I arbeidsfilen "PSD_C4D_R12_Dyn_SoftBodies_Start.c4d" finner dere scenen som er forberedt, bestående av en spiralformet sklie og tre fargerike kubus-objekter, som vi ønsker å slippe løs på sklien.
Sceneoppbygging
Ingenting av dynamikken er synlig i startscenen ennå. For å bedre kunne forstå oppbyggingen av denne startformasjonen, skal vi se nærmere på elementene og deres oppbygging i objektmanegeren. Først og fremst legger vi merke til at de parametriske kubus-objektene ligger som en gruppe i en HyperNURBS-bur.
Hvis vi midlertidig slår av det HyperNURBS-buret genererte inndeling og ser på objektegenskapene til kubus-objektene, vil vi legge merke til at segmenteringen og avrundingen av kuben er ganske minimalistisk.
På den ene siden holder vi dermed beregningsarbeidet for soft body-simuleringen lavere…
… på den andre siden reduserer vi risikoen for artefakter eller ujevne forvrengte soft body-overflater med den tolerante HyperNURBS-buren. En inndeling på 1 for HyperNURBS-buret er tilstrekkelig for å gi objektet tilstrekkelig glatt avrunding.
Sklia er realisert med en Sweep-NURBS-generator. En u-formet spline-objekt brukes som konturspline, hvor kantene er lett avrundet med kantverktøyet.
Siden Sweep-NURBS-objektet fører kontursplinen langs sin Z-akse, er aksialtningen til kontursplinen i XY-planet.
Kontursplinen får sin tredimensjonale form ved å følge en railspline. En parametrisk helix-objekt fra paletten med spline-grunnobjekter utfører denne oppgaven. Utseendet på skliespiralen kan derfor endres når som helst ved å endre parameterne til helix-splinen.
Hvis noen la merke til den høye inndelingen av helix-splinen i forrige steg, vil de nå få grunnen til det høye antallet. Hvis det ikke er nok inndelinger tilgjengelig, blir skliespiralen ikke jevn, men ekstremt kantete. Det er viktig i innstillingsdialogen til sweep-NURBS-objektet at alternativet Parallel forskyvning er deaktivert.
På overflateflaten til Sweep-NURBS-objektet er det en overflate med lett avrunding; konturen trenger ikke å beholdes. Spesielt ved den øvre enden av sklien med den kraftige krøllingen, hjelper disse parameterne med å unngå uønskede forvrengninger.
Oppbyggingen av dynamikksystemet med kollisjonsobjekter
Vi jobber selvfølgelig ikke bare med soft body-objekter i denne opplæringen. Soft Body-kubene vil kollidere med hverandre, men spesielt sklien og bunnsobjektet må delta som kollisjonsobjekter i simuleringen.
Vi begynner med bunnsobjektet ved å velge det og tildele det en dynamikk-kollisjonsobjekt via kommandoen Opprett kollisjonsobjekt fra menyen Simulering>Dynamikk.
I innstillingsdialogboksen til dynamikk-kollisjonsobjektet må vi justere elastisiteten og gresesjonen. Den høye elastisiteten på 80% sørger for at kubene som faller ned, spretter litt opp etter å ha truffet bakken, mens gresjonsverdien på 80% holder kubene stort sett på plass, de skal tross alt ikke bare sklure bort.
Også sklien trenger et dynamikk-kollisjonsobjekt hvis vi vil at kubene skal treffe og skli spiralformet nedover der. Siden et kollisjonsobjekt ikke har egne dynamiske egenskaper som kommer til nytte i simuleringen, kan sklien sveve i scenen uten ytterligere festing hvor som helst vi vil plassere den.
I innstillingsdialogen til dynamikk-kollisjonsobjektet for sklien definerer vi først formen til sklien for kollisjonen. For at overflatene og kantene på sklien også nøyaktig skal tas med i kollisjonsberegningen, velger vi formen som statiske mesh. Denne innstillingen er ganske beregningskrevende, men på andre måter kan sklien ikke realiseres som kollisjonsform.
Elastisitets- og gresjonsverdiene kan i prinsippet forbli på standardverdiene. Hvis noen ønsker å gjøre sklien enda glattere, kan de sette gresjonsverdien litt lavere.
Definisjon av Soft Body-kuber
Nå mangler bare kubeobjektene for å ha deltakerne i simuleringen komplett. For å gi et objekt i Dynamics myke og elastiske egenskaper, må vi tildele det en Dynamics Body-Tag som Soft Body. Vi finner den tilhørende kommandoen igjen i menyen Simulering>Dynamics.
For å tildele alle tre kubene et slikt tag, velger vi bare alle tre kubeobjektene i Objekt-Manageren.
Etter at alle tre kubeobjektene er tilstede med dynamics Body-Tag som Soft Body, kan vi velge de tre Tagene i Object Manageren og definere de samme parameterne for alle tre kubene i dialogboksen for innstillinger.
Her ser vi fort at Soft Bodys i hovedsak skiller seg fra Rigid Bodys ved sitt eget område "Soft Body". Her ligger spesialegenskapene som gjør objektet til et Soft Body-objekt.
