Työkirjasta löydät valmistellun kohtauksen nimeltään "PSD_C4D_R12_Dyn_SoftBodies_Start.c4d", joka koostuu spiraalimaisesta liukumäestä ja kolmesta värikkäästä kuutio-objektista, jotka haluamme vapauttaa liukumäkeen.
Kohtauksen rakenne
Käynnistysskenessä Dynaamisista ei vielä ole mitään näkyvissä. Jotta voimme kuitenkin paremmin ymmärtää tämän käynnistyksen rakennetta, tarkastelemme elementtejä ja niiden rakennetta Objektinhallinnassa. Aluksi huomataan, että parametriset kuutio-objektit ovat ryhmänä HyperNURBS-häkissä.
Kun kytkemme hetkeksi pois HyperNURBS-häkistä syntyneen jaottelun ja tarkastelemme kuutio-objektien objektin ominaisuuksia, huomaamme, että kuution jaottelu ja pyöristys ovat melko minimalistisia.
Tällä tavalla säädämme Soft Body -simulaation laskentavaatimusta alemmaksi...
...ja samalla pienennämme sallivan HyperNURBS-häkin avulla taiteilijavien ja epämiellyttävien vääristymien riskiä pehmeiden kehojen pinnoilla. Jo jaotteluarvo 1 HyperNURBS-häkissä riittää tekemään objektista riittävän tasaisen.
Liukumäki toteutetaan Sweep-NURBS-generaattorilla. Käyränä käytetään u-muotoista käyräobjektia, jonka reunat on pyöristetty Kantentuonnin avulla.
Koska Sweep-NURBS-objekti ohjaa käyrää sen Z-akselin suuntaisesti, käyrän akseliasento on vastaavasti XY-tasossa.
Käyrään kolmiulotteisen muodon tuo käyrä, joka ohjataan rullakäyrän avulla. Tämän tehtävän hoitaa parametrinen spiraaliobjekti objektityökaluista. Liukumäen spiraalin ulkonäköä voit muuttaa milloin tahansa säätämällä rulla-käyristimen asetuksia.
Jollekin on voinut ilmaantua korkeat jaotteluarvot spiraaliselle käyrälle edellisessä vaiheessa; alla on syy tähän korkeaan lukuun. Riittämätöntä määrää jaotteluja seuraa epäpyöreä spiraali. Asetusvalinta Sweep-NURBS-objektissa on tärkeää, että Samansuuntaiset siirrot valinta poistetaan käytöstä.
Päällipinnan puolelle Sweep-NURBS-objektissa on taustalle asetettu päällipinta lievällä pyöristyksellä; tässä tapauksessa Kontuuria ei tarvitse pysyä . Etenkin liukumäen yläpään voimakkaassa käyryydessä nämä parametrit auttavat välttämään ei-toivottuja vääristymiä.
Dynaamiikan järjestelmän rakenne kollisioniobjekteilla
Tietysti tässä opetusohjelmassa ei työskennellä pelkästään pehmeiden kehojen objektien kanssa. Pehmeät kehon kuutiot törmäävät toisiinsa, mutta erityisesti liukumäki ja maa-objekti pitää ottaa mukaan kollisionsobjekteina simulointiin.
Aloitetaan maa-objektista valitsemalla se ja lisäämällä sille kolliosobjektin käyttäen komentoa Luo kollisionsobjekti valikossa Simulaatio>Dynaamiikka. Dynaamiikan kehote-tagi asetetaan kollisionsobjektiksi.
Asennusdialogissa Dynaamiikan kehote-tagille meidän täytyy hieman säätää vain kimmoisuutta ja kitkaa. Korkea kimmoisuus 80% mahdollistaa sen, että putoavat kuutiot pomppaavat hieman ylöspäin osuttuaan maahan, kun taas 80%:n kitkavero pitää kuutiot suurelta osin paikallaan, koska ne eivät saa liukua pois.
