Dacă doriți să lucrați pas cu pas la acest tutorial în același proiect, veți găsi în pachetul cu fișierele de lucru documentul "PSD_C4D_R14_Aerodynamik_start.c4d", care este baza noastră comună de plecare.
Bucurați-vă de construcția scenei pentru a lua în considerare toate particularitățile atunci când echipați cu proprietăți dinamice în etapa următoare.
Acoperirea din grilaj constă din două grupuri de atomi bazate pe două obiecte plan. De asemenea, pentru a putea calcula coliziunile mai precis, lucrăm cu două obiecte diferite aici. Podeaua nu este un obiect de podea, ci un obiect poligonal, astfel încât un gaură în podea pentru şaht, de asemenea un obiect poligonal, să poată fi creat.
Echipare cu proprietăți dinamice
Să începem cu acoperirea din grilaj a șahtului de ventilație. Așa cum am menționat anterior, gestionăm coliziunile hârtiei cu grilajul aici cu două diferite obiecte și de asemenea cu taguri pentru corpuri dinamice. Pentru aceasta, selectăm cele două Grupuri de Atomi în Managerul obiectelor și le atribuim fiecăruia un Tag pentru Corpuri Dinamice ca obiect de coliziