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1、制作技艺#省设置使在生成 OutpiPosition曲线，位置几乎F重合,Maya头发系统(Hair System)动力学曲线具有一般动力学 曲线所没有的头发参数独特属性，这能使得它在一些需要强 调动力学特征的影视制作场合有着十分重要的作用；尤其是它与骨骼、笔刷特效的完美结合，能够轻松解决一些原本解 决起来较为复杂繁琐的技术问题。本文对此进行了全面探讨。Maya是广泛应用于电影电视和动画等领域的创作工具,从当今好莱坞大片到电视片头、影视广告的制作，无时不见 它带来的非凡视觉奇观。伴随着影视业的快速发展，其功能 不断扩充，版本也逐步升级。Maya 6.0以后的版本，更新添了许多令人称奇的功能，其
2、中颇为值得一提的是它威力强 大的 Hair System。在Maya中,借助柔体来生成动力学曲线的方法大家并不 陌生，但用过的人会感到这种方法有一定的局限性，原因是这种曲线的动态特性并不容易控制。然而，基于Maya头发系统(Hair System)生成的动力学曲线则大为不同。由于它是由头发系统生成的，故此具备头发应有的全部属性，如包含HairSystemShape和FolliclesShape等属性节点，因而使得这种 曲线控制的灵活性及方便性大大增加。换言之，完全可以按照处理头发的方式来处理它。如果结合骨骼、IksplineHandle Tool、Paint Effect Brush等处理，可
3、以有效地解决一些制作上 比较棘手和麻烦的技术问题。OutputCurve与表面建模如图1,生成一条曲线 Curve1并选择它，接着在Dynamics 模式下点取 HairMake Selected Curves Dynamic,将 Curve1 转 化为 OutputCurve(hairSystem1OutputCuve)。选择它，并点取HairDisplayCurrent Position ，仅显示出 OutputCurve即HairSystemOutputCurve。之所以这样做是因为缺的同时*生Y-条A11不利于选择。再生成一条圆形 曲线，缩放至适当大小。将OutputCurve作挤压路
4、径，圆形曲 线作轮廓线，运用表面挤压成型工具， 挤压参数设置如图2， 挤压出如图3的管状NURBS表面由于该表面是由OutputCurve这种具有头发属性的动力学 曲线挤压而成的，因此其运动状态也与 OutputCurve 致。在 Outline 中选择 Hairsystem1folliclesFollicle1,按Alt+a 打开其属 性编辑窗口，选择Follicle1Shape，适当调大Sample Density参 数，增加管状表面轴向的段数，提高表面精度。同时将PointLock设置成Base,对OutputCurve的根部予以锁定。最后选取 HairSystem1，给它施加一个扰动动
5、力场 Turbuleunce，并对其强 度Magnitude值略加调整(取值3 )。按PlayBlack键播放可见图4所示的仿真求解结果。 管形 物体像一根胶管，在当前设置参数和外力扰动场的作用下自 由地摆动！OutputCurve与路径动画动画制作中常常有这样的要求：物体沿具备动力学特性 的路径移动。例如一只金色的小瓢虫沿植物摇动的藤蔓爬 行；又如一海事救生员沿着直升飞机的软梯攀援；再如一条毛毛虫在来回摆动的绳索上蠕动等等。比较柔体曲线而言， 这种要求利用OutputCurve更为容易实现。借助上面的例子制作一个沿橡胶管道爬行的昆虫。先制 作一个半球体代替瓢虫移动到运动管道表面的适当位置，再
6、 用Insert键调整它的轴心位置至OutputCurve上。选取半球体并 用OutputCurve做它的运动路径，生成它的路径动画。在Attach to Motion Path Options 中，正确设置 Front Axis 和 Up Axis。图4结果如图5，播放仿真时，胶管仿佛在风自由飘摆,而小 瓢虫则沿飘动的胶管缓缓爬行。如果要做一条沿运动管道爬行的蛇，方法与此类似，不过最后还需对蛇形物体用 Flow Path Object施加晶格影响，并 适当设置相关参数。OutputCurve 与特效笔刷(Pai nt Effect Bursh )在头发系统中，利用Paint Effect B
7、ursh to Hair,可将各种 笔刷赋予OutputCurve，这是一个令人惊叹的、极为强大的功 能oOutputCurve与笔刷结合可以轻松地解决一些复杂的问题。 以制作一条两端固定随风摆动的绳索为例，以往采用得较多的方法是先用曲线创建柔体，然后对柔体曲线相应的CV点的 权重值进行不同的设置。总的来说，与对OutputCurve的控制 比较，对柔体曲线运动状态的控制手段很有限，而且不太直观。以下我们来看看用OutputCurve解决这类问题的优势。首先生成一条曲线 Curve1，选取它，并用 HairMake Selected Curves Dynami(转化为 OutputCurve。
8、点 HairDisplay Current Position 使仅显示 OutputCurve。展开 Outline,选取毛孔 Follicle1,按 Alt+a 打开它的属性。设置 Point Lock 为 BothEnds， 锁定曲线的两个端点。将Sample Density值设为5以便使曲线显得更为柔软。另外，结合调整HairSystem1shape节点下的 Dynamics参数，可以对曲线的运动状态进行更细致地控制。 再给曲线加上扰动场 Turbulence作用：选取HairSystemShape1, 点取FieldsTurbulence，按PlayBack键播放仿真，曲线在摆动 中自
