對(duì)象屬性表達(dá)式

1、藝術(shù)與傳媒學(xué)院藝術(shù)與傳媒學(xué)院第第八八章章 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 唐俊唐俊v 第一節(jié)第一節(jié) 表達(dá)式表達(dá)式 第一節(jié)第一節(jié) 表達(dá)式表達(dá)式 v （1）表達(dá)式的定義v 在Maya中，表達(dá)式是計(jì)算場(chǎng)景中一個(gè)或多個(gè)屬性值的腳本。v 我們知道，通過(guò)創(chuàng)建一系列的關(guān)鍵幀，可以將任何屬性在Maya中動(dòng)畫(huà)化。表達(dá)式也可以用于將屬性動(dòng)畫(huà)化，但不是通過(guò)設(shè)置關(guān)鍵幀，而是通過(guò)MEL命令來(lái)定義屬性的值而實(shí)現(xiàn)的。表達(dá)式可用于創(chuàng)建復(fù)雜的動(dòng)畫(huà)，而不涉及或很少涉及手動(dòng)操作。第一節(jié)第一節(jié) 表達(dá)式表達(dá)式 v （2）表達(dá)式的分類v 共有兩種類型的表達(dá)式：v 控制單個(gè)對(duì)象屬性（per-object attributes）的對(duì)象屬對(duì)象屬

2、性表達(dá)式性表達(dá)式（object attribute expressions）；v 控制粒子對(duì)象中的單個(gè)粒子屬性（per-particle attributes）的粒子表達(dá)式粒子表達(dá)式（particle expressions）。第一節(jié)第一節(jié) 表達(dá)式表達(dá)式 v 雖然表面上這兩種表達(dá)式十分類似，但是這兩種表達(dá)式的創(chuàng)建和使用卻有很大的區(qū)別。本章著重學(xué)習(xí)對(duì)象屬性表達(dá)式（object attribute expressions）。v 第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 舉例舉例1：nurbs球體勻速穿過(guò)球體勻速穿過(guò)X軸軸v 用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法用結(jié)

3、構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法“自頂向下、逐步求精自頂向下、逐步求精”來(lái)分來(lái)分析問(wèn)題：析問(wèn)題：v 第一步，創(chuàng)建一個(gè)nurbs球體；v 第二步，讓球體勻速穿過(guò)X軸。第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v進(jìn)一步細(xì)化：進(jìn)一步細(xì)化：v 第一步，創(chuàng)建一個(gè)nurbs球體；手動(dòng)創(chuàng)建即可，可以實(shí)現(xiàn)。v 第二步，讓球體勻速穿過(guò)X軸讓球體的translateX屬性和時(shí)間聯(lián)系起來(lái)。 第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v “第二步第二步”再一次細(xì)化：再一次細(xì)化：v 在表達(dá)式中，需要獲取當(dāng)前的時(shí)間。Maya提供了兩種預(yù)定義的函數(shù)：time和frame。v time函數(shù)存儲(chǔ)當(dāng)前時(shí)間（以秒為單位）。v frame函數(shù)

4、存儲(chǔ)當(dāng)前幀。v “第二步”可以實(shí)現(xiàn)為：v 球體的translateX屬性= time函數(shù)或frame函數(shù)；第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 舉例舉例2：創(chuàng)建一個(gè)帶有屬性：創(chuàng)建一個(gè)帶有屬性revolutions的球體。當(dāng)?shù)那蝮w。當(dāng)revolutions屬性從屬性從0變化到變化到1時(shí)，球體繞時(shí)，球體繞Y軸旋轉(zhuǎn)一周。軸旋轉(zhuǎn)一周。v 用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法“自頂向下、逐步求精自頂向下、逐步求精”來(lái)分來(lái)分析問(wèn)題：析問(wèn)題：v 第一步，創(chuàng)建球體v 第二步 ，增加屬性revolutionsv 第三步，用revolutions屬性來(lái)控制球體繞Y軸的旋轉(zhuǎn)第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表