På dynamics-siden sørger vi først og fremst for at utløsningen av den dynamiske simuleringen begynner umiddelbart, de resterende parameterne trenger vi ikke å endre.
Også kollisjons- og masseinnstillinger kan stilles inn felles for alle tre kubeobjektene. Dette har fordelen av at vi senere bedre kan vurdere virkningene av de ulike Soft Body-egenskapene. For kollisjonen er automatisk deteksjon av kollisjonsform tilstrekkelig med standardverdier for elasticitet og friction.
Siden det ikke kolliderer kropper med ulike masser i simuleringen vår, er standardinnstillingen for verdens tetthet tilstrekkelig for beregning av masse.
Som nevnt tidligere, er parameterne ansvarlige for de myke og elastiske egenskapene til Soft Bodys samlet på Soft Body-siden. Det som er felles for alle kubeobjekter er innstillingen Poligoner/Linjer, siden vi har med parametriske objekter å gjøre og heller ikke vil utstyre objektbyggene av Kloner som Soft Body.
Som vi ser på de skjulte parameterne, fokuserer dette opplæringsprogrammet hovedsakelig på parameterne for Fjærer og Formbevaring. Videre eksperimenter med Kart, ulik demping og trykk er selvfølgelig tillatt.
La oss begynne med den første av de tre kubene. Denne kuben vil på grunn av en høy strukturverdi sterkt prøve å beholde formen sin. Fjolding av kuben forhindres også av den høye sjeveverdien. Med en bøyeverdi på 60 tillater vi at kuben lett kan bøyes elastisk.
Gjennom hardhetsverdien i seksjonen Formbevaring gir vi kuben egenskapen til hvor sterkt den motstår en deformasjon.
Nedenfor ser vi den nettopp definerte oransje kuben i direkte kollisjon med bakken.
Den violette kuben skal derimot oppføre seg veldig mykt og elastisk. Følgelig er de lave struktur-, sjeve- og bøyeverdiene. Spesielt den lave bøyeverdien vil få kuben til å virke nesten puddingsaktig. For at kuben likevel alltid skal finne tilbake til den opprinnelige formen, gir vi den i det minste en lav hardhetsverdi på 5.
Nedenfor ser vi den forvrengte lilla kuben etter å ha kollidert med den røde kuben.
De Soft Body-egenskapene til den røde kuben ligger omtrent midt mellom de to andre kubene. Den vil dermed oppføre seg ganske elastisk, takket være den større generelle stivheten, men takket være den økte verdien for demping, vil den veldig raskt vende tilbake til sin opprinnelige tilstand. Jo høyere denne verdien er, desto raskere vil den strebe etter opprinnelig tilstand.
Nedenfor ser vi den røde kuben i direkte kollisjon med bakken …
… og dette bildet, noen bilder senere, viser hvor raskt kuben har funnet tilbake til sin opprinnelige form.
Test av Soft Body-simulering
I scenen som blir levert som en arbeidsfil, har jeg plassert de tre kubeobjektene med omtrent en kubusavstand fra hverandre, slik at Soft Body-kuber får muligheten til å kollidere med hverandre.
Dersom noen ønsker det, kan man selvfølgelig også bruke større eller mindre avstander og observere hva som skjer.
Før vi trykker på avspillingsknappen, ta en rask titt på Dynamikkinnstillingene under Dokumentinnstillinger i CINEMA 4D. Størrelsen på kubeobjektene passer ganske bra med den angitte Skaleringsverdien og Kollisjonstoleransen, slik at det ikke er nødvendig å gjøre endringer her.
Straaksimuleringen starter, kolliderer to av kubene med hverandre. Den lilla kuben blir nesten knust av den gule kuben på grunn av sin lave Fjærstyrke. Den røde kuben har raskt kommet seg tilbake etter sammenstøtet takket være høyere Formbevaring og demping.
Likevel tåler alle tre kubene deformasjonen fra sammenstøt og kollisjon uskadet.
Ved kollisjonen med den lilla kuben, har den gule kuben mistet litt energi gjennom demping og friksjon og hopper ned en etasje på banen.
Mens de fargede kubene sklir nedover og prøver å kule, kan egenskapene til bøy- og kutteegenskapene til Soft Body-objekter bedømmes godt. Den lilla kuben, for eksempel, har relativt enkel bøyelighet som gjør det enklere å kule nedover.
Den strammere røde kuben beveger seg på en mer "kantete" måte, men tar seg likevel veien på kortere tid og holder seg tett på den gule kuben, som først hadde tatt en snarveis. 
Den høye frivillighetsverdien av gulvobjektet sørger for at de kommende kubeobjektene ikke hopper for langt unna, men forblir i nærheten for å kunne kollidere med hverandre.
Dette var en liten introduksjon til Soft Body-Dynamics av CINEMA 4D Release 12. Til slutt vil jeg oppfordre til å eksperimentere med dette grunnlaget for å lære konsekvensene av forskjellige fjærtyper og -stivheter eller Formbevaring- og dempningsparametere eller også innvirkningen av trykk og masse.
