制作动力学效果需要使用“模拟标签”，如图13-1所示。“模拟标签”可以模拟刚体、柔体和布料3种类型的动力学效果。

图13-1

本节工具介绍

1. 刚体

添加了“刚体”标签的对象在模拟动力学动画时，不会因碰撞而产生物体的形变。选中需要成为刚体的对象，然后在“对象”面板上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“模拟标签>刚体”选项，即可为该对象添加“刚体”标签，如图13-2所示。

图13-2

选中“刚体”标签的图标，在下方的“属性”面板中可以设置其属性，如图13-3所示。

图13-3

重要参数讲解

动力学：设置是否开启动力学效果，默认为“开启”。

设置初始状态：单击该按钮，设置刚体对象的初始状态。

清除初状态：单击该按钮，可以清除设置的初始状态。

激发：设置刚体对象的计算方式，有“立即”“在峰速”“开启碰撞”“由XPresso”4种模式，默认“立即”选项会无视初速度进行模拟。

自定义初速度：勾选该选项后，可以设置刚体对象的“初始线速度”和“初始角速度”，如图13-4所示。

本体碰撞：默认勾选该选项，表示模型本身也会产生碰撞。

外形：设置刚体对象模拟的外轮廓，如图13-5所示。

图13-4

图13-5

反弹：设置刚体碰撞的反弹力度，数值越大，反弹越强烈。

摩擦力：设置刚体与碰撞对象的摩擦力，数值越大，摩擦力越大。

使用：设置刚体对象的质量，从而改变碰撞效果，如图13-6所示。

图13-6

全局密度：根据场景中对象的尺寸自行设定密度。

自定义密度：自行设置刚体对象的密度。

自定义质量：自行设置刚体对象的质量。

自定义中心：勾选该选项后，可自定义对象的中心位置。

跟随位移：添加力后刚体对象跟随力的位移。

烘焙对象：将选中对象的刚体碰撞效果生成为关键帧动画。

全部烘焙：将场景中所有对象的刚体碰撞效果生成为关键帧动画。

重点实战：用动力学制作小球弹跳动画

本案例用刚体标签和碰撞体标签模拟小球的弹跳动画，如图13-7所示。

图13-7

01 打开本书学习资源文件“场景文件>CH13>01.c4d”，如图13-8所示。场景中已经创建了小球和地面。

图13-8

02 选中所有的小球模型，在“对象”面板单击鼠标右键，选择“模拟标签>刚体”选项，如图13-9所示。在每个小球选项的后方都会增加“刚体”标签，如图13-10所示。

