數(shù)字人C4D學(xué)習(xí)筆錄之一:動力學(xué)初探

? ? ? ? 這段時間外出學(xué)習(xí)迹鹅,在學(xué)習(xí)期間,偶然看到國外的一個關(guān)于動力學(xué)的視頻教程贞言,這個教程斜棚,把我過去星星點點的C4D動力學(xué)知識“穿”來起來,并有所感悟该窗。所以弟蚀,特以電子筆記的形式記錄下來,一方面提示自己酗失,另一方面幫助他人义钉。

上圖為官方提供的范例。一些藥粒裝入杯子的動畫规肴。過去制作這樣一個現(xiàn)實世界很普通的動畫捶闸,用手工K幀多么難啊,現(xiàn)在借助動力學(xué)系統(tǒng)制作輕而易舉拖刃。

一删壮、C4D動力學(xué):應(yīng)該叫做C4D動力學(xué)仿真。

關(guān)鍵幀動畫和動力學(xué)仿真的區(qū)別的簡要說明:對于一個關(guān)鍵幀動畫兑牡,動畫有計劃在那里碰撞會發(fā)生央碟,比如,這兩個臺球发绢。動畫師必須單獨設(shè)置動畫的每個球硬耍,也就是說垄琐,設(shè)置關(guān)鍵幀。為了使動畫看起來逼真经柴,動畫師將極有可能有一個真實世界(視頻)源作為參考狸窘。動畫將被盡可能精確地在此基礎(chǔ)上參照動畫使用位置和旋轉(zhuǎn)的軌道在時間軸中進(jìn)行模擬。這是一個復(fù)雜和費時的過程坯认。就是說:在過去用手工去模擬真實世界的物體運動翻擒,費時費力,但沒有辦法牛哺。

隨著計算機計算能力的突飛猛進(jìn)陋气,計算機的算法提高,人們可以通過計算機模擬現(xiàn)實世界的物體運動引润。CINEMA 4D的動力學(xué)仿真巩趁,通過自動計算使用逼真的物理特性,如質(zhì)量和速度淳附。這些物體的運動议慰。可受到力場(例如奴曙, (粒子)改性劑) 别凹,彈簧,電機洽糟,碰撞和連接器的影響炉菲,發(fā)生接近現(xiàn)實的運動變化。C4D從R12以后有了動力學(xué)坤溃,CG人再也不用手工模擬物體的真實運動拍霜,通過簡單地設(shè)置,C4D進(jìn)行復(fù)雜計算浇雹,就能生成接近現(xiàn)實的仿真動畫沉御。也就是說CINEMA 4D在模擬計算的基礎(chǔ)上實現(xiàn)自然界中真正的運動過程。動力學(xué)的設(shè)計主要是用于創(chuàng)建復(fù)雜的昭灵,交互式的運動,如血管的充盈伐谈,倒塌的墻壁烂完,彈子球等對象受動力學(xué)可以是有機的,也就是說诵棵,不必為硬抠蚣、柔軟,有彈性的物體履澳,如橡膠球蹦床嘶窄,揮舞著旗幟怀跛,等等,都可以創(chuàng)建柄冲,真正解放了從事三維動畫的設(shè)計師們吻谋。

目前,不僅是三維動畫平臺支持動力學(xué)现横,就是游戲引擎也都支持動力學(xué)漓拾,比如,UNITY3D,擬開發(fā)你個射擊游戲戒祠,場景中設(shè)置一些油桶骇两,還有一些子彈,你現(xiàn)在你要控制子彈的發(fā)射角度和速度就可以了姜盈。剩下的交給動力學(xué)系統(tǒng)低千,當(dāng)子彈碰到油桶,那么油桶在場景的亂飛動畫就完全不用你去設(shè)計和計算馏颂,這些油桶會非常逼真的亂飛栋操。

以上這些,對于我們CG人饱亮,必須好好掌握才行矾芙,我?感覺利用動力學(xué)不僅能制作動畫,還能進(jìn)行“真實”的建模近上。

二剔宪、C4D動力學(xué)應(yīng)該掌握:

1、模擬標(biāo)簽(硬體壹无、軟體葱绒、碰撞體等)剛體和軟體,你需要注意的是剛體受力是一個整體斗锭,軟體本身被分解無數(shù)的小單位地淀,在受力時,系統(tǒng)必須考慮軟體的物體形變岖是。(具體由設(shè)置而定)

2帮毁、力(驅(qū)動器、彈簧豺撑、連接器烈疚、力)連接器限制各種移動和旋轉(zhuǎn);彈簧描述對象的緊張關(guān)系聪轿;驅(qū)動器通過力和力矩驅(qū)動物體運動爷肝。

3、各種場(重力場,風(fēng)灯抛、湍流等)各種場對在其場中得“動力學(xué)物體”的“力”的影響金赦。

4、計算模擬:動力學(xué)仿真模擬是按動畫的播放鍵对嚼。注意第0幀夹抗,動力學(xué)的初始化從0幀開始,所以猪半,每次模擬必須從第0幀開始才行兔朦。

三、簡單應(yīng)用例子:

1磨确、場景中建一個地面和一個球體(表現(xiàn)球體轉(zhuǎn)動沽甥,加一點材質(zhì))

2、在給小球加一個克隆

3乏奥、克隆設(shè)置為如下

所示如下:

4摆舟、給克隆(右鍵)加入---模擬---剛體 邓了,地面--模擬--碰撞體

5恨诱、把克隆向上提一定的高度。

6骗炉、按播放鍵進(jìn)行模擬計算照宝,發(fā)現(xiàn)9只小球整體落下(像一個整體)。小球點擊剛體圖標(biāo)句葵,在“碰撞”選擇繼承標(biāo)簽和獨立元素設(shè)置如下厕鹃。(這告訴C4D動力學(xué)仿真模擬到哪一個層次)

7、發(fā)現(xiàn)9個小球并沒有太多的運動乍丈,這是因為他們之間沒有碰撞剂碴,地面非常平,所以變化不大轻专。

8忆矛、選擇克隆,按T请垛,旋轉(zhuǎn)一下催训。

9、再建一個球體叼屠,放大瞳腌,并給其“碰撞體”標(biāo)簽。

10镜雨、把動畫幀調(diào)到0幀,點擊播放,看看效果出來了荚坞。9個小球分別和打球和地面發(fā)生碰撞挑宠,并產(chǎn)生運動。

11颓影、暫停各淀,選擇一幀,進(jìn)行渲染诡挂。

12碎浇、如果制作成動畫,我們還需要對動畫進(jìn)行“烘焙”璃俗。(以后再談)

?后記:這段碰撞動畫奴璃,在過去用手工去K幀,制作如此“逼真和完美”的動畫城豁,簡直是太難了苟穆。可是現(xiàn)在唱星,通過簡單地設(shè)置雳旅,非常容易就完成了。通過以上的簡要說明间聊,初步了解動力學(xué)的基礎(chǔ)知識攒盈。在以后的筆錄中,逐步地對C4D動力學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)哎榴。

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