CINEMA 4D——布料相关内容讲解0031

布必须应用于多边形对象(要转换为可编辑对象)。此外,如何将多边形对象细分将在布料与Cloth配合使用时的动画效果方面起重要作用。

布料对象应具有尽可能高的多边形数。这将给布料引擎更多的点来模拟布料,并导致更高的质量结果。但是,较高的多边形数量可能会导致编辑器播放缓慢。避免这种情况的一种方法是,在渲染时仅具有较高的多边形数量,这可以通过Cinema 4D的“细分曲面”或“布面”实现。使用这些工具中的任何一个,都可以细分多边形网格以在渲染时创建外观平滑的表面。但是,将细分曲面与布料对象一起使用时,可能会产生意想不到的结果,因为细分后的对象并不总是满足控制保持架的点。细分布料时,这可能导致布料与碰撞对象相交。布表面将始终与多边形笼中要细分的点相交。正确模拟布料之所以需要这样做,是因为布料的碰撞非常接近其碰撞表面。仅使用细分曲面将允许角色或碰撞曲面穿透细分的布料。


上图中,箭头显示了细分曲面将在模拟过程中导致相交问题的区域。这是由于“细分曲面”对象仅插值,而没有遇到多边形笼的点。 箭头指示使用细分曲面细分布料时,哪些区域可能导致相交问题。
Cloth对象的功能与“细分曲面”对象相同。将布料对象作为Cloth对象的子对象放置,布料将被平滑或更精确地细分。要禁用布对象只需按一下绿色对勾的对象旁边对象管理器,使其成为一个红色的X。这完全使Cloth对象无法平滑其子对象。单击绿色复选标记以禁用Cloth对象。

这并不意味着布料和细分曲面不能一起使用。Cloth对象可确保细分的高分辨率网格满足布料对象的点。将Cloth对象放置为Subdivision Surfaces对象的子对象可以进一步平滑该对象。

Cloth对象的当前限制是它不支持多种材料或多个UVW标签。

此设置将插值多边形笼的表面法线,或更准确地说是插布对象。值为0%表示细分后的曲面将不会插入曲面法线。细分曲面时,值100%将在曲面法线上插值。

上面的示例说明了如何在同一对象上增加“因子”值时对表面法线进行插值的情况。

限制

在布料模拟过程中,很多时候许多点可能会彼此接近,其对应的表面法线彼此相邻。此时,布料表面将通过控制笼或布料对象插入细分的表面。限制选项将防止这种情况的发生。考虑给定情况:

禁用“限制”选项后,细分的曲面将通过控制笼。



启用“限制”选项后,细分的曲面将不会穿过控制笼的曲面。多边形笼的表面法线方向将确定Cloth表面是否正在穿过几何体。

厚度 [-∞.. +∞m]

这是将Cloth曲面与Subdivision Surface对象分开的另一个属性。通过增加“厚度”设置,“布料”表面对象将生成一种挤压形式,以使布料看起来更厚。细分表面的厚度将由控制笼的表面法线方向确定。这样就可以在没有厚度的情况下对控制笼进行建模,从而减少在布料模拟过程中需要计算的多边形。

上方的左图显示了使用“厚度”值为20时的布料表面。另请注意,法线朝上,Y轴定义了厚度方向。

上方的右图显示了使用“厚度”设置的另一个Cloth表面。与其他图像相反,该图像的表面法线反转了。

膨胀

此选项为创建厚度提供了另一种可能性。根据属于一个点的多边形的数量及其多边形法线(将添加厚度和方向)来创建厚度。这意味着厚度将向边缘减少,向两极增加。将会产生大于定义的厚度。这种效果经常被夸大,朝着边缘逐渐减小。

布料标签

定义布料对象
为了将一个对象识别为布料对象,其首要要求是它是多边形对象。使用“使可编辑”命令将基本体转换为多边形对象,使其可以继承布料属性。该过程的下一部分是通过将Cloth标签应用于多边形对象来完成的。
选择对象,然后在“对象管理器”中,选择“标签” /“模拟标签” /“布料”。现在,该对象具有类似布的属性。