9、由地下垂。这里的OutputCurve已经具备了绳索的动力学特征，但仅 是一条曲线，没有面，一般用Maya的渲染器无法渲染出来。 为了能够渲染出来，除了像前面讨论中提到的，先利用同一 条曲线构造一个NURBS表面，成型所需外观的绳索，再把绳 索的材质赋予该表面的方法之外，利用Maya头发系统提供的 将 Paint Effect Bursh 赋予头发的功能(Assgin Paint Effects Brush to Hair)，实现起来无疑要更加灵活和方便。点取 WindowGeneral EditorsVisor 展开 Visor，如图 6。 点Visor列表栏的Fibers项搜寻需要的绳索式
10、样。 先选前面生 成的曲线OutputCurve，再按Shift键加选中意的绳索式样图标(如 rape.mel),执行 HairAssgin Paint Effects Brush to Hair。分别将 HairsystemShape1 下的 Sub Segments 值设为 12； FollicleShape1 下的 Sample Density值设为 5, rope1下的Global Scale值设成3.5。渲染结果如图 7所示。另外，通过调整绳索笔刷 rope1的参数，可以改 善绳索的外观。还可充分发挥想象力，利用各种不同 的笔刷及笔刷属性，与Outputcurve的动力学属性完美 地
11、结合，精心构建岀复杂而奇妙的视觉效果。OutputCurve与反向控制手柄曲线(IKSpI in eHa ndle)制作技艺用OutputCurve作为骨骼的反向控制手柄曲线 (IKSpline Handle)是一种非常灵活而有效的控制骨骼的方法， 尤其是在 一些需要模仿自然力作用的场合。 例如奔跑的狗的尾巴、 飞 舞的蜜蜂的腿，以及荷塘里随风摇曳的荷叶等等。 下面以荷 叶制作为例予以讨论。先建构一个荷叶形的NURBS表面。从荷叶茎的根部开始， 沿茎生长方向构建一条茎骨骼，接着用曲线工具沿茎骨骼走 向生成一条曲线。再顺叶脉方向，从荷叶根部开始向叶边呈 辐射状描岀所有的一条条主叶脉骨骼，并把全部
12、主叶脉骨骼 的根节点都作为子关节赋化到上述作为茎骨骼的适当关节上。39制作技艺分别沿这些骨骼生成对应的曲线，依此选择它们并利用头发生成 菜单中的 HairMak e Selected Curves Dy namic 产生对应的 Outputcurve (即卩 HairsystemOutputCurve )。点 HairDisplayCurrent Position仅显示每条当前位置曲线即Outputcurve。再借助反向控制 手柄曲线工具将每一条Outputcurve转化为骨骼的反向控制手柄曲 线。方法是在 Animation 模式下，点开 SkeletonIK Spline Handle T
13、ool的可选参数设置框，去掉Auto Creat Curve勾选项后，分别顺序点取骨骼的开始关节、结束关节、Outputcurve曲线。注意Outline中，原处于HairSystemOutputCurves下的Curve现已独立出来 (查看Outline可知)。打开属性窗口，点取FollicleShape，将PointLock项选择设置成Base以此来间接锁定骨骼的根关节位置。适当 调节 Sample Density值及 HairsystemShapeDynamics 下的 Stiffness 参数。如此为荷叶的所有主叶脉骨骼及茎骨骼构建由 Outputcurve构 成的Ikspline H
14、andle，并为每根Outputcurve调整好参数，最后绑 定表面。见图8图9。根据需要加动力场上。 播放仿真，可以看 到荷叶(或骨骼)在具有头发属性的曲线控制下所产生的动态效果。OutputCurve 与粒子系统(Particles)Outputcurve与粒子结合也可以模拟一些有趣的现象， 比如挥 舞蘸水的飘带或旋转浸泡已久的绳子而造成的水花四溅 ；又如风 中摆动的着火燃烧的电线等等。广告中常见的甩动湿头发洒落水 珠的效果也有用它来完成，只不过为了使它与头发联动，在生成 头发时，输出形式要选择 Paint Effects and NURBS Curves而已。实际上这些都是利用动态Out
15、putCurve做粒子发射物体实现的。 利用头发系统生成一条动力学曲线OutputCurve并仅显示它，具体方法同上不赘。这里不直接用它作粒子发射物体，而是用EditCurvesRebuilder Curve对它重建一条曲线。 设置如下：Rebuilder Type 选 Uniform ； Keep选 CVs；勾选 Keep Original。选择重建的动力学曲线(可在Outline中选)，借助Edit Curves 的分拆命令Detach将它在所需点打断，调整到所需的适当长度。 然后选择保留的部分作成粒子发射物体。在发射器属性设置里， 将Emitter Type设置成Curve。仿真播放可以
16、看到，粒子源源不断 从飘动的曲线前段发射出来，如图10，为清楚起见，对粒子参数进行了适当设置。头发系统生成的动力学曲线OutputCurve同样可以施加各种外 力场的影响，如空气场、旋涡场、扰动场等。但是所有外力场不 能直接加给曲线，而必须加到其所属的头发系统(Hair System)节点上。结束语综上所述，Maya的头发系统生成的动力学曲线具有非常强大 的功能，由于独具的头发属性特征，使其可控程度比之柔体创建 的普通动力学曲线大为增加。为建模、路径动画、角色骨骼动画、 笔刷特效(Paint Effect)以及粒子系统动画等应用，提供了又一 种极为有效的技术解决方法。尤其是它与骨骼、与笔刷特效的结 合,能轻松解决一些原本解决起来较为复杂繁琐的制作技术问题。41