В работния файл "PSD_C4D_R12_Dyn_SoftBodies_Start.c4d" ще намерите подготвената сцена, състояща се от спираловидна пързалка и три цветни кубчета-обекти, които искаме да пуснем по пързалката.
Структура на сцената
В началната сцена все още не се виждат динамичните обекти. За да можем по-добре да разберем структурата на тази начална формация, ще разгледаме бързо елементите и техния вид в Мениджъра на обекти. Първо, забелязваме, че параметричните кубчета-обекти са вградени в група в HyperNURBS-кейдж.
Когато изключим за момент подразбиращата детализация, породена от HyperNURBS-кейдж, и разгледаме свойствата на обектите на кубчетата, установяваме, че сегментацията и закръглянето на кубчето са доволно минималистични.
Това позволява да намалим преработката, необходима за симулацията на меко тяло…
… и освен това, чрез толерантния HyperNURBS-кейдж намаляваме риска от артефакти или некрасиво изкривени мекотелесни повърхности. Една детализация на 1 за HyperNURBS-кейджа е достатъчна, за да изравни обекта достатъчно гладко.
Пързалката е реализирана чрез Sweep-NURBS-генератор. Като контурен сплайн служи U-образен сплайн-обект, чиито ръбове за закръгляне са леко оскосени с фасетен инструмент.
Тъй като Sweep-NURBS-обектът води контурния сплайн по неговата З-ос, насочването на оста на контурния сплайн се намира в ХУ-плоскостта.
Формата на контурния сплайн придобива тримерната си форма, като се подводи по релсов сплайн. Тази задача се изпълнява от параметричен хеликс-обект от набора на основните сплайн-обекти. Можете по всяко време да промените визията на спирала на пързалката чрез параметрите, свързани с Хеликс-сплайна.
Тези, които са забелязали в предходния стъпка високото детайлиране на Хеликс-сплайна, ще разберат причината за високия брой отделения. Ако няма достатъчно отдели на разположение, спиралата на пързалката не е закръглена, а екстремно остър контур. В диалоговия прозорец на Sweep-NURBS-обекта е важно да е деактивирана опцията Паралелно отместване.
На горната повърхност на Sweep-NURBS-обекта е прикрепена повърхност с лека закръгленост; не е необходимо да се запази контурът. Тези параметри помагат в избягването на нежелани изкривявания, особено при горния край на пързалката със силна кривизна.
Структура на динамиката със колизионни обекти
Разбира се, в този урок не работим само с мекотелесни обекти. Въпреки че меките кубчета ще се сблъскват помежду си, все пак трябва особено пързалката и подовия обект да участват като колизионни обекти в симулацията.
Започваме с подовия обект, като му зададем таг за динамично тяло като колизионен обект чрез командата Създаване на колизионен обект от меню Симулация>Динамика.
В диалоговия прозорец на тага за динамично тяло трябва просто да настроим малко еластичността и триенето. Високата еластичност от 80% позволява на кубчетата, след сблъсъка с пода, да отскочат нагоре, докато стойността на триенето от 80% ги задържа предимно на място, защото не бихме искали те просто да се пропързалят.
Също така, пързалката изисква таг за динамично тяло като колизионен обект, ако искаме кубчетата да се сблъскат и да пътуват в спирала надолу. Понеже колизионен обект няма собствени динамични свойства, които да се използват в симулацията, пързалката може да плува без допълнително закрепване в сцената, където и да я поставим.
В диалоговия прозорец на тага за динамично тяло за пързалката първоначално задаваме формата на пързалката за колизия. За да се вземат под внимание повърхнините и ръбовете на пързалката от изчисляването за колизия, избираме Статичен мрежов модел като форма. Този избор е сравнително изчислително интензивен, но иначе пързалката няма да може да се реализира като колизионна форма.
Стойностите за еластичност и триене в принцип могат да останат на стандартния режим. Тези, които желаят да направят пързалката по-плъзгава, могат да намалят стойността на триенето още малко.
Дефиниция на меките тяла на кубчета
Сега ни липсват само обектите кубчета, за да имаме пълната гама от участници в симулацията. За да оборудваме обект с динамични и еластични свойства в Dynamics, трябва да му определим таг за динамично тяло като меко тяло. Съответната команда отново я намираме в меню Симулация>Dynamics.
За да определим такъв таг към всички три кубчета, просто селектираме първо всички три кубчета-обекти в Обектен мениджър.
След като всички три кубчета-обекти разполагат с таг за динамично тяло като меко тяло, можем да селектираме трите тага в Обектен мениджър, за да дефинираме еднаквите параметри едновременно за всички три кубчета чрез диалоговия прозорец за настройки.
