このチュートリアルの結果を手に入れるためには、関連ビデオをご覧いただくのが最適です。
作業ファイル PSD_C4D_R12_Dyn_Motor_Auto_Start.c4d には、シーンの主要な要素がすでに準備されており、ダイナミクスを使用した作業を直ちに開始できます。小さなおもちゃの車両の拡張から始めるため、シーンの邪魔な要素は一時的に オブジェクトマネージャー のランプスイッチを使って非表示にされます。
シーンの構築
シーンの構成を短く見てみましょう。車両のほかに、後での障害物として 球状オブジェクト、HyperNURBS-オブジェクトに組み込まれたランドスケープオブジェクト、さらにシーンの環境と照明のための地面、空およびライトオブジェクトがあります。
車両の構築をできるだけ簡単かつ理解しやすくするため、車両はボディと4つのタイヤだけで構成されています。合計4つのパイプオブジェクトがタイヤとして機能し、正のX方向に整列し、車両に対応する位置に配置されます。
後でコネクタやモーターを組み込む際に、各タイヤにはポジションが略称として割り当てられています（vl = 前左）。
ボディは、スプラインからExtrude-NURBSオブジェクトを生成します。もちろん、別の車両やボディを使用することもできますが、後でのコネクタやDynamics Body-Tagによる適切な組み込みが重要です。
Extrude-NURBSオブジェクトの設定ダイアログには、車両の幅が設定されています。これはX方向の移動とExtrusionによって求められます。さらに、ボディのエッジの丸みは、自然で現実的な見た目を実現します。
HyperNURBSオブジェクトの中には、車両のオフロード走行用に有用な地形を提供するランドスケープオブジェクトが含まれています。HyperNURBSサブディビジョンにより、ランドスケープのセグメンテーションを節約し、同時に過度に角の立った地形を回避できます。
地形を走行中にもう少しアクションが欲しいので、いくつかの障害物を組み込みます。私の場合、50 cmの半径を持つ簡単な球オブジェクトがあり、後でMoGraphを使用して地形やランドスケープオブジェクトにランダムに配置されます。
コネクタとモーターを使った車両の構築
Dynamicsボディタグの設定ダイアログで、直ちにトリガーを車にも開始するようにします。
衝突サイドでは、車両のヒエラルキーを考慮する必要があります。これによって、車体が正しく認識される可能性があります。これを行うために、複合衝突形でヒエラルキーを設定し、形状としては最適に凸状の殻または動くメッシュを選択します。
その他の衝突特性はそのままで良いです。最終的に、車両は基本的に4つの車輪に立っており、必ずしも転倒する必要はありません。
車両の重心には望む軸が確実に使用されるようにするために、質量側に移動する必要があります。
ここで、独自の重心オプションを有効にし - ただし、定義された軸から逸脱したくないので、X、Y、およびZオフセット値を0のままにします。
アニメーションを開始すると、車両は単に崩壊します。これはさほど意外ではありません、なぜならば、我々はただ単に5つのDynamics Bodysを定義しただけで、構造的なつながりについてCINEMA 4Dは（まだ）何も知らないからです。
これをコネクタで変えます。これにより、車輪を車両に取り付け、車輪の回転を可能にし、同時に地形を通る際の適切なサスペンションを実現します。
「シミュレーション＞ダイナミクス」メニューから最初のコネクタを取得します。
各車輪には個別のコネクタが割り当てられます。まず、左前輪から始め、新しく作成されたコネクタに適切な名前を付けます。コネクタが車輪の位置を引き継ぐようにするには、「機能」メニューから取得ツールを有効にし、前部左輪をオブジェクトフィールドにドラッグアンドドロップします。
「割り当てボタン」をクリックした後、コネクタは指定された車輪と同じ位置に配置されます。
同様の方法で、次のコネクタを作成します。今回は右前輪用です。このコネクタにも、関連する車輪の位置を取得コマンドを使って割り当てます。
後輪を進める前に、前輪のコネクタを正しく整えます。それには、コネクタを選択し、黄色いヒンジ部分で回転角度を属性マネージャで外側に向けて回転させます。右前輪には90°、左前輪には-90°の角度が必要です。
