このチュートリアルに従ってプロジェクトに協力したい場合は、作業ファイルのパッケージに"C4D_R14_Aerodynamik_start.c4d"というドキュメントが含まれています。
紙片はパラメトリックなプレーンオブジェクトで、ダイナミクスによる変形に十分な分割を持っています。側面がよく見え、シーンが少し色鮮やかになるように、紙は二色使いのテクスチャが施されています。
グリッドカバーは2つのアトムアレイからなるプレーンオブジェクトで構成されています。衝突をより正確に計算するために、ここでは異なる2つのオブジェクトを使用しています。床は床オブジェクトとしてではなく、ポリゴンオブジェクトとして実行され、シャフト用の床の穴、またポリゴンオブジェクトが作成されました。
ダイナミック特性の装備
排気口のグリッドカバーから始めましょう。前述のように、紙とグリッドの衝突はここで異なるオブジェクトとダイナミクスボディタグを使用して制御します。このため、オブジェクトマネージャーで両方のアトムアレイを選択し、右クリックまたはメニュータグ>シミュレーションタグを介して、ダイナミクスボディタグを衝突オブジェクトとして割り当てます。
両方のダイナミクスボディタグをオブジェクトマネージャーで選択して、2つのタグの設定を1度に行います。 ダイナミクスダイアログのダイナミクスページでは、デフォルト設定を維持します。
ダイアログの衝突ページでは、グリッドに2つの独立したオブジェクトを使用しているため、Formを自動設定のままにしておきます。衝突する紙は滑るのを防ぐため、摩擦値を80％に増やします。
次に床に進みます。床のポリゴンオブジェクトもオブジェクトマネージャーを介して右クリックまたはタグ>シミュレーションタグメニューを介してダイナミクスボディタグが衝突オブジェクトとして割り当てられます。
床のダイナミクスボディタグでも、ダイナミクスページのデフォルト設定を使用します。
ダイアログの衝突ページでは、摩擦を調整する必要があります。床に落ちる紙片が遠くに滑らないように、摩擦値を150％に増やします。
最後に、上からパーティクルシステムを使用してたくさんの紙片が落下する紙片に移ります。その動的特性については後で取り組みます。したがって、オブジェクトマネージャーの右クリックまたはタグ>シミュレーションタグメニューを介して、ダイナミクスボディタグをソフトボディとして割り当てます。
ソフトボディタグが選択されると、ダイアログのダイナミクスページで重要なパラメータがすでに設定されています。また、リニア速度閾値を多少引き上げて、床に落ちた紙片が適切な時間後に静止するようにしています。
ダイアログの衝突ページでは、形状として動くメッシュを選択します。これにより、正確な衝突計算が保証されます。
弾力性を5%に減らし、地面やグリッドに既にある摩擦値とよく合います。密度を使用して、後でパーティクルシステムを通じて何度も地面に落下する紙片の質量を設定します。このシミュレーションに非常に軽い飛行体であることを伝えるため、カスタム密度を設定し、値を2にします。
設定ダイアログの力の設定では、このチュートリアルのためにいくつかの重要なパラメータについて学びます - 空力です。紙のシートが風にさらされるときには、空気抵抗を低い5%に設定します。
逆に、風が吹いたときにペーパーをすぐに起こせるようにするため、持ち上げには70%程度のサポートが必要です。 両面のオプションは、紙の表面だけでなく、裏面も攻撃面として認識および扱うことを確認しています。
ペーパーシートがペーパーとしての特性を持てるように、柔軟な、曲げやすいボディとしてソフトボディオブジェクトとして設定されています。設定ダイアログのソフトボディの設定では、詳細な特性を定義します。
余分な計算の回数を抑えるために、まず正確なソルバーをソフトボディエリアで無効にします。計算ミスが発生した場合は、後から修正することができます。
次は、紙の特性についてです。構造バネは素材の硬さを提供するため、300の比較的高い値を設定し、50%の減衰を設定します。新しく登場したバージョン14の超過変形のための弾性限界は、800%の設定を遅くします。
これにより、地面に落ちたペーパーがすぐにしわくちゃにならないようにします。ペーパーが単に折りたたまれないようにするために、せん断バネの値を100に増やします。
ペーパー自体は曲げに対してあまり耐性を持っていないので、この値は比較的低くなります。ここでも弾性限界を使用しますが、こちらは少し低めに設定しています。ペーパーがしわくちゃであることを許容するためです。
形状保存により、変形したソフトボディオブジェクトが元の状態に戻ろうとする努力の度合いを決定します。ペーパーからはそれほど抵抗は期待されないため、硬さの非常に低い値で十分です。
