Darbo faile "PSD_C4D_R12_Dyn_SoftBodies_Start.c4d" rasite paruoštą sceną, sudarytą iš spiralės formos kalnagubrio ir trijų spalvotų kubų objektų, kuriuos norime paleisti į kalnagubrį.
Scenos kūrimas
Iš pradžių darbinėje scenoje nėra matyti jokių dinamiškų objektų. Tačiau norint geriau suprasti šios pradinės formacijos sudėtį, pažvelgsime į elementus ir jų struktūrą objektų tvarkyklėje. Pirmiausia pastebima, kad parametriniai kubų objektai yra grupės forma HyperNURBS narve.
Kai išjungėme HyperNURBS narvo generuojamą skyrių ir pažiūrėjome į objekto savybes bei kubo objektus, pastebėjome, kad kubo forma yra labai minimalistinė.
Tai padeda sumažinti minkštų kūnų simuliacijų skaičiavimų krūvį…
… kitaip sakant, tolerantiškame HyperNURBS narve sumažiname artefaktų pavojų arba netaisyklingų minkštų kūnų paviršių. Net vienas HyperNURBS narvo skyrius užtenka, kad objektas būtų pakankamai lygus ir apvalus.
Skaidriklė yra sukurta naudojant Sweep-NURBS-generatorių. Kontūro splainui naudojamas U formos splaino objektas, kurio kraštai apvalinti naudojant lyginimo įrankį.
Dėl to, kad Sweep-NURBS objektas nukreipia kontūro splaino linijas pagal jo Z ašį, kontūro splaino ašies orientacija yra XY plokštumoj.
Trimačiam formos splainui suteikiama, kai jis pavesta paleisti pagal Kelia-splainą. Šią užduotį atlieka parametrinis spiralės objektas, esantis splaino pagrindinių objektų paletėje. Galite bet kuriuo metu keisti kalnagubrio spiralės išvaizdą keisdami Spiralės objekto parametrus.
Jeigu per anksčiau paminėtą žingsnį pastebėjote didelį Spiralės dominimo skaičių, šiame žingsnyje sužinosite priežastį. Jei neturite pakankamai skirstymo principų, kalnagubrio spiralė išsimerktų, o ne išraiškingos. Einstellungsdialog des Sweep-NURBS objekto svarbu, kad būtų išjungta parinktis Vienkartinė perkėlima.
Viršutinėje dalyje Sweep-NURBS objekto yra viršutinis sluoksnis su nedideliu apvalumu; čia nėra privaloma laikytis kontūro. Ypač stipriai lenkiamame kalnagubryje padeda šie parametrai, kad būtų išvengta nepageidaujamų iškraipymų.
Dinaminės sistemos su kliūčių objektais kūrimas
Nyder negerio panašiame įrankių panaudojimo vadove su minkštais kūnais dirbame ne tik su minkštais kūnais. Nepaisant to, kad minkštais kūnais susidurs ir kubai, ypač kalnagubris ir žemės objektas turi dalyvauti simuliacijoje kaip kliūčių objektai.
Pradedame su žemės objektu, pasirinkdami jį ir priskirsdami jam Dynamics Body-Tage kaip kliūčių objektą naudojant Simulation>Dynamics meniu ir Sukurti kliūties objektą komandą.
Einstellungsdialog des Dynamics Body-Tage mes tik šiek tiek sureguliuosime elastingumą ir trintį. Didžioji elastingumo reikšmė (80%) užtikrina, kad nukraunant kubus ant žemės jie šiek tiek pakils, o didžioji trinties vertė (80%) juos išlaikys beveik vienoje vietoje, juk jie neturėtų tiesiog nuslysti.
Taip pat kalnagubris reikalauja Dynamics Body-Tage kaip kliūčių objektas, jei norime, kad kubai ten atvirstų ir spiralinėje formoje nuslystų žemyn. Kadangi kliūties objektas neturi savų dinaminių savybių, kurios būtų taikomos simuliacijoje, kalnagubrį galima palikti scena, be jokio papildomo pritvirtinimo, kur norite jį padėti.
Einstellungsdialog des Dynamics Body-Tage kalnagubriui apibrėžiame formą artimiau kolinio kalnagubrio poreikiams. Kad kalnagubrio paviršiai ir kraštai būtų tiksliai apskaičiuoti pagal kolinį skaičiavimą pasirenkame kaip formą Statinį tinklą. Ši parinktis reikalauja gana daug skaičiavimo resursų, tačiau kitaip neįmanoma įgyvendinti kalnagubrio kaip kolizijos formos.
Elipsines ir trinties reikšmės iš principo gali būti paliktos standartinėmis. Jei norite, kad kalnagubris būtų slidus, galite nustatyti trinties reikšmę šiek tiek žemesnę.
Minkštojo kūno kauliuko apibrėžimas
Dabar mums trūksta tik kubų objektų, kad turėtume visus simuliacijos dalyvius. Norėdami priskirti objektui dinamiškus minkštumo ir elastingumo savybes, turime jam priskirti Dynamics Body-Tag kaip Minkštos kūno. Susijusį komandą vėl rasime meniu „Simulation > Dynamics“.
Taigi, kad visi trys kubai gautų tokį tag'ą, paprasčiausiai iš anksto pažymime visus tris kubo objektus „Objektų tvarkytuvėje“.
Kai visi trys kubo objektai turi Dynamics Body-Tag kaip Minkštas kūnas, galime visus tris tag'us Objekto tvarkytuvėje pažymėti ir viena sąrašo dialogo lange nustatyti identiškus parametrus visiems trim kubams.
