Имитация развевающегося флага
с помощью модуля CLOTH в Maya 3.0
Уроки по иммитации развевающейся ткани или флага достаточно часто встречаются в Интернете. Но попыток сделать это с помощью модуля Cloth нам еще не встречалось. Поэтому мы хотели бы поделиться своим опытом, полученным при изучении сцен из примеров к модулю Cloth еще в Maya 2.0. Хотя сцена с развевающимся флагом входила в комплект поставки Maya, описания того как сделать эту сцену нам не встречалось.
Итак, приступим.
Шаг 1.
Создайте новую сцену, а лучше всего проект под любым названием. Например: flag.
Убедитесь, что модуль Cloth у Вас подгружен. Для этого откройте окно Window > Settings/Preferences > Plug-In Manager и проверьте включен ли plug-in CpClothPlugin.mll. Если нет, то включите его.
Шаг 2.
Создайте Polygonal Plane с параметрами:
Width - 7
Height - 14
Subdiv.Width - 5
Subdiv.Height - 10
Переместите его на 7 единиц по оси Y и на 9 единиц по оси Z, также поверните на -90 градусов по оси X. Переименуйте в "windSourse".
Создайте Polygonal Cylinder с параметрами:
Radius - 0.1
Height - 12
Остальные параметры по умолчанию. Также переместите его на 6 единиц по оси Y и на 5 единиц по оси Z. Переименуйте во "flagshtok".
Создайте 4 кривые с Curve Degree - 1 Linear, так чтобы они пересекались в конечных и начальных точках (согласно требованиям модуля Cloth) и описывали прямоугольник с вершинами в точках:
1 вершина - (0, 11, 4.5)
2 вершина - (0, 11, -9)
3 вершина - (0, 5, -9)
4 вершина - (0, 5, 4.5)
Сгруппируйте эти кривые в группу "curves_for_Flag" и временно сделайте эту группу невидимой.
Шаг 3.
Выделите план windSourse и сделайте его источником частиц. Для этого, выделив windSourse, перейдите в Меню Dynamics, выберите Particles > Emit from Object. После этого у windSourse появится потомок emitter1. Выберите его и в Channel Box измените следующие параметры:
Emitter Type - Surface
Rate - 2
Scale Rate by Object - on
Speed - 0.05
Переименуйте emitter1 в emitterWind.
Проиграйте анимацию и убедитесь что частицы двигаются в отрицательном направлении оси Z. Выделите созданные при этом частицы particle1 переименуйте в "particleWind", вызовите Attribute Editor, откройте закладку Per Particle (Array) Attributes и, если отсутствует раздел lifespanPP, добавьте этот атрибут. Для этого выполните команду меню Attributes > Add Atributes, в появившемся окне выберите закладку Particle, найдите параметр lifespanPP и нажмите кнопку Add. Закройте окно Add Attributes.
В появившемся поле lifespanPP нажмите Правую Кнопку Мыши (ПрКМ) и удерживая ее в контекстном меню выберите Creation Expression. В появившемся окне Expression Editor в поле Expression наберите следующее:
particleWindShape.lifespanPP = 5;
и нажмите Create.
Затем переключите закладку Particle на Runtime и введите следующее:
vector $pos = particleWindShape.position;
if ( ($pos.y > 14) || ($pos.y < 3) || ($pos.z < -5) )
{
particleWindShape.lifespanPP = 0;
}
нажмите кнопку Create.
Данный Expression будет уничтожать частицы если их позиция больше 14 единиц по оси Y, меньше 3 единиц по оси Y и меньше чем на -5 единиц по оси Z. В Channel Box измените параметр Lifespan Mode на lifespanPP only.
Проиграйте анимацию и убедитесь что частици испускаются из windSourse не ниже 3 единиц и не выше 14 удиниц по оси Y и двигаются в отрицательном направлении оси Z.
Шаг 4.
При выделенных частицах particleWind создайте два поля:
airField1
turbulenceField1
(Меню Dynamics, закладка Fields, разделы Air и Turbulence, а выделение частиц необходимо для автоматической привязки воздействия этих полей на частицы particleWind).
Выделите airField1 и измените следующие параметры в Channel Box:
|
Magnitude - 7 |
Выделите turbulenceField1 и измените следующие параметры в Channel Box:
|
Magnitude - 11 |
Щелкните в Channel Box на поле атрибута Phaze Z ПрКм и во всплывающем меню выберите Expressions, в появивщемся окне Expression Editor наберите следующее:
turbulenceField1.phaseZ = time;
Нажмите кнопку Create и закройте окно Expression Editor. Переименуйте turbulenceField1 в turbField_Particles. Проиграйте анимацию, частицы particleWind должны двигаться хаотично, ускоряться и исчезать при достижении по оси Z координаты -5.