图13-9

图13-10

03 选中地面模型，在“对象”面板单击鼠标右键，选择“模拟标签>碰撞体”选项，如图13-11所示。在地面选项后方会增加“碰撞体”标签，如图13-12所示。

图13-11

图13-12

疑难问答

问：为何要添加碰撞体？

答：如果只有“刚体”对象而没有“碰撞体”对象，“刚体”对象会在动力学模拟时一直下落，不与地面模型产生碰撞效果。

04 单击“向前播放”按钮，所有小球下落与地面模型产生碰撞和滚动，如图13-13所示。

05 观察模拟的效果，小球模型比较重，与地面的反弹较少。选中所有的“刚体”标签，在“碰撞”选项卡中设置“反弹”为80％，“摩擦力”为15％，如图13-14所示。

图13-13

图13-14

06 单击“向前播放”按钮，模拟动力学效果，可以观察到小球与地面产生较大的碰撞，如图13-15所示。

技巧与提示

除了调整“刚体”标签中的“反弹”和“摩擦力”外，也可以调整“碰撞体”标签中的相同参数，两者的效果相同。

07 观察动力学模拟效果已经合适，选中“碰撞体”标签，在“缓存”选项卡中单击“全部烘焙”按钮，将模拟的动力学记录为关键帧动画，如图13-16所示。

图13-15

图13-16

08 为场景建立摄像机和灯光，任意渲染几帧，效果如图13-17所示。

图13-17

重点实战：用动力学制作小球坠落动画

本案例使用刚体标签和碰撞体标签模拟小球坠落的效果，如图13-18所示。

图13-18

01 使用“球体”工具在场景中创建一个球体模型，具体参数设置如图13-19所示。

图13-19

02 将球体模型原位复制一份，修改“半径”为25cm，如图13-20所示。

图13-20

03 为两个球体对象添加“克隆”生成器，如图13-21所示。

图13-21

04 选中“克隆”对象，设置“模式”为“网格排列”，“数量”都为7，“尺寸”都为50cm，如图13-22所示。

图13-22

05 使用“地面”工具在场景中创建地面模型，放到小球模型的下方，如图13-23所示。

06 此时小球的模型很整齐，选中“克隆”选项，然后为其添加“随机”效果器，如图13-24所示。

图13-23

图13-24

07 选中“随机”效果器，设置“位置”都为50cm，然后勾选“等比缩放”，设置“缩放”为0.5，如图13-25所示。

图13-25

08 选中“克隆”对象，然后为其添加“刚体”标签，如图13-26所示。

09 选中“刚体”标签，设置“继承标签”为“应用标签到子级”，“反弹”为50％，“摩擦力”为30％，如图13-27所示。

图13-26

图13-27

10 选中“地面”对象，然后为其添加“碰撞体”标签，如图13-28所示。

11 选中“碰撞体”标签，设置“继承标签”为“无”，“反弹”为50％，“摩擦力”为30％，如图13-29所示。

图13-28

图13-29

12 单击“向前播放”按钮，观察动画效果，如图13-30所示。

13 在“缓存”选项卡中单击“全部烘焙”按钮，将模拟的动力学动画效果记录为关键帧动画，如图13-31所示。

图13-30

图13-31

14 新建一个默认材质，在“颜色”的“纹理”通道中加载“菲涅耳（Fresnel）”贴图，如图13-32所示。

图13-32

15 在“菲涅耳（Fresnel）”贴图中，设置“渐变”颜色分别为（R:204，G:217，B:224）和（R:123，G:179，B:209），如图13-33所示。

图13-33

16 在“反射”中添加GGX，设置“粗糙度”为50％，“反射强度”为60％，“菲涅耳”为“绝缘体”，如图13-34所示。材质效果如图13-35所示。

图13-34

图13-35

17 使用“背景”工具创建背景模型，然后新建一个白色渐变材质，并将其赋予地面和背景，如图13-36所示。

图13-36

18 材质赋予地面后，效果不理想。选中地面的材质标签，然后设置“投射”为“前沿”，如图13-37所示。效果如图13-38所示。

图13-37

图13-38

19 使用“天空”工具新建一个天空模型，然后添加“合成”标签，并取消勾选“摄像机可见”选项，如图13-39所示。

图13-39

20 打开“内容浏览器”，将“预置>Prime>Presets>Light Setups>HDRI>Sunny - Marketplace 03”文件赋予天空对象，如图13-40所示。

21 按Shift+R组合键渲染场景，效果如图13-41所示。

图13-40

图13-41

22 任意选择几帧渲染场景，效果如图13-42所示。

图13-42

重点实战：用动力学制作碰撞动画

本案例用刚体标签和碰撞体标签模拟小球的碰撞动画，如图13-43所示。

图13-43

01 打开本书学习资源文件“场景文件>CH13>02.c4d”，如图13-44所示。

02 选中所有的立方体模型，然后添加“刚体”标签，其参数保持默认，如图13-45所示。

图13-44

图13-45

03 选中地面模型，然后添加“碰撞体”标签，如图13-46所示。

04 选中球体模型，添加“刚体”标签，然后在“动力学”选项卡中勾选“自定义初速度”，并设置“初始线速度”为500cm，如图13-47所示。

图13-46

图13-47

技巧与提示

“初始线速度”的3个输入框分别代表x轴、y轴和z轴。

05 单击“向前播放”按钮，可以观察到小球模型朝立方体移动，在碰到立方体后停下，如图13-48所示。

06 小球没有击穿立方体是因为小球的质量太轻。选中小球的“刚体”标签，然后切换到“质量”选项卡，设置“使用”为“自定义质量”，“质量”为500，如图13-49所示。

