Maya教程-Maya的Fur系列教程之动力学篇
作者:网友整理
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点击下载不要得意啊，其实那些全都只是基础，真正的应用和高级控制今天才讲到，这篇教程也是我们Fur教程的大结局篇。
金子总是到最后才发光，那Fur呢。如果你前3篇教程还没有看过，极力推荐回去看一下，有必要时可以回去查阅，因为今天我们的学习内容是建立在你前面学习的基础上的。
学习内容：
1 创建动力学吸引器
2 Dynamic chain（动力学链）的结构和组成
3 弹簧部分试验
4 力场部分试验
5 分吹草地***（超实用的动力学草地）
在本篇学习开始前，我必须说明，由于动力学篇的实例文件较大，所以如果你仅仅是浏览网页而不做练习，那你可能一无所获。
本篇的教程和教材全都是经过多人测试的。如果你只是看，而不去做，那很多隐含的精彩内容你将无法感受的。
启动Maya，我们真的开始了。
1 创建动力学吸引器
在Fur的吸引器创建中，程序为我们单独列出了一个选项，那就是Dynamic chain（动力学链）。新建文件……用这个脚本创建场景。确定选择Dynamic chain选项，保证Attractor length大于毛发长度(推荐3)，执行Create。
由于是Dynamic chain，我们不能对于IK进行位移的调整。
以上是创建单一的Dynamic chain，下面我们来创建多个Dynamic chain。首先，让我们先删除上面创建的Dynamic chain，如图操作。
然后，执行select -r nurbsPlane1；HfCreateAttractor；disable -v 0 gridGrp；disable -v 1 followDelayGrp；设置如图。
这是个多么复杂的场景，让我们来隐藏我们现在不想看到的物体吧。
为NURBS打上关键帧，播放动画；你也可以，当然最好执行这段语言来设置。playblast来观看。
我们发现，其实这个动作并不自然，让我们回去调整FurAttractor的差数吧
setAttr "FurDescription1.Scraggle" 0.2;
setAttr "FurDescription1.ScraggleFrequency" 1.5;
setAttr "FurDescription1.Attraction" 0.65;
setAttr "FurAttractors1.AttractorsPerHair" 8;
setAttr "FurAttractors1.Power" 0;
setAttr "FurAttractors1.StartLength" 0.5;
setAttr "FurAttractors1.EndLength" 10;
setAttr "FurAttractors1.ThresholdLength" 0;
差异还是很大的，我们接下来从理论上来了解Dynamic chain，了理论才能掌握Dynamic chain（动力学链）根本。
2 Dynamic chain（动力学链）的结构和组成
看到上面的例子你一定想知道Fur受到吸引器运动的原理，下面我们来看看Fur的Dynamic chain的构成吧：
新建文档，用这个脚本创建场景。
选择grid类型用8×8 ，选择Dynamic chain ，执行Create >继续执行Window->OutlinerWindow ，让我们来看清Dynamic chain 的结构吧。
好复杂是吧，我们先来对它做个了解。
在DynamicFurAttractor下面有分别有：
IK，骨骼，复制曲线，曲线，粒子和弹簧。
它们的关联关系是：
弹簧 控制>－ 粒子 控制>－ 曲线 控制>－ 关联的复制曲线 控制>－ 骨骼 受控>－ IK
也就是说，弹簧是控制的根源，由于弹簧的运动带动粒子的运动，影响了曲线的变化，才导致骨骼的运动和变化。
有点复杂，如果你还没有明白，继续往下看吧。
由上面的理论我们得出结论要想很好的控制Dynamic chain，其关键是选择Dynamic chain中的粒子和弹簧进行编辑。
的确，如果是个更大的场景有上百个粒子和弹簧，那选择将是一件费力不讨好的工作，并且这样的操作很会引起误选和错误。
Maya强大的Mel这时该出场了，让我们用Mel来帮忙吧。你可以直接 运行这个脚本(此脚本为本人原创)。
脚本运行后将在Shelf上多了两个按钮，分别标注为 “Sl_P” 和 “Sl_S” ,
执行“Sl_P”后，将场景内的所有粒子选择，并放在创建标注为“DCPP”的层中，将层模板化；
执行“Sl_S”后，将只显示出场景内的所有弹簧（原始的场景是看不到弹簧的，只有在运动后才会有弹簧显示出来），方便选择。
执行下面的命令为NURBS打上关键帧
playbackOptions -min 0 -max 120;
currentTime 0 ;
select -r nurbsPlane1 ;
setKeyframe ".tz";
setKeyframe ".rx";
currentTime 20 ;
move -r 0 0 -2 ;
rotate -r 20 0 0 ;
setKeyframe ".tz";
setKeyframe ".rx";
currentTime 0 ;
modelEditor -e -allObjects 1 modelPanel4;
modelEditor -e -locators 0 modelPanel4;
modelEditor -e -xray 1 modelPanel4;
DisplayShaded;
performPlayblast 3;
播放playblast。
对比……
currentTime 0 ;
modelEditor -e -allObjects 1 modelPanel4;