Шаг 5.
Щелкните Левой Кнопкой Мыши (ЛКМ) в любом окне видов для отмены выделения. Создайте непривязанное к чему-либо radialField (Dynamics > Fields > Radial). Измените в Channel Box следующие параметры:
|
Magnitude - 250 |
Переименуйте radialField1 в "radialField_Wind". Теперь необходимо выполнить несколько связей. Мы предпочитаем использовать для этого Hypershade и его Work Area. Но можно настроить связи и не прибегая к его помощи.
Во-первых вызовите окно Connection Editor (Window > General Editors > Connection Editor).
Во-вторых вызовите окно Outliner (Window > Outliner) и в меню Display включите Shapes. В поле Outliner найдите и выделите particleWindShape. Перейдите в окно Connection Editor и нажмите кнопку Reload Left. Затем в Outliner выберите radialField_Wind, перейдите опять в окно Connection Editor и нажмите кнопку Reload Right. В меню Left Side Filters окна Connection Editor включите Show Hidden и затем аналогично в меню Right Side Filters окна Connection Editor включите Show Hidden. Теперь вы готовы для установки связей. В левом поле Connection Editor найдите и выделите параметр Centroid, затем найдите и выделите в правом окне параметр Translate. Таким образом Вы установили связь между параметрами:
particleWindShape.centroid > radialFieldWind.translate
Аналогично создайте связи:
particleWindShape.cachedWorldCentroid >
> radialFieldWind.ownerCentroid
particleWindShape.cachedWorldPosition >
> radialFieldWind.ownerPosData
particleWindShape.cachedWorldVelocity >
> radialFieldWind.ownerVelData
particleWindShape.auxiliariesOwned >
> radialFieldWind.owner
Проиграйте анимацию. Поcле первого кадра иконка radialFieldWind должна находиться в центре частиц particleWind и совершать небольшое хаотическое движение. Теперь можете отменить режим Shapes в Outliner.
Выделите windSourse, particleWind, radialFieldWind, airField_Particles, turbField_Particles и сгруппируйте их в группу "wind_Group" (это только для удобства работу, можно не выполнять этого).
Шаг 6.
В Outliner выделите группу "curves_for_Flag" и сделайте ее видимой. Затем выделите все 4 кривые в группе "curves_for_Flag", перейдиле в меню Cloth и создайте Garment (Cloth > Create Garment). При этом будет автоматически создана и панель panel1. Выделите panel1 и переименуйте на "panel_Flag". Теперь Channel Box в разделе INPUTS > cpDefaultProperty измените следующие параметры:
|
U Bend Resistance - 3.3 |
Затем в разделе OUTPUTS > cpStitcher измените параметр:
Base Resolution - 150
В разделе OUTPUTS > cpSolver измените параметры:
Start Frame - 0
Frame Samples - 1
Relax Frame Length - 0
Шаг 7.
Выделите созданный модулем меш cloth1. В любом окне видов нажмите ПрКМ и удерживая ее из Pop-up меню выберите Vertex, выделите 2 верхние и 2 нижние, ближайшие к flagshtok вершины, затем, удерживая клавишу "Shift", выделите сам flagshtok и выберите Cloth > Constrains > Transform. Данная операция создаст эффект привязки флага к флагштоку. Проиграйте анимацию. Вы должны видеть как cloth1 спадает вниз и повисает на флагштоке.
Выберите частицы particleWind, удерживая "Shift" выделите Cloth1 и выполните Dynamics > Particles > Make Collide. Выделите particleWind и в Channel Box в закладке INPUTS > geoConnector2 измените параметры:
Tessellation Factor - 200
Resilience - 0.5
Friction - 0.1
Переименуйте cloth1 на "flag".
Шаг 8.
Выберите Cloth > Simulation > Delete Cache и проиграйте анимацию. В зависимости от ресурсов Вашей машины расчет Cache может занять от 30 секунд до 3 минут для 300 кадров анимации.
Шаг 9.
|
При проигрывании Вы можете заметить, что флаг колышется достаточно нереально. Решить эту проблему можно варьируя параметры panel_Flag в Channel Box > OUTPUTS > cpSolver1. Наиболее действенными будут изменения параметров Solver Scale в пределах 1-50 и Gravity1 в пределах -100 - -900. На одним из наших компьютеров удачными оказались значения: |
Послесловие.
Наиболее трудоемкой окажется именно удачная настройка этих двух параметров. Так же попробуйте изменить длину и ширину флага.
А теперь запаситесь терпением и вперед.
С уважением работники Агенства "АРКА"
Акманов Руслан, Гасымов Самир и Агаев Имран