布料标签的四种状态:1.布料对象或衣服处于穿着状态。这意味着布料对象只能被披覆到角色上或从现实世界的力量中放松下来;2.缓存了模拟或将计算存储在RAM中后,将仅播放缓存的解决方案。启用标签“属性”页面上的“缓存模式”选项时,也会显示此图标;3.当禁用标签“属性”选项卡中的“布引擎”选项时,标签的图标也会更改其外观。深灰色的布图标表示“布料引擎”选项已被禁用;4.使用“子帧运动模糊”或“物理渲染器”的运动模糊时,必须使用“缓存”选项卡的设置保存布料模拟,以使效果可见。使用Cinema 4D Team Render时,还需要保存的解决方案。


刚度 [0..100%]: 此参数控制布料对象的整体刚度。值越高,布料将越坚硬且伸缩性越差。请注意,“迭代”也有效果,并且较高的值也会增加“刚度 ”(这使您可以模拟在以前版本中将“刚度”设置为大于100%的值所产生的效果)。

弯曲:这些弹簧使笼子可以弯曲。只要连接的多边形不相邻,就会创建将给定多边形的单个点与另一个多边形的点连接的弹簧。换句话说:弹簧在起点和终点之间省略了一个点。百分比值定义布料对象围绕给定点弯曲的强度。

橡皮:该值越高,布料对象可以拉伸的越多。

撕裂:撕裂取决于布料对象的刚度。刚度的值越低,布料的撕裂就越容易,但必须定义发生撕裂的最大极限。


风力强度 [0 .. +∞] 该风力强度参数控制风的强度。该值越高,风对布的影响就越大。其他风参数将与此值相乘,因此该字段中的值为0不会对布料对象施加任何风力

风湍流强度 [0 .. +∞] 现实世界中的风阵阵。在某些时候它可能很激烈,而在另一些时候则很弱。风湍流强度参数控制此变化。将该值设置为0时,风将没有变化,通过增加该值,风将开始改变爆发强度。

风力湍流速度此参数与“风湍流强度”参数结合使用。由于强度参数控制突发的变化,因此该参数控制这些突发发生的速度。该值越高,风脉动越快。

风力粘滞:当风影响布料对象时,此参数控制衰减或布料对风起反应时的能量损失。

风力压抗 [0..100%] 处理风的任何表面(例如布料)将具有不同的公差,风力会撞击该表面。“风冲击”参数仅对此进行控制。值为100%将确定风力将撞击布料对象的整个表面。值为0%将不允许风力撞击布料的表面。

自我排斥 将此选项与“自碰撞”选项一起使用或代替“自碰撞”选项可以加快并改善布料模拟。这将使布料尖端彼此排斥,这可以在极端的力或运动导致布料尖端与其表面相交的情况下提供帮助。左:自我排斥。右:自碰撞

修整选项

选项卡中的所有属性都是用于创建衣服的工具-可以定义接缝,设置初始状态,固定点,设置衣服等等。

修整模式

一旦为服装指定了其着装状态(原始多边形模型),该模式将变为活动状态。在此模式下,“布料”标签将显示为受影响的多边形使用黄色十字绣创建的所有接缝。当此模式激活时,Cloth标签将在对象管理器中更改其图标。

放松 该命令与Dress-O-Matic函数类似,不同之处在于它仅考虑了Forces选项卡参数。当使用Dress-O-Matic按钮将布料悬垂在碰撞字符上时,将考虑定义布料的属性,而不考虑重力等力。放松按钮将允许用户在修整状态下向布料对象施加真实世界的力量。在运行此命令之前,必须先建立服装的初始状态。步骤 [1..2147483647] 这确定了衣服引擎将重力和风力施加到衣服上时将采样的次数。该数字越高,作用于布料对象的力就越长。

提示
在叠加模拟过程中的任何时候,按Esc键都会在当前状态下停止模拟。这意味着,如果服装处于所需的形状,但是模拟还有更多要计算的步骤,则可以取消模拟,而不必等待模拟显示出来。

