Autodesk Maya動(dòng)力學(xué)特效概述

方慧

(武漢傳媒學(xué)院，湖北 武漢 430000)

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Autodesk Maya動(dòng)力學(xué)特效概述

方慧

(武漢傳媒學(xué)院，湖北 武漢 430000)

Autodesk Maya是美國Autodesk公司出品的世界頂級的三維動(dòng)畫軟件，廣泛應(yīng)用于動(dòng)畫影視制作、影視廣告、電影特效等領(lǐng)域。Autodesk Maya特效功能模塊很強(qiáng)大，許多電影特效鏡頭如《黑客帝國》、《角斗士》、《完美風(fēng)暴》等都是應(yīng)用Autodesk Maya完成的，其特效模塊功能可見一斑。在本文中，將對Autodesk Maya特效模塊進(jìn)行分類，分別介紹其場、剛體柔體系統(tǒng)、粒子系統(tǒng)、流體系統(tǒng)、特效系統(tǒng)、筆刷特效系統(tǒng)、插件等。

特效；三維特效；Maya

1 Autodesk Maya特效概述

有時(shí)由于拍攝的環(huán)境和角色在現(xiàn)實(shí)中不存在，或是很難拍攝或根本不能拍攝出來，如外星人、虛擬出來的場景或是人物。又或是拍攝的環(huán)境和角色無法出現(xiàn)在同一畫面中，如火災(zāi)逃生、爆炸逃生等，此時(shí)就需要運(yùn)用動(dòng)畫特效來進(jìn)行完成。在現(xiàn)今制作特效的方法是使用電腦技術(shù)完成，Autodesk Maya為現(xiàn)行普遍流行使用的三維特效制作軟件。該軟件可以完成一般的三維模型渲染制作，還可以完成動(dòng)畫和特效制作。

Autodesk Maya特效功能模塊非常強(qiáng)大，其中包括場、剛體柔體系統(tǒng)、粒子系統(tǒng)、流體系統(tǒng)、特效系統(tǒng)、筆刷特效系統(tǒng)、布料系統(tǒng)、毛發(fā)系統(tǒng)。同時(shí)還兼容其他插件，如RealFlow、Blastcode、Shave、SitniSati FumeFX等。自身強(qiáng)大的內(nèi)置特效功能外加強(qiáng)大的兼容性，使得Autodesk Maya特效功能模塊應(yīng)用范圍廣泛，并且制作完成的特效效果逼真，畫面精美。

2 Autodesk Maya各模塊介紹

2.1 場。特效是基于物理學(xué)定律完成的，所以在Maya軟件中提供了各種物理場來模擬自然界的力。其中包括：風(fēng)場、拖拽場、重力場、牛頓場、放射場、絮亂場、統(tǒng)一場、渦輪場、體積場。在Maya中，需要對某個(gè)對象添加相對應(yīng)的物理場，Maya軟件就可以自動(dòng)計(jì)算相應(yīng)的力的作用，使物體產(chǎn)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)作用效果。

這種運(yùn)用物理場完成的動(dòng)畫效果要比使用設(shè)置關(guān)鍵幀的方法進(jìn)行制作要方便很多。比如運(yùn)用重力場和剛體系統(tǒng)，可以輕松制作小球自由落體并撞擊地面的效果，而如果使用設(shè)置關(guān)鍵幀的方法進(jìn)行動(dòng)畫制作，其制作方法就相對來說繁冗了一點(diǎn)，需要先設(shè)置關(guān)鍵幀，然后再在曲線編輯器中設(shè)置運(yùn)動(dòng)曲線，一邊調(diào)整動(dòng)畫曲線，一邊觀測動(dòng)畫效果。

2.2 剛體柔體系統(tǒng)。Maya中的剛體系統(tǒng)，可以模擬物體相互碰撞的效果，例如保齡球動(dòng)畫、多米諾骨牌運(yùn)動(dòng)效果等。在剛體中又將物體分成主動(dòng)剛體和被動(dòng)剛體。主動(dòng)剛體是碰撞運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)的剛體，被動(dòng)剛體是在碰撞運(yùn)動(dòng)中不運(yùn)動(dòng)的剛體。例如小球自由落體撞擊地面并彈起的動(dòng)畫，小球是主動(dòng)剛體，而地面就是被動(dòng)剛體了。在一般情況下，運(yùn)動(dòng)的物體為主動(dòng)剛體，而固定的物體為被動(dòng)剛體。

為了使Maya剛體物體能夠更廣泛的模擬自然界中的物體碰撞效果，在Maya中提供了剛體約束菜單，包括釘約束、銷約束、鉸鏈約束、彈簧約束和屏障約束。

使用Maya剛體系統(tǒng)，可以制作汽車撞擊、多米諾骨牌、牛頓搖擺球效果。

Maya中的柔體系統(tǒng)，可以模擬類似布料等現(xiàn)實(shí)中的柔體物體。

2.3 粒子系統(tǒng)。Maya的粒子系統(tǒng)功能非常強(qiáng)大。粒子系統(tǒng)配合場系統(tǒng)可以模擬煙火、星空、爆炸、風(fēng)沙、煙霧等具有群體特點(diǎn)物質(zhì)形態(tài)。

