nCloth打造气球爆炸实例

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导言：
本教程讲解了使用nCloth打造气球爆炸的过程，请大家忽略气球以外的东西，我们主要关心气球的初始状态，鼓起，悬浮，爆炸这样一个过程。

下面教程开始

要建立一个球体的模型，但是我发现如果用一个简单的poly Sphere并不能得到很好的动画效果，它两头各有一个极点，最好的模型是完美的四边形镶嵌。我们可以通过Subdiv的Sphere转成Polygon得到，就是下图中间一个球体。（图01）


图01

下一步就是一点建模工作，做出一个气口，我做的很丑，大家应该整的比我好。（图02）


图02


建模完成以后，先让它解算一下，看一下大概的结果，注意，这里只是检查一下模型，在真正解算之前还有很多工作要做。（图03）


图03

这一步就是建立tearable Constraint，通过选择Vertex点来指定碎裂的路径。

真实的气球爆炸不是像我画的那样，但为了好看，我就多画了几道。nCloth的约束有一点不方便的地方就是所有的约束做出来都是一个名字：dynamicConstraint，所以我们最好根据不同的类型重命名一下。（图04）


图04

我将Tearable Constraint的Glue Strength打到了1，代表点之间会牢牢的粘在一起，不会分开。需要注意的是，Glue属性是和场景中物体的大小关联的，如果Glue值打到1，布料还是会分裂，或者相反布料无法分裂，就需要调节一下Glue Strength Scale的值。

在Glue Strength的数值为1的情况下，我才能继续解算布料的Initial State。

在做完这一步以后，有一点需要注意：如果需要在Tearable以后进行诸如添加新的nCloth约束，绘制VertexMap等操作，必须在InputMesh上进行。

我希望气球瘪气的时候是成长条状伏在地面上 （这里的“地面”，我使用了Nucleus节点下的Ground Plane虚拟了一个高度为0的地面），办法有很多，如果你的机器性能较好，可以使用Interactive Playback实时地拖拽布料直到满意，我用的方法是做一个模子，帮助布料塑形。一旦对初始状态满意，记得使用Edit nCloth-> initial state -> set from Current保存当前状态。（图05）


图05


这就是我解算完成的气球的初始状态。（图06）


图06

当完成tearable Constraint以后，我们要考虑一件事情，什么时候tearableConstraint会发生作用。

当我们施加了T.Cnstraints以后，在解算的第一帧，maya便完成模型的分割，根据glueStrength的数值来决定布料对于外界施加力的“灵敏度”，glueStrength数值为0时，布料一旦开始解算就会分裂，相反为1时，布料不会分裂（glueStrengthScale==1）。所以，我们可以用两种方法：

A：通过多次解算，尝试出一个数值，使布料在某一时刻点破碎，或某一次碰撞强度下破碎。
B：直接在glueStrength上加关键帧动画，在需要布料破碎的那一个点上，把数值打到0，这样布料就瞬间破碎了。

对于气球的爆破，B方法最合适不过了。

决定了爆破的方法，下面的事情就很简单，让气球充气变大，上浮，爆破（glueStrength=0）。

因为这里使用Manual，只有两个属性，Pressure就是Pressure，没什么多解释的，数值大内压高，模型就鼓起来，负值就是内压逃逸了。（图07）

  
图07


需要关心的是下面这三个数值，是布料行为的最重要的三个属性，在syflex中，也有对应的属性名称。分别是抗延展，抗收缩，和抗弯折，这三个属性对应的是布料的link和edge的行为。（图08）


图08

在这里，就是气球对内部压力的“抵抗”。好在Maya为我们预置了很多不同的属性组合产生不同的效果，我们可以在nClothShape节点的presets里面选择一个适合的start point，比如Solid Rubber （固体橡皮），把stretchRes调低，或者最中性的Tshirt，调高一点damp，减小摩擦就可以得到想要的效果。

下面是我的设置。（图09）


图09

至于布料的漂浮，方法不下四五种，还可以互相组合，最简单、最直接的就是将重力方向反一下，气球就会上举，根据气球充气变大的速度，加上动画即可。（图10）


图10


最后的收尾工作

在完成以上的步骤以后，反复调试数值组合，我们要收拾一下气球破裂以后的残局。

虽然气球破碎了，但是，所有的相关属性和节点都还在起作用，包括pressure，所有的Constraints，还有布料本身的自碰撞，如果不关闭这些属性，那么气球破裂以后，那些碎片会上下翻飞最后扭做一团！

处理的方法也很简单，直接在一些boolean值上K动画，在爆破后关闭所有的约束和自碰撞以及preesure，只留下和地面以及其他passiveObjects的碰撞，贴上一些例子，注意这些Tangents都是stepped的。（图11、图12）


图11


图12