案例分析
我们经常会在电视中看到时装模特们穿着各式各样的衣服走秀,如果使用电脑制作走秀的场面,每个模特身上所穿的衣服,尤其是女生穿的裙子类服装就需要使用布料进行模拟。本案例使用Maya的新布料系统制作一段时装秀动画,用布料系统模拟衣服是该系统最常用的功能。最终渲染效果如图所示。
在制作的过程中大家需要注意以下几点:
1 模特所穿的衣服干奇百怪,如果衣服有一些自带的褶皱(如百褶裙),制作布料的时候解算器会使这些褶皱消失,因此需要用户利用一些特殊的动画手段解决这个难题。
2 当布料解算总是不正确的时候,要考虑一下当前的场景大小是否有问题。
3 如何同时使用动画和布料两种方案解决模特衣服的运动问题。
制作步骤
一、测试布料动态
本阶段是一个测试过程,目的是让大家了解一些制作上的问题。
(1)启动Maya,设置“cloth. _b”为我们的工程,并进入到该工程的Scenes文件夹下,打开场景。单击“渲染”按钮进行渲染,渲染结果如图所示。
这是一个模特走秀场景,播放动画的时候模特开始走动,但是身上的衣服没有动态,需要使用布料系统进行解算。
Tips:请使用Camera01视图与Mentalray渲染器渲染场景。
(2)选择衣服模型,执行nMesh> create nCloth (nMesh> 创建nCloth)菜单命令,将模型转换为布料,再选择人体模型,执行nMesh> Create Passive Collider (nMesh> 创建被动碰撞对象)菜单命令,将人体模型转换为碰撞物体,如图所示。
(3)选择布料模型,按下Ctrl+a键打开属性编辑器,进入到nucleus标签,在Time Attributes (时间属性)卷展栏中将Start Frame (开始帧)设置为-10,如图所示。
(4)进入Side (侧)视图,执行Create > Measure Tool> Distance Tool (创建>测量工具>距离工具)菜单命令,选择距离工具,测量一下角色身高,如图所示。
在Maya中,计算动力学一个单位默认为1米,也就是说我们的角色现在的身高大概是160米,相当于60层楼的高度,正常人的身高尺寸应该为160厘米,中间相差了100倍。
(5)选择布料模型,按Ctrl+a键打开属性编辑器,进入到nucleus标签,在Scale Attributes (比例属性)卷展栏中将Space Scale (空间比例) 参数值设置为0.01,修正这个尺寸的误差,如图所示。
基本参数设置完成后,播放动画,测试动态结果。如图所示,可以说计算的结果只能用惨不忍睹来形容,需要解决以下几个问题。
1 角色衣服腰间的装饰线在解算的过程中变形消失。
2 角色的衣服没有跟随角色运动,而是直接脱落。
3 角色衣服的上半身应该属于紧身的装束,不需要变形,下半身的裙摆应该使用布料解算,使其动态看上去更加飘逸。
经过以上分析后,我们使用一种优化的制作流程来解决所有 问题。解决这些问题仅依靠布料系统的参数还不够,需要结合一些动画的相关 命令才能够顺利完成。
二、制作布料动态
(1)首先打开c01.mb场景,并将工程Scenes文件夹下的cloth low.obj文件导入到场景中。
如图所示,这是一个优化过的衣服简模,与原始的衣服形状基本一致,主要去除了腰间的装饰线、领口与袖口的模型厚度,这些都是影响布料计算的部分。
(2)按下F2键,切换到动画菜单模块,选择衣服简模与角色根骨骼,执行Skin> Bind Skin> Smooth Bind (蒙皮>绑定蒙皮>平滑蒙皮)菜单命令,先使用骨骼驱动衣服,如图所示。
播放动画,我们会发现衣服简模与身体发生了穿插,这是因为骨骼权重不一致导致的。
(3)先选择角色身体,再配合Shift键加择衣服简模,执行Skin>Edit Smooth Skin>Copy Skin Weigths (蒙皮>编辑平滑蒙皮>复制蒙皮权重)菜单命令,将身体的骨骼权重复制到衣服简模上。图6所示为修改前后动画的对比。
(4)选择衣服简模,执行nMesh> create nCloth (nMesh> 创建nCloth)菜单命令,将模型转换为布料系统;选择人体模型,执行nMesh> Create Passive Collider (nMesh> 创建被动碰撞对象)菜单命令,将人体模型转换为碰撞物体;选择布料模型,按下Ctrl+a键打开属性编辑器,进入到nucleus标签 ,在Time Attributes (时间属性)卷展栏中将Start Frame (开始帧)设置为-10;将Space Scale (空间缩放)参数值设置为0.01。
Tips:以上操作与前面的布料测试参数一致, 这里不过多讲解。
(5) 选择布料模型,按Ctrl+a键打开属性编辑器,找到ollisions (碰撞) 卷展栏下的Self Collision Flag (自碰撞标志)属性,将其修改为Full Face (完整曲面)方式,使布料得到较高的自碰撞精度;修改Thickness (厚度)值为0.1, Self Collide Width Scale (自碰撞宽度比例)值为1。为了查看方便,可以在Solver Display (解算器显示)属性下选择Self Collision Thickness (自碰撞厚度)选项。调节效果如图所示。
(6) 选择角色身体,在属性编辑器的ollisions (碰撞)卷展栏下设置Thickness (厚度)值为0.05,如图所示。
(7)选择布料模型,按Ctrl+a键打开 属性编辑器,在Dynamic、 Properties (动力学特性)卷展栏下设置Stretch Resistance (抗拉阻力)值为200,设置Compression Resistance (压缩阻力)值为80,设置InputMeshAttract(输入网格吸引)值为1,这样整个布料模型将继承原来的蒙皮动画运动;修改Input Attract Damp (输入吸引阻尼)值0.25,再将Mass (质量)值修改为0.2, 如图所示。
下面我们将衣服的上半身用动画蒙皮控制,下半身的裙摆用布科解算控制。方法就是在Input Mesh Attract (输入网格吸引)属性上添加一张黑白贴图,黑色表示布料解算控制,白色表示动画蒙皮控制。
(8)选择布料模型,执行nMesh> Paint Vertex Properties > Input Attract (nMesh> 绘制顶点特性>输入吸引)菜单命令,在输入网格吸引属性上添加一张黑白贴图,绘制后的效果如图所示。
(未完待续)
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