Бързо разбираме, че меките тела са основно отличителни предимно по своя собствен сектор "Меко тяло" от твърдите тела. Тук се намират специалните свойства, чрез които обектът става тяло с меко тяло.
На страната на Dynamics се уверяваме преди всичко, че стартирането на динамичната симулация незабавно започва, останалите параметри не е нужно да променяме.
Можем също да зададем общи настройки за колизии и маса за всички три кубчета-обекти. Това има предимството, че по-късно можем по-лесно да оценим ефектите от различните меки телесни свойства. За колизията достатъчна е автоматичната детекция на формата за стандартни стойности за еластичност и триене.
При нашата симулация не е необходимо да стигаме до сблъсъци между тела с различни маси, затова ни е достатъчно стандартното настройване на гъстотата на света за изчисляване на масата.
Както вече споменахме, параметрите, отговарящи за меките или еластични свойства на меките тела, се намират в събрания набор на параметри на страницата за меко тяло. За всички кубчета-обекти е общо зададено Полигони/Линии, тъй като имаме дело с параметрични обекти и не искаме да облечем обектни структури от клонове като меко тяло.
Както могат да се видят от скритите параметри, в този урок се занимаваме предимно с параметрите за пружини и запазване на формата. Наред с това, разбира се, нищо не пречи на допълнителни експерименти с карти, различни задържания и налягане.
Започваме с първото от трите кубчета. Този куб ще се стреми към запазване на формата си поради високата си стойност на структурата. Сгъването на куба се предотвратява от високата стойност на изкривяването. Чрез стойността на извиване от 60 позволяваме на куба по-лесно да се изкриви еластично.
Чрез стойността на твърдост в секцията запазване на формата придаваме на куба свойството на съпротива на деформация.
Долната снимка показва оранжевия куб, който беше директно ударен върху пода.
Лилавият куб, от друга страна, трябва да се държи много меко и еластично. Следователно стойностите за структура, изкривяване и извиване са изключително ниски. Особено ниската стойност на извиване ще направи куба почти подобен на пудинг. За да може кубът все пак винаги да се връща към оригиналната форма, му даваме поне ниска стойност на твърдост от 5.
Долната снимка показва изкривения лилав куб след отскока си от червения куб.
Меките телесни свойства на червения куб се намират относително по средата на двете други кубчета. Той ще се държи доста еластично, но благодарение на по-голямата обща твърдост много бързо ще се върне в началното си състояние. Към това спомага и по-високата стойност за задържане, която има. Колкото по-голяма е тази стойност, толкова по-бързо ще се постигне началното състояние.
Долната снимка показва червения куб при директен удар върху пода …
… и тази снимка, няколко картини по-нататък, как бързо кубът се връща към своята оригинална форма.
Тестване на симулацията на меките тела
В стартовата сцена, която е прикачена като работен файл, поставих трите кубчета с разстояние от един към друг, за да имат мяките кубчета възможност да се блъскат помежду си.
Който желае, може да използва по-големи или по-малки разстояния и да наблюдава какво се случва.
Преди да натиснем бутона за стартиране, нека погледнем на Динамичните настройки в Предпочитанията за документа на CINEMA 4D. Размерът на кубчетата се съответства много добре на зададената стойност за скалиране и колизионната толерантност, така че тук не е необходимо да се правят промени.
Веднага след стартиране на симулацията, две от кубчетата се блъскат помежду си. Лилавото кубче бива почти изцапано от жълтото кубче поради неговата ниска еластичност, докато червеното кубче се завръща бързо след удара, благодарение на по-голямото си запазване на формата и демпинга.
Въпреки това, всички три кубчета оцеляват деформацията, предизвикана от удар или сблъсък, без щети.
При сблъсъка с лилавото кубче, жълтото кубче губи малко енергия чрез демпинга или триенето и се премества едно ниво надолу по пътя.
Докато цветните кубчета се плъзгат надолу и се опитват да се закачат, може да се оцени извиващият се и разсеквачния характер на мяките телесни обекти. Например, за лилавото кубче е по-лесно да се закачи надолу поради неговата висока гъвкавост.
По-стегнатото червено кубче се движи по-"углообразно", но постига пътя си по-бързо и държи близо до себе си жълтото кубче, което първоначално беше изоставено.
Високата стойност на триенето на основния обект гарантира, че идващите кубчета не се отдалечават твърде много, а остават близо, за да могат отново да се сблъскат един с друг.
Това беше едно кратко въведение в Динамиката на меките тела на CINEMA 4D Release 12. На последно място бих искал да ви поканя да експериментирате с тази основа, за да разберете ефектите от различните видове пружини и твърдости както и параметрите за запазване на формата и демпинга, или за да научите влиянието на налягането и масата.