图13-48

图13-49

07 单击“向前播放”按钮，可以观察到小球击穿了立方体，如图13-50所示。

08 由于小球的速度较慢，立方体散落的距离太接近。将小球的“初始线速度”设置为800cm，模拟的效果如图13-51所示。

图13-50

图13-51

09 切换到摄像机视图，观察碰撞效果，如图13-52所示。

图13-52

10 切换到“缓存”选项卡，单击“全部烘焙”按钮，将动力学效果转换为关键帧动画，然后任意选取4帧进行渲染，效果如图13-53所示。

图13-53

重点实战：用动力学制作多米诺骨牌动画

本案例使用刚体标签和碰撞体标签模拟小球撞击多米诺骨牌的效果，如图13-54所示。

图13-54

01 使用“立方体”工具在场景中创建一个立方体模型，具体参数设置如图13-55所示。

图13-55

02 为创建的立方体添加“克隆”生成器，设置“模式”为“线性”，“数量”为8，“位置.X”为56cm，如图13-56所示。

图13-56

03 使用“多边”工具在场景中绘制一个3边的样条，然后将其转换为可编辑对象，并调整样条的造型，如图13-57所示。

图13-57

04 为样条添加“挤压”生成器，设置“移动”为110cm，如图13-58所示。

图13-58

05 使用“球体”工具在场景中创建一个球体模型，如图13-59所示。

图13-59

06 使用“地面”工具创建地面模型，如图13-60所示。

07 为“球体”和“克隆”对象添加“刚体”标签，然后为“挤压”和“地面”对象添加“碰撞体”标签，如图13-61所示。

图13-60

图13-61

08 单击“向前播放”按钮，可以观察到小球从斜坡滚下撞击立方体，形成多米诺骨牌的效果，如图13-62所示。

09 在“缓存”选项卡中单击“全部烘焙”按钮，将模拟的动力学效果转换为关键帧动画，如图13-63所示。

图13-62

图13-63

10 使用“天空”工具在场景中创建天空模型，然后添加“合成”标签，取消勾选“摄像机可见”选项，如图13-64所示。

11 打开“内容浏览器”，将“预置>Prime>Presets>Light Setups>HDRI>Sunny - Marketplace 03”文件赋予天空对象，如图13-65所示。

图13-64

图13-65

12 新建一个默认材质，设置“颜色”为（R:255，G:201， B:201），如图13-66所示。材质效果如图13-67所示。

图13-66

图13-67

13 将材质复制一份，设置“颜色”为（R:245，G:216， B:157），如图13-68所示。材质效果如图13-69所示。

图13-68

图13-69

14 将材质复制一份，设置“颜色”为（R:245，G:216， B:157），如图13-70所示。材质效果如图13-71所示。

图13-70

图13-71

15 新建一个默认材质，取消勾选“颜色”，在“反射”中添加GGX，设置“粗糙度”为10％，“菲涅耳”为“导体”，“预置”为“钢”，如图13-72所示。材质效果如图13-73所示。

图13-72

图13-73

16 将材质赋予场景中的模型，效果如图13-74所示。

17 找到一个合适的角度，单击“摄像机”按钮，添加一个摄像机，然后预览渲染效果，如图13-75所示。

图13-74

图13-75

18 任意选择几帧渲染动画效果，如图13-76所示。

图13-76

2. 柔体

添加了“柔体”标签的对象在模拟动力学动画时，会因碰撞而产生物体的形变。选中需要成为柔体的对象，然后在“对象”面板上单击鼠标右键，接着在弹出的菜单中选择“模拟标签>柔体”选项，即可为该对象添加“柔体”标签，如图13-77所示。

