关于maya动力学系统的一些总结
maya动力学有以下几套系统:![](//images0.cnblogs.com/blog/511610/201503/301713132323909.png)
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1.刚体、柔体系统
刚体系统的典型节点连接方法如下:
![](http://images0.cnblogs.com/blog/511610/201503/301713132323909.png)
物体的变换节点、形状节点连接rigidBody节点,刚体节点输出力到解算器节点,解算器输出新的变换到变换节点
值得注意的是柔体系统实际上是用粒子实现的,通过给每个网格顶点赋予一个粒子,再让粒子反过来操纵网格,实现网格的变形。
通过在粒子之间创建大量弹簧,实现粒子之间的相互影响,于是物体看上去就像发生了弹性变形一样。
弹簧的节点连接方法如下:
![](http://images0.cnblogs.com/blog/511610/201503/301713138261024.png)
2.普通粒子系统
普通粒子系统可以同网格物体发生碰撞。典型节点连接方法:
![](http://images0.cnblogs.com/blog/511610/201503/301713142173311.png)
网格的形状节点输出到geoConnector节点,这个节点输出一个sweptGeometry,粒子根据sweptGeometry数据计算自身是否应该反弹。
sweptGeometry表示一个几何体一帧之内每个三角形扫过的区域。其存放几何体每个三角形在此帧前后的位置。
可以发现此种连接方式没有影响形状节点的输入,也就是影响是单向的,物体影响粒子系统,但是粒子系统不影响物体。
3.n粒子系统、n布料系统
默认情况下,n粒子系统可以同n布料系统发生碰撞。
n布料系统通过调整物体的刚性参数,可以模拟布料,也可以模拟柔体、刚体,是一个多功能的系统。
n粒子系统的节点连接方式是:
![](http://images0.cnblogs.com/blog/511610/201503/301713152178482.png)
n粒子的形状节点的current state、start state输出分别连到nucleus解算器节点的inputActive、inputActiveStart输入中,解算器节点的outputObjects属性连到形状节点的nextState属性中。这几个属性都是Nobject类型。
n布料的连接方式与此相同。
![](http://images0.cnblogs.com/blog/511610/201503/301713158579611.png)
还有一种称为Passive Object,也就是会影响n粒子、n布料,但是自身我行我素不受影响的物体。这种物体的连接方式如下:
![](http://images0.cnblogs.com/blog/511610/201503/301713163103683.png)
nRigid物体的输出连入nucleus解算器,但解算器无输出连到物体本身。
值得注意的是nRigid物体在模拟过程中是允许变形的,但是网格拓扑不能变。
可见n系统工作方式是:把所有n物体都输入nucleus节点,再把节点的解算结果传回给对应的n物体。
n粒子可以实现粒子之间的堆叠(因为粒子之间可以存在作用力)
几个与粒子有关的mel命令:
命令 | 功能 | 典型用法 |
event | 插入一个碰撞事件,可以是粒子分裂、粒子出生,或者调用外部函数 | event -proc myProc myCloud;
// Call the MEL proc // "myProc(name, id, name) each time a particle // of myCloud collides with anything. |
getParticleAttr | 获得粒子系统的属性,返回平均值,或者是数组 | getParticleAttr -at velocity particle1;
// This will return the average velocity for the entire particle
// object as well as the maximum offset from the average.
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particle | 创建粒子、编辑、修改粒子属性 | particle -attribute velocity -order 7 -q;
|
nParticle | 与particle命令类似 | nParticle -attribute velocity -order 7 -q;
|
发现n粒子可以用以下方法查询碰撞的力:
1.首先在粒子形状节点添加以下属性:
![](http://images0.cnblogs.com/blog/511610/201503/301713167646755.png)
![](http://images0.cnblogs.com/blog/511610/201503/301713170453840.png)
2. 然后用以下命令
nParticle -attribute collisionForce -id 1 -q nParticle1;
可以返回特定粒子的属性
若用getAttr nParticleShape1.collisionForce,则可以返回所有粒子的属性
也就是说,粒子自定义属性是一些由用户添加上去的属性,用户添加了之后,粒子系统每一帧会根据自身情况,设置这些属性的值。
下面是碰撞相关属性的含义。其中World表示世界空间(但似乎仍然是局部空间……)
名称 | 大小 | 含义 |
collision(World)Force | 粒子数*3 | 碰撞过程中粒子所受的力 |
collision(World)Position | 粒子数*3 | 碰撞位置 |
collision(World)IncomingVelocity | 粒子数*3 | 碰撞前速度 |
collision(World)OutgoingVelocity | 粒子数*3 | 碰撞后速度 |
collision(World)Normal | 粒子数*3 | 碰撞地点法线 |
collisionTime | 粒子数 | 碰撞发生时间 |
collisionGeometryIndex | 粒子数 | 一个位图,每一元素表示一个粒子,若该粒子发生碰撞,对应元素为0,否则为碰撞的几何体序号,可以通过以下方法获得几何体 int $idx = particleShape1.collisionGeometryIndex; if( $idx != -1 ) { string $geoC[] = `listConnections particleShape1.collisionGeometry[$idx]`...} |
collisionComponentId | 粒子数 | 一个位图,每一元素表示与粒子发生碰撞的多边形面(face)序号,注意这些序号可能来自不同物体。此时可以通过为碰撞事件绑定一个回调函数(见前述event命令),通过回调函数的参数获得碰撞物体名称 |
值得注意的是前面几个关于碰撞点数据的属性,只有在碰撞发生的粒子对应的数组位置才会被设置,其余位置为未知值,一般为-999.99之类。使用时应该先查询collisionGeometryIndex,再对确实发生碰撞的粒子处理。