剛體破碎和Xplode應(yīng)用

【閑話】

? ? ? ?2015年，又漲了一歲。好長時間沒有編寫C4D技術(shù)文章了，不是“黔驢技窮”，而是最近把大量的業(yè)余時間用來研究中醫(yī)了。這些日子，認(rèn)真閱讀了清黃元御編寫的《四圣心源》（古文版）一書。讀半，感覺太好了，他把《黃帝內(nèi)經(jīng)》、《傷寒》等幾部醫(yī)書理論統(tǒng)一起來了，建立了一個完整的天地人“左升右降”的理論模型，解開了我讀《皇帝內(nèi)經(jīng)》里很多不明白的問題，這本書非常值得愛好中醫(yī)養(yǎng)生者一讀，等讀完之后，我會編寫幾篇養(yǎng)生感悟與大家分享。雖然研究中醫(yī)，但計算機也沒閑著，翻看博客的“草稿箱”里面已經(jīng)準(zhǔn)備好的“動力學(xué)初探”半成品，都編到十五期了，而現(xiàn)在完成發(fā)布的的僅八期，后面的剛體破碎和布料還沒有談到；XFROG植物建模，僅寫完兩期，后邊的樹木和花草還未編寫完成；答應(yīng)吧友編寫的室內(nèi)外建模剛剛編寫二期半成品；角色建模和骨骼綁定還沒有著手編寫。編寫博客技術(shù)文章是我憑興趣而寫，題目和內(nèi)容很是隨意，但我堅信：有計劃就必須完成這個道理。所以，我接下來要繼續(xù)完成動力學(xué)這個系列，雖然現(xiàn)在對之已經(jīng)不感興趣了。

【目的】

1、研究物體”破碎“及插件Xplode1.3

2、研究剛體“激發(fā)”屬性。

談到剛體，除了以前研究過的物體相互碰撞，還有物體本身”破碎“問題。

一、手工破碎：我們知道動畫里的模型實際上就是一個“殼”。點組成的線，線構(gòu)成的面，面圍成的體，模型里面是空的。計算機為了節(jié)約資源，看到的地方就渲染，看不到的就忽略，（法線便是標(biāo)注面的朝向的矢量）。如果破碎模型物體，只用切刀，而不用特殊的插件，那么分裂開的也是“破碎的面”而已，還必須想辦法把這些面，變成獨立的體，非常麻煩。為了說明這個道理，下面我們手工制作一個物體“破碎”。

1、首先在場景中制作一個平面，設(shè)置如下，按C轉(zhuǎn)換可編輯多邊形。

2、選擇“面模式”，按K 切刀，在平面亂切割。

3、你以為，這些面是分開的嗎？選一個面試試，“在一起”。如何能把這些彼此聯(lián)系的面分割開來。

4、添加--運動圖形--多邊形FX（這個對象的功能，在前邊談過），把這個對象放到平面下面，點擊“多邊形FX”，在屬性--變換，位置.X=1，讓這些面錯開一點。

5、點擊平面對象--右鍵--浮動菜單--“當(dāng)前狀態(tài)轉(zhuǎn)對象”。選擇面模式，點選一個面，移動一點，發(fā)現(xiàn)，這些面是分開的。但是他們還是一個物體平面，只不過是由很多破碎的“面”組成的一個平面（雖然這些面是分離的，但總的來說還是一體的，如果是分開的，那么每個小面就會有一物體，一個名稱，而現(xiàn)在他們是一個物體一個名字）。

6、選擇所有面，按D，八面變成體。（這個物體是由一些獨立的小物體組成的一個整體），如何把這些小物體拆分開來呢？

7、點擊菜單-運動圖形--分裂對象（這個對象能把一個物體的子物體分離控制），選擇模式：分裂片段。為分裂物體添加剛體標(biāo)簽。再建立個地面，賦予碰撞體標(biāo)簽。

8、點擊分裂的剛體標(biāo)簽，在下面屬性--碰撞--設(shè)置如下（以前談過）

9、點擊動力學(xué)屬性。

剛體和碰撞體之間相互碰撞，是否發(fā)生動力學(xué)動畫效果，是由“激發(fā)”選項決定的。C4D系統(tǒng)默認(rèn)為“立即”，那么，當(dāng)點擊播放模擬時，剛體物體會在“場”的作用下立即放生效果。為了解決動力學(xué)復(fù)雜問題，C4D設(shè)立激發(fā)選項，包括以下選項：1、立即；2、在峰速；3、開啟碰撞；4、XPRESSO控制。這四種動力學(xué)啟動方式非常方便制作復(fù)雜的動畫。默認(rèn)“立即”。

