導(dǎo)語(yǔ)

“一個(gè)能自我膨脹的石頭、一個(gè)能被隨意擠壓變形的堅(jiān)硬鉆石、一堆失重漂浮在空中的玻璃球、一片隨風(fēng)飄動(dòng)的柔軟玻璃。或者是任何你能想到的奇幻場(chǎng)景…”

所有這些奇妙幻想，柔體動(dòng)力學(xué)將全部滿足。接下來(lái)本文將帶你了解這個(gè)充滿創(chuàng)造力的奇幻世界。

騰訊出品的C4D自學(xué)教程：

一、基礎(chǔ)概念

想要玩好柔體，首先要了解柔體的基本構(gòu)成和它的基礎(chǔ)原理。

1. 柔體彈簧

在 C4D 柔體動(dòng)力學(xué)標(biāo)簽下，我們能看到有一個(gè)叫彈簧的參數(shù)部分。這部分則是柔體的基本受力規(guī)則，分別由“構(gòu)造彈簧”、“斜切彈簧”、“彎曲彈簧”這三種彈簧組成。這三種彈簧共同存在，并且是同時(shí)起作用的。

① 構(gòu)造彈簧 Structural

構(gòu)造彈簧以四邊面為例子，存在于組成四邊形的四條邊上。它們會(huì)影響這四條邊的伸縮。

在受到力影響的情況下。構(gòu)造的數(shù)字越高，彈簧越不容易伸縮，物體更不容易變形；數(shù)值越低，彈簧越容易伸縮，物體更容易變形。

② 斜切彈簧 Shear

斜切彈簧同樣以四邊面為例，存在于四邊面的對(duì)角線上。影響對(duì)角方向上外形的伸縮。

在受到力影響的情況下。斜切的數(shù)字越高，彈簧越不容易伸縮，物體更不容易變形；數(shù)值越低，彈簧越容易伸縮，物體更容易變形。

③ 彎曲彈簧 Flexion

彎曲彈簧以翻書(shū)為例子，存在于兩個(gè)面的相交處，影響著你“翻書(shū)“所要用的力氣。整體結(jié)構(gòu)也可以理解為夏天大家床上鋪的那種格子涼席。

彈簧數(shù)值越高，“翻書(shū)”所要用的力氣越大；彈簧數(shù)值越低，“翻書(shū)”所要用的力氣越小。

④ 阻尼

每個(gè)彈簧的下面都會(huì)帶有一個(gè)阻尼數(shù)值，阻尼可以理解為彈簧的彈性。當(dāng)阻尼數(shù)值越低時(shí)，彈簧的彈性越好，模型就會(huì)有一種很 Q 彈的效果。當(dāng)阻尼數(shù)值越高時(shí)，彈簧的彈性則越低，模型就會(huì)顯得很墩實(shí)，基本上不會(huì)有過(guò)多的彈動(dòng)。

⑤ 靜止長(zhǎng)度

靜止長(zhǎng)度是指計(jì)算開(kāi)始后，瞬間進(jìn)行的一個(gè)縮放的效果。100%為默認(rèn)，以這個(gè)數(shù)值為基準(zhǔn)，小于 100%會(huì)縮小，反之則會(huì)放大。

⑥ 彈性極限

彈性極限可以理解為彈簧的恢復(fù)能力，數(shù)值越高，彈簧受力后越容易恢復(fù)到原有的樣子，反之則越難。

2. 其他參數(shù)

影響柔體的除了彈簧還有其他參數(shù)，通過(guò)這些參數(shù)與彈簧之間的結(jié)合，能做出更豐富的動(dòng)畫(huà)來(lái)。

① 保持外形-硬度

保持外形這一欄，主要起作用的是硬度參數(shù)，不同于彈簧是控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的力，硬度控制的是模型的表面屬性。

② 壓力

壓力可以理解為往模型里充氣。數(shù)值高于 0 時(shí)，物體會(huì)根據(jù)數(shù)值的大小進(jìn)行膨脹。

3. 柔體布線

在 C4D 中，模型的布線是非常關(guān)鍵的一部分。而對(duì)于柔體來(lái)說(shuō)，除開(kāi)柔體本身參數(shù)的影響，不同的模型布線也會(huì)給柔體帶來(lái)不同的特性。

① 線也是有力氣的

在動(dòng)力學(xué)當(dāng)中，模型的線是有力氣大小區(qū)分的。

兩點(diǎn)之間的距離越長(zhǎng)，也就是線越長(zhǎng)，這根線的力氣越大，越不容易變形，能夠拉住兩端的點(diǎn)。反之線越短，力氣越小，線則越容易被拉伸變形。