Liukumäki tarvitsee myös Dynaamiikan kehote-tagi kollisionsobjektina, jotta kuutiot törmäävät ja liukuvat spiraalimaisesti alaspäin. Koska kollisionsobjektilla ei ole omaa dynaamisia ominaisuuksia, joita käytettäisiin simulaatiossa, liukumäki voi leijua ilman ylimääräisiä kiinnikkeitä missä tahansa asettamassamme kohtaa.
Dynaamiikan kehote-tagin asetusdialogissa liukumäelle määritämme ensin liukumäen muodon yksityiskohtaisempaa kollisiota varten. Jotta liukumäen pinnat ja reunat otetaan huomioon tarkasti kollisionlaskelmissa, valitsemme muodoksi Staattinen verkko. Tämä asetus on melko laskettu, mutta muulla tavalla liukumäkeä ei voida toteuttaa kollisioon.
Joustavuus- ja kitkaverot voivat periaatteessa olla vakioarvoilla. Jos haluat tehdä radasta liukkaamman, voit laskea kitkaveroa hieman.
Peikon pehmytkappaleen määritelmä
Meiltä puuttuvat enää vain Würfel-objektit, jotta simulaation osallistujat olisivat täydellisiä. Antaaksemme Dynamics-ominaisuuksia pehmeille ja joustaville objekteille, meidän täytyy antaa niille Dynamics Body -tunniste Soft Body -ominaisuutena. Kyseisen komennon löydämme taas valikosta Simulation>Dynamics.
Jotta kaikki kolme Würfel-objektia saavat tällaisen tunnisteen määritettynä, valitsemme ensin kaikki kolme Würfel-objektia Objektinhallinnassa.
Kun kaikilla kolmella Würfel-objektilla on Dynamics Body -tunniste Soft Body -ominaisuutena, voimme valita kaikki kolme tunnistetta Objektinhallinnassa ja määrittää yhteiset parametrit kaikille kolmelle Würfelille Asetusikkunan kautta.
Samaan konserniin kuuluu, että Soft Bodys pääasiassa eroavat Rigid Bodys vain niiden omalla "Soft Body" -alueella. Täältä löytyvät erityisominaisuuksistaan vastaavat ominaisuudet, joiden avulla objekti muuttuu Soft Body-objektiksi.
Dynaamisen osion puolella tärkeintä on varmistaa, että dynaamisen simulaation käynnistys tapahtuu välittömästi; muut parametrit eivät tarvitse muutoksia.
Myös collision- ja massa-asetukset voidaan asettaa yhteisesti kaikille kolmelle Würfel-objektille. Tämä mahdollistaa erilaisten Soft Body-ominaisuuksien vaikutusten paremman arvioinnin myöhemmin. Kolmiulotteiselle törmäykselle on riittävää käyttää automaattista tunnistusta kolliision muodosta oletusarvoisilla kimmoisuus- ja kitka-arvoilla.
massoilla, vakioarvoinen maailman tiheys riittää massan laskemiseen.
Kuten jo mainittu, pehmeiden ja joustavien Soft Bodyn ominaisuudet vastaavat parametrit ovat koottu Soft Body-sivulle. Kaikilla Würfel-objekteilla on yhteinen asetus Monikulmiot/Linjat, koska niiden kanssa työskennellään parametrisilla objekteilla eikä säännöllisistä Klooneista koostuvia objektikokonaisuuksia haluta varustaa Soft Bodynä.
Jousi- ja Muodonmuutospintaa parametreja. Lisäkokeiluja Karttojen, erilaisten Vaimennusten ja Paineen avulla ei tietenkään estetä.
Aloitetaan ensimmäisellä kolmesta Würfelista. Koska tällä Würfelilla on korkea Rakennearvo, se pyrkii voimakkaasti pitämään muotonsa. Myös Würfelin taittuminen estetään korkealla leikkausarvolla. Sallimme Würfelin taipua eniten elastisesti arvon 60 avulla Jäykkyysarvona kohdassa Formbewahrung.
Alla olevassa kuvassa näkyy juuri määritelty oranssi Würfel suoraan törmäyksen jälkeen maahan.