10、點擊播放測試，發(fā)現(xiàn)這一個物體，在分裂對象的作用下，按照切刀切割生成的子物體，與地面碰撞散開了。這就是手工制作碰撞的方法之一，雖然麻煩，但是你能明白不只是動力學(xué)的問題吧？

11、手工制作的物體破碎還是太假。如何把一個物體很自然地破碎開來，再配合動力學(xué)制作出漂亮的動畫呢？

只能靠第三方插件來完成。

【補充】

其實不用這么麻煩，在上面第5步，我們可以這樣：

1、既然這個面是由彼此獨立的子物體構(gòu)成，那么我們用到一個命令，就可以把它們拆分為多個物體。

2、這個命令在--菜單--網(wǎng)格-轉(zhuǎn)換-多邊形組到對象。父物體-平面為原來的物體，下面的平面1-平面30為拆開的子物體，把這些都選出來，刪掉原來的“平面”父物體。

3、選擇所有面，按D，擠壓成體。再選擇“對象”模式，任選一個物體，延Z拖出看看，不錯吧。

（這又是處理多邊形的一種方法，都是基本功，多邊形建模實際上就是靈活地對點、線、面的“擺弄”。）

二、破碎插件：

目前在C4D上應(yīng)用的破碎插件按照功能排序有：

Xplode1.3 、Thrausi 1.36 、NtriBlast 1.02 這些破碎插件功能一個比一個強大，我會結(jié)合研究剛體動力學(xué)的同時，分別介紹這些插件的應(yīng)用。這次，首先談?wù)刋plode 1.3。這個插件可以在網(wǎng)上查到，下載復(fù)制到:

MAXOM\CINEMA4D\PLUGINS\下面。在C4D菜單--插件--可以找到 XPLODE。

random seed ?:隨機種子，種子數(shù)不同，破碎的形狀不一樣。

no of parts：破碎數(shù)量。

power:?? 強度 能量?? add:添加破碎點， clear :清除破碎點，scatter: 執(zhí)行破碎

triangulate :三角面 ? inside Mat：??拖拉一種材質(zhì)在此,允許指定一種材質(zhì)應(yīng)用于所創(chuàng)建破碎面。

四個圖標(biāo)為 空物體、克隆、分裂、矩陣 (破碎父物體是什么，你自己定）

part name: ?破碎物體的名字。

下面通過幾個練習(xí)，熟悉這個破碎插件：

第一練習(xí)：

1、在場景中復(fù)制出兩個一樣的立方體，選擇：立方體1，設(shè)置xpolde 如下圖所示，種子數(shù)為12347，分裂為10，父物體為：空物體；parts name: A。設(shè)置完后，先點擊 ADD按鈕，在立方體1上出現(xiàn)一些分裂點，點擊SCATTER 進(jìn)行分裂。

2、分裂完成。xplode trash 垃圾下為原來的物體，插件已經(jīng)把它隱藏了。A目錄下的為分裂的子物體碎塊。

3、選擇：立方體，設(shè)置xpolde 如下圖所示，種子數(shù)為-1101，分裂為20，父物體為：分裂對象；parts name: B。設(shè)置完后，先點擊 ADD按鈕，在立方體上出現(xiàn)一些分裂點，點擊SCATTER 進(jìn)行分裂。

這是B破碎生成的物體。

4、為A\B兩個父物體添加剛體標(biāo)簽，動力學(xué)--激發(fā)--立即。涉及到子物體，必須在：碰撞--設(shè)置如下：

5、為地面添加碰撞體。

6、把B物體移到遠(yuǎn)一點距離，點擊播放測試。

7、這個碎片很真實，左側(cè)B物體為20塊，右側(cè)A物體為10塊。

8、發(fā)現(xiàn)物體會散開很遠(yuǎn)，如何能讓物體散開范圍小一點呢？增加摩擦力，減小反彈，這是個辦法。但效果不明顯。

9、點擊B物體的剛體標(biāo)簽---力。提高線性阻尼和角度阻尼的數(shù)值，這兩個選項能使阻礙物體的散開的距離和散開的旋轉(zhuǎn)，好像在粘油里一樣。

