如何在 Maya 裡面基於骨骼綁定製作具有自動碰撞的裙子

<以裙子為例，裙子會隨著物體的碰撞並改變>

由於能夠使用兩者物體之間的碰撞來產生互動，讓動畫師能夠快速方便製作動作，必且可以將物體輸出到遊戲引擎。個人的想法是利用這樣的技術來製作一個裙子的綁定，在互相的碰撞讓裙子能夠自然產生變化。首先要有兩個物體，在這教學使用一個長條和簡單裙子模型（如圖）。

在本教程中，我將使用簡單的對象和裙子模型進行綁定。

我將把這篇文章分成 4 個主要部分。

1. 計算物體一與圓圈之間的距離

2. 計算物體二(裙子)與圓圈之間的距離

3. 判斷物體二(裙子)和圓圈之間距離產生變化

4. 計算物體的角度並產生碰撞

教學開始之前，我要先來說明概念原理

概念原理：當物體一快碰撞到物體二之前，讓物體二開始受到變動。首先要在兩者物體之間製作一個圓圈，利用圓圈簡單表示為裙子的構造，讓物體一移動的過程在這圓圈上找到物體一和這圓圈的距離和角度，並利用這角度使的物體二產生碰撞。物體二也要計算和圓圈的距離是多少才能開始受到碰撞。

計算物體一與圓圈之間的距離

首先在每一個物體上新增骨頭，並製作一個圓圈(如圖)，由於要得知物體一在移動時與圓圈的距離是多少，創立一個Locator(loc_hand_sp) ，將放置在長條物體的骨頭底下，利用這個 Locator 與圓圈上的點做計算。在計算之前，必須先知道圓圈上的點目前是處於多少。

創立一個 Locator(loc_cuv)加選上圓圈線，到 Constrain > Motion Paths > Attach to Motion Path. 在 Motion Path Attribute 可以看到U Value 被鎖起來，這時候可以解除鎖定，在移動 U Value 可以看到 Locator 在圓圈裡面移動。

接著計算 loc_hand_sp 和圓圈線(Cuv_skirt)的點:

1. 在 Maya 裡面到 Windows> Node Editor，在編輯區新增 NearestPointOnCurve 節點

2. loc_hand_spShape 的 worldPosition 連結至該節點的 positionCuv_skirtShape 的 worldspace 連結至該節點的 curve

3. 再將此結點的參數輸出至 U Value 的值

如果你對 Maya 的節點不太熟悉，可以到 Autodesk 官網上得知資訊https://knowledge.autodesk.com/support/maya/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2019/ENU/Maya-LightingShading/files/GUID-DA9707D2-8A0D-4911-A010-8274C57D3FD3-htm.html

計算物體二(裙子)與圓圈之間的距離

Go to Create > Measure Tools > Distance Tool.

將裙子的骨頭與圓圈線上的 locator(loc_cuv)測量距離

判斷物體二(裙子)和圓圈之間距離產生變化

• 在 Node Editor 新增 2 個 multiplyDivide 計算距離多少內開始進行變動，此兩節點的計算改為 Divide，距離線(DD_L_skirt_02_DistShape)連結至 multiplyDivide1 上 的 input 2，此節點上的 input1 設為 1，再將此節點連結上 multiplyDivide2 的 input 1, 將複製 input1 的值到 input 2

• 得出此數值之後，要判定此數值是否介於距離之內，如果數字是在距離內，可產生變動，如果不是，那就保持原地。創立一個 remapValue，這個節點可以放置以判斷出的數值和自己設定的最大和最小的數值，如果數字介於之間就開始產生計算出結果，如果數值不是介於之間就輸出想要的最大和最小的值，在這邊最小值以 0，最大值以 1 輸出。將 multiplyDivide2 輸出至 remapValue 的值，並更改最低數值。

計算物體的角度並產生碰撞

創立一個新的 multiplyDivide，將剛剛 remapValue 的值輸出此節點(multiplyDivide3)的 input1 再將此節點輸出至裙子骨頭上，等等要使用 multiplyDivide3 的 input 2 作為物體的角度判定。如果角度超過一個數值，那就可以開始轉動裙子的骨頭。 對每一個裙子的骨頭重複上續步驟。

角度判定:

• 創建兩組骨頭，並將各自的底端骨頭放置在 locator上(如圖)，在將其中一組的骨頭(直的) 放置在另一組底下，由於骨頭旋轉值會自動轉到骨頭方向，將此數字複製到骨頭的旋轉上，這樣就可以得知此兩組骨頭的角度為多少

• 在骨頭(斜的)加上 IK Handle 並將它放置在圓圈線上的 locator

• 利用之前所創立的 loc_hand_sp 加選上骨頭(直的) 做 aim constraint，將 world up type 改為 Object rotation up 並將另一組骨頭名稱放上。根據此 locator 的軸向，更改 up vector and world up vector 數值。只要兩個相碰再一起此角度就規 0，繼續在超過角度，就進行裙子骨頭轉動。

• 創立 clamp 節點，將剛剛骨頭(直的)連上 clamp 的 inputR，並在 MaxR 調整數值，此角度如果介於此就輸出為 0，否則為 1。將 clamp 值輸出 multiplyDivide3 的 input 2

• 由於為了讓自己方便能夠調整角度可以旋轉為多少，再新增一個 multiplyDivide， 將 multiplyDivide3 輸出是此點，然後就可以在相關控制器連結上 input2

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