最不该遗忘的功能RealFlow Expression.docx

1、最不该遗忘的功能RealFlow Expression最不该遗忘的功能RealFlow Expression 2012-06-28 17:32:04| 分类： RealFlow探索 | 标签：realflow 翻译 python 免费教程 豆芽兵 |字号大中小 订阅 说在前面：这是之前翻译的Realfow帮助文档。动画曲线那一节，前面对软件的介绍没有放上来，因为那只是简单的操作，大家看一下就会了。Expression真的非常值得学习，甚至比前面的Python脚本还要值得推荐。翻译的也是我平常的作风，加了上自己添加的东西，比如对基础知识的回顾。（其实是我不会）。19.04 Expressions

2、(表达式)表达式是最方便的，用来自动制作路径运动或做循环动画的方法。你曾尝试过塑造一个，完美的正弦波形曲线吗？如果你的答案是“Yes”,但还留存一些难点。那么你肯定会喜欢上表达式。有了它们，你不用考虑关键帧，因为你只需输入相应的函数或公式，就可以立即看到结果。从理论上讲，表达式曲线可以一直持续下去，因为它会自动计算某一帧的属性值。你也可以让表达式基于事件（event-base）。意思就是，你能定义一个特定的条件，触发后能自动切换功能，例如刚体与非刚体切换。条件可以是一个选定的帧或一个Null对像的位置，甚至用对像的名称。 图片:表达式控制球体垂直方向运动。 ReaalFlow提供所有通用的函数

3、，如Sine（正弦）,Cosine（余弦）,Square root（平方根）,log（对数）,tan（正切）等等。此外它也可以用操作符进行比较运算和简单的计算，例如, （括号）+,（加号） *,（乘号）等。很容易结合不同的运算符，创建复杂的公式。表达式是非常灵活多变的。RealFlow提供了另一种新功能：让表达式曲线与基于帧的曲线相结合。尽管两种方法完全不同，但可以混合它们和创建一个融合的曲线。两者结合后的动画，很多时候非常有用，例如：当你想添加一些扰动（Noise）到动画上，或创建第二套运动，用更高（high-ranking）的运动。如果你认为混合这些曲线很复杂，那你就错了！只需简单的点一下

4、“+”键。结果完全是一个新的曲线，具有动画和表达式的属性混合的曲线。为了让你加深印象，下图显示出了原始的基于关键帧动画曲线灰色那条。表达式是一个非常快速和可靠的方法来模仿各种不同的自然行为。在自然界中，我们很少看到完美的运动与永不消失的力，速度或运动。因为有各种阻力，随着时间推移肯定会慢慢失去能量。这种行为可以完美的用表达式模拟出来。 举个例子：当你在三维软件中打灯光时，经常会用到衰减。这可以防止光线太强烈，照射到远处的物体，那样看起来就不真实了。因此，大多数光源下，你通常是能够在预定义的模式中选择限制光强度，常见衰减模式有：倒数（inverse），反向平方(inverse-square)，或

5、反向三次幂法则(inverse cubic)。【译者注：这几种衰减方法，很值得深入研究一下。】图：几种有代表性的衰减函数。另一种方法是用指数函数来做衰减。模拟的力随着时间的推移而减小。同样用其它值也可以达到，像摩擦力（friction）或温度(temperature)。用这些简单的函数是没有问题的。让确定的属性，在恒定的时间间隔衰减，或基于公式创建完整的运动。另一个重要的应用领域是随机性（randomness）。你往往需要一定量的随机性，使模拟变得更加可信。例如在模拟风时。首先，确定一个基本的风向，再加些轻微的变化。看下面： 表达式还有别的的优点： 1. 运行更快。Expressions可以使

6、用所有CPU和核2. 不需要脚本。如果你不熟悉Python，表达式是更好的选择3. 创建更快。你不需要debug或写很多行代码，因为表达式只由一行组成。4. 使用标准的数学函数。基本代数符号，像括号，小三角，所有你需要的。5. 完美的运动。由于表达式基于数学函数，它们是正确的物理表现生成绝对完美的结果。6. 如果你熟悉脚本或编程，表达式应该非常容易了解。a. 第一步你不需要为创建表达式特别做什么。首先，你要找一个需要写表达式的参数。在节点参数窗口选择一个需要设置的值右击，选择“Open curve”.然后你会看到结点相关的值，但当前没有曲线，因为没有任何关键帧。在曲线面板下你会看到“+”按钮，

