Στο αρχείο εργασίας "PSD_C4D_R12_Dyn_SoftBodies_Start.c4d" θα βρείτε την προετοιμασμένη σκηνή, η οποία αποτελείται από μια σπειροειδή ράμπα και τρία πολύχρωμα κυβικά αντικείμενα, τα οποία θέλουμε να απελευθερώσουμε στη ράμπα.
Δομή της Σκηνής
Δεν είναι ακόμη ορατά τα Δυναμικά στην αρχική σκηνή. Για να μπορέσουμε όμως να κατανοήσουμε καλύτερα τη δομή αυτής της αρχικής σύνθεσης, ας δούμε σύντομα τα στοιχεία και τη δομή τους στον Διαχειριστή Αντικειμένων. Κατ' αρχήν, παρατηρούμε ότι τα παραμετρικά κυβικά αντικείμενα βρίσκονται ως ομάδα μέσα σε μια κλουβίστικη HyperNURBS κατασκευή.
Αν απενεργοποιήσουμε προσωρινά την Διαίρεση που δημιουργεί η κλουβίστικη HyperNURBS κατασκευή και δούμε τις Ιδιότητες Αντικειμένου των κυβικών αντικειμένων, αναγνωρίζουμε ότι η Διαίρεση και η Λοξοποίηση του κύβου είναι αρκετά μινιμαλιστικά.
Από τη μία, έτσι διατηρούμε χαμηλότερο τον υπολογιστικό φόρτο για την προσομοίωση Soft Body…
… από την άλλη, με την ανοχήτικη κλουβίστικη HyperNURBS κατασκευή μειώνουμε τον κίνδυνο εμφάνισης αρτερφακτών ή ασχημών παραμορφωμένων Soft Body επιφανειών. Μια διαίρεση του 1 στη κλουβίστικη HyperNURBS κατασκευή είναι αρκετή για να κάνει το αντικείμενο αρκετά λείο στα γύρω σημεία.
Η ράμπα υλοποιείται μέσω ενός Γεννήτορα Sweep-NURBS. Ως Περίγραμμα Ελιαίου χρησιμοποιείται ένα u-σχήμα Αντικείμενο Καμπύλης, των πλευρών του οποίου στρογγυλεύτηκαν ελαφρά με το Εργαλείο Ράσπας.
Επειδή το Αντικείμενο Γεννήτορα Sweep-NURBS ακολουθεί το Περίγραμμα Eλιαίου κατά μήκος του άξονα Z του, η κατεύθυνση του Περιγράμματος Ελιαίου είναι ανάλογη στο επίπεδο XY.
Το Περίγραμμα Ελιαίου αποκτά την τρισδιάστατη μορφή του όταν ακολουθείται από ένα Αντίζευγματα Καμπύλης. Αυτή την εργασία αναλαμβάνει ένα παραμετρικό Helix-Αντικείμενο από την παλέτα των Βασικών Αντικειμένων Καμπύλης. Το σχήμα της σπείρας της ράμπας μπορεί να αλλαχθεί ανά πάσα στιγμή μέσω των παραμέτρων που αντιστοιχούν στο Helix-Spline.
Όσοι παρατήρησαν στο προηγούμενο βήμα την υψηλή διαίρεση του Helix-Spline, θα έχουν σύντομα την εξήγηση στην υψηλή αριθμητική τιμή. Αν δεν υπάρχουν αρκετές Διαιρέσεις διαθέσιμες, η σπείρα της ράμπας δεν είναι στρογγυλεμένη, αλλά έχει αιχμηρές γωνίες. Είναι σημαντικό στον διάλογο ρύθμισης του Αντιζεύγματα NURBS-Αντικείμενου να απενεργοποιηθεί η επιλογή της Παράλληλης Μετατόπισης.
