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(相關資料圖)

對于nParticle（n粒子）或nCloth（n布料）對象，可以使用約束對其行為進行控制，從而限定其空間位置，或者模擬與其他粒子或布料的某種聯(lián)系。本章將重點講解nDynamics（n動力學）模塊下的nConstraint（n約束）菜單，主要包括Transform（變換）、Component to Component（組件到組件）和Point to Surface（點到曲面）等命令。

nConstraint（n約束）菜單如右圖所示。

下面對每一個命令逐一進行講解。

功能說明：為選中的Nucleus（內核）對象，即nCloth（n布料）對象的點、線、面或者n粒子對象的粒子，建立Transform（變換）約束。例如，可以給粒子創(chuàng)建一個Transform（變換）約束，將粒子限定在空間中的某一個位置，或者將該約束設成其他粒子的子對象，使其跟隨其他對象的運動軌跡進行運動。

操作方法

1對于nCloth（n布料）對象。

01選擇n布料的頂點。

02在nDynamics（n動力學）模塊中執(zhí)行nConstraint>Transform（n約束>變換）命令。

在此過程中，Maya會自動創(chuàng)建一個定位器放在所選布料頂點的c幾何中心，用此定位器來控制布料頂點。如果選擇了一個對象作為約束對象，則該約束對象將控制被約束對象布料的運動，但在約束對象的中心會出現(xiàn)一個定位器的圖標，此定位器不能獨立控制，只能隨約束對象運動。

2對于nParticle（n粒子）對象。

01選擇需要進行約束的nParticle（n粒子）對象或者在組件級別下選擇要約束的粒子。

02在nDynamics（n動力學）模塊中執(zhí)行nConstraint>Transform（n約束>變換）命令。

選中的nParticles（n粒子）由動態(tài)約束節(jié)點連接至Maya Nucleus（內核）解算器，約束至其所在的當前空間位置，同時，Maya為其創(chuàng)建一個Transform（變換）約束定位器。

由此，選擇nParticle（n粒子）對象，則所有nParticle（n粒子）對象的粒子均受到Transform

（變換）約束，如下圖所示。

若為Transform（變換）約束定位器和其他對象創(chuàng)建父子關系動畫或約束，則可以更好地控制nParticle（n粒子）的運動。

例如，可以通過為Transform（變換）約束定位器創(chuàng)建動畫的方式為已創(chuàng)建變換約束的nParticle（n粒子）云做反方向的引導，從而確定其在天空中的飄動方向。

Transform（變換）約束的常用參數(shù)設置。

·Constraint Method（約束方法）通常選擇Spring（彈簧式）。

·Component Relation（組件關聯(lián)）通常選擇All to First（全部至首項）。·Connection Method（連接方法）通常選擇Component Order（組件順序）。

參數(shù)詳解：單擊nConstraint>Transform（n約束>變換）打開選項窗口，如下圖所示。

Use Sets（使用設置）：勾選該選項，將創(chuàng)建動態(tài)約束，取消勾選該選項，則創(chuàng)建非動態(tài)約束。

當創(chuàng)建了變換約束之后，按Ctrl+A組合鍵打開屬性編輯器，選擇dynamicConstraintShape

（動態(tài)約束形狀）標簽，可對動態(tài)約束形狀節(jié)點的屬性進行修改，如下圖（左）所示。

該節(jié)點中的屬性可用來控制n布料和n粒子對象的動態(tài)約束。

在某些情況下，需要對角色衣服的某些部位進行約束，從而防止衣服發(fā)生滑落等現(xiàn)象。例如，通過約束使角色的褲子依附在腿上，或是使裙子的肩帶固定在肩膀上等。此外，也可以使用約束將布料拼綴在一起，或是連接一些附屬物如，紐扣或衣袋等，這些都可以使用約束命令來實現(xiàn)。

Enable（啟用）：勾選該選項即可啟用動態(tài)約束，默認勾選該選項。

在必要的情況下可使用此屬性啟用或關閉動態(tài)約束。啟用狀態(tài)下，被約束布料是動態(tài)的，不會重復以初始位置為基準的機械運動，這意味著每次重新激活動態(tài)約束時，約束節(jié)點的連接將自動重組，且靜止長度被自動調整至動態(tài)約束重新激活的位置。

