数字人轻松学Xpresso入门-4

【引言】

本篇有两个目的：

一是通过个实例来学习一下，如何用XPRESSO检测模型物体相互"影响"。

二是交流一下如何研究和学习XPRESSO节点。

【研究】

在C4D的XPRESSO中，有两个节点，一个是“碰撞”节点，判断分析两个对象相互接触事件；二是“射线碰撞”节点，对象之间不需要接触，只要运动的对象触碰到空间看不见的“红线”，就发生事件。研究明白这两个节点，对模拟机器自动化的动画有很大好处。

一、首先研究第一个：“碰撞”节点。

此节点是能够检测到两个对象的碰撞。

左边输入端：

1、对象12：连接两个相互碰撞的对象。这些对象必须是可编辑多边形对象。

2、公差：默认是0，就是说两个物体相互接触的距离是零的时候起作用，如果输入不是零，比如是10，那么，两个物体相距10个单位就发生作用。工作在属性面板设置“碰撞类型”是在距离的模式下。

右侧的输出端：

1、碰撞：输出是个布尔值。如果两个对象相距在公差的范围内，那么就是TRUE 或1 ，否则是FALSE或0。这是一个重要的输出端口。

2、点1和点2：输出是矢量（有方向有大小的量），而且它们的工作在“碰撞类型”必须是在距离的模式下。

3、多边形索引1和2：分别对应两个对象表面的序号。输出考诉你是对象的哪个面相互发生了影响。

4、距离：返回是两个对象之间的距离值。而且它的工作在“碰撞类型”必须是在球体和距离的模式下。

碰撞节点的属性：

1、碰撞类型：这是非常重要。碰撞物体以什么来确定相互碰撞的范围。（类似刚体中的碰撞外形一样）

范围框、距离、对象、公差、球体（对象外面包裹一个看不见的球体，为碰撞体）。

2、使用变形网点：当物体有变形的时候，勾选。

3、矩阵模式：对应是输出“点12”矢量输出。（全局和局部针对是否有子物体而言）

4、包括子集：如果两个对象包含子集，就勾选。

5、选集标签12：分别对应两个对象的选择集。必须是制定对象的某一块相互碰撞才有效。

举个例子吧：

1、在场景中建立两个对象，球体和立方体，然后C。建立一个空白物体赋予XPRESSO标签。

2、打开XPRESSP标签，右键--新建--常规--碰撞标签。把输入输出端口都打开。再把两个对象拖进来，分别打开两个对象的对象输出端口，连接如下：

3、添加一个结果节点与碰撞输出相连，默认数据类型是实数。如果你不改，那么两个对象不碰撞为0，相遇为1。如果结果数据结构更改为布尔，则碰撞为TRUE，不碰撞为FALSE。

4、在碰撞节点的属性面板，选择碰撞模式为“距离”。勾选菜单--计算--动画刷新（否则，不能实时看到数据的更新，要注意！）。然后，按CTRL复制结果节点（实数），按照以下连接。

5、现在开始实验:

移动立方体靠近球体，距离输出数值不断变小。

6、当相互接触时，距离变为0，最后再靠近变为-1，不再改变。而其他的端口没有变化。

7、更改碰撞节点的碰撞模式为“对象”。当相互碰撞时，碰撞输出点为1，就是“真”。而距离输出点没有反应。

8、多边形索引值在接触的时候，有了显示，那个数值代表的是模型面的编号。

选择球体，点击构造，按O，多边形模式，找到108号，看看就是发生碰撞的球体的那个面。（你必须在面模式下查看）

同理看看立方体1号面。

9、新建一个常数节点，输入数据50。更改碰撞类型为“公差”。

10，移动立方体靠近球体，当他们之间的距离进入50以内，发生了作用。碰撞输出为真。

11、把球体复制到右边，选择“编辑器可见”输入端口，这个属性是逻辑值，真就在场景中显示，假则不显示。

12、当移动立方体与球体接触的瞬间，球体隐形了。

二、研究第二个：“射线碰撞”节点。

该节点在空间生成一条虚拟的线，并检查与其碰撞的一个多边形物体，是否发生碰撞，以及碰撞的坐标位置。要检测的对象必须是多边形可编辑物体。

输入端口：

1、对象：被检测的对象。

2、射线12：可以使用实体模型或空物体的坐标位置，由两个坐标位置形成一条虚拟的射线（从1到2）。

输出端口：

1、碰撞：布尔值，对象与该虚拟线有接触，输出为1，否则为0.