7、一个输入框，和一个插入（Insert）按钮.用“+”你可以很轻松的合并表达式与现有的曲线。输入框包含表达式，你可以键入所有可用的函数和变量。一个很重要的问题是时间（time）。在RealFlow中，时间尺度是用帧或标准时间代码格式。hh : mm : ss (hours : minutes : seconds)默认时间栏在GUI（图形界面）和曲线编辑器中是用的是帧（frame）。如果你想用时间(time)，你要用它的变量形式。变量是一个待“填充”的占位符。帧的变量是“f”,时间是“t”.在表达式中，“f”或“t”代替当前frame/time在时间栏上。这是自动产生的，所有不需要你去考虑它。你也

8、能创建表达式基于frame和time. (译者注：在表达式中把f或t,当成一个内置功能函数)如：sin(t*10)*f/ 20 图：表达式sin(t*10)*f/20的结果使用基于帧(frame)的曲线有一个很大的特点：看起来距齿状很重，因为在RealFlow内部，帧（frame）只有整数值。使用基于时间（time）的，曲线就会变得很平滑。幸运的是，去除距齿不是很麻烦，只要在表达式上乘上time就可以了。 图：红基于frame创建的锯齿状曲线；黄基于time创建的平滑曲线表达式不仅限于frame或time。你也可以使用数字，甚至其它结点的动画属性或参数，例如： sin(5)cos(Cube01

9、.rotation_X)另一个例子：如你想创建重复上下运动的物体，比如发射器。你首先要考虑的是有没有与这个任务需求类似的函数。通过比较各种数学函数，你会看到，正弦或余弦函数是最优的，因为他们已经表明这种波浪状的行为。正弦曲线更好点，因为它从0.0开始。像正弦，双曲余弦，平方根等只需要一个参数就能起作用的函数。称为一元函数。（译者注：一元函数是指函数方程式中只包含一个未知量）接下来你需要的是发射器的垂直位置的曲线。请注意，这可以是Y或Z轴，根据自己的喜好。在这里，我们假设Y代表垂直轴。转到发射器节点的params（参数）面板： Node Params Node Position Y右键单击该值，

10、并选择“Open curve”。现在的曲线编辑器中没有曲线或图形，然后在表达式框输入sin(t)回车确认，出现一个条曲线 。表达式sin（T）的工作方式：每一帧的RealFlow计算适当的正弦值，并将其应用于发射器的Y位置。然而，结果可能不是你预期的。你可能需要更多的“波峰波谷”？可以看到的是，只是在当前时间的函数依赖的基本正弦。简单的操作，你能够创造出密度较高或更广泛的曲线，更高的山峰，正或负的偏移。-知识回顾-下面进入一段基础知识的学习，放松一下，没有兴趣的读者可以跳过。简谐运动Simple harmonic motion (SHM)原名直译简单和谐运动是最基本也最简单的机械振动。实际上简

11、谐振动就是正弦振动。如下图：之前写的sin(t)就是一个简谐运动。现在我在下面写出它的正弦型函数解析式：y=Asin(x+)+h这个解析式非常重要。在写表达式时，依据就是这个方程。下面给出各个参数的意义各常数值对函数图像的影响：(初相位)：决定波形与X轴位置关系或横向移动距离（左加右减）：决定周期（最小正周期T=2/|）A：决定峰值（即纵向拉伸压缩的倍数）h：表示波形在Y轴的位置关系或纵向移动距离（上加下减）为了形像一点，给出一张图.-回顾结束 -这里有几个例子，修改的正弦曲线和结果：? sin(t*5) ，压缩波形在X轴，也就是增大频率（f）? sin(t/5) ，拉伸波形在X轴，也就是减小

12、频率(f)? sin(t+5) ，波形整体往右偏移，也就是相位改变（,水平方向）? sin(t-5) ，波形整体往左偏移，也就是相位改变（,水平方向）? sin(t)+5 ，波形整体往上偏移，（h,垂直）? sin(t)-5 ，波形整体往下偏移，（h,垂直）? sin(t)*5 , 拉伸波形在Y轴，也就是振幅变大（A）? sin(t)/5 ，压扁波形在Y轴，也就是振幅变小（A）译者注：经过上面的例子，你肯定会发现，哇，这些不都是上面知识回顾中讲到的吗。这些是中学就学过的，但那时根本不知道有什么用。现在知道了，原来跟我做电影特效有这么大的关系。它也可以综合起来使用。任何由单个函数组成的表达式都要