Στο τμήμα Επιφάνειας Κατασκευής του Αντίζευγματα NURBS-Αντικείμενου υπάρχει μια Επιφάνεια Δείματος με ελαφριά Λοξίο; σε αυτή την περίπτωση δεν είναι απαραίτητο να διατηρηθεί το Περίγραμμα. Ειδικά στο κορυφαίο άκρο της ράμπας με την έντονα κυρτή καμπύλη, αυτοί οι παράμετροι βοηθούν στην αποφυγή μη επιθυμητών παραμορφώσεων.
Δομή του Συστήματος Δυναμικών με τα Αντικείμενα Σύγκρουσης
Φυσικά, σε αυτό το οδηγό δεν θα δουλέψουμε μόνο με Αντικείμενα Soft Body. Τα μαλακά κυβικά θα εκτροχιαστούν μεταξύ τους, αλλά ιδιαίτερα η ράμπα και το Boden-Objekt πρέπει να λάβουν μέρος στην προσομοίωση ως Αντικείμενα Σύγκρουσης.
Ας ξεκινήσουμε με το Boden-Objekt, επιλέγοντάς το και αναθέτοντας του ένα Ετικέτα Dynamics Body ως Αντικείμενο Σύγκρουσης μέσω της εντολής Δημιουργία Αντικειμένου Σύγκρουσης από το μενού Προσομοίωση>Δυναμικά.
Στον διάλογο ρύθμισης της Ετικέτας Dynamics Body αρκεί να προσαρμόσουμε λίγο την Ελαστικότητα και τη Τριβή. Η υψηλή Ελαστικότητα του 80% επιτρέπει στα κυβικά αντικείμενα να αναπηδούν λίγο μετά την πρόσκρουση στο έδαφος, ενώ η τιμή της Τριβής του 80% κρατά τα κυβικά σχεδόν στη θέση τους, αφού δεν πρέπει να ξεγλιστρήσουν εύκολα.
Ακόμη, η ράμπα χρειάζεται μια Ετικέτα Dynamics Body ως Αντικείμενο Σύγκρουσης, ώστε οι κύβοι να μπορούν να προσκρούσουν και να κατευθυνθούν καταληκτικά προς τα κάτω με σπειροειδή κίνηση. Επειδή ένα Αντικείμενο Σύγκρουσης δεν έχει δικές του δυναμικές ιδιότητες που λαμβάνουν
Ορισμός των μαλακών κύβων σώματος
Τώρα μας λείπουν μόνο τα αντικείμενα κύβων για να ολοκληρωθούν οι συμμετέχοντες στην προσομοίωση. Για να προσθέσουμε μαλακές και ελαστικές ιδιότητες σε ένα αντικείμενο στη Δυναμική, πρέπει να του αναθέσουμε μια ετικέτα σώματος Δυναμικής ως μαλακό σώμα. Την σχετική εντολή τη βρίσκουμε ξανά στο μενού Προσομοίωση>Δυναμική.
Για να ανατεθούν αυτή η ετικέτα σε όλους τους τρεις κύβους, απλά επιλέγουμε προαπό όλα τα τρεις αντικείμενα κύβους στον Διαχειριστή Αντικειμένων.
Μετά από την ανάθεση της ετικέτας σώματος Δυναμικής ως μαλακό σώμα σε όλα τα τρία αντικείμενα κύβους, μπορούμε να επιλέξουμε τις τρεις ετικέτες στον Διαχειριστή Αντικειμένων και να ορίσουμε τις ίδιες παραμέτρους για όλους τους τρεις κύβους μέσω του παραθύρου ρυθμίσεων.
Σημειώνουμε ότι τα μαλακά σώματα βασίζονται ουσιαστικά στον δικό τους τομέα "Μαλακό Σώμα" σε αντίθεση με τα Σκληρά Σώματα. Εδώ βρίσκονται λοιπόν οι ειδικές ιδιότητες μέσω των οποίων το αντικείμενο γίνεται Αντικείμενο μαλακού σώματος.
Στη σελίδα Δυναμικής βεβαιωνόμαστε κυρίως ότι η ενεργοποίηση της δυναμικής προσομοίωσης αρχίζει αμέσως, δεν χρειάζεται να αλλάξουμε τις υπόλοιπες παραμέτρους.