Ankstyvoje „Dynamics“ pusėje mes užtikriname, kad dinaminės simuliacijos pradžia būtų iš karto, likusius parametrus turime keisti neprivalomai.
Taip pat galime bendrai nustatyti visų trijų kubo objektų kolizijų- ir masės parametrus. Tai suteikia mums galimybę geriau įvertinti skirtingų Minkšto kūno savybių poveikį vėliau. Kolizijai pakanka naudoti kollizijos formos automatinį atpažinimą, o elastingumo ir trinties standartiniams duomenims reikiamų nustatymų.
Kadangi mūsų simuliacijoje kūnai su skirtingomis masėmis nesusiduria, mums pakanka pasaulio tankumo numatytųjų metų skaičiavimui nustatymo.
Kaip jau minėjome, Minkštųjų kūnų elastingumo atsakingi parametrai yra surinkti Minkšto kūno puslapyje. Visiems kubo objektams bendras nustatymas yra Poligonus/linijas, kadangi turime reikalų su parametriniais objektais ir nenorime aprūpinti jų klonais sudarytomis objektų struktūromis kaip Minkštu kūnu.
Kaip matyti iš paslėptų parametrų, šiame vadove daugiausia dėmesio skiriame parametrams Pjavimas ir Formos išlaikymas. Papildomi eksperimentai su žemėlapių, skirtingų slopimų ir spaudo parametrais žinoma yra įmanomi.
Pradėkime su pirmuoju iš trijų kubų. Šis kubas dėl didelės Struktūros vertės stipriai sieks išlaikyti savo formą. Taip pat dėl didelės Lyginimo vertės kubas neleis susilpnėti. Na, leisdami Lankymosi vertei 60, leidžiame kubui elastingiausiai lankytis.
Nustatydami kur kas stipresnį kubo standumo rodiklį adresato Formos išlaikymo skyriuje jam suteikiame savybę, kaip stipriai jis priešinasi deformacijai.
Žemiau pateiktas piešinys rodo kaip oražojo kubo atsispirtis nuo žemės.
Violetinis kubas, priešingai nei oranžinis, turi pasirodyti labai minkštas ir elastingas. Atitinkamai mažos bus Struktūros, Lyginimo- ir Lankymosi vertės. Labai mažos Lankymosi vertės dėka kubas atrodys beveik lyg pudinkas. Nepaisant to, kad kubas visada sugrįžta prie pradinės Formos, mažiausiai jam suteikiame standumo vertę 5.
Žemiau pateiktas vaizdas rodo iškraipytą violetinį kubą po atsimpusi nuo raudonojo kubuko.
Raudonojo kubuko Minkšto kūno savybės yra apytiksliai viduryje tarp dviejų kitų kubų. Tiesioginis elastingumas bus rodomas, tačiau dėl didesnio bendro Standumo labai greitai sugrįš prie pradinės būklės. Prie to prisideda padidintas Slopimo rodiklis. Kuo didesnis šis rodiklis, tuo greičiau bus siekiama pradinės būklės.
Žemiau pateiktas vaizdas rodo raudonąjį kubą tiesiogiai atsirūšiuojantį nuo žemės …
… ir šis vaizdas, keletą nuotraukų tolį, parodo kaip greitai kubas grįžta prie pradinės formos.
Minkštojo kūno simuliacijos testavimas
Darbo aplinkoje, kuri yra pridėta kaip pradinis failas, padėjau tris kubų objektus taip, kad jie būtų vienas kito atstumu nuo vieno kubo, kad minkštųjų kūnų kubai turėtų galimybę susidurti.
Kas nori, gali naudoti didesnius ar mažesnius atstumus ir stebėti, kas įvyksta.
Prieš paspaudžiant paleidimo mygtuką, dar kartą pažvelkime į dinamikos nustatymus CINEMA 4D dokumento nuostatų apatiniame skyriuje. Kubų objektų dydis labai gerai atitinka nustatytą skalės vertę ir kolonų toleranciją, todėl čia nebutina būtinai atlikti pakeitimų.
Iš karto po simuliacijos pradžios susiduria du kubai. Violetinis kubas, dėl mažų amortizacijos jėgų nuo geltonojo kubo beveik sulaužomas. Raudonasis kubas dėl didesnės formos išsaugojimo ir gedimo jėgos greitai atsigavo po susidūrimo.
Vis dėlto visi trys kubai, patyrę deformaciją nuo susidūrimo ar kolisijos, išlieka nepažeisti.
Koliduodamas su violetiniu kubu, geltonasis kubas praranda mažai energijos dėl amortizacijos arba trinties ir nusileidžia vienu lygiu žemiau.
Kol spalvingi kubai nuslenka žemyn ir rieda kiek gali, galima gerai įvertinti lankstumo ir pjūvio savybes minkštųjų kūnų objektų. Violetiniam kubui pavyzdžiui lengva riedėti žemyn dėl aukšto lankstumo.
Įtemptesnis raudonasis kubas juda kur kas "kampučiau", tačiau jis pasiekia tikslą greičiau ir išlieka labai arti geltonasis kubo, kuris pradžioje buvo šiek tiek apkarpytas.
Aukštas trinimo koeficientas pagrindo objekte užtikrina, kad kylančios kubų objektai neiššoks per toli, o pasiliks šalia, kad galėtų vėl susidurti tarpusavyje.
Taigi, tai buvo trumpas įžvalgos į minkštųjų kūnų dinamiką CINEMA 4D 12 versijoje. Noriu jus kviečti eksperimentuoti su šia baze, kad galėtumėte ištirti skirtingų amortizatorių tipų ir standumo ar formos išsaugojimo bei amortizacijos parametrų poveikį arba pažinti slėgio ir masės įtaką.