Ha ugyanazon a projekten lépésről lépésre szeretnétek dolgozni ezen a tutorialon, a Munkafájlok csomagban megtaláljátok a "PSD_C4D_R14_Aerodynamik_start.c4d" nevű dokumentumot, ami alkalmazkodási alapnak szolgál nekünk.
A papírlap egy egyszerű parametrikus síkobjektum, amely rendelkezik a Dinamika szerinti deformációhoz elegendő szegmentálással. Hogy jól látható legyen az oldalprofil és a jelenet még színesebb legyen, a papírt két színnel textúráztam.
A Rácsfedél két Atom-Array-ból áll, két síkobjektum alapján. Ahhoz, hogy a katasztrófák pontosabban kiszámíthatóak legyenek, itt két különböző objektummal dolgozunk. A Föld nem Föld objektumként került kialakításra, hanem sokszögpályaként, hogy létrejöhessen egy lyuk a földben a légtelenítő számára, amely szintén sokszögpálya objektum.
Felszerelés dinamikus tulajdonságokkal
Kezdjük a légcsatorna rácsvédőjével. Ahogy már említettem, a papír Kollízióit a ráccsal itt két eltérő objektummal és Dinamika Test címkével kezeljük. Ehhez kijelöljük a két Atom Arrayt az Objektumkezelőben és jobb gombbal a kontextusmenüben vagy a Tags>Szimulációs-címkék menüponton keresztül a test pálya címkét mint kollíziós objektumot rendeljük hozzá.
Mindkét Dinamika Test címkét kijelöljük az Objektumkezelőben, hogy a beállításokat egy lépésben mindkét címke esetén beállíthassuk. A Dinamika oldalán az Beállítások dialógusablakban a gyári beállításokat használjuk.
A címkézés oldalán az Beállítások dialógusablakban az Automatikus formátumot hagyjuk meg a kollízióhoz, mivel két különböző objektumot használunk a rácsnál. Az súrlódási értéket 80%-ra emeljük, hogy csak nagyon keveset csússzanak el a földre hulló papírlapok.
Folytassuk a földdel. A Föld Polygon objektje egy test címkét is kap az Objektumkezelőben, a kontextusmenüben jobb gombbal vagy a Tags>Szimulációs-címkék menüponton keresztül, mint kollíziós objektum.
A Föld Dinamika Test címkéjéhez is megőrizhetjük a gyári beállításokat a Dinamika oldalán a Beállítások dialógusablakban anélkül, hogy bármit is módosítanánk.
A címkézés oldalán az Beállítások dialógusablakban csak az ütközési súrlódást kell az igényeinkhez igazítani. Hogy a földre eső papírlapok ne csússzanak túl messzire, 150%-ra emeljük a súrlódási értéket.
Végül elérkezünk a papírlaphoz, amit később egy Partikrendszerről szórunk le többször fentről. Először azonban foglalkoznunk kell a dinamikus tulajdonságaival. Ezért jobb gombbal az Objektumkezelőben vagy a Tags>Szimulációs-címkék menüponton keresztül, egy Dinamika Test címkét mint Lágy test objektumot rendelünk hozzá.
A Lágytest címke kiválasztásával az alapvető paraméterek már be vannak állítva az dinamika oldalán a Beállítások dialógusablakban. Ezenkívül emeljük tovább az lineáris sebességszint-küszöböt, hogy az idő múlásával a talajon elhelyezett papírlapok nyugodtak legyenek.
A címkézés oldalán az Beállítások dialógusablakban a Forma résznél a Mozgó hálózat opciót választjuk ki. Ezzel biztosított az ütközés pontos kiszámítása.
A Rugalmas értéket 5%-ra csökkentjük; végtére is azt szeretnénk, hogy a papírlap a talajon vagy a rácsnál való felérkezés után ne ugorjon fel. A 50%-os súrlódás jól illeszkedik a rácsnál vagy a talajnál már lévő súrlódási értékekhez.
A Sűrűség segítségével a Testadatok oldalán meghatározzuk a papírlap tömegét, amely később a Partikrendszer segítségével többször a földre esik. A szimulációnak jelezni kell, hogy ez egy nagyon könnyű repülő táska, tehát az Egyéni sűrűség opcióra állítunk és egy kis értéket, mint 2-t adunk meg.
A beállítások ablak Energia oldalán néhány döntő paraméterre térünk át ebben a bemutatóban - az Aerodinamikára. Mivel papírleveleinknek nagyon kevés ellenállásuk van repülés közben és a környezet széllökéseivel szemben, az Légellenállás értékét alacsony 5%-ra állítjuk.
Azért, hogy a levelek akár könnyű szélben is fel tudjanak egyenesedni és emelkedni, az Emeléshez támogató értéket kb. 70%-ra állítjuk. A Kétoldalas opció biztosítja, hogy ne csak a papír Felső oldalát, hanem az Alsó oldalát is támadó felületként ismerje fel.
Azért, hogy a papírlevegőnk papírként viselkedjen, azt Lágyszövet-Objektumként, azaz rugalmas, hajlékony testként hozzuk létre. A beállítások ablak Lágyszövet oldalán meghatározzuk az alapvető tulajdonságokat.
Hogy ne növeljük feleslegesen a számítási időt, először a Lágyszövet területen kikapcsoljuk a pontos szolvert. Ha hibaszámítások merülnének fel, még mindig korrigálhatunk itt.
Rándulás-rugók értékét 100-ra emeljük.
A Elastikus határt ismét magasabban állítjuk be, hogy ha egyszer átlépte ezt a határt, akkor a papír egyszerűen deformálva maradjon.
A részecskerendszer felépítése a lehulló papírlevelekhez
Ezen paramétermaraton következtében az összes releváns objektumot elláttuk dinamikus tulajdonságokkal. Most azonban foglalkozunk azokkal a Részecskerendszerrel, amelyek a papírleveleket előállítják és a földre hullatják.
Hogy a papírlevegő mint Részecske funkcionálhasson, az Emitterben alsó objektként helyezzük el. A Y-koordináta-értékhez kb. 300 cm-rel emeljük fel a Részecskeoveret; a pozíció közvetlenül a szellőzőnyílás felett már megfelelő.
A Emitter-Objektum beállításainál a Részecske oldalon irányítjuk a részecskék kiáramlását. Ne használjunk túl nagy születési arányokat, mivel itt Lágyszövet-Objektumokról van szó. De ne aggódjunk, még a véltelenül kicsi Születési arányokkal (mint a 10-em) is rengeteg papírt lehet felhalmozni.
A Emitter oldalán a beállítások ablakban szabályozzuk az Emitter méretét. A megadott méret elegendő a jelenet és a szellőzőnyílás megfelelő kitöltéséhez papírral.
Ezt most végre letesztelhetjük, ha rákattintunk az Elindítás gombra és az Editorban ismét valamit közelebb hozunk a szellőzőnyíláshoz. A papírlevelek felülről esnek, és úgy ütköznek, ahogyan szeretnénk, a Rácsfedéllel és a Földdel.
A légtömeg beépítése a szellőzőnyílásból
Eddig egy aerodinamikai hatással nem láttunk túl sokat; ez azonban rögtön megváltozik, amikor egy szellőzőnyílásból kilépő légtömeget beépítjük a szimulációba. Ehhez hozzunk létre a Szél részleget az Emitterből> Szimuláció> Részecskerendszer menüből a jelenetünkbe.
Mivel a légtömegnek a szellőzőnyílásból kell kilépnie, a Pozíció az Eredet helyzetén van, ami már helyes. Azonban a szél Pitching szög W.P-jét 90°-kal kell megfordítani, hogy a légtömeg Y-irányban felfele mutasson.
A Szél objektum beállításainak párbeszédpaneljén az Objekt oldalon találhatóak a Szélerősség és Turbulenciák paraméterei. Hamarosan a szélsebességet véletlen határozza meg, ezért először 50 méterre állítjuk be az első tesztekhez. A Turbulenciák által okozott sziszifuszi helyzet még elfogadható (végül is a szél a rácsokon át fúj), de különösen fontos, hogy az aerodinamikai szél üzemmódot bekapcsoljuk, ami hatással lehet a papírlapjaink aerodinamikai tulajdonságaira.
A Felhasználói oldalon a Gömb alakot választjuk a felhasználói alakzatnak. Ez az alakzat ugyan nem tölti ki teljesen a sarkokat, de ez jelen esetben éppen megfelelő, közelebb áll a valós helyzethez, és egy kis teret biztosít a papírnak a rácson való elterüléshez.
A kerek gömb alak arra is jó, hogy a nagyobb széléstekkel rendelkező lapok ne maradjanak "fent" a módosító élén és érdetlenül lebegjenek. Az Alkalmazkodást 10%-ra állítjuk, és az Alkalmazkodás funkciója esetén az Inv. négyzetes lehetőséget választjuk.
Egy kattintás az elindítógombra bemutatja, hogyan befolyásolja a kiáramló szél a lehulló papírlapokat. Azonban a légszögméret jelenleg még mindig túl egyenletes.
Légáram vezérlése XPresso-val
Egy kis XPresso áramkörrel segítünk a légszárny hirtelen szélrohamoknak, anélkül hogy paramétereket animálnánk.
Ehhez egy olyan XPresso-kifejezésre van szükségünk, amelyet ésszerűen hozzárendelünk a Szél objektumhoz mint hordozóhoz. Az Kifejezés a Kontextusmenüből jobb egérkattintással érhető el a CINEMA 4D címkéken belül, vagy a Címkék>CINEMA 4D címkék menüben az Objektum-kezelőben.
Megnyitjuk az XPresso-szerkesztőt, ha kétszer kattintunk a XPresso-kifejezés ikonjára az Objektum-kezelőben, hogy ott felépítsük kis áramkörünket. Ahhoz, hogy beszélhessünk a Szél objektummal, az XPresso-szerkesztőben szükségünk van rá. Ezért egyszerűen húzzuk át az Objektum-kezelőből az Szél objektumot az XPresso-szerkesztőbe.
A Szél-csomóponthoz a kék bemeneti kapcsolódási gombon a Szélsebesség paramétert választjuk a Objektum tulajdonságok menüből, hogy azt használjuk a beviteli portként.
A generált Szélsebességet egyrészt egy előre definiált értéktartományban kell alkalmazni, másrészt nem lehet használhatatlan értékugrásokat mutatni, hanem mindig növekednie és csökkenie kell. Ezekre az igényekre kitűnően alkalmazható a Noise-csomópont, amelyet a Kontextusmenüből jobb egérkattintással hozunk be az XPresso-szerkesztőbe.
A Ausgangsport az Ütemváltozó csomópontjánál már rendelkezésre áll a Noise-port Aegérrel húzva összekötjuk a Noise-port-ot a Szélsebesség bemeneti portjával a Szél objektum-csomópontnál.
A Szélsebesség paramétere most egy Noise-textúrával van vezérelve. Ezt a textúrát és feldolgozását a Noise-csomópont beállító párbeszédablakán keresztül szabályozhatjuk.
Az Éterelek lehetővé teszi a hullámos turbulencia kiválasztását, és az Abszolút értékek opció letiltása az ánegative értékeket is engedélyezi. A Méret paraméterrel skálázzuk a zajt, hogy sima átmeneteket biztosítsunk. A Frekvencia segítségével szabályozzuk a zaj változásainak gyakoriságát az időben.
Egy viszonylag alacsony, 0,5 érték biztosítja, hogy a szélrohamok ne kövessék gyorsan egymást. Az Amplitúdó megszorozza a Noise-eredményt a Noise-értékkel, amely átadásra kerül. Itt 150 egységértéket állítunk be a jelentős kitörések érdekében. Az Indítóérték 0-val a szélgépünk szélcsenddel kezdődik.
A Szél objektum beállításainak párbeszédpaneljén az XPresso által vezérelt szélsebesség a paraméterdoboz megváltozásával érvényesül. Ha a lejátszógombra kattintunk, jól láthatjuk, hogyan változik az Szélsebesség értéke az idő múlásával - és az Szerkesztőben is láthatjuk a zaj alapú rotorforgását a Szélmodifikátorral.
Képvezérelt Szél objektum aktiválás
Hogy a papírlapoknak idő legyen leülni és összegyűlni a rácsra, a Szél objektumot csak a 150. képen kapcsoljuk be. Ezt egy kis paraméteranimációval érjük el.
Ezután a Időszabályozót beállítjuk a 150. képre, majd rögzítünk egy Kulcspontot az Aktiválási paraméterhez a bekapcsolt Szél Objektum esetén.
Ezen a kis paraméter-animációnál nincs más teendő. A Szél Objektum lapátjai most a 149. képig állnak, majd csak a 150. képtől kezdenek elmozdulni.
Dinamikai Beállítások ellenőrzése
Ha az eredeti beállításokat a tutoriál elkészítéséhez használtátok, akkor vélhetően nem kell semmilyen változtatás. A Projekt Beállításokban a Dinamikus oldalon található néhány paraméter segít a Dinamikai Szimulációnak a hibák elkerülésében.
A Dinamikai Beállítások általános részében csak meg kell győződnünk róla, hogy a Gravitáció és a Sűrűség globális uralkodik. Az aerodinamikai szimulációhoz lényeges a Levegősűrűség paraméter.
A Szakértői területen lecsökkenthetjük a Dinamikai Szimulátor skálázását. Főleg 20 cm x 30 cm-es papírlapokkal dolgunk van, amelyek deformálódnak és pontosan ütköznek egymással. Egy 5 cm-es érték jobban segít a Méretérzékelésben a Dinamikai Motor számára.
Most már végignézhetjük és renderelhetjük a kész szimulációt. Több szélrohamnak köszönhetően a rácsra gyűjtött papírlapok állandóan föl-felcsapódnak a Aerodinamika hatására…
… és végül csak a rácsra védett területeken tudnak megtartani.