Μπορούμε επίσης να ορίσουμε τις ρυθμίσεις σύγκρουσης και μάζας για όλα τα τρία αντικείμενα κύβους κοινόχρηστα. Αυτό έχει το πλεονέκτημα ώστε να μπορούμε να αξιολογήσουμε καλύτερα τις επιπτώσεις των διαφορετικών ιδιοτήτων μαλακού σώματος αργότερα. Για τη σύγκρουση αρκεί η αυτόματη αναγνώριση της μορφής σύγκρουσης στις προεπιλεγμένες τιμές για την ελαστικότητα και τη τριβή.
Δεδομένου ότι στην προσομοίωσή μας δεν συγκρούονται σώματα με διαφορετικές μάζες, η προεπιλεγμένη ρύθμιση της πυκνότητας κόσμου για τον υπολογισμό της μάζας μας είναι αρκετή.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι παράμετροι που ευθύνονται για τις μαλακές ή ελαστικές ιδιότητες των μαλακών σωμάτων συγκεντρώνονται στη σελίδα Μαλακών Σωμάτων. Το κοινό χαρακτηριστικό για όλα τα αντικείμενα κύβους είναι η ρύθμιση Πολυγώνων/Γραμμών, αφού ασχολούμαστε με παραμετρικά αντικείμενα και δεν θέλουμε να εξοπλίσουμε αντικείμενα που αποτελούνται από κλώνους ως μαλακά σώματα.
Όπως φαίνεται από τις εξαφανισμένες παραμέτρους, ασχολούμαστε κυρίως σε αυτό το εγχειρίδιο με τις παραμέτρους για ελατήρια και συντήρηση μορφής. Φυσικά, δεν υπάρχει κανένα εμπόδιο σε επιπλέον πειράματα με χάρτες, διαφορετικές αποσβέσεις και πίεση.
Ας ξεκινήσουμε με τον πρώτο από τους τρεις κύβους. Αυτός ο κύβος θα προσπαθήσει εντονότερα να διατηρήσει το σχήμα του λόγω της υψηλής τιμής δομικού του. Επίσης, η αντίσταση στην κάμψη θα είναι μεγάλη λόγω της υψηλής τιμής παραμόρφωσης. Με την τιμή σκλήρυνσης στην ενότητα συντήρηση μορφής δίνουμε στον κύβο την ιδιότητα πόσο αντιστέκεται σε μια παραμόρφωση.
Η παρακάτω εικόνα δείχνει τον προηγουμένως ορισμένο πορτοκαλί κύβο κατά την άμεση σύγκρουσή του με το έδαφος.
Ο μωβ κύβος πρέπει να εμφανίζεται αντίθετα πολύ μαλακός και ελαστικός. Οι τιμές του δομικού, παραμόρφωσης και κάμψης είναι χαμηλές αντίστοιχα. Κυρίως η χαμηλή τιμή κάμψης θα κάνει τον κύβο να δείχνει σαν πουτιγκάλι. Για να εξασφαλίσουμε ότι ο κύβος θα επαναφέρεται στην αρχική μορφή του, του δίνουμε τουλάχιστον μια χαμηλή τιμή σκλήρυνσης της τάξης του 5.
Η παρακάτω εικόνα δείχνει τον παραμορφωμένο μωβ κύβο μετά την αναπήδηση από τον κόκκινο κύβο.
Οι μαλακές ιδιότητες του κόκκινου κύβου βρίσκονται περίπου μέσα ανάμεσα στους δύο άλλους κύβους. Επομένως θα είναι αρκετά ελαστικός, αλλά λόγω της μεγαλύτερης γενικής σκληρότητας θα επανέρχεται πολύ γρήγορα στην αρχική του κατάσταση. Σε αυτόν συμβάλλει επίσης η αυξημένη τιμή της απόσβεσης. Όσο πιο υψηλή είναι αυτή η τιμή, τόσο πιο γρήγορα επιδιώκεται η αρχική κατάσταση.