modelEditor -e -nurbsCurves 0 modelPanel4;
modelEditor -e -joints 0 modelPanel4;
modelEditor -e -ikHandles 0 modelPanel4;
modelEditor -e -dynamics 0 modelPanel4;
modelEditor -e -grid 0 modelPanel4;
performPlayblast 3;
3 弹簧部分试验
其实我们上面所作的所有试验，仅仅是告诉大家弹簧和粒子在动力学中的作用，接下来就让我们来点实用的吧，使用这个脚本创建新的场景。最好将这个脚本用中键拖拽到shelf上做个按钮，以便接下来继续使用。选择grid类型用3×12 ，选择Dynamic chain ，执行Create > ，执行Playblast。
调整：
第一步>-
setAttr "FurAttractors1.AttractorsPerHair" 6;
setAttr "FurAttractors1.Power" 0.5;
setAttr "FurAttractors1.Influence" 5;
第二步>-
用上节所提到的“Sl_P”按钮，选择粒子调整conserve 0.97;
（请在通道框中调整，如果在属性列表中调整只能对单一的粒子进行调整）
同样用“Sl_S”按钮，选择弹簧调整参数
stiffness 40
（请在通道框中调整，如果在属性列表中调整只能对单一的弹簧进行调整）
damping 0.35
第三步>-
modelEditor -e -allObjects 1 modelPanel4;
modelEditor -e -nurbsCurves 0 modelPanel4;
modelEditor -e -joints 0 modelPanel4;
modelEditor -e -ikHandles 0 modelPanel4;
modelEditor -e -dynamics 0 modelPanel4;
DisplayShadedAndTextured;
执行Playblast。
下面我们来着重介绍一下spring（弹簧）两个重要参数stiffness （硬度）： 默认值是20，当数值为0时spring最硬，数值约大，spring越软。推荐调节在10～100之间效果较好。damping （阻尼，衰减）： 默认值是0.2，当数值为0时spring最大保持原始状态，数值约大，变化幅度约大。推荐调节在0.1～1之间效果较好。
常见的毛发类型比较：
stiffness 100；damping 10，stiffness 35；damping 1，stiffness 35；damping 1。
毛发2。
毛发3。
毛发4。
对于弹簧的理解我们先到这里，因为影响毛发运动的不止是弹簧，还有其他的因素，比方说粒子和动力场。
4 力场部分试验
新建文件>--用这个脚本创建场景。选择grid类型用4×4，选择Dynamic chain ，执行Create >，场景如图：
（air）风力场测试
点击按钮“Sl_P”按钮。
SelectAllParticles;
air -pos 0 6 0 -m 3 -att 1 -dx 1 -dy 0 -dz 0 -s 0.5 -iv 0 -iro 1
-vco 0 -es 0 -mxd 20 -vsh none -vex 0 -vof 0 0 0 -vsw 360 -tsr 0.5 ;
connectDynamic -f airField1
curve1Particle curve2Particle curve3Particle curve4Particle curve5Particle
curve6Particle curve7Particle curve8Particle curve9Particle curve10Particle
curve11Particle curve12Particle curve13Particle curve14Particle curve15Particle
curve16Particle;
setAttr "airField1.visibility" 0;
modelEditor -e -allObjects 1 modelPanel4;
modelEditor -e -nurbsCurves 0 modelPanel4;
modelEditor -e -joints 0 modelPanel4;
modelEditor -e -ikHandles 0 modelPanel4;
modelEditor -e -dynamics 0 modelPanel4;
setAttr "FurDescription1.Scraggle" 0.15;
setAttr "FurDescription1.LengthNoise" 1;
setAttr "FurAttractors1.AttractorsPerHair" 4;
setAttr "FurAttractors1.Influence" 2;
setAttr "FurAttractors1.InfluenceNoise" 2;
DisplayShadedAndTextured;
playbackOptions -min 0 -max 120;
currentTime 0 ;
playblast -percent 50 ;
风吧毛发给吹翻了。
点击按钮“Sl_S”按钮，选择屏幕上显示的所有弹簧，其实应该是只有弹簧显示。
设置stiffness 100;damping 5;
setAttr "FurAttractors1.Influence" 0.5;
expression -s "airField1.magnitude = sin (time/4)" -o airField1 -ae 1 -uc all ;