同じ手順を使って、後輪のコネクタを正しい位置に配置し、適切な回転を設定します。下の図は、上から見た状態で設置された4つのコネクタが表示されています。
コネクタが選択されていない場合でも表示されるようにするために、コネクタ設定ダイアログの表示側で、常に表示オプションを有効にします。コネクタのサイズを少し小さくすると、車両により適合します。
これで、コネクタに正しい機能を指定します。最終的に、車軸ばねを持ち、車両にヒンジを持たせたくないわけです。これはオブジェクトサイドで行います。ここで、4つのコネクタに車軸ばねタイプを設定します。
まだコネクタが4つ選択されています。次に、4つの車軸ばねに対して設定できる次のオプションをすべて設定します。最初にコネクタのバインディングオブジェクトとして、NullオブジェクトAutoをオブジェクトAフィールドにドラッグアンドドロップします。
ばねの硬さには値20を、ばねの返還速度であるダンパ力には20%の値を選択します。
Y方向の下限と上限を20 cmずつオフセットして、車両がこれらの限界に達する可能性は低いですが、シーン全体がより整理されます。
今度は、各コネクタまたは車軸ばねについて対応します。変更する必要のある唯一のアイテムは、各コネクタについてのバインディング用の第二オブジェクトです。それには、各コネクタに対応する車輪をオブジェクトBフィールドにドラッグアンドドロップします。
すべての4つのコネクターおよびサスペンションを設定したら、それらを車両のオブジェクト階層に統合します。それらを車輪の近くに"車"という親オブジェクトの中に配置します。
私たちのおもちゃの車には、自律的な移動を可能にする駆動装置がまだ必要です。オールホイールドライブが理想的ですが、この例では前輪のみにモーターを駆動することにします。個々の車輪への力の伝達が物理的に正しく行われるため、2つのモーターを使用します。
シーンに最初のモーターをシミュレーション>ダイナミクスメニューから追加します。
コネクターと同様に、駆動される車輪に合わせてモーターを命名します。ここではモーターが左前輪を駆動することになります。
機能メニューからの適用ツールを使用して、モーターに車輪の位置を割り当てます。クリック後アサインボタンで、モーターは適切な位置に配置され、方向を調整する必要があります。
この設定は、座標ページの属性マネージャーを使用して行います。左に90°回転させて、モーターの黄色い方向が車輪の回転方向と一致するようにします。
モーターは、その設定ダイアログ内のオブジェクトフィールドによってバインドされます。この場合、前の左の車輪をオブジェクトAフィールドにドラッグアンドドロップします。モーターには、目標回転角速度400°とトルク50が与えられます。
同様の手順で、もう1つのモーターを右前輪を駆動するために追加します。適切に命名し、関連する車輪の位置を再び適用ツールでモーターに割り当てます。
2番目のモーターも属性マネージャーを使用して正しい方向に回転させ、今回は前右の車輪をオブジェクトAとして割り当てます。
2つ目のモーターも目標回転角速度やトルクパラメータが同じになります。
これで、車両に正しく駆動装置が組み込まれました。エディターがシミュレーション中も見やすいように、モーターを車両オブジェクト階層のサブオブジェクトとして追加することをお勧めします。
おもちゃの車を最終的に走らせる前に、車がシンプルに落ちないように、しっかりとした地面が必要です。
最初のテストと後のサブオブジェクトとして、衝突オブジェクトに地面オブジェクトを指定します。これにより、シミュレーション>ダイナミクスメニューで対応するダイナミクスボディタグを地面オブジェクトに割り当てます。
通常の衝突オブジェクトと同様に、設定ダイアログは非常に簡潔です。主に興味を持つのは摩擦値です。車輪が速やかにグリップし、適切に加速できるように、摩擦値を100%に設定します。
再生ボタンを押すと、おもちゃの車がすでに自立走行します。後で車に小さな操作を追加しますが、今は地形についてまず対処します。
DynamicsおよびMoGraph要素を使用したシーンの拡張
パラメトリックオブジェクトとして、オブジェクトマネージャー上で無効になっているため、ランドスケープオブジェクトが使用されるようになります。地面オブジェクトと同様に、まず地形を衝突オブジェクトとして定義する必要があります。シミュレーション>ダイナミクスメニューを使用して、上位のHyperNURBSオブジェクトに衝突オブジェクトとしてのダイナミクスボディタグを割り当てます。