Η παρακάτω εικόνα δείχνει τον κόκκινο κύβο κατά την άμεση σύγκρουσή του με το έδαφος...
Δοκιμή της μοντελοποίησης μαλακού σώματος
Στην αρχική σκηνή που παρέχεται ως αρχείο εργασίας, τοποθέτησα τα τρία κύβου-αντικείμενα με περίπου ένα κύβο απόσταση μεταξύ τους, έτσι ώστε οι κύβοι μαλακού σώματος να έχουν ευκαιρία να συγκρουστούν μεταξύ τους.
Όποιος ενδιαφέρεται μπορεί φυσικά να χρησιμοποιήσει και μεγαλύτερες ή μικρότερες αποστάσεις και να παρατηρήσει τι συμβαίνει.
Πριν πατήσουμε το κουμπί αναπαραγωγής, ας ρίξουμε μια ματιά στις ρυθμίσεις δυναμικής κάτω από τις Προεπιλογές εγγράφου του CINEMA 4D. Το μέγεθος των κύβων-αντικειμένων ταιριάζει αρκετά καλά με την καθορισμένη τιμή κλιμάκωσης καθώς και με τη τιμή ανοχής σύγκρουσης, οπότε δεν είναι απαραίτητο να γίνουν αλλαγές εδώ.
Αμέσως μετά την έναρξη της προσομοίωσης, συγκρούονται μεταξύ τους δύο από τους κύβους. Ο μοβ κύβος σχεδόν συντριβή από τον κίτρινο κύβο λόγω της χαμηλής αντίστασης ελατηρίου. Ο κόκκινος κύβος, χάρη στη μεγαλύτερη διατήρηση μορφής και αποσβεστική σχεδόν αμέσως μετά τη σύγκρουση ξανασηκώθηκε.
Παρόλα αυτά, όλοι οι τρεις κύβοι αντέχουν την απομόλυνση λόγω σύγκρουσης. 
Κατά τη σύγκρουση με τον μοβ κύβο, ο κίτρινος κύβος χάνει λίγη ενέργεια μέσω αποσβεστικής και τριβής και πηδά σε ένα επίπεδο κάτω στην πίστα.
Καθώς οι πολύχρωμοι κύβοι γλιστρούν προς τα κάτω και προσπαθούν να γίνουν σφαίρες, μπορούν να εκτιμήσουν καλά τις ιδιότητες κάμψης- και κοπής των αντικειμένων μαλακού σώματος. Για παράδειγμα, στον μοβ κύβο είναι σχετικά εύκολο να γλιστρήσει κάτω λόγω της υψηλής ευλυγισίας του.
Ο πιο σφικτός κόκκινος κύβος κινείται μεν πολύ "μεγαλοφώνως", αλλά τον δρόμο τον κάνει σε μικρότερο χρονικό διάστημα και παραμένει πιστά στα ίχνη του κίτρινου κύβου, ο οποίος αρχικά είχε κόψει δρόμο.
Η υψηλή τιμή τριβής του αντικειμένου του εδάφους εξασφαλίζει ότι τα αναδυόμενα κύβο-αντικείμενα δεν πηγαίνουν πολύ μακριά, αλλά παραμένουν κοντά για να μπορούν να συγκρουστούν μεταξύ τους.
Μέχρι εδώ μια μικρή εισαγωγή στην Δυναμοκίνηση του Μαλακού Σώματος του CINEMA 4D Έκδοση 12. Ως τελικό σχόλιο, μπορώ μόνο να σας προσκαλέσω να εξερευνήσετε με αυτήν τη βάση, για να μάθετε τις επιπτώσεις των διαφορετικών τύπων ελατηρίου και σκληρότητας ή των παραμέτρων διατήρησης μορφής και αποσβέσεως ή ακόμα και την επίδραση της πίεσης και της μάζας.