Dynamic Constraint Attributes（動態(tài)約束屬性）該屬性的卷展欄如下圖（右）所示。

01Constraint Method（約束方式）。

決定動態(tài)約束節(jié)點連接的類型，可從下拉菜單中選擇，一共有3個選項，如下圖（左）所示。

·Weld（焊接式）：將連接點固定在一起，不可以伸縮。

·Spring（彈簧式）：默認選擇該連接方式，壓縮或拉伸后該連接會恢復到初始狀態(tài)。

·Rubber Band（橡皮筋式）：與Spring（彈簧式）連接相似，拉伸后會回到初始狀態(tài)，但對其進行壓縮時，則無此效果。

02Constraint Relation（約束關系）。

決定約束對象如何彼此相互關聯(lián)，以及如何與動態(tài)約束節(jié)點相關聯(lián)。

.Object to Constraint（對象到約束）：將約束對象的輸入組件連接到動態(tài)約束節(jié)點位置上，默認選擇該選項。

·Object to Object（對象到對象）：將約束的對象與另一個約束連接起來，忽略動態(tài)約束的位置和變換。

03Component Relation（組件關聯(lián)）。

一個決定組件節(jié)點，如nClothShape（n布料形狀）節(jié)點、nParticleShape（n粒子形狀）節(jié)點或nRigidShape（n剛體形狀）節(jié)點，彼此之間的關聯(lián)方式。組件是作為動態(tài)約束的一部分，每個部分均代表對象基本組成組件的一種集合（如一組三角形或一組點等）。

可從下拉菜單中選擇關聯(lián)的方式，如下圖（右）所示。

·Allto First（全部至首項）：將所有組件與動態(tài)約束的第一個組件關聯(lián)，默認選擇該選項。·All to All（全部至全部）：將所有組件與動態(tài)約束的其他（除與對象組件相同的組件之外）所有組件相關聯(lián)。

·Chain（鏈式關系）：將組件成系列關聯(lián)，每一個組件與下一個屬于動態(tài)約束的組件相連接。

04Display Connections（顯示連接）。

勾選該選項，在場景視圖中將會顯示所有動態(tài)約束的連接，默認勾選該選項。

05Connection Method（連接方式）。

決定動態(tài)約束連接的生成方式，可從下拉菜單中選擇，如下圖所示。

·Component Order（組件順序）：按照組件節(jié)點中基本組件的順序生成組件連接。

·Within Max Distance（按最大距離）：在起始幀上，最大距離（世界坐標系下）內的任何兩個組件之間均生成連接。在該模式下組件之間將生成復合連接（多對多）。

·Nearest Pairs（最近對）：在每個基本組件與最近組件之間生成連接。

06Max Distance（最大距離）。

當連接方式為Within Max Distance（按最大距離）方式時，該屬性可用來確定基本組件連接的最大距離上限值，默認取值為0.1，有效的取值范圍為0～1。

07Connection Update（連接更新）。

確定何時對動態(tài)約束的連接方式進行判斷。

·At Start（自起始端）：自模擬的起始端開始對連接方式進行判斷。

·Per Frame（每一幀）：對模擬的每一幀進行判斷。

08Connect within Component（在組件內連接）。

當勾選該選項時，允許Maya粒子對象與組件進行連接。取消勾選該選項，則僅允許組件之間的連接，默認未勾選該選項。

09Connection Density（連接密度）。

基于Max Distance（最大距離）確定連接的集中程度。激活后可以對其進行調節(jié)，默認的取值為1.0。激活方法：將Connection Method（連接方式）設為Within Max Distance（按最大距離），當取值為1時，將保持連接；取值為0時，無連接。0到1之間的取值表示打斷連接的概率?？墒褂?/span>Connection Density Range（連接密度范圍）對該屬性進行設置。

Connection Density Range（連接密度范圍）Connection Density Range（連接密度范圍）卷展欄如下圖（左）所示，該卷展欄中的參數(shù)能夠影響Connection Density（連接密度）的屬性，并且僅當將Connection Method（連接方式）設置為Within Max Distance（按最大距離）時，才為可編輯狀態(tài)。

使用連接密度范圍設置可以對連接密度取值進行設定，使用輸入數(shù)值或是圖表編輯器的方式均可，后者較為直觀。圖表編輯器的用法在前面章節(jié)中已有介紹，在此不再詳細介紹。

01Selected Position（選擇位置）。

確定Connection Density（連接密度）的位置，有效的取值范圍在0到1之間。

02Selected Value（選擇值）。

確定Connection Density（連接密度）的大小，有效的取值范圍在0到1之間。

03Interpolation（插值）。

包含線性插值等多種方式，可在下拉菜單中選擇，如下圖（右）所示，默認方式為線性插值。下拉菜單中的None（無）、Linear（線性）等插值方法，在前文中已做出介紹。

04Strength（強度）用來確定動態(tài)約束的總體強度。常用取值在0至200之間，默認的取值為20。

05Tangent Strength（切線強度）。

確定所在位置沿切線方向運動的阻力。有效的取值范圍在0至無窮大之間，默認取值為10。

06Glue Strength（黏合強度）。

確定動態(tài)約束抵抗被打斷的能力。與整體的場景或對象的規(guī)模有關。默認取值為1，有效取值在0到1之間。當值為1時，代表該約束是不可打斷的。取值為0代表約束可即時被打斷，相當于無約束。由于連接是在起始幀建立的，一旦連接被打斷，則不可重建，除非黏合強度重設為1。