Maya的粒子有單個(gè)粒子屬性和全體屬性，所以根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行不同的屬性設(shè)置，可以完成不同的動(dòng)畫效果。同時(shí)，粒子的屬性可以通過設(shè)置表達(dá)式制作動(dòng)畫。這樣可以創(chuàng)作出更加復(fù)雜的動(dòng)畫。同時(shí)還支持Maya粒子和物體的碰撞。

而在粒子渲染方面，分為硬件渲染粒子和軟件渲染粒子。硬件渲染粒子使用的是Maya硬件渲染器，適合制作粒子數(shù)量龐大，不需要反射折射效果的粒子。而軟件渲染粒子則使用Maya軟件渲染器，適合需要反射折射效果的粒子。

2.4 流體系統(tǒng)。Maya流體系統(tǒng)可以模擬沒有形態(tài)的物體的運(yùn)動(dòng)效果，例如煙霧、火焰、海洋、爆炸等。Maya中的流體可以和場、粒子、剛體結(jié)合運(yùn)用。

流體系統(tǒng)中提供了海洋系統(tǒng)，該海洋系統(tǒng)可以模擬海洋的各項(xiàng)動(dòng)畫特效，不過，也可以使用該系統(tǒng)制作靜幀效果的湖面效果，這個(gè)也是動(dòng)力學(xué)效果在建模中的一個(gè)應(yīng)用。

Maya還自帶流體效果，執(zhí)行Window—General Editors—Visor命令，調(diào)出Visor面板，該面板中Ocean Examples、Fluid Examples下的就是Maya自帶流體效果，這些內(nèi)置效果可以使用中鍵直接拖入到透視圖場景面板中直接使用。其中的動(dòng)態(tài)效果已經(jīng)設(shè)置完成，動(dòng)態(tài)效果不錯(cuò)。

2.5 特效系統(tǒng)。特效系統(tǒng)中提供了已經(jīng)設(shè)置完成的動(dòng)畫效果，包括火、煙霧、煙花、閃電、破裂、曲線跟隨和曲面跟隨。其中火、煙霧、煙花效果十分真實(shí)逼真，需要制作真實(shí)火焰效果的話，可以直接在特效系統(tǒng)中直接使用。因?yàn)樵摬藛沃械奶匦且呀?jīng)設(shè)置好的預(yù)設(shè)，在預(yù)設(shè)基礎(chǔ)上可以進(jìn)行參數(shù)修改，調(diào)試所需要的特效效果。

2.6 筆刷特效系統(tǒng)。執(zhí)行Window—General Editors—Visor命令，調(diào)出Visor面板，該面板中的Paint Effects就是筆刷特效。該筆刷特效中提供了多種筆刷，可以任意的使用筆刷創(chuàng)作出二維或三維物體。并且筆刷還可以制作生長動(dòng)畫，除此之外還可以借用其中的筆刷繪制制作模型場景，只需要將筆刷轉(zhuǎn)換成多邊形物體即可。

2.7 插件。Maya制作特效部分還可以兼容第三方插件，制作出更加絢麗的特效效果。

RealFlow是由西班牙Next Limit公司出品的流體動(dòng)力學(xué)模擬軟件，它是一款獨(dú)立的模擬軟件。運(yùn)用該軟件可以制作液體、剛體柔體等效果。

Blastcode幫助模擬破壞場景制作，能夠模擬出真實(shí)的爆破、導(dǎo)彈、振蕩波或自然現(xiàn)象對建筑的破壞。插件安裝完成后，在Maya中調(diào)出，選擇物體設(shè)置爆炸效果，然后在Maya中進(jìn)行燈光、材質(zhì)和渲染。

除了上述列舉的7類分類外，Maya還提供了模擬布料的布料系統(tǒng)，模擬頭發(fā)等的毛發(fā)系統(tǒng)。布料系統(tǒng)可以制作出角色的衣物、桌布等布料，當(dāng)然還可以進(jìn)行輔助建模。毛發(fā)系統(tǒng)可以制作出毛發(fā)。

3 總結(jié)

Maya的特效功能非常強(qiáng)大，上述的特效分類完全可以滿足現(xiàn)在基本要求的特效制作。在此需要說明的是，特效是一個(gè)較為深?yuàn)W的模塊，如果需要進(jìn)行深入研究，需要掌握基本的編程語言。Maya提供了MEL腳本語言，這是Maya提供給用戶的一種嵌入式語言腳本。當(dāng)學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)的Maya特效模塊后，如果需要進(jìn)階，就必須掌握MEL語言，這樣可以制作出高級的特效動(dòng)畫。

[1] 鐵鐘.Maya 2011高手成長之路[M].清華大學(xué)出版社，2011.

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