Flag

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

Attenuation - 1

Max Distance - 20

Apply Per Vertex - off

Use Max Distance - on

Direction X - 0

Direction Y - 0

Direction Z - -1

Переименуйте

airField1

в

airField_Particles

.

Выделите

turbulenceField1

и измените следующие параметры в

Channel Box

:

Magnitude - 11

Attenuation - 1

Max Distance - -1

Apply Per Vertex - off

Use Max Distance - off

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

Attenuation - 0.33

Max Distance - 3.3

Apply Per Vertex - on

Use Max Distance - on

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

V Bend Resistance - 3.3

U Bend Rate - 0

V Bend Rate - 0

U Stretch Resistance - 210

V Stretch Resistance - 210

Shear Resistance - 99

U Scale - 1

V Scale - 1

Density - 0.007

Thickness - 0.2

Thickness Forse - 3

Cloth Friction - 0.1

Cloth Damping - 0.01

Air Damping - 0.05

Static Friction - 0.6

Dynamic Friction - 0.1

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.

Аналогично при выбранном

cloth1

из

Pop-up

меню выберите

Vertex

, выделите все вершины и, удерживая "

Shift

", выделите

radialField_Wind

и выберите

Cloth > Constrains > Field

. Данная операция создаст воздействие поля

radialField_Wind

на

cloth1

.

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:

Time Step Size - 0.02

Solver Scale - 21

Gravity1 - -330

А при проверке данного урока на второй машине подошли значения

Solver Scale - 17

Gravity1 - -100

Послесловие.

Наиболее трудоемкой окажется именно удачная настройка этих двух параметров. Так же попробуйте изменить длину и ширину флага.

А теперь запаситесь терпением и вперед.

Содержание раздела