关于maya动力学系统的一些总结

maya动力学有以下几套系统：

1.刚体、柔体系统

刚体系统的典型节点连接方法如下：

物体的变换节点、形状节点连接rigidBody节点，刚体节点输出力到解算器节点，解算器输出新的变换到变换节点

值得注意的是柔体系统实际上是用粒子实现的，通过给每个网格顶点赋予一个粒子，再让粒子反过来操纵网格，实现网格的变形。

通过在粒子之间创建大量弹簧，实现粒子之间的相互影响，于是物体看上去就像发生了弹性变形一样。

弹簧的节点连接方法如下：

2.普通粒子系统

普通粒子系统可以同网格物体发生碰撞。典型节点连接方法：

网格的形状节点输出到geoConnector节点，这个节点输出一个sweptGeometry，粒子根据sweptGeometry数据计算自身是否应该反弹。

sweptGeometry表示一个几何体一帧之内每个三角形扫过的区域。其存放几何体每个三角形在此帧前后的位置。

可以发现此种连接方式没有影响形状节点的输入，也就是影响是单向的，物体影响粒子系统，但是粒子系统不影响物体。

3.n粒子系统、n布料系统

默认情况下，n粒子系统可以同n布料系统发生碰撞。

n布料系统通过调整物体的刚性参数，可以模拟布料，也可以模拟柔体、刚体，是一个多功能的系统。

n粒子系统的节点连接方式是：

n粒子的形状节点的current state、start state输出分别连到nucleus解算器节点的inputActive、inputActiveStart输入中，解算器节点的outputObjects属性连到形状节点的nextState属性中。这几个属性都是Nobject类型。

n布料的连接方式与此相同。

还有一种称为Passive Object，也就是会影响n粒子、n布料，但是自身我行我素不受影响的物体。这种物体的连接方式如下：

nRigid物体的输出连入nucleus解算器，但解算器无输出连到物体本身。

值得注意的是nRigid物体在模拟过程中是允许变形的，但是网格拓扑不能变。

可见n系统工作方式是：把所有n物体都输入nucleus节点，再把节点的解算结果传回给对应的n物体。

n粒子可以实现粒子之间的堆叠（因为粒子之间可以存在作用力）

几个与粒子有关的mel命令：

命令	功能	典型用法
event	插入一个碰撞事件，可以是粒子分裂、粒子出生，或者调用外部函数	event -proc myProc myCloud; // Call the MEL proc  // "myProc(name, id, name) each time a particle // of myCloud collides with anything.
getParticleAttr	获得粒子系统的属性，返回平均值，或者是数组	getParticleAttr -at velocity particle1; // This will return the average velocity for the entire particle // object as well as the maximum offset from the average. getParticleAttr -at velocity  particleShape1.pt[0:7]  particleShape1.pt[11]; // This will return the average velocity for particles 0-7 and 11 // as well as the maximum offset from the average.
particle	创建粒子、编辑、修改粒子属性	particle -attribute velocity -order 7 -q; // Returns the velocity of the 7th particle in the currently selected // particle object particle -e -attribute velocity -order 7 -vectorValue 0.0 1.0 0.0; // Edits the velocity of the 7th particle in the currently selected // particle object to be 0.0, 1.0, 0.0
nParticle	与particle命令类似	nParticle -attribute velocity -order 7 -q; // Returns the velocity of the 7th particle in the currently selected // particle object nParticle -e -attribute velocity -order 7 -vectorValue 0.0 1.0 0.0; // Edits the velocity of the 7th particle in the currently selected // particle object to be 0.0, 1.0, 0.0

发现n粒子可以用以下方法查询碰撞的力：

1.首先在粒子形状节点添加以下属性：

2. 然后用以下命令

nParticle -attribute collisionForce -id 1 -q nParticle1;

可以返回特定粒子的属性

若用getAttr nParticleShape1.collisionForce，则可以返回所有粒子的属性

也就是说，粒子自定义属性是一些由用户添加上去的属性，用户添加了之后，粒子系统每一帧会根据自身情况，设置这些属性的值。

下面是碰撞相关属性的含义。其中World表示世界空间（但似乎仍然是局部空间……）

名称	大小	含义
collision(World)Force	粒子数*3	碰撞过程中粒子所受的力
collision(World)Position	粒子数*3	碰撞位置
collision(World)IncomingVelocity	粒子数*3	碰撞前速度
collision(World)OutgoingVelocity	粒子数*3	碰撞后速度
collision(World)Normal	粒子数*3	碰撞地点法线
collisionTime	粒子数	碰撞发生时间
collisionGeometryIndex	粒子数	一个位图，每一元素表示一个粒子，若该粒子发生碰撞，对应元素为0，否则为碰撞的几何体序号，可以通过以下方法获得几何体 int $idx = particleShape1.collisionGeometryIndex;  if( $idx != -1 )  { string $geoC[] = `listConnections particleShape1.collisionGeometry[$idx]`...}
collisionComponentId	粒子数	一个位图，每一元素表示与粒子发生碰撞的多边形面（face）序号，注意这些序号可能来自不同物体。此时可以通过为碰撞事件绑定一个回调函数（见前述event命令），通过回调函数的参数获得碰撞物体名称

值得注意的是前面几个关于碰撞点数据的属性，只有在碰撞发生的粒子对应的数组位置才会被设置，其余位置为未知值，一般为-999.99之类。使用时应该先查询collisionGeometryIndex，再对确实发生碰撞的粒子处理。

来自为知笔记(Wiz)