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课 程3ds max 高级操作员授课教师课题章节第七单元 reactor动力学系统7-2 刚体集合的应用审 批授课班级08计艺授课日期第6周课时2教 学目 标1、掌握刚体基础知识（物理属性、模拟几何体、显示属性）。2、会创建与编辑复合刚体。3、能使用刚体集合并进行模拟计算。4、能正确设置刚体集合的各项属性。5、能使用刚体集合制作动画。重 点能正确设置刚体集合的各项参数并进行模拟计算。难 点凸面和凹面对象的区分。教 法讲授法、演示法作 业7-6、7-7教 具多媒体计算机作业拟用时40分钟教学过程设计课 后 小 结问题导入启发思考讲练结合构建知识导 入10分钟讲授新课30分钟课堂练习35分钟提问环节穿插进行全课小结10分钟布置作业 5分钟通过本课的学习大部分学生能够理解刚体集合的特性，并利用其特性进行参数的设置及动画模拟。部分学生能够举一反三进行趣味性动画设计（如小球滚滑梯等）。少数学生仍然不能正确区分凹面和凸面对象。（反思：排球、高尔夫球、羽毛球）通过有趣的实例教学学生学习积极性较高，课堂效果较好。教 学 过 程（1）预习思考与课堂提问（穿插进行）1.什么是刚体？答：刚体是 reactor 模拟的基本构建块。可以使用 reactor 中的刚体，模拟外形不会改变的任何真实对象（从钢笔到滚下山坡的巨石）。2.Reactor反应堆动力学中的刚体的物理属性包括什么？答：（1）质量 ：刚体的质量控制该对象与其他对象的交互方式。当将其质量设置为 0.0（默认值）时，对象将在模拟过程中保持空间上的固定，尽管其他对象可以与它碰撞。 “Mass”的有效值应大于或等于 0.0。（2）摩擦 ：对象表面的摩擦系数。这会影响刚体相对于与其接触表面的移动平滑程度。两个对象的摩擦值组合作用，产生交互作用的系数。为获得真实的结果，可使用 0.0 和 1.0 之间的值。不过，不大于 5.0 的数值都是可以接受的。（3）Elasticity ：该值控制碰撞对刚体速度的作用，也就是说，对象的“弹性”如何。可使用 0.0 和 1.0 之间的值。3.简要说明动力学模拟的流程？4.凸面和凹面对象是如何划分的，你能举出几种凸面和凹面对象吗？答：如果给定对象内部的任意两个点，可以始终在不离开该对象的情况下，以直线从一个点走到另一个点，那么这个刚体基本体就被定义为凸出形状。凸面对象包括球体、圆柱体和长方体。例如，球体是凸面的，但高尔夫球却是凹面的，因为其表面有凹度（陷窝）存在。根据定义，非封闭的网格（平面、中空半球）也总是凹面的。5.如何创建复合刚体以及编辑其属性？ 创建复合刚体：（1）排列要用于组成复合刚体的对象。 （2）选择所有对象。 （3）从“组”菜单上，选择“成组”。 选择的对象现在成为新的组父对象的子对象。可以将此父对象添加到刚体集合中。选择复合刚体后，选择“Group”“Open”。 若要编辑复合刚体的属性，请选择父对象（虚拟对象）并转至“Utility”的“Properties”卷展栏或打开“Rigid Body Properties”对话框。当组父对象的“Mass”或“Simulation Geometry”值为基本体属性时，不能对其进行编辑。 教 学 过 程（2）教学环节教学内容教学设计及意图时间分配导入欣赏Reactor反应堆动力学系统制作的打保龄球动画。大家都玩过保龄球吗？最好成绩是多少呢？在外面玩保龄球花费较高，同学们想过自己制作一个打保龄球的游戏吗？本节课的内容就是来制作这样的一款游戏，大家一起来比赛吧。询问学生的已获得相关知识的情况，稳定学生的情绪，引导学生迅速集中精力到本节课的学习上来。5分钟展开新课一、刚体的基础知识1.什么是刚体刚体是 reactor 模拟的基本构建块。可以使用 reactor 中的刚体，模拟外形不会改变的任何真实对象。reactor 需要指定各个实体在模拟中所拥有的物理属性，例如质量、摩擦力，以及该实体是否可与其他刚体碰撞。可以为刚体指定代理几何体，它可以使 reactor 将刚体视为一个更容易模拟的外形，以便进行模拟。2.刚体的属性（重点，结合演示） （1）质量刚体的质量控制该对象与其他对象的交互方式。当将其质量设置为 0.0（默认值）时，对象将在模拟过程中保持空间上的固定，尽管其他对象可以与它碰撞。（2）摩擦对象表面的摩擦系数。这会影响刚体相对于与其接触表面的移动平滑程度。两个对象的摩擦值组合作用，产生交互作用的系数。（3）Elasticity 该值控制碰撞对刚体速度的作用，也就是说，对象的“弹性”如何。3.刚体集合的创建只有在把对象添加到 刚体集合中后，才会将其作为刚体进行模拟；可以在执行该操作之前或之后可以编辑它的刚体属性。4. 凸面和凹面对象（难点宜慢）如果给定对象内部的任意两个点，可以始终在不离开该对象的情况下，以直线从一个点走到另一个点，那么这个刚体基本体就被定义为凸出形状。凸面对象包括球体、圆柱体和长方体。例如，球体是凸面的，但高尔夫球却是凹面的，因为其表面有凹度（陷窝）存在。根据定义，非封闭的网格（平面、中空半球）也总是凹面的。二、复合刚体的创建与编辑可以使用场景中的任何几何体来制作刚体。刚体可以是单个对象，也可以是构成几个组合在一起的对象，称为复合刚体。一把斧子由三部分组成（多边形+圆柱体+球体）创建复合刚体：（1）排列要用于组成复合刚体的对象。 （2）选择所有对象。 （3）从“组”菜单上，选择“成组”。 选择的对象现在成为新的组父对象的子对象。可以将此父对象添加到刚体集合中。选择复合刚体后，选择“Group”“Open”。 若要编辑复合刚体的属性，请选择父对象（虚拟对象）并转至“Utility”的“Properties”卷展栏或打开“Rigid Body Properties”对话框。当组父对象的“Mass”或“Simulation Geometry”值为基本体属性时，不能对其进行编辑。三、实例讲解制作打保龄球动画1、建立场景：建立保龄球与跑道2、设置动画：设置刚体动画效果3、环境效果：调整环境、光线、曝光等4、渲染合成：添加材质效果举例说明（从钢笔到滚下山坡的巨石）演示说明“Mass”的有效值应大于或等于 0.0。引用不同数值进行测试（为获得真实的结果，可使用0.0和1.0 之间的值。不大于5.0的数值都可以接受的）可使用0.0到1.0之间的值引用实例使学生直观理解有利区分（讲练结合引导学生独立完成）制作时需要先给球设置加速度10分钟15分钟10分钟15分钟35分钟总结拓展本课讲解了Rea