如下圖所示，中間的線比較密集導(dǎo)致線 x 軸方向的長(zhǎng)度比兩側(cè)的短，所以中間的線段的力氣會(huì)較小，在受到兩邊引力的作用下，兩側(cè)的部分基本上沒(méi)有變形，中間的部分則被輕易的拉伸了。

在平時(shí)我們進(jìn)行柔體制作時(shí)，可以根據(jù)此原理，依據(jù)實(shí)際的情況，去進(jìn)行布線的不同疏密排布，來(lái)得到想要的效果。

② 快速優(yōu)化布線

每一個(gè)動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫(huà)生成的背后一定都有著 C4D 大量的計(jì)算，而柔體動(dòng)力學(xué)則是最計(jì)算量最大的動(dòng)力學(xué)。而 C4D 計(jì)算動(dòng)力學(xué)的速度，除了吃硬件本身，我們模型的布線也是尤其重要的。當(dāng)我們?nèi)ソo模型進(jìn)行合理的布線，則將大大減少軟件計(jì)算的負(fù)擔(dān)從而更好更塊的去得到想要的動(dòng)畫(huà)。

而想要得到標(biāo)準(zhǔn)的均勻四邊面布線，純靠自己手動(dòng)拓?fù)浣Ｏ鄬?duì)會(huì)比較麻煩。

所以這個(gè)時(shí)候我們可以去下載一款叫做 Quad Remesher 的插件，它可以輕松幫你講各種復(fù)雜的模型轉(zhuǎn)換為規(guī)整的四邊面模型，操作非常簡(jiǎn)單。如下圖所示，只需選中模型，打開(kāi)插件窗口，輸入自己想要的四邊面數(shù)，則可快速得到標(biāo)準(zhǔn)的四邊面模型。

插件下載地址：https://exoside.com/quadremesher/

二、設(shè)計(jì)案例

當(dāng)了解完柔體的基礎(chǔ)構(gòu)成和原理，我們就可以利用這些基本的知識(shí)中去玩一些好玩的東西了。

1. 膨脹柔體 Inflatable soft

當(dāng)你想做一些充氣膨脹的物體時(shí)，我們可以利用靜止長(zhǎng)度和壓力這兩個(gè)讓柔體膨脹充氣的數(shù)值來(lái)進(jìn)行制作。

首先我們先制作一個(gè)布線規(guī)整的模型，再給他加上我們的柔體標(biāo)簽（同時(shí)也不要忘了添加一個(gè)地面給地面加上碰撞體標(biāo)簽哦）：

之后我們就可以通過(guò)給柔體的靜止長(zhǎng)度和壓力打動(dòng)畫(huà)幀，來(lái)得到一個(gè)充氣膨脹的效果

在打動(dòng)畫(huà)幀的時(shí)候我們需要注意幾個(gè)點(diǎn)：

第一是我們要考慮到重力的影響（重力可在工程設(shè)置的動(dòng)力學(xué) tab 中調(diào)整，可以適當(dāng)調(diào)低），不要在一開(kāi)始就給物體打上動(dòng)畫(huà)幀，讓他先下墜到地面壓扁后再給他打上動(dòng)畫(huà)，這樣能保證整體動(dòng)畫(huà)的節(jié)奏感；

第二是我們需要在基礎(chǔ)的柔體數(shù)值上稍微調(diào)低彈簧的數(shù)值，以使柔體變得更柔軟更利于膨脹；

然后我們?cè)诖蜢o止長(zhǎng)度和壓力的動(dòng)畫(huà)幀的時(shí)候，可以將這兩個(gè)點(diǎn)動(dòng)畫(huà)錯(cuò)開(kāi)，進(jìn)一步增加節(jié)奏感。

靜止長(zhǎng)度：100%-150%，70 幀-85 幀。

壓力：0-10，75 幀-90 幀。

調(diào)整完后我們就可以緩存動(dòng)畫(huà)查看效果啦：

動(dòng)畫(huà)搞完，我們就可以打好燈光，上好材質(zhì)，得到一個(gè)完整的柔體動(dòng)畫(huà)啦～

2. 破壞性柔體 Destructive soft

除了膨脹柔體，還有一個(gè)偏基礎(chǔ)的柔體動(dòng)畫(huà)，那就破壞性柔體。破壞性柔體我們可以運(yùn)用到彈簧當(dāng)中的彈性極限，通過(guò)調(diào)低彈性極限的數(shù)值來(lái)使柔體受力后難以恢復(fù)初始狀態(tài)。

