Maya教程：中山舰制作流程2-绑定篇

        作者博客：http://blog.163.com/shininglore@126/

        接下来，我们接上一教程——建模篇继续讲解中山舰的绑定……

        首先，根据Maya场景单位（厘米），按1：10的比例将模型进行缩放。中山舰长度是65.9米（也有资料说是62.1米），在maya中的长度就是659厘米。

 #p#e#

        虽然不是生物角色那样的复杂运动，不过为了动画制作方便，仍需要进行一些控制器绑定。

        【动画绑定】
        1.使用简单的倍数表达式，通过NURBS曲线的位移来控制一些模型的圆滑，这样能让我同时对各个物体执行圆滑操作。

        2.使用驱动关键帧，通过NURBS曲线的位移来控制船舵的转动。

        3.自定义一个属性，通过与函数time建立倍数关系，控制螺旋桨的转动方向和速度。

 #p#e#

        4.通过各种约束，使用NURBS曲线控制舰炮的转向。

        【动力学绑定】
        在maya中使用动力学绑定时，都有一个重要的共同点，那就是动力学物体的局部坐标系，不能包含在控制它的运动物体的局部坐标系内。比如，控制粒子运动，会将力场作为运动物体的子级，而运动物体的子级不会同时包含粒子，否则粒子将产生二次运动。这种情况在使用骨骼IK，柔体，毛发系统，粒子系统，流体系统时尤为明显。布料系统和刚体系统比较特殊，动力学物体不受层级影响，但仍要注意与其他系统结合时的层级关系排布。对于动力学绑定而言，难点在于物体的整体缩放，特别是包含动力学曲线（或柔体曲线）+骨骼IK的时候：曲线1控制曲线2的形变，曲线2又通过IK控制骨骼的形变，骨骼又对模型进行着蒙皮控制。
        要实现正确缩放，需要将模型之外的所有物体成组，然后对这个组进行缩放。尽管动力学曲线往往包含原始曲线和新动力学曲线两个层级，但由于它们是通过点层级进行控制，因此不受变形节点的影响，也就是说，它们是否同时为运动物体的子级是没有关系的。
因为动力学需要解算的关系，在绑定过程中发现一些异常变化是正常的。

        小旗子使用的是n布料系统完成：通过Transform的布料约束固定小旗和帆布，并对内核节点的WindSpeed设置一个随机表达式（nucleus1.windSpeed=25*rand(1,2.5)）。

 #p#e#

        桅杆边的绳梯使用了柔体动力学控制它们的摆动。通过柔体曲线控制IK链骨骼，配合扰乱场和重力场，制作出绳梯随机的轻微摆动。

        轮船烟囱顶部添加流体容器制作烟雾效果，使用了maya2011的流体新功能：AutoResize。流体发射器使用圆柱形的体积发射，关闭了Heat（热能）和Fuel（燃烧）；流体形节点下主要调节的参数有Density和Velocity，然后是Shading区块下的Opacity（控制流体整体的密度疏密），此外开启Textures区块下的 TextureOpacity，增加流体细节。尽管流体参数众多，但也不是每个参数都需要调节，应尽量避免过多参数的变动。最后使用一个“统一力场”，控制浓烟的方向。两个烟囱使用了两个流体容器，而不是两个发射器发射同一个流体，因为配合AutoResize，使用同一个流体容器会发生一些异常的现象。远景使用的是10分辨率，近景则提高到20。

        舰炮使用流体制作炮击效果（粒子适合做爆炸效果，而不是开炮效果）。炮击效果可分为3个部分：炮弹出炮管的一瞬间，气浪推动火光的过程，炮管冒出尾烟的结束（如果在地面，还会加入灰尘的扩散）。以正常的人眼为基本，开炮的一瞬间我们是无法看到气浪膨胀的过程的，以火光的最大范围作为起始帧即可，其中包含最为炽亮的炮弹流光；从下一帧到第5帧，是火光快速前进并结束的过程，其中伴随炮口快速喷射的白烟；间隔大概3帧后，炮管再次缓缓冒出白烟，结束过程。我使用了2个流体容器来模拟炮弹和火光。
        炮弹使用的是没有动力学方格和发射器的流体容器，通过调节color的过渡方式作出此效果。

 #p#e#

        火光消失并产生黑烟，这个过程是发生了化学变化，只通过单纯的颜色和密度变化较难模拟，所以我开启了温度的动力学方格选项。颜色Color设置为黑色，自发光Incandenscence设置一个由明亮到黑色的过渡，并开启流体阴影。此外，对Incandenscence和Opacity的InputBias设置动画关键帧是整个动画过程中最重要的步骤。

        Textures开启Incandescence和Opacity是对整个特效过程细节的额外控制。

        这里我还使用了流体形节点中的SimulationRateScale和Maya2011新增的Substeps。

 #p#e#

        Maya2011新增加的流体发射器发射速度，对这个特效有着至关重要的作用。使用圆锥形的流体发射器，然后开启轴向速度：AlongAxis，AroundAxis，DirectionalSpeed。AlongAxis是制作扩散效果，AroundAxis则是环绕效果，DirectionalSpeed配合所设置的方向，是流体发射的主要方向。DirectionalSpeed我取值50，其他两个为5，这样就模拟了炮击时的絮乱气流效果。
        渲染时，远景使用的是分辨率20，近景则提高到40，并适当提高SolverQuality和ShadingQuality的参数值 。

        最后是炮击后的残烟。创建一个圆柱体积的粒子发射器，放置于炮管，设置两个时间段的粒子发射：在产生大量黑烟前，炮管急速冒出白色的烟；在短暂停顿后，炮管内残留的少量白烟会再次涌出；在炮口附近放置两个体积类型的力场dragField和volumeAxisField，用于模拟白烟涌出时遇到的阻力和气流扰乱。制作这种和速度有很大关系的效果使用粒子会更容易控制。虽然Maya有现成的n粒子和精灵粒子烟效，不过由于这些消耗资源比较大，所以我还是使用常规粒子来制作。这里只使用了粒子的RadiusPP属性定义烟雾的扩散，其他的如透明度，粒子颜色，粒子形态，均通过粒子云材质进行调节。要让粒子烟雾和流体烟雾有比较好的结合，就需要分层渲染后在后期合成中进行一些调节。

         下一篇将介绍【Maya】中山舰制作流程2-海洋篇，敬请期待……