07Glue Strength Scale（黏合強度縮放）。

為整體場景范圍確定黏合強度的靈敏度。在世界坐標下確定與連接間距相關的斷開點的位置。

該屬性可對所需間距的取值按一定比例進行縮放。默認取值為1。

8Bend（彎曲）。

勾選該選項時，可決定邊對邊的約束是否可被彎曲。默認未勾選該選項。

9Bend Strength（彎曲強度）。

用于設置邊約束彎曲的阻力，默認取值為20。有效值在20~200之間。

10Bend Break Angle（彎折角）。

置邊對邊約束彎折的極限角度，默認取值為360。有效值在0～360之間。

11 Force（引/斥力）。

確定約束點之間的引力和斥力。默認取值為0，效果等同于不存在任何斥力或引力。對于組件之間的約束，引力或斥力基于衰減距離取值，隨著距離的增大而遞減。對于變換約束，引力/斥力作用于點和變換約束中心之間。除對象之外，該屬性也可應用于nCloth（n布料）組件，因而與Maya中標準的場不同。有效取值在-10~10之間。

12Rest Length Method（靜止長度方式）。

指定動態(tài)約束定義靜止長度的方式?？筛鶕?jù)需要從下拉菜單中選擇合適的方式。

·From Start Distance（自起始距離開始）。

在起始幀設置約束距離。當靜止長度設為1時，初始狀態(tài)下對應的約束是不存在張力的。

·Constant（常量）。

將約束距離設為恒定值。

13Rest Length（靜止長度）。

在世界坐標系中設置動態(tài)約束連接的靜止長度。僅當Rest Length Method（靜止長度方式）

14設置為Constant（常量）時，該屬性才被激活。

Rest Length Scale（靜止長度縮放）。

根據(jù)起始幀處所定義的長度來確定如何動態(tài)地縮放靜止長度，默認取值為1。

15Motion Drag（運動拖曳）。

確定每個約束對象對其他對象運動的吸引力。取值為1時所有約束對象將被綁定在一起運動。

取值為0時，意味著約束對象不會一起運動，默認取值為0。

16Dropoff Distance（衰減距離）。

為世界坐標系下Strength Dropoff（強度衰減）的漸變范圍所對應的距離值。

Strength Dropoff（強度衰減）

允許用戶基于衰減距離控制連接的強度，其卷展欄如右圖所示。

強度衰減曲線的圖表編輯方式與連接密度曲線相似。

01Exclude Collsions（排斥碰撞）。

在勾選狀態(tài)下，在當前約束的點、線或面中，僅對nCloth（n布料）約束碰撞進行運算。

02Damp（阻尼）。

確定與被約束的基本組件運動幅度的降低程度相對應的能量降低值。默認值為0，有效取值在0～1。

03Local Collide（局部碰撞）。

勾選狀態(tài)下，允許在約束點處使曲面約束與局部曲面進行碰撞。比標準表面碰撞的運算速度快。

04Collide Width Scale（碰撞寬度縮放）。

當勾選Local Collide（局部碰撞）時，動態(tài)約束形態(tài)節(jié)點可定義約束點之間的碰撞，亦可增加或替換約束對象之間的碰撞。碰撞寬度縮放即約束對象整體碰撞層寬度值占碰撞對象寬度的比例。默認值為1，最大值也為1。該碰撞寬度是基于碰撞對象的寬度（對n布料）和半徑（對n粒子）屬性的。

05Friction（摩擦）。

決定了滑動約束運動的自由度。設為1時，面約束被鎖定，無法移動。值為0時，面約束可隨意滑動，不受限制。默認值為0，最小值為0。

06Single Sided（單面）。

勾選該選項時，使得可移動的面約束到約束曲面的一側。該側的面應在起始幀確定，貫穿于整個模擬過程中，可以避免約束面移動時產(chǎn)生翻轉或被推向相反位置。例如，將布料約束于某開口的圓筒時可利用單面屬性防止布料掉進圓筒，并可保持布料始終依附于圓筒外側。

07Max lterations（最大迭代次數(shù)）。

確定動態(tài)約束每個模擬步驟中解算的最大次數(shù)。迭代次數(shù)為模擬步驟中運算的次數(shù)值。隨著迭代次數(shù)增加，精度也隨之增加，同時，運算時間也會增加。默認值為500。

08Min lterations（最小迭代次數(shù)）。

確定評估動態(tài)約束的最小解算次數(shù)迭代的值。迭代次數(shù)為模擬步驟中運算的次數(shù)值。當現(xiàn)有動態(tài)約束強度較低時，最小迭代次數(shù)可提高動態(tài)約束效果的迭代質量。最小迭代次數(shù)也會對其他粒子對象的屬性如nCloth（n布料）對象拉伸阻抗產(chǎn)生影響。