5、達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 進(jìn)一步細(xì)化：進(jìn)一步細(xì)化：v 第一步，創(chuàng)建球體手動(dòng)創(chuàng)建即可，可以實(shí)現(xiàn)。v 第二步，增加屬性revolutions打開(kāi)屬性編輯器，手動(dòng)增加即可，可以實(shí)現(xiàn)。v 第三步，用revolutions屬性來(lái)控制球體繞Y軸的旋轉(zhuǎn)用revolutions屬性來(lái)控制球體的rotateY屬性。第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v“第三步第三步”再一次細(xì)化：再一次細(xì)化：v 用revolutions屬性01的變化控制球體的rotateY屬性0360變化。v球體的rotateY屬性=revolutions屬性*360第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 舉例舉例3：兩個(gè)球體，都

6、繞：兩個(gè)球體，都繞Y軸旋轉(zhuǎn)，球體軸旋轉(zhuǎn)，球體1滯后于球體滯后于球體2 45。v 用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法“自頂向下、逐步求精自頂向下、逐步求精”來(lái)分來(lái)分析問(wèn)題：析問(wèn)題：v 第一步，創(chuàng)建兩個(gè)球體v 第二步，控制球體1繞Y軸的旋轉(zhuǎn)滯后于球體2 45第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 進(jìn)一步細(xì)化：進(jìn)一步細(xì)化：v 第一步，創(chuàng)建兩個(gè)球體手動(dòng)創(chuàng)建即可，可以實(shí)現(xiàn)。v 第二步，控制球體1繞Y軸的旋轉(zhuǎn)滯后于球體2 45球體1的rotateY屬性滯后于球體2的rotateY屬性45。第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v “第二步第二步”再一次細(xì)化：再一次細(xì)化：v 球體2的

7、rotateY屬性=球體1的rotateY屬性-45v 補(bǔ)充：補(bǔ)充：v 可以用球體1的rotateY屬性來(lái)控制球體2的rotateY屬性；反之，不行。第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 舉例舉例4：在場(chǎng)景中橫向移動(dòng)的球體上下擺動(dòng)。：在場(chǎng)景中橫向移動(dòng)的球體上下擺動(dòng)。v 用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法“自頂向下、逐步求精”來(lái)分析問(wèn)題：v 第一步，創(chuàng)建球體v 第二步，控制球體橫向移動(dòng)v 第三步，控制球體的上下擺動(dòng)第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 進(jìn)一步細(xì)化：進(jìn)一步細(xì)化：v 第一步第一步，創(chuàng)建球體手動(dòng)創(chuàng)建即可，可以實(shí)現(xiàn)。v 第二步第二步，控制球體橫向移動(dòng)兩種辦法v 第一種辦法，關(guān)鍵幀

8、動(dòng)畫(huà)v 第二種辦法，讓球體勻速穿過(guò)X軸讓球體的translateX屬性和時(shí)間聯(lián)系起來(lái)。球體的translateX屬性= time函數(shù)或frame函數(shù)；v 第三步第三步，控制球體的上下擺動(dòng)控制球體的translateY屬性，讓它的值上下波動(dòng)。第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v “第三步第三步”再一次細(xì)化：再一次細(xì)化：v 控制球體的translateY屬性，讓它的值上下波動(dòng)v 能否直接用time函數(shù)或frame函數(shù)來(lái)控制？第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 對(duì)于沒(méi)有規(guī)律的隨機(jī)行為， Maya提供了兩種常用的隨機(jī)函數(shù)：v rand函數(shù)rand（1,2）生成1和2之間的隨機(jī)數(shù)字