13、遵循数学规则：(sin(t) + cos(t) / (cos(t) sin(t)也就是除数不能是0或根为负数的值。除和乘优先级比加减高，如果不想这样，就要加括号。需要两个参数的函数被称作为二元函数，如：value1+value2 或 value11）或平滑（if 0x1）.图：左边显示的函数是 5*exp(t),右边曲线代表5*exp(-t). c. Random Values(随机值)随机数在模型自然效果时有重要的作用。没什么是完全的可预见的，真实的效果还有一些轻微的变化。为此，我们可以用RealFlow内置的随机数发生器。这个工具实际上和曲线编辑器上其它曲线一样。你可以创建随机值，基于F和

14、T。例如：rnd(f) or rnd(t)正如你从图看到的，值变得越来越大。这是随机数的运作模式。在这种情况下rnd(f)-RealFlow表达式创建随机值在0和f之间，所以随着f增长，结果值就变得越来越大。如果你简单的输入数字 N，范围就在0到N之间，如这个： 表达式像前面的例子一样 Rnd(3.0)值在0和3之间。添加随机值给数字创建抖动或振荡效果，例如风或发射器速度值。这里用Y轴风辅助器表达式：Wind01.position_Y = 42.5 + rnd(5)风场辅助器随机振荡在42.5和47.5度之间。这是一个45度的平均水平。因此，我们可以很容易地定义，包括风主方向的细微变化。一个非

15、常有趣的场应用领域是除了标准的功能和随机值。然后我们能定义一种基本运动与加上一些随机扰动。Sin(f*5)+rnd(0.5)再说一次：用“+”按钮能添加任何随机功能函数与现有的动画曲线混合。随机数是一个非常灵活的方法用来创建更加逼真的动态。随机性可以使模拟有好看的细微变化。一个真正有效的方法是，与关键帧动画相结合用，“+”按钮。d. 条件（conditions）另一个有趣的功能是使用“if”条件语句。用这种方法你能够触发，停止或切换值，设置属性。“if”功能需要三个参数，在括号里：if(value1, value2, value3)第一个值是比较特定条件，例如 特定的帧或时间点：if(f49,

16、 value1, value2)这意味着，从时间轴达到50帧的时刻，值将切换到value2的。现在你也可以执行检查用赋值号“=”：if(t=5.0, value1, value2)相反，你可以使用从其他对象进行比较的节点值，像这样的：if(Null01.rotation_X 180, value1, value2)举个例子：你想创建一个正弦函数运动用随机数，但75帧属性值变成0.表达式用if语句是没有问题的。if(f75,cos(t*5)+rnd(1),0)换句话说：当达到75帧切换函数 sin(t*5)+rnd(1)到0.0.下面有张图描述了这种条件：图：条件（f75,cos(t*5）+rn

17、d(1),0)告诉Realflow设置值为0在75帧。另一个有趣的功能是切换刚体动力学。选择节点的Dynamic参数，打开曲线输入： if(f99,0,1)在Dynamics面板，对应参数编号：0 = No1 = Rigid body2 = Soft body如果你想到A）打开Soft body dynamics 在100帧，或B）切换rigid，表达式像这样：A) if(f99,0,2)B) if(fUnary functions正如你看到的表达式是不难使用的。他们快速自动生成一些动画。在许多情况下表达式能代替脚本。表达式是多线程和多核生理的。最简单的脚本RealFlow都不会使用一个以上的

18、处理器，因为Python是单线程的编程语言。请记住，这一个限制是Python语言特定的，与RealFlow本身没有关系。译者心得：Realflow表达式，是差点被我遗忘的功能。至从一次接触后就再也离不了它了。就像Maya的表达式一样。我最常用的是：1条件判断：如if(f12,0,1)，在大于12帧后，将失去作用。用在Simulation属性上。就是说大于12帧后，由Active切换成InactiveInactive (1),active(0),cache(2).这个属性对应关系是自己试验的。这个功能用的非常频繁，用来控制多个物体，或根据镜头长度做特效时，需要在某一帧让其失活，之前都是手动关闭.2.Rnd （x）随机数用的也很多，通常是与关键帧动画结合的，就是那个神奇的“+”号。可以让我模拟的结果更真实。3. if(Null01.rotation_X 180, value1, value2)属性驱动，其实属于条件判断中的。 单独提出来原因，就是它能像maya一样把不同的属性可以关联起来。这是非常非常有用的。更多的表达式技巧，还需要大家多多亲自实践如果有错的希望指出来，谢谢。