この衝突オブジェクトでも、設定ダイアログの衝突サイドが特に重要です。後で車が表面のすべての段差を認識できるよう、スタティックメッシュを衝突形状として必要とします。地面オブジェクトと同様に、摩擦値を100%に設定します。
私たちの車がどのように地形で運転できるかをすぐにテストしましょう。そのためには、ますますAuto-GruppeをZ-KoordinateでAttribute-Manageで3000 cmに移動させます。そのようにして、車は走行方向に準備ができ、勢いをつけて地形に向かうことができます。
再生ボタンをクリックすると、おもちゃの車が丘陵地帯に向かって勇敢に進む様子を見ることができます。シーンをさらに面白くするために、さらに障害物を配置します。
障害物の出発点はすでに球体オブジェクトの形でできています。後でクローンされた球が車に立ちふさがるだけでなく、押し返されるようにするためには、それらをRigid Bodyとして定義する必要があります。基本的に、どちらのバリアントでもかまいません。ただし、最初のバリアントを選択すると、各クローン形式に独自の動的な特性を付与できるため、柔軟性が高くなります。
したがって、球体オブジェクトに必要なDynamics Body-TagをRigid Bodyとして割り当てます。通常通り、Simulation>Dynamicsメニューにあります。
球にダイナミック特性を付与しましたので、それを地形に配置できます。MoGraphメニューからKlon-Objektを使用します。
オブジェクトマネージャを使用して、クローン-オブジェクトをクローンとして球体-オブジェクトに割り当てます。球のクローンは、球の中心を参照点としているため、球の半分が地形に埋まることになります。
これを防ぐために、球を上方に半径分移動させるには、設定ダイアログのTransformation-Seiteでオフセットを設定するオプションがあります。球をZ-Richtungで50 cm移動させます。すなわち、球の半径です。
クローンの複製と分布の実際の設定は、設定ダイアログのObject-Seiteで行います。
まず、Objectモードを選択します。最終的には、クローンの分布にLandscaping-Objectを使用したいので。このLandscaping-ObjectをObjectフィールドにドラッグして配置します。
クローンの分布は、オブジェクトの表面上で行われるべきです。そして数は自由に決定できます。車が不要なほど多くの球とぶつからないようにするため、最大80個程度がお勧めです。
ここでは、地形に完全に不規則に配置される球を示した現在のレンダリングが表示されていますが、すべてが同じ方向を向いています。しかし、ランダムエフェクタを使用することで、この小さな問題をすばやく解決できます。
クローン-オブジェクトにランダムエフェクタを素早く割り当てるために、オブジェクトマネージャでクローン-オブジェクトを選択してから、MoGraph>エフェクタメニューからランダムエフェクタを取得します。
エフェクタの設定ダイアログで、パラメーターページで変換パラメーターを見つけます。球は単にすべての軸を回転する必要があるため、変更された角度パラメーターだけで済みます。異なる種類の回転を提供するために、それぞれ90°の角度が十分です。
テストレンダリングにより、これによりZufalls-Effektorによって球が地形にランダムに配置されることがわかります。
今度は、障害物にもおもちゃの車を出してみましょう。将来的には、衝突が増えることを考慮する必要があるため、障害物のサイズやスケーリングに応じて、ドキュメント設定の下のダイナミクス設定を見てみることをおすすめします。
ボールやタイヤ、おもちゃの車のサイズが指定されたスケーリングに非常に近いか、衝突許容値とよくマッチしているため、この例では調整は必要ありません。
スタート直後におもちゃの車がただ消えてしまわないように、オブジェクトマネージャー内のシーンエレメントに、自動的に車に合わせて方向転換するターゲットカメラも見つけることができます。その合わせ式には、車オブジェクトを見失わないようにと記載されています。
私たちはオブジェクトマネージャー内の白いビューカーシンボルをクリックしてそれを有効にします。