Violetin Würfelin odotetaan käyttäytyvän erittäin pehmeänä ja elastisena päinvastoin. Näin ollen Rakenne-, Leikkaus- ja taivutusarvot ovat alhaisia. Erityisesti pieni biegungswert tekee Würfelista miltei vanukasmaisen. Jotta Würfel kuitenkin palaisi aina alkuperäiseen muotoon, annamme sille ainakin pienen Jäykkyysarvon 5:
Alla olevassa kuvassa näkyy vääristynyt violetti Würfel punaisen Würfelin pomppiessa.
Punaisen Würfelin Soft Body-ominaisuudet ovat suunnilleen kahden muun Würfelin välissä. Se toimii kyllä joustavasti, mutta kiitos yleisen suuremman Jäykkyyden, palatsee nopeasti alkuperäiseen tilaansa. Tämän mahdollistaa myös lisääntynyt arvo Vaimennukselle. Mitä korkeampi tämä arvo on, sitä nopeammin alkuperäiseen tilaan pyritään.
Alla olevassa kuvassa näkyy punainen Würfel suoraan törmäyksen jälkeen maahan …
… ja tämä kuva, muutamia kuvia myöhemmin, kuinka nopeasti Würfel palaa alkuperäiseen muotoonsa.
Peitellen elastisuussimulaation testaamista
Aloitusskenaarioon toimitetussa työtiedostossa olen sijoittanut kolme kuutiomaista objektia noin yhden kuution etäisyydelle toisistaan, jotta pehmeäbody-kuutiot voisivat törmätä toisiinsa.
Halutessaan voi tietysti käyttää myös suurempia tai pienempiä etäisyyksiä ja tarkkailla, mitä tapahtuu.
Ennen simulaation käynnistämistä tarkastellaan nopeasti CINEMA 4D:n Dynaamiset asetukset Asiakirja-asetuksissa. Kuutiomaisten objektien koko sopii melko hyvin asetettuun Skaalausarvoon sekä Törmäystoleranssiin, joten muutosten tekeminen ei välttämättä ole tarpeen.
Kun simulaatio käynnistyy, kaksi kuutiota törmäävät toisiinsa. Violetti kuutio murskaantuu melkein keltaisen kuution vuoksi, joka saa pienen Jousivoiman. Punainen kuutio sen sijaan ponnahtaa nopeasti ylös korkeamman Muodonmuutosvoiman ja -vaimennuksen ansiosta törmäyksen jälkeen.
Silti kaikki kolme kuutiota selviävät törmäyksestä ilman vaurioita.
Törmätessään violettiin kuutioon keltainen kuutio ei menetä paljon Energiaa Vaimennuksen tai Hierinnän vuoksi, vaan hyppää yhden tason alemmaksi radalle.
Kun värikkäät kuutiot liukuvat alaspäin ja pyörivät parhaansa mukaan, pehmeäbody-objektien Puristuma- ja Leikkausominaisuudet voidaan arvioida hyvin. Violetti kuutio esimerkiksi liukuu melko helposti alaspäin korkean Liu'unnan ansiosta.
Kireämpi punainen kuutio liikkuu tosin huomattavasti "kulmikkaammin", mutta selviää tiellä lyhyemmässä ajassa ja pysyy lähellä keltaista kuutiota, joka alussa vähän lyhensi matkaa.
Radassa olevan maaliobjektin korkea Hierontavoima varmistaa, että nousevat kuutio-objektit eivät hyppää liian kauas, vaan pysyvät lähellä ja voivat törmätä toisiinsa edelleen.
Tässä oli lyhyt johdanto CINEMA 4D:n julkaisun 12 Pehmeän bodyn dynamiikkaan. Päätteeksi kutsun kokeilemaan tällä perustalla ja tutkimaan erilaisten Jousienlajien ja -kovuuksien sekä Muodonmuutoksen- ja Vaimennusparametrien tai myös Paineen ja Massan vaikutuksia.