2、作为背面：也是布尔值，如果相交为对象的面的背面，输出为1，否则为0。（如何判断是正面呢？与法线相同者为正，反之反然。）

3、点击的位置：返回当射线与物体“第一次”相交的位置坐标。

4、距离：返回当射线与物体第一次相交，射线1与交点的距离值。

5、表面法线、平滑法线：？

6、面边索引：返回相交位置的对象面的序号。

属性面板：

1、仅作为测试。默认勾选，为了节省资源。仅计算机是否碰撞结果，不勾选，计算其他的输出项。

2、全局坐标。是否用全局坐标。

第一个例子：

1、在场景中建立如下物体：两个圆柱A和B，作为空间的虚拟线的起点终点。用立方体制作如下的模型，作为检测体。

2、用引导线连接AB两个圆柱，表示射线。（目的是让你能看到这条看不见的线而已）

3、建立空物体，设立一个XPRESSO标签。把三个对象拖进来。建立一个”射线碰撞“节点。

按照如下链接。

4、把A对象节点进行复制，做如下链接。目的是，如果射线和检测体相遇，那么，碰撞输出为真，或1，启动A模型使用颜色。（A对象默认是不启用颜色的）

5、下面进行测试，延X移动"检测体”向“射线”靠近。

6、当检测体遇到射线，碰撞输出为真，A对象显示颜色。

7、当不相交，碰撞输出为假或0，A对象不输出颜色。

8、如此。

再举一个例子。

1、在场景中建立一条螺旋线，设置如下：

2、按C转换曲线，勾上闭合样条。

3、选中上线两点，右键“刚性插值”。

4、建立一个挤压对象，设置如下。

5、再建立一个圆柱，设置如下。

6、把圆柱转化为多边形，改名字为“被动”。按L，移动它的坐标到最低端。（如果圆柱不转化多边形，这个轴点你是移不动的）

7、建立两个空物体，命名为A，B。充当射线位置。

8、注意AB的位置和方向。再建立一个空物体，添加XPRESSO标签。

9、转换挤压物体，改名为“检测体”。

10、打开XPRESSO，把这几个对象拖入进来。按照下面进行连接：

11、射线时时刻刻检测如这个的“圆盘”---检测体是否碰撞，碰撞的结果为1，在“点击位置”输出的是它与虚拟射线的相交点坐标值（矢量）。

12、把圆柱体“被动”拖入进来，进行下面连接。但不能直接连接，因为“点击位置”输出是矢量，而“被动”物体关心的是Y，上下的方向。所以中间要添加一个转换。

13、测试一下：旋转“测试体”R.B增加角度，发现“被动”没有动。点击NG线框看看，没动怎么回事？

14、点击“射线碰撞”节点，看看属性面板。原来在这里：默认“仅作测试”是勾选的，如果勾选，只有碰撞输出起作用，其他没有数值。所以，必须勾掉它。

15、在复制检测体到下面，从SYSTEM PRESENTS找到预设节点--rotate，把它连接到检测体的旋转.B上。

16、点击播放，测试，这一回成功了。

17、有点看不出来。再加点其他的东西丰富一下：

【后记】

第一个教学目的实现完了。

那么第二个教学目的呢？如何学习xpresso？这篇文章，全部的研究的过程，你不也看到了，就是这样研究和学习XPRESSO的。对了，还有，还要看这个---帮助。你必须熟悉每个节点的作用和意义，你才能“随心所欲”地应用。

这个范例有点难，提供下载示范文件：

地址：http://pan.baidu.com/s/1o60wJJO