首先我們可以建立一個(gè)簡(jiǎn)單的圓環(huán)體，我們來(lái)調(diào)整他的彈性極限數(shù)值（為防止物體太過(guò)柔軟直接被重力影響就變形了，我們同時(shí)需要適當(dāng)調(diào)高他的硬度和構(gòu)造，具體參數(shù)可參考下圖）

在完成以上操作后，我們可以去建立一些剛體小球，放置圓環(huán)的上方，通過(guò)重力下落來(lái)給圓環(huán)造成不可恢復(fù)性的變形（這里要注意我們需要適當(dāng)調(diào)大小球的質(zhì)量，來(lái)保證造成的形變足夠）

弄好這些我們就可以緩存動(dòng)力學(xué)查看效果啦。

最終動(dòng)畫(huà)效果：

三、進(jìn)階玩法

1. 頂點(diǎn)貼圖

除了柔體本身的一些參數(shù)可以用來(lái)整活，當(dāng)然也可以結(jié)合一些其他的東西來(lái)搞一些騷操作。例如結(jié)合頂點(diǎn)貼圖和域，就能做出一些意想不到的效果。

效果預(yù)覽：

首先我們還是先建立一個(gè)基礎(chǔ)的造型。

然后我們 C 掉模型，切換到點(diǎn)模式，隨便點(diǎn)到模型當(dāng)中的任意一個(gè)點(diǎn)，從選擇 Tab 的下拉里點(diǎn)擊設(shè)置頂點(diǎn)貼圖。

之后彈出的彈窗直接點(diǎn)擊確認(rèn)即可。

下一步我們可以去做一些切割的平面，給他們連接起來(lái)。

在得到這些之后，我們需要點(diǎn)擊一開(kāi)始設(shè)置的頂點(diǎn)貼圖標(biāo)簽，打開(kāi)他的域功能。

然后我們先刪除凍結(jié)域，把前面做好的連接放入域中。然后把連接域的模式改為“表面”，半徑改為 1cm。

然后我們切換到光影顯示模式，點(diǎn)擊頂點(diǎn)貼圖標(biāo)簽，就能發(fā)現(xiàn)我們的模型上已經(jīng)有了被切割出來(lái)的黃線啦（頂點(diǎn)貼圖里，黃色代表影響 100%；紅色代表影響 0%）

接下來(lái)我們?cè)偌由弦粋€(gè)線性域，線性域疊加模式改為減去，然后給線性域一個(gè)從左到右的動(dòng)畫(huà)。通過(guò)線性域來(lái)控制連接域的出現(xiàn)。

然后再給一個(gè)反向放在連接的上面，因?yàn)槲覀兪窍胱屵B接切割的區(qū)域保持不變，其他部分膨脹。

最后我們可以得到這樣的一個(gè)頂點(diǎn)貼圖動(dòng)畫(huà)：

接下來(lái)我們把做好了的頂點(diǎn)貼圖放到柔體動(dòng)力學(xué)標(biāo)簽里，去影響他的靜止長(zhǎng)度和硬度。貼上之后呢，我們頂點(diǎn)貼圖黃色部分的區(qū)域的靜止長(zhǎng)度和硬度就為所選數(shù)值 270 和 20 了（這塊區(qū)域會(huì)進(jìn)行膨脹），而紅色部分則不受影響，為 0（這塊區(qū)域就會(huì)保持不變）。

做完這些之后我們緩存好動(dòng)力學(xué)動(dòng)畫(huà)，就能得到最開(kāi)始看到的效果啦。

最終動(dòng)畫(huà)效果：

結(jié)語(yǔ)

以上則是本文的全部?jī)?nèi)容，關(guān)于 C4D 動(dòng)力學(xué)的知識(shí)，如果只以一篇文章就想來(lái)完全呈現(xiàn)，那是肯定不夠的。本文僅取了一些具有代表性的知識(shí)點(diǎn)和玩法來(lái)向大家介紹這個(gè)奇妙的領(lǐng)域。

當(dāng)然不論是 C4D 本身還是動(dòng)力學(xué)，對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，他們都只是一個(gè)工具，永遠(yuǎn)都會(huì)有更新的工具出現(xiàn)，最重要的還是我們作為設(shè)計(jì)師本身對(duì)于設(shè)計(jì)的思考，如何運(yùn)用好這些工具和技能來(lái)為我們的設(shè)計(jì)服務(wù)，才是最重要的。愿大家在未來(lái)的設(shè)計(jì)路上都能永遠(yuǎn)保持熱情。

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