下落太快需要将重力降低。
3、项链的弹力降低改为零。
风铃实例：注意紊乱场的使用。
投石车实例：注意：1、石头砸到墙瞬间，主被动刚体的切换。
2、动力学缓存的记录。
简单总结：动力学记命令与理解思路相比哪个更重要？通常一种动力学效果需要对生活、对真实现象的分析和总结，归纳出真正的原理再来模拟。
而不是用命令去“凑”出结果。
因此，对于生活的观察，对于别人片子的分析，是今后不断进步最重要的途径。
二、粒子粒子的概念：具有相同属性的点的集合。
注意：用动画的晶格和Soft修改工具可以改粒子形态，但那时粒子已经不具备动力学属性了粒子菜单：粒子的创建方式：1、使用Particle Tool创建2、创建粒子发射器3、通过碰撞产生粒子（一）Particle Tool的设置Particle Tool工具创建时，鼠标呈现十字状，按BackSpace可以中途删除粒子，Insert 可以中途移动粒子位置，一但按回车，粒子将不能再被更改。
三维动画艺术与特效教程-刚体 柔体动力学
图4-5 放射破碎
图4-6 平均破碎
案例一：击碎玻璃
2.创建主动/被动刚体
分组
创建主动/被动刚体
案例一：击碎玻璃
2.创建主动/被动刚体
Maya里面有两种刚体类型，分别是Dynamic主动刚体和Static被动 刚体。按照字面意思理解，主动刚体会受到动力学作用例如重力、 碰撞等作用，而被动刚体像地面、墙面等被动地发生碰撞。需要 进一步理解的是刚体动力学力场和碰撞创建的。
案例一：击碎玻璃
图4-3 Pulldownit 菜单
1.创建模型
（2）玻璃碎开。当你正确安装了Pulldownit插件之后，在Maya菜单 条Custom（自定义）旁边会有一个Pulldownit的属性栏，如图4-3， 点击它之后即看到常用工具图标。
Tips
通常从来没有接触过刚体特效的同学会以为创建破碎是像 自然界中发生的一样，球撞击玻璃然后玻璃碎裂。但是特 效只是模拟自然现象，在数字艺术里面创造破碎效果我们 先要给玻璃预设置破碎的痕迹，即玻璃本身是碎的，只是 我们在球撞击之前隐藏了破碎的裂痕，等到球撞击过去的 时候，玻璃自然碎裂。
刚体/柔体动力学
模块四：刚体/柔体动力学
阶段教学目标
●创建刚体/柔体碰撞的基本流程。 ●掌握刚体破碎的基本条件。 ●只用插件Pulldownit创建刚体特效。
本章重点
掌握刚体的分类和概念，熟悉刚体基本 属性参数以及创建刚体破碎的基本条件， 学会刚体插件Pulldownit的应用操作方法。
C 目录 ONTENTS
●为铁球创建重力场 在不选择任何物体的情况下，点击Fields（场）→Gravity（重力场）两次，创建 两个重力场。选择小球，点击pdi菜单栏下面的 Set Pdi Dynamic Properties图 标（设置Pdi动力学属性），如图4-9。首先勾选affects Force Fields（受力场影 响），我们将铁球的Mass（重量）设为699，弹性设为0.3，摩擦力设为0.7，X 轴方向上Initial Velocity（初始速度）设为100，Initial Spin（初始旋转）为20。
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2.进行动力学特效之前，首先需要分配好每个物体的基本属性：球体为高质量的主动刚体，轨道和地面为被动刚体，杠杆为较大摩擦力的主动刚体（包括支撑的轮子），方块和大球体都为低质量的主动刚体。
3.除了模拟漂浮在空中的大球体，其他物体均与重力场进行连接，被动刚体只需要设置摩擦力和弹力值。
此时播放演示，会发现每个主动刚体的运动都很平均，效果达不到预想的联动碰撞。
播场景动力学动画之前，应将播放速度设置为Play every frame（涉及动力学特效，如粒子，布料，流体等都要设置为播放每一帧）
4.设置每个物体的属性如下（选择物体后，直接在右边的通道栏内设置），未提到的为Maya默认值：小球的质量Mass为100，弹力Bounciness为0.1；
杠杆的质量Mass为10，弹力Bounciness为0.1；
杠杆下的小轮的质量Mass为50，弹力Bounciness为0.1，静摩擦StaticFriction为0.5；
小方块的质量Mass为5，静摩擦StaticFriction为6；
大球体保持默认设置；
地面的弹力Bounciness为0.2，静摩擦StaticFriction为0.5；
轨道的Bounciness为0，静摩擦StaticFriction为0，DynamicFriction为0（因为该被动刚体参与的解算不多，因此关闭这些属性提高场景运算速度）
6.现在，将大球体移动到小方块的运动路线上，执行动画解算。
7.一切看起来似乎都差不多了，但大球的无限运动有点夸张，虽然我们不能在Maya中加入个空气摩擦的环境，不过可以设置Damping（阻尼）属性来模拟空气阻力。
将大球的Damping设置为0.5。
8.在测试过程中，我们可以使用高速缓存来提高动画运算速度。
选择任意一个刚体，执行
Solvers>MemoryCaching>Enable（在rigidSolver节点的属性编辑面板中勾选RigidSolverStates下的CacheData为同样效果）。
如果在解算过程中乱晃场景，会导致解算异常，因此在一次完整的播放运算结束前，我们应避免其他耗费资源的进程和操作（例如没事别乱点鼠标……）。
如果在缓存后需要对刚体属性数值进行再调节，应先删除缓存，然后再设置数值进行解算。
需要注意的是，这个高速缓存数据是存在硬件内存中，因此要保证有大容量内存可用。
在Disable禁用MemoryCaching内存缓存之前，这个动力学数据会一直存在于计算机内存当中。
9.最终效果达成后，选择主动刚体，执行Edit>Keys>BakeSimulation烘焙动力学动画为关键帧动画。
一般只需要修改以下，最好是保持默认的每隔1帧取样，否则烘焙效果常常会不同。
10.此时刚体属性依然存在，我们可以全选所有刚体，执行Edit>DeleteByType>RigidBodies删除刚体属性。
11.回到正常的播放速度，例如24帧/S，结果会发现动画进行的太慢了。
按住Shift键，在时间滑块上选择所有物体的烘焙关键帧，然后点击所选区域最右边的箭头，将时间区域缩至150帧左右（基本上，都要缩为动力学解算范围的一半以下）。
12.因为动力学烘焙会很细致的将每一帧烘焙出来，所以动画曲线编辑器中会看到密密麻麻的关键点。
如果你仍打算进行动画调节，可以先使用Curves>SimplifyCurve命令对动画曲线进行修整，将TimeTolerance 和ValueTolerance设置为0可以得到最接近动力学动画的效果。
【基本流程】
创建刚体－加入力场－（创建约束）－设置属性－解算缓存－动画烘焙－时间压缩
除了以上简单的属性设置，刚体特效还包括碰撞容差，约束以及自身的初始状态，这些稍后会提到。