modelEditor -e -allObjects 1 modelPanel4;
modelEditor -e -nurbsCurves 0 modelPanel4;
modelEditor -e -joints 0 modelPanel4;
modelEditor -e -ikHandles 0 modelPanel4;
modelEditor -e -dynamics 0 modelPanel4;
playbackOptions -min 200 -max 400;
currentTime 200 ;
DisplayShadedAndTextured;
重新播放动画。
（turbulence）紊乱力场测试
新建文件>--用这个脚本创建场景。
选择grid类型用4×4，选择Dynamic chain ，执行Create >
点击按钮“Sl_P”按钮，执行Fields->Turbulence
然后执行
playbackOptions -min 0 -max 120;
currentTime 0 ;
setAttr "turbulenceField1.visibility" 0;
DisplayShadedAndTextured;
playblast -percent 50 ;
很明显的变化。
修改参数，点击按钮“Sl_S”按钮，选择屏幕上显示的所有弹簧，修改damping 2;
setAttr "FurAttractors1.AttractorsPerHair" 4;
setAttr "FurDescription1.Scraggle" 0.15;
setAttr "FurDescription1.LengthNoise" 1.5;
setAttr "FurDescription1.InclinationNoise" 0.2;
setAttr "turbulenceField1.magnitude" 20;
setAttr "turbulenceField1.attenuation" 0.2;
modelEditor -e -allObjects 1 modelPanel4;
modelEditor -e -nurbsCurves 0 modelPanel4;
modelEditor -e -joints 0 modelPanel4;
modelEditor -e -ikHandles 0 modelPanel4;
modelEditor -e -dynamics 0 modelPanel4;
DisplayShadedAndTextured;
（radial）放射力场测试
保持这个场景，执行下面的脚本
currentTime 0 ;
select -r turbulenceField1 ;delete;
setAttr "FurDescription1.Length" 2.3;
setAttr "FurDescription1.LengthNoise" 1.5;
radial -pos 0 4 0 -m 5 -att 5 -typ 0 -mxd 20
-vsh none -vex 0 -vof 0 0 0 -vsw 360 -tsr 0.5 ;
setAttr "radialField1.visibility" 0;
connectDynamic -f radialField1 curve2Particle curve1Particle
curve3Particle curve4Particle curve5Particle curve6Particle
curve7Particle curve8Particle curve9Particle curve10Particle
curve11Particle curve12Particle curve13Particle curve14Particle
curve15Particle curve16Particle;
expression -s "radialField1.magnitude = sin(frame*20)+5"
-o radialField1 -ae 1 -uc all ;DisplayShadedAndTextured;
playblast -percent 50 ;
（uniform）统一力场测试
保持这个场景，执行下面的脚本
currentTime 0 ;
select -r uniformField1 ;delete;
uniform -pos 7 4 0 -m 20 -att 5 -dx 1 -dy 0 -dz 0
-mxd -1 -vsh none -vex 0 -vof 0 0 0 -vsw 360 -tsr 0.5 ;
connectDynamic -f uniformField1 curve2Particle curve1Particle
curve3Particle curve4Particle curve5Particle curve6Particle
curve7Particle curve8Particle curve9Particle curve10Particle
curve11Particle curve12Particle curve13Particle curve14Particle
curve15Particle curve16Particle;
select -r uniformField1 ;
setKeyframe "uniformField1.tx";
currentTime 50 ;
move -r -14 0 0 ;
setKeyframe "uniformField1.tx";
currentTime 100 ;
move -r 14 0 0 ;
setKeyframe "uniformField1.tx";
currentTime 0 ;
DisplayShadedAndTextured;
