這幾天把物理模擬框架移植到maya之中了。
maya程式設計有一點比較關鍵，就是要讓自己的程式邏輯適應maya的節點求值機制。在物理模擬中，往往需要進行時間積分，對此我的解決辦法是，寫乙個節點rigsimulator，存放模擬的狀態資料（例如: 位置、速度、加速度、過去模擬的結果），再寫乙個mel命令rigsimulate，讓指定的節點進行求值。模擬的主迴圈是乙個mel 指令碼，偽**如下
int $t = 0;節點的屬性如下:for ($t = $begtime; $t < $begtime + $length; $t++)
rigged mesh為受到引數控制的網格
mesh transform為網格變換矩陣
rig parameter為控制網格變形的引數，是乙個陣列
節點的屬性編輯器面板如下:
用法是先設定好物理引數，點initialize，然後設定模擬的長度，點simulate開始模擬，模擬過程中可以按esc退出。
前兩個引數控制四面體網格化的精細程度。
young modulus 為楊氏模量，與模型硬度有關。
nu是不用軸向變形的影響程度。
density是密度。
step time為每步的時間間隔，初始設定為1/24秒。
節點進行模擬時，需要獲得給定引數下的網格形狀。具體的做法是先設定rig parameter，然後讀取rigged mesh，此時maya便會對節點求值，返回乙個被引數控制的網格。
模擬後的結果存在節點內部，一旦節點的draw函式被呼叫，節點會首先根據當前幀查詢對應的模擬結果，再顯示出來。
下圖顯示乙個體網格化之後的圓柱體。
我給這個圓柱體加了乙個平移動畫，以及乙個彎曲變形器。希望做出圓柱體移動的時候彎曲的效果。
節點求值網路如下:
這個是原來節點的動畫
這個是模擬之後的動畫。
最後說一點，就是模擬過程中按esc退出功能的實現。這個功能雖然不是核心功能，但是卻對程式除錯帶來方便。下面貼出**:
global proc execsimulator(string $nodename)估計有人會說「你這個只用maya也能做到啊」，沒錯，而且這個外掛程式現在還不完善。// 模擬結束，不再顯示進度條，同時滑鼠指標回覆正常
progressbar -edit -endprogress $gmainprogressbar;
}
其實，下一步還有功能要實現，例如給某些自由引數一些指導，而不是讓它們完全自由。我把**移植到maya的目的是在實現這些下一步的功能時，有個方便除錯的平台（其中乙個好處就是，不用自己實現maya的各種變形器）。
當前的問題，以及下一步的改進有如下幾點:
1. 發現多個控制引數的時候模擬結果存在問題。不知道是不是雅可比矩陣的導數算錯了的緣故。下一步需要檢查。
2. 不能處理有洞的網格，估計自相交的也不行。
3. 暫時只支援corotational模型，不支援其他本構模型，例如neohookean。
4. 沒有使用bfgs演算法。
5. rig space physics文中提及的硬度控制、反向運動學沒有實現。
6. 把模擬出來的引數轉成動畫曲線，這一步估計用mel可以完成。
接下來幾天可能要轉向python、lua學習了。等這兩個任務搞定了，再接著完成這些改進，到時候可以考慮嘗試在maya用python程式設計。
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