选中“柔体”标签的图标，在下方的“属性”面板中可以设置其属性。“柔体”与“刚体”的属性面板相同，这里只单独讲解“柔体”选项卡，如图13-78所示。

图13-77

图13-78

重要参数讲解

柔体：默认为“由多边形/线构成”选项，模拟柔体效果。若选择为“无”选项，则为刚体效果。

构造：设置柔体对象在碰撞时的形变效果，数值为0时完全形变。

阻尼：设置柔体与碰撞体之间的摩擦力。

弹性极限：设置柔体弹力的极限值。

硬度：设置柔体外表的硬度，如图13-79和图13-80所示。

压力：设置柔体对象内部的强度，如图13-81和图13-82所示。

图13-79

图13-80

图13-81

图13-82

重点实战：用动力学制作篮球弹跳动画

本案例用柔体标签和碰撞体标签模拟篮球的弹跳动画，案例效果如图13-83所示。

图13-83

01 打开本书学习资源文件“场景文件>CH13>03.c4d”，如图13-84所示。

图13-84

02 选中篮球模型，在“对象”面板单击鼠标右键，选择“模拟标签>柔体”，如图13-85所示。在“球体”对象后会出现“柔体”标签，如图13-86所示。

图13-85

图13-86

03 选中“地面”模型，在“对象”面板单击鼠标右键，选择“模拟标签>碰撞体”，如图13-87所示。在“地面”对象的后方会出现“碰撞体”标签，如图13-88所示。

图13-87

图13-88

04 单击“向前播放”按钮，模拟动力学效果，可发现篮球模型很柔软地落在地面上，如图13-89所示。

图13-89

05 选中“柔体”标签，切换到“柔体”选项卡，设置“硬度”为50，如图13-90所示。再次模拟动力学效果，可以发现篮球模型出现弹跳效果，如图13-91所示。

图13-90

图13-91

06 切换到“碰撞”选项卡，设置“反弹”为80％，“摩擦力”为20％，如图13-92所示。模拟动力学效果，可以观察到篮球的弹力增强，如图13-93所示。

图13-92

图13-93

07 切换到“动力学”选项卡，勾选“自定义初速度”，设置“初始线速度”为100cm，“初始角速度”为60°，如图13-94所示。模拟动力学效果，可以观察到篮球模型向右抛出并旋转，如图13-95所示。

图13-94

图13-95

技巧与提示

“初始角速度”代表动力学物体旋转的方向，3个选项框分别代表x轴、y轴和z轴。如果要确定物体的移动和旋转方向，就打开“移动”工具和“旋转”工具，根据坐标轴进行设置。

08 观察动力学效果无误后，选中“碰撞体”标签，并切换到“缓存”选项卡，单击“全部烘焙”按钮，将模拟的动力学效果记录为关键帧动画，如图13-96所示。

图13-96

09 为场景添加摄像机和灯光，任意渲染几帧效果，如图13-97所示。

图13-97

3. 碰撞体

演示视频：100-碰撞体

添加了“碰撞体”标签的对象在模拟动力学动画时，是作为与刚体对象或柔体对象产生碰撞的对象。选中需要成为碰撞体的对象，然后在“对象”面板上单击鼠标右键，接着在弹出的菜单中选择“模拟标签>碰撞体”选项，即可为该对象添加“碰撞体”标签，如图13-98所示。

图13-98

选中“碰撞体”标签的图标，在下方的“属性”面板中可以设置其属性，如图13-99所示。

图13-99

重要参数讲解

反弹：设置刚体或柔体对象的反弹强度，数值越大，反弹效果越强。

摩擦力：设置刚体或柔体对象与碰撞体之间的摩擦力。

全部烘焙：将模拟的动力学动画烘焙关键帧后，可进行动画播放。

清除对象缓存：将选中对象所烘焙的关键帧删除，以便重新进行模拟。

清空全部缓存：将场景中所有对象所烘焙的关键帧全部删除。

技巧与提示

只有将模拟的动力学动画烘焙后才能进行动画播放，否则无法后退观察动画效果。