playblast -percent 50 ;
（gravity）重力场测试
点击按钮“Sl_S”按钮，选择屏幕上显示的所有弹簧，修改 damping 0；修改 damping 0；保持这个场景，执行下面的脚本。
select -r uniformField1 ;delete;
playbackOptions -min 0 -max 120;
currentTime 0 ;
select -r nurbsPlane1 ;
setKeyframe "nurbsPlane1.rx";
setKeyframe "nurbsPlane1.tz";
currentTime 10 ;
rotate -r 25 0 0 ;
move -r 0 0 -6 ;
setKeyframe "nurbsPlane1.tz";
setKeyframe "nurbsPlane1.rx";
gravity -pos 0 4 0 -m 4 -att 0 -dx 0 -dy -1 -dz 0
-mxd -1 -vsh none -vex 0 -vof 0 0 0 -vsw 360 -tsr 0.5 ;
connectDynamic -f gravityField1 curve2Particle curve1Particle
curve3Particle curve4Particle curve5Particle curve6Particle
curve7Particle curve8Particle curve9Particle curve10Particle
curve11Particle curve12Particle curve13Particle curve14Particle
curve15Particle curve16Particle;
setAttr "FurAttractors1.Influence" 1;
currentTime 0 ;
DisplayShadedAndTextured;
playblast -percent 50 ;
上述，只是部分的力场测试，大家有兴趣的话可以做更多的比较。上面的脚本，都是经过反复验证的，很好用，并且速度很快，如果你实在看不懂，那就请一句一句的执行，以“；”表示为一句。我的经验和关键参数全都在上面的脚本里了。大家不要问我为什么不用汉字，而用脚本，其实，我是实在找不到比用脚本告诉你更好的方法了，多看看，你也许会悟出点门道，了解Maya的语言，其实就是了解Maya的真正面貌。
5 分吹草地***（超实用的动力学草地）
到了精彩的部分了，如果你现在还没用启动Maya，那接下来激动人心的时刻你是感受不到了。
第一步：用这个脚本创建一个比较复杂的场景
日出时一个安静的草地被一个意外到来的足球而打破，背景用了夸张的手法，从清晨直到正午，灯光的变化使得整个场景更加生机勃勃。场景中有一个可供渲染的摄像机 Cam_view，和一个长满草的坡地。调皮的足球在你执行脚本的时候已经将Key烘焙好了，所以现在的回放速度应该是十分流畅。材质和灯光都已经设置好了，当然你不满意还可以继续调整。
第二步：为草地添加动力学吸引器
选择草地平面 "ground"，Fur->Create Attractor，请设置如图，以便使接下来的操作不至于出错。
第三步执行这个脚本为你的草地添加力场。
如果你的第二步按图执行的话，这一步将不会出错。
第四步：现在场景有点复杂了，回放速度也慢了很多；很多东西如果你在视图看不到，可以在Outliner里查找，另外场景为你新增加了几个层，方便你的选择。
对于草地的运动当然还可以进一步调整，比如将粒子与草地平面产生碰撞等，产生更精确和细腻的效果。接下来的事情你应该很熟悉了，选渲染设置。设置Production Quality的图像品质，建议用 HD 720 输出模式，锁定等比后你可以自定义图像大小。试试看吧，一个含有动力学草地的短片即将在你的手中诞生。
小节：
虽然场景中的几乎所有参数都已经设置好，你还是可以根据你的喜好来调整的。场景中的做法和参数应该是很有价值的，保存场景或是保存创建场景的脚本，你可以仔细研究，算是对我们这个系列教程的总结和实战发挥。
创建场景的脚本中附加了很多有用的东西，比如，如何让Maya为你立刻创建一个足球，还有一个不错的动态无缝天空，变化的流云，例外场景中的图面气氛也是很优秀的，如果你是初学者，那要好好研究一下了。
结束：
当你看到这里时，我想我可以在网上教程中讲到的MayaFur的技术点，都讲完了。
学习应该是很快乐的，在大家开心的欣赏直观而又思路清晰的教程时，是否可想到在你们的学习之路上，这个教程将会是带动你学习Maya兴趣的重要部分。
或许教程中的还有很多内容没有讲完整，那是想留更多的空间让你来试验和感受，当你在学习中得到一份收获时，那种喜悦是无法言表的，在大家的学习之路上，这或许只是一滴水，一块石，但愿用我一点点的时间能激起大家学习的千层浪。虽然你在网上可以如此轻松的浏览和学习到Maya的诸多知识，但请不要忘记那些编绘教程的网友，当然也包括我。他们是用自己的知识和时间来换取你的进步。或许我们是同道中人，或许还不是；但是只要你可以保持良好的学习力，相信在CG的天空一定会有你的光辉。
中国的CG之路还很长，我或许和你一样都在等待，等待一个真正可以一展的时代；在那一刻到来之前我们所有能做的只是准备，再准备。如果你是个热爱学习的人，你是高尚的。因为这世界上所有高尚的东西都是要花时间和精力去学的，包括Maya 。
最后，要建议大家选择一个适合你的主题进行练习，那当然不是长发飘飘或是剧烈运动的毛发；即使如此，Maya的Fur还是能够创造出多种多样优秀的毛发效果。想要熟悉掌握本篇所有的内容，获得更多有关Fur的控制能力：不断练习，也只有不断练习，才是个好办法。
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