10、測試看看，B物體果然變成一堆了。

11、再提高一點，效果更明顯。

第二練習(xí)：

左邊的立方體勾選了 Triangulate ,右邊的沒有勾上。

第三個練習(xí)： 二次破碎。

1、建立一個立方體，首先破碎30塊。選擇工具，可以隨機選擇任意一塊。

2、選擇其中一塊，xplode設(shè)置如下，點擊scatter ,進(jìn)行二次破碎。

3、生成為a的空物體，下面有50個子物體。

4、同理，選擇幾塊物體，進(jìn)行二次破碎，名稱為b,c。

5、把a b c 父物體拖入 pieces物體中。點選 a父物體---右鍵（浮動菜單）--刪除（不包含子集）命令。這個命令就把a 父物體下面的所有子物體釋放出來， a被刪除。

6、建立剛體標(biāo)簽。注意設(shè)置如下：

7、增大-力--阻尼設(shè)置，阻止碎塊的擴散。

8、點擊播放測試，哇！一堆石頭啊。

第四個練習(xí)：控制破碎范圍

1、在場景中建立一個立方體和一個小球。

2、點擊小球，點擊xplode插件的add, 添加破碎點。xpode是以球體的大小范圍進(jìn)行布點。

3、把小球半徑增大，點擊add 再增加破碎點。

4、把小球半徑再增大，點擊add 再增加破碎點。

5、現(xiàn)在刪除小球，他的用途就是告訴破碎插件產(chǎn)生破碎點的范圍。

6、點擊立方體，再點擊xplode 的破碎命令。

7、這些破碎點在立方體上生成了中間密集，外邊稀疏的碎塊。點擊插件的clear，清除破碎點。

8、為破碎的物體添加剛體標(biāo)簽，做如下設(shè)置：

9、把破碎物體的動力學(xué)標(biāo)簽--動力學(xué)--激發(fā)--“開啟碰撞”【新的知識點】，點擊播放測試，物體一動不動。這個設(shè)置必須有物體碰撞觸發(fā)它，他才會有作用。

10、添加地面（碰撞體)。

添加一個小球為剛體，用來沖擊觸發(fā)破碎的墻體。設(shè)置其初始線速度為2000CM,延Z軸方向，正對破碎物體。

11、點擊播放，小球撞擊破碎墻體，觸發(fā)碰撞，墻體開始破碎，由于速度很大，整個墻體四分五裂。

12、如何控制墻體的破碎范圍呢？

在激發(fā)--激發(fā)速度預(yù)置--300cm ,發(fā)現(xiàn)墻體不在四分五裂，而是撞開一個大洞。

13、在激發(fā)--激發(fā)速度預(yù)置--928cm ,，而是撞開一個小洞。你明白了嗎？

繼續(xù)增大，小球被彈回來，墻體中間碎了一點。

第五個練習(xí)：

在場景中制作一個立方體。制作兩個材質(zhì)一個是灰色的賦予給這個立方體，另一個紅色材質(zhì)的拖給xplode的內(nèi)部材質(zhì)（inside mat)，破碎數(shù)目為20，點擊ADD添加，再點擊破碎。xplode trash父對象下隱藏的原物體，a父對象下是20個破碎的物體。我們移動一個物體，發(fā)現(xiàn)紅色的材質(zhì)在里面。

xpolde插件生成的內(nèi)外不同材質(zhì)，是通過面選擇集實現(xiàn)的。

第六個練習(xí)：

XPOLED插件支持C4D的TP粒子，組名為"XplodeGroup“。正在研究中........

【后記】

? ? ? 上邊講解了xpolde插件的應(yīng)用，同時進(jìn)一步繼續(xù)研究了動力學(xué)的其他控制參數(shù)。如何靈活應(yīng)用是關(guān)鍵，好比老師教你各種公式，你必須用之去解決不同問題，這必須動腦。

【思考】

? ? ? ?通過這個xplode插件，我們可以制作一個玻璃酒杯破碎的動畫：一個鋼球擊碎透明的玻璃酒杯?？墒?，如果我們先把酒杯破碎，雖然酒杯是完整的，但在渲染時，能看到?jīng)]有被擊破的酒杯裂紋，如何解決？如果我們制作動畫的時候，鋼球擊碎酒杯的瞬間，如何能制作出慢動作效果呢？