9、。每次調(diào)用的結(jié)果都不一樣。v noise函數(shù)noise（自變量）生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)字，有兩個(gè)特征：v 函數(shù)的自變量相同時(shí)，計(jì)算結(jié)果也相同；v 大小相近的自變量，計(jì)算結(jié)果也相近。第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v能否用能否用rand函數(shù)來(lái)控制？函數(shù)來(lái)控制？vnurbsSphere1.translateY=rand(0,1);v運(yùn)動(dòng)毫無(wú)規(guī)律，每次播放到相同的幀，都會(huì)生成不同數(shù)字，球體的translateY屬性值也就不同。第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v能否用能否用noise函數(shù)來(lái)控制？函數(shù)來(lái)控制？vnurbsSphere1.translateY=noise(nurbsSphe

10、re1.translateX); 第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 球體運(yùn)動(dòng)不像以前那樣亂，現(xiàn)在希望它的運(yùn)動(dòng)稍微平穩(wěn)一些v nurbsSphere1.translateY=noise(nurbsSphere1.translateX/2);v noise函數(shù)，輸入值變化速度小了，輸出的值變化速度也相應(yīng)的變小。第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v希望波動(dòng)的幅度大一些vnurbsSphere1.translateY=5*noise(nurbsSphere1.translateX); 第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 如果希望有規(guī)律的波動(dòng)如果希望有規(guī)律的波動(dòng)sin

11、函數(shù)函數(shù) vy=sin(x)x0y1-12232第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v用sin函數(shù)來(lái)控制vnurbsSphere1.translateY=sin(輸入)；第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v輸入可以是v1、輸入是位移的變化：、輸入是位移的變化：v輸入輸入nurbsSphere1.translateXvnurbsSphere1.translateY=sin(nurbsSphere1.translateX);第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v希望波動(dòng)的快一些希望波動(dòng)的快一些vnurbsSphere1.translateY=sin(nurbsSphere

12、1.translateX*5);v希望波動(dòng)的幅度大一些希望波動(dòng)的幅度大一些vnurbsSphere1.translateY=5*sin(nurbsSphere1.translateX*5);第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v2、輸入是時(shí)間的變化：、輸入是時(shí)間的變化：v輸入time函數(shù)或frame函數(shù)vnurbsSphere1.translateY= sin(time)；第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v希望波動(dòng)的快一些希望波動(dòng)的快一些vnurbsSphere1.translateY=sin(time*5);v希望波動(dòng)的幅度大一些希望波動(dòng)的幅度大一些vnurbsSpher

13、e1.translateY=5*sin(time);第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 或者用或者用frame函數(shù)函數(shù)v nurbsSphere1.translateY= sin(frame)；v 希望波動(dòng)的慢一些希望波動(dòng)的慢一些v nurbsSphere1.translateY=sin(frame/5);v 希望波動(dòng)的幅度大一些希望波動(dòng)的幅度大一些v nurbsSphere1.translateY=5*sin(frame);第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v隨時(shí)間和位移的變化的區(qū)別在于如果位移不變，則球體不上下波動(dòng)。而時(shí)間則不會(huì)。第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表

14、達(dá)式 v 舉例舉例5：要使一個(gè)球體在移動(dòng)中自動(dòng)地時(shí)隱時(shí)現(xiàn)。：要使一個(gè)球體在移動(dòng)中自動(dòng)地時(shí)隱時(shí)現(xiàn)。v 用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法“自頂向下、逐步求精”來(lái)分析問(wèn)題：v 第一步，創(chuàng)建球體v 第二步，控制球體移動(dòng)v 第三步，使球體時(shí)隱時(shí)現(xiàn)第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 進(jìn)一步細(xì)化：進(jìn)一步細(xì)化：v 第一步第一步，創(chuàng)建球體手動(dòng)創(chuàng)建即可，可以實(shí)現(xiàn)。v 第二步第二步，控制球體移動(dòng)有多種辦法v 第一種辦法，關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)v 第二種辦法，讓球體的translateX、translateY、translateZ屬性和時(shí)間聯(lián)系起來(lái)。v 第三種辦法，使用路徑動(dòng)畫(huà)，我們使用此方法手動(dòng)創(chuàng)建即可，可以實(shí)現(xiàn)。第二節(jié)第二

15、節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v第三步第三步，使球體時(shí)隱時(shí)現(xiàn)控制球體的材質(zhì)的R、G、B屬性，隨時(shí)間或者位移的變化而在01之間變化。 第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v“第三步第三步”再一次細(xì)化：再一次細(xì)化：v控制球體的材質(zhì)的R、G、B屬性在01之間變化想到了使用sin函數(shù)，sin函數(shù)在-11之間變化，只需做一些修改。v材質(zhì)的R、G、B屬性=( sin(輸入)+1)/2；v只需要確定輸入第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 1、輸入是位移的變化：、輸入是位移的變化：v 材質(zhì)的R、G、B屬性=( sin(輸入)+1)/2；v 輸入球體離原點(diǎn)（0，0，0）的距離v Maya

16、提供了mag(當(dāng)前坐標(biāo))函數(shù)來(lái)計(jì)算當(dāng)前坐標(biāo)離原點(diǎn)的距離。第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 2、輸入是時(shí)間的變化：、輸入是時(shí)間的變化：v 材質(zhì)的R、G、B屬性=( sin(時(shí)間函數(shù))+1)/2v 材質(zhì)的R、G、B屬性=( sin(frame)+1)/2v 如果希望顏色變化的慢一些，需要控制如果希望顏色變化的慢一些，需要控制sin( )函數(shù)的輸入函數(shù)的輸入v 材質(zhì)的R、G、B屬性=(sin(frame/20)+1)/2；第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 用用time函數(shù)函數(shù)v 材質(zhì)的R、G、B屬性=( sin(time)+1)/2v 如果希望顏色變化的快一些，需要控制如

17、果希望顏色變化的快一些，需要控制sin( )函數(shù)的輸入函數(shù)的輸入v 材質(zhì)的R、G、B屬性=( sin(time*5)+1)/2第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 舉例舉例6：創(chuàng)建一個(gè)磁體對(duì)象，在給定的距離內(nèi)會(huì)吸引另一：創(chuàng)建一個(gè)磁體對(duì)象，在給定的距離內(nèi)會(huì)吸引另一個(gè)磁體個(gè)磁體磁體表達(dá)式。磁體表達(dá)式。v 用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方法“自頂向下、逐步求精”來(lái)分析問(wèn)題：v 第一步第一步，創(chuàng)建一個(gè)球體作為磁鐵，并控制球體移動(dòng)v 第二步第二步，創(chuàng)建一個(gè)圓柱體，在第一幀的時(shí)候，移動(dòng)到指定位置，作為被吸引的對(duì)象v 第三步第三步，控制球體吸引圓柱體第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 進(jìn)一步細(xì)化：

18、進(jìn)一步細(xì)化：v 第一步第一步，創(chuàng)建一個(gè)球體作為磁鐵，并控制球體移動(dòng)手動(dòng)創(chuàng)建即可，可以實(shí)現(xiàn)。v 第二步第二步，創(chuàng)建一個(gè)圓柱體，在第一幀的時(shí)候，移動(dòng)到指定位置，作為被吸引的對(duì)象手動(dòng)創(chuàng)建圓柱體，v if (第一幀)v 圓柱體移動(dòng)到指定的位置第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 第三步第三步，控制球體吸引圓柱體v 計(jì)算球體和圓柱體之間的距離用mag()函數(shù)v if （距離 5）v 球體吸引圓柱體v elsev 圓柱體位置不變第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表達(dá)式 v 這個(gè)效果有個(gè)缺陷：一旦球體吸引了圓柱體，球體和圓柱體位置重合，而不是貼在表面。v 需要進(jìn)行修改v if （距離 5）v 球體吸引圓柱體需要進(jìn)行修改v 我們希望在X方向進(jìn)行吸引，吸引后，球體和圓柱體貼在表面，而不是位置重合。 第二節(jié)第二節(jié) 對(duì)象屬性表達(dá)式對(duì)象屬性表