这实际上是将服装披在角色上的命令。当执行此命令时,布料引擎会将接缝缩小到定义的“宽度”设置。当Cloth引擎将衣服的接缝缩小到该宽度时,衣服的所有点都将与接缝一起悬垂。接缝重叠时,点如何移动将由诸如“刚度”,“弯曲”和“橡胶”之类的参数确定。您也可以通过按Esc键随时停止此操作。步骤 [1..2147483647] 该字段确定衣服引擎将衣服披在角色上时将进行采样的次数。该数字越高,布料引擎计算模拟所需的时间就越长,但是布料服装将越平滑。

宽度 [0 .. +∞m] 此值确定接缝的多边形将停留在的目标距离。值为10 m时,布料引擎将缩小接缝,以使多边形 大小为10 m。
初始状态: 在使用该命令将衣服服装穿戴到角色上之后,衣服引擎现在将衣服的当前状态用作其开始姿势。使用此命令后,着装模式将被自动禁用,以允许布料模拟运行。显示:如果在仿真过程中的任何时候遇到错误,或者仅需要重新启动仿真,则使用此命令会将布料对象返回到其初始状态,该初始状态由“设置初始状态”命令定义

提示:
如果要编辑(例如,移动,缩放等)一件衣服(例如,在固定点之后):禁用“基本”选项卡中的“激活”选项,编辑这件衣服,然后单击“初始化状态” :设置。最后,重新激活Cloth Engine选项。

对衣服进行建模后,使用“设置着装状态”命令将确定模型的原始形状。一旦指定了此原始状态,则布料引擎可以将衣服悬垂到碰撞的角色上(在被告知这样做的情况下)。使用此功能将自动启用着装模式。这可以在视口中轻松识别,因为每个多边形的表面都会有一个黑色的X。一旦定义了初始状态,这些将被删除。

如果衣服已经披在角色上,但结果不是理想的结果,则使用此功能会使衣服恢复其原始衣服形状。这将允许对参数进行调整,然后可以将衣服折回到角色上。

实际上,通常使用窗帘杆固定窗帘等布制物体。“设置固定”命令实际上具有相同的作用:它将选定的点固定在其当前位置,从而将布料固定在适当的位置。要固定点,只需使用选择工具选择布料对象的所需点,然后执行“设置固定点”命令即可。

清除

与其他“清除”按钮非常相似,执行此功能将删除先前为布料对象固定的所有点。
显示
使用此命令将显示固定布料对象的点的选择。


启用此选项将突出显示视口中的固定点。这将清楚地标识出带有紫色大点的布料已固定的所有点。禁用该选项将从视口视图中删除那些固定点。

注意:
请尽可能使用固定点。这将改善播放和性能,因为Cloth引擎可以从这些固定点模拟布料对象

大多数衣服都是用接缝缝在一起的。该布料引擎使用相同的方法。正如本教程将显示的那样,服装的正面和背面都是连接在一起的。这两个几何平面的连接将被视为接缝。要定义接缝,请选择连接前后平面的所有多边形,然后使用“设置接缝”命令。这将在视口中以黄色十字绣的形式在选定多边形中以可视方式标识。如果在为衣服定义穿着状态之前识别出接缝,则衣服的当前状态将存储为穿着状态。在点击“设置接缝多边形”后,也会启用“着装模式”复选框。

清除
使用此功能将清除以前设置为接缝的所有多边形。

显示
这将显示定义服装接缝的多边形的选择。

注意:
在定义服装的接缝之前,请选择正反两个面的多边形,然后使用“细分”命令提高服装的分辨率。接缝将通过服装的点顺序来识别,因此在增加细分之前设置接缝会导致接缝断裂,因为点顺序会在细分后发生变化。

高级

这些设置控制Cloth引擎在布料模拟过程中如何求解解决方案。在这里,您将找到布料对象需要解决的设置,例如子采样和质量值。在Cloth标签中找到的所有设置都将根据这些设置进行计算。

子采样 [1..100]