ここで再生ボタンを押して、障害物がある地域を通過する車の走行を見ることができます。
XPRESOを使用した車の簡単な操作の組み込み
もちろん、車が単にひたすら地域を走るのではなく、ユーザーとしても操作可能なステアリング機能があればより良いでしょう。
この例では、左右に簡単なステアリング機能があれば十分です。実際には2つのオブジェクト（タイヤおよびコネクタ）を制御する必要がありますが、使いやすいレギュレーターが1つだけ欲しいため、ユーザーデータとして独自のステアリングパラメーターを組み込みます。
車グループを選択し、アトリビュートマネージャーのユーザーメニューを使って独自のユーザーデータを追加します。
ユーザーデータの管理ウィンドウが開き、対象オブジェクトに属する個々のユーザーデータが表示されます。新しく作成したエントリーをステアリングに適切に命名し、プロパティフィールドを利用してパラメータの設定方法も指定します。
インターフェースとして、度数のフロートスライダーを選択します。わかりやすいステップを持つため、1°のステップサイズを選択します。
車はオブジェクトがまっすぐになるよう、最小角度を-30°、最大角度を30°に制限します。最初は0°のデフォルト値で、最初にホイールが真っ直ぐになります。
OKをクリックしてダイアログボックスを閉じると、ユーザーデータが作成され、車のユーザーデータページに望んでいたステアリングパラメーターがスライダーとして表示されます。
これで、独自のパラメーターを制御する方法ができました。これを車の構造に適切な場所に送信するだけです。
XPressoのための華々しいタスク。最初に、右クリックメニューでCINEMA 4Dタグのサブメニューから最も簡単に割り当てることができるXPressoタグが必要です。
このエクスプレッションのキャリアとしては、もちろん私たちの車グループが最適です。
XPressoタグをダブルクリックしてXPressoエディターを開きます。最初のエントリーまたはノードとして、オブジェクトマネージャーからヌルオブジェクト車をXPressoエディターにドラッグアンドドロップします。
独自に作ったパラメータをポートとしてリンクさせるために、出力ポートの赤いボタンをクリックし、ユーザーデータのサブメニューからステアリングポートを選択します。
ステアリングパラメータを使って、車輪サスペンションコネクタのステアリングアングルを調整したい。これらのパラメータにXPressoエディターでアクセスできるように、オブジェクトマネージャーで左右両方の前輪のコネクタを探し、両方のオブジェクトをXPressoエディターにドラッグします。
両方のコネクタに値を渡すために、左右方向のステアリングアングルパラメータが必要です。それを実現するために、コネクタノードの青いボタンで、各コネクタノードの入力ポートからステアリングアングルポートをオブジェクトプロパティサブメニューで選択します。
これで、両方のステアリングアングルポートを車のステアリングポートに接続するだけです。それには単にポートからもう一方のポートまでマウスを押したまま引きます。
XPresso の小さな見学は残念ながら終わりましたが、XPressoエディターを閉じることができます。車の制御のためにNull-Objektやそのユーザデータエントリを常に探す必要はありません。単にスライダー制御をヘッドアップディスプレイ（HUD）に統合します。
このため、Attribute-Managerのステアリングのパラメータエントリで右クリックし、コンテキストメニューからHUDに追加というコマンドを選択してください。
HUDエントリをエディター内で移動させるには、マウスを使って（Ctrl）キーを押しながらHUD要素をクリックし、これを適切な位置に配置します。
また、HUD要素が車両が選択されている時だけではなく常に表示されるようにするには、右クリックして関連するコンテキストメニューを呼び出し、表示メニューから常に表示を選択します。
さて、再生ボタンをクリックして、スライダーで車を好きなように地形に送り出すことができます。各ドライブの開始時にステアリングをリセットして、車がスピンしないようにしてください。
後で冒険的なドライブをアニメーション化したい人は、重要な制御ポイントで各ステアリング値のキーフレームを取るだけです。地形を駆け巡るのをお楽しみください！
