小球节奏弹跳，Blender刚体物体系统教学
小球节奏弹跳，Blender刚体物体系统教学
前不久，有UP主制作了一个小球伴随音乐节奏，沿着各种挡板反复弹跳的视频，而且挡板还会随着小球的碰撞发出各种光效，看上去非常有趣。那么这种效果我们能在Blender里复现吗？答案是肯定的！而且不需要太多复杂的技巧，只需要熟练掌握刚体物理系统，外加一点点耐心就能实现。
制作小球弹跳效果
首先是制作挡板和小球，本期教程使用的挡板就是由一个梯形立方体作为主体，外加一个柱体作为轴，然后小球就是最简单的经纬球，对两者进行适当缩放后应用缩放，再把小球的高度拉高一些，这就完成了最基本的场景搭建工作。
接下来为小球添加刚体物理系统，并设定为“活动项”，将碰撞形状设定为“球形”，这样Blender在计算物理系统时会默认以球体进行计算，可以节约一点算力。同时还需要把表面响应的摩擦降低到0，并将弹跳力大幅增加到0.9，如此一来小球就会变得很有弹性，可以跳得更高，方便我们进行后续的操作。
挡板也需要添加刚体物理系统，但类型要设置为“被动”，这样它就会固定在位置上而不会像“活动项”那样受重力等外力影响，而且因为我们采用了异型设计，所以需要把碰撞形状改成“网格”，此时Blender会用挡板的真实网格形状来进行物理计算，因为我们的模型设计很简单，所以也不需要太多算力就能实现目的。
图1
最后我们在“属性”面板里找到“场景”属性菜单里的“刚体世界环境”，在这里我们可以设定刚体物理的运行速度和计算精度，如图1 所示进行设置即可，我们后续还会不断调整“每帧子步数”和“解算器迭代次数”来进行微调。
然后我们就可以从第一帧开始播放视频了，当小球随重力落下碰到挡板时会弹起，我们需要调整挡板的旋转角度，让小球按照我们希望的方向进行反弹，原理类似于打乒乓球，而且因为是节奏弹跳，所以还需要先准备一首乐曲，最好是用钢琴等敲击乐器弹奏的曲子，节奏也不要太快，免得制作的时候手忙脚乱。
图2
如图2所示，在序列编辑器菜单中选择“添加”“声音”，把我们准备好的音频导入到场景中，拖动音频位置将关键帧对齐，然后我们就可以针对乐器的每一个音符进行节奏设计了。先让小球在第一个音符的时间点接触到第一个挡板，然后小球弹跳，接着我们复制一个挡板，放到适当的位置，让小球在第二个音符位置正好与第二个挡板接触，后来的操作都以此类推，记得我们每一次复制挡板后，在小球还未触及之前，可以在“刚体世界环境”中选择“计算至帧”，这样就不用每一次都从头跑音频了，省时省力。
当然，这个过程可能会比较枯燥，有时候甚至会出现问题，比如小球弹跳的方向可能出现了偏移，这时候就需要调整挡板的旋转角度和“刚体世界环境”的“每帧子步数”和“解算器迭代次数”，在反复调整的过程中找到正确的效果，完成后可以得到如图3这样的一组挡板。
图3
设计挡板旋转和发光效果
在刚体物理系统数据烘焙完成后，为了保证后续的操作不受影响，我们可以将小球的运动轨迹直接转换成关键帧，选中小球，在3D视图顶部菜单里选择“物体”-“刚体”-“烘焙到关键帧”，这个操作会自动删除小球的刚体物理活动项效果，所以挡板的刚体效果我们也可以一并手动删除，这样做可以降低算力负担。
图4
我们此时可以给每个挡板都做上旋转效果，只要让它在和小球碰撞那一刻处于正确的旋转位置即可，这样就可以得到更加生动的场景视觉观感了，具体操作如图4所示，在碰撞的那一帧先打上关键帧，然后往回拖动时间轴，重新赋予挡板另一个旋转值，这样它就能在碰撞之前不停旋转，直到完成碰撞，记住要把所有的挡板都进行相同的设计。
图5
实现挡板旋转效果后，我们来做碰撞时产生的光效，首先为挡板的梯形主体和柱体分别添加不同的材质，光效主要集中在梯形主体上，我们需要如图5所示，为它添加一个同心圆式的水波纹发光效果，主要的思路是利用纹理坐标连接矢量计算的“长度”，再通过“乘后再加”控制区域范围，并用颜色渐变来调整光效的具体颜色和发光强度，最后连接“原理化BSDF”进行输出。完成设计后需要在碰撞前后为“乘后再加”的加法添加关键帧，让它可以呈现出碰撞就产生波纹光效的目的。
不过，每个挡板都需要一个独立的材质来进行控制，所以就得一个个去调整“乘后再加”的关键帧位置，虽然相对来说比较麻烦，但却是最直观的方法了，而且第一个挡板效果做好之后，其他的就只需要在时间轴整体拖动关键帧位置即可，操作步骤也并不繁琐。
图6
最后就是设计一下运镜，如果想发短视频平台，就需要再简单设计一下背景，比如把挡板都放在一面镜子前，再导入环境纹理，并将输出图像调整成竖屏，比如1080×1920，配合镜头景深效果，就能如图6所示那样，输出一条很不错的小球节奏跳动视频了。
输出时记得打包选择音频效果。当然，如果担心Blender渲染时死机，也可以选择按图片格式逐帧输出，后期再结合Premiere Pro等视频剪辑工具来合成图像序列并导入音频，效果也一样有保证。