薛山

第一步：建立牛頓擺的球體模型

為了讓球體沿固定旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所以牛頓擺的球體都需要兩條線來牽引，在建模時(shí)也最好按照這個(gè)邏輯來進(jìn)行設(shè)計(jì)，建議大家搜索一個(gè)牛頓擺的模型來“依葫蘆畫瓢”。

首先我們新建一個(gè)球體，再新建兩條牽引線，然后先選擇牽引線再按住Shift選擇球體，將球體設(shè)置為牽引線的父級(jí)，這樣我們的球體運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引線也會(huì)自然跟隨，具體設(shè)計(jì)如圖1所示?？紤]到Blender的物理引擎對(duì)小尺寸、小重量物體的模擬精度并不高，反倒很容易出現(xiàn)各種稀奇古怪的問題，所以在這里我們并不需要嚴(yán)格按照比例來制作。

第二步：設(shè)置剛體碰撞關(guān)系

接下來在兩條牽引線頂端的中間位置新建一個(gè)方塊，在物理面板中將其設(shè)置為剛體效果的被動(dòng)模塊，然后再把球體設(shè)置為剛體模式的活動(dòng)項(xiàng)，這里注意要把碰撞修改為球形，表面響應(yīng)里的摩擦?xí)屌鲎沧兊谜尺B，所以要設(shè)置為0，而彈跳力是保證球體正常彈起，但如果設(shè)置為1會(huì)出現(xiàn)不受控的亂彈，所以設(shè)置為0.95，具體參考圖2。

這時(shí)候如果直接播放視頻，你會(huì)發(fā)現(xiàn)球體會(huì)帶著牽引繩一起往下掉，所以我們還需要把它們和方塊進(jìn)行物理綁定。先選擇球體，再按住Shift選擇方塊，在物體菜單中選擇剛體、連接，如圖3所示。這時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一個(gè)剛體約束的空物體，我們把這個(gè)空物體移動(dòng)到方塊的位置，然后在剛體約束中，把類型從“固定”切換為“點(diǎn)”，具體設(shè)置可參考圖4。這個(gè)操作的含義就是球體的物理運(yùn)動(dòng)是以方塊為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

第三步：補(bǔ)全牛頓擺的其他部件，實(shí)現(xiàn)物理效果

搞定前兩步之后，我們接下來需要做的就是完成整個(gè)牛頓擺的構(gòu)建和達(dá)到想要的效果，接下來如圖5所示地復(fù)制4組我們剛剛做好的全部物體，注意在物體之間要預(yù)留一點(diǎn)點(diǎn)空間，避免出現(xiàn)胡亂碰撞的問題。

然后將第一個(gè)球體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，也就是把它“拉起來”，這時(shí)候只需深吸一口氣，按下播放鍵，大多數(shù)情況下，你都能成功獲得如圖6所示的牛頓擺效果啦！

如果你的效果出現(xiàn)了問題，要么就是初始擺動(dòng)幅度過大，要么就是球體擺放距離不均勻，要么就是剛體世界環(huán)境的設(shè)置有問題，我們可以在場(chǎng)景屬性中調(diào)整剛體世界環(huán)境的數(shù)值，如圖7。Blender的剛體設(shè)置比較麻煩的地方在于它在播放時(shí)就會(huì)主動(dòng)烘焙數(shù)據(jù)，但當(dāng)你修改參數(shù)后它并不會(huì)主動(dòng)刪除烘焙數(shù)據(jù)，所以如果忘記手動(dòng)刪除，就會(huì)出現(xiàn)“為什么我明明修改了參數(shù)但還是不按套路出牌”的窘境。所以建議在剛體世界環(huán)境中一是調(diào)高子步數(shù)和迭代次數(shù)，二是每次修改數(shù)據(jù)后一定要先清除、再烘焙，還可以根據(jù)需要來調(diào)整速率，畢竟我們不是嚴(yán)格按照物體比例來設(shè)計(jì)，往往會(huì)出現(xiàn)球體移動(dòng)速度過慢等問題。

效果完成后，接下來就是把整個(gè)牛頓擺的造型搞定，這一步也很簡(jiǎn)單，基本上就是按圖索驥，照著你找的參考圖簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單做一個(gè)就完事兒，最終的效果如圖8所示。

本章小結(jié) 剛體物理系統(tǒng)可玩性很豐富

作為Blender最好玩的物理系統(tǒng)之一，剛體系統(tǒng)可以做的事情實(shí)在太多，雖然在算法精度上并不是特別高，但仍然可以實(shí)現(xiàn)許多有趣的效果，而聯(lián)動(dòng)剛體約束之后的可玩性又進(jìn)一步得到升華。在本次教學(xué)中，牽引球體沿軌跡碰撞就是一個(gè)很好的例子，感興趣的讀者朋友們可以自行嘗試各種設(shè)置，相信你們都能發(fā)現(xiàn)很多的“新大陸”！