弾性限界を再び高く設定し、一度その限界を超えると、ペーパーが簡単に変形したままになることを確認します。
落下するペーパーシートのパーティクルシステムの構築
このパラメータマラソンの後、すべての関連するオブジェクトにダイナミック特性が付与されました。今度は、ペーパーシートを生成して地面に散らかすパーティクルシステムについて考えます。
そのために、シーン内からエミッターを取得して、シミュレート>パーティクルシステムメニューからシーンに配置します。
ペーパーシートをパーティクルとして使用できるように、エミッターにそのオブジェクトをサブオブジェクトとして配置します。 Y座標値を使用してパーティクルエミッターを約300cm上に配置し、その位置を通気口のすぐ上に配置します。
エミッターオブジェクトの設定ダイアログでは、パーティクルの設定を通じてパーティクルの発生を制御します。 ソフトボディオブジェクトであるため、繁殖率が高すぎないようにしてください。小規模な繁殖率（私の場合は10）でも、大量のペーパーが堆積します。
アニメーションが500枚目で終了し、そのときにすべてのシートが地面に散乱しているようにするために、パーティクルの生成を400枚目で終了させます。
速度と最大180°の回転のバリエーションにより、パーティクルの放出が自然に見えます。 オブジェクト表示オプションは、エディタとレンダリング時に実際にペーパーシートが落下することを保証します。
設定ダイアログのエミッターの設定では、エミッターのサイズを調整します。指定されたサイズは、シーンと通気口を十分に紙で埋めるのに十分です。
これで、エディタで再生ボタンをクリックして、通気口にズームインすることで最終的にテストできるようになりました。紙のシートが上から落下し、予想通りグリッドカバーや地面と衝突します。
通気口からの空気流の組み込み
これまでには、空力効果はあまり見られていませんが、すぐに、通気口から出る空気流をシミュレーションに組み込むと状況が変わります。シーンにSimulate> Particle SystemメニューからWindパーティクルモディファイヤを取得します。
通気口からの空気流を取り入れるために、ポジションは原点にあり、Pitching Angle W.P.で風を90°回転させてY軸方向に向かって上を向いていることを確認します。
風オブジェクトの設定ダイアログでは、オブジェクトページに風速や乱気流のパラメータがあります。私たちはまもなく風速をランダムに制御しますので、ここでは最初のテストのために50mに設定します。 乱気流による渦巻きは歓迎ですが（つまり、風は格子を通り抜けます）、特に重要なのは、私たちの紙の葉に空気力学的風のモードをアクティブにすることができることです。
検知ページでは、落下形状として球を選択します。この形状は角を完全に埋めていませんが、これは私たちの意図通りであり、現実の状況により近く、紙が格子の上に広がるための少しのスペースを提供しています。
丸い球形は、高速旋回する葉が修飾子のエッジに沿って滞在し、無関心に浮かぶのを防ぎます。 削減率を10％に設定し、削減関数ではInv.二乗オプションを選択します。
エアフローのXPressoによる制御
XPresso回路を使用して、エアダクトに突風を突然発生させることができます。そうすることで、何らかのパラメータをアニメーション化する必要はありません。
その後、時間調整ノブを150番の画像に合わせて、Windオブジェクトをオンにして有効化パラメータのキーフレームを取得します。
この小さなパラメータアニメーションでは、他に何もすることはありません。 Windオブジェクトのプロペラは、今や150番のフレームまで停止しており、その後動き始めます。
ダイナミクスの設定を確認する
このチュートリアルを実行するために出発シーンを使用している場合、ここで実際に変更が必要ないはずです。 プロジェクト設定の中のいくつかのパラメータは、ダイナミクスソルバーがエラーを回避するのに役立ちます。
ダイナミクス設定の一般部分では、重力と密度がグローバルに支配されていることを確認する必要があります。 空気密度は空気力学シミュレーションにとって重要です。
エキスパートエリアでは、スケーリングを下げてダイナミクスソルバーをサポートすることができます。 主に20 cm x 30 cmの紙片を扱っているため、5 cmの値がダイナミクスエンジンに対するサイズ理解をより良くします。
最終的に完成したシミュレーションを全体的に実行し、レンダリングすることができます。 風によって繰り返し上昇させられる格子に集められた紙片は、空気力学によって常に巻き上げられます...
...最終的には、格子の風よけエリアにしかとどまることができます。