此设置确定在寻找布料对象的解时布料模拟可能经历的深度量。诸如碰撞和现实世界力之类的许多事物都可能在几分之一秒内影响布料对象。Cinema 4D将在帧中播放动画,但是衣服引擎可能需要计算这些帧之间的模拟。子采样值将确定Cloth引擎将在每个帧之间为模拟计算多少次。数值越大,模拟将越精确,但是这将开始减慢布料的模拟和播放速度。

本体碰撞
自碰撞该选项将使布料对象碰撞其自身的点。这样可以防止在播放模拟时布料穿透其自身的表面。由于启用此选项时求解器必须执行的计算量,可能会导致视口中的播放速度变慢。当对布对象施加极限力时,由于这些极限力可能仍会发生相交。除了或代替使用“自我排斥”(“强制”选项卡),将有助于避免布相交。



全局交叉分析

在动画制作过程中,有意或无意中,诸如两足动物角色的腋下之类的区域可能会捕获布料对象。这可能导致某些布料引擎完全停止,因为引擎无法找到解决方案。全球交叉分析(GIA)将找到最佳解决方案,使布料引擎能够继续进行仿真。

碰撞属性

布通常撞在某种表面上。无论是撞在角色身上的衬衫,还是撞在桌子上的桌布,大部分布都会撞在某种物体上。每当模拟布料时,布料引擎都会针对这些众多因素进行计算。可以通过在对应的多边形几何类型旁边放置一个对勾标记来手动指定布料引擎如何计算几何碰撞。默认情况下,将启用“点”,“边”和“多边形”,但是可以禁用任何这些几何类型。

点碰撞
启用此选项后,布料引擎将计算任何布料对象的几何图形中每个点的碰撞。这意味着,一旦属于布料对象的任何点碰到了另一个表面,都将不允许它通过该表面。

点碰撞

启用此选项后,布料引擎将计算任何布料对象的几何图形中每个点的碰撞。这意味着,一旦属于布料对象的任何点碰到了另一个表面,都将不允许它通过该表面。

点EPS [0 .. +∞m]

EPS代表epsilon。将此设置视为围绕布料对象每个点的虚构字段。EPS值越高,布料点将与碰撞对象的点碰撞的距离越远。如果点开始通过碰撞对象落下,则需要增加“点EPS”设置。

EPS值越高,布料点将与碰撞对象的点碰撞的距离越远。



边缘碰撞

启用此选项后,布料引擎将计算任何布料对象的几何图形中每个边的碰撞。这意味着,一旦属于布料对象的任何边缘碰到另一个表面,都将不允许它通过该表面。

边缘EPS [0 .. +∞m]

可以将此设置视为一个虚构的场,该场围绕着布料和碰撞对象的每个边缘。EPS值越高,布料边缘与碰撞对象的边缘碰撞的距离就越远。如果边缘开始穿过碰撞对象,则需要增加Edge EPS设置。

EPS值越高,布料点将与碰撞对象的边缘碰撞得越远。



多边形碰撞

启用此选项后,布料引擎将为任何布料对象的几何图形中的每个多边形计算碰撞。这意味着,一旦属于布料对象的任何多边形碰到另一个表面,就将不允许该多边形通过该表面

多边形EPS [0 .. +∞m]

将此设置视为一个虚构的字段,该字段围绕着布料和碰撞对象的每个多边形。EPS值越高,布料多边形将与碰撞对象的多边形碰撞得越远。如果多边形开始通过碰撞对象落下,则需要增加Poly EPS设置。

EPS值越高,布料点将与碰撞对象的多边形碰撞得越远。


限制于:

放置在此框中的任何对象将是计算中包括的对象。如果此字段为空,则将包括所有对象。在许多情况下,场景中可能有多块布料或多个碰撞对象。此框可让您单独定义将哪些布料或碰撞对象作为Cloth标签计算的一部分。Cloth引擎还可以在Cinema 4D的粒子系统中使用以下力场。

吸引人
重力
回转
湍流

所有其他粒子修改器均无影响。
注意:
通常,如果不同类型的力场在空间上彼此重叠,则这些力将加在一起。但是,在某些情况下,力量可能会相互抵消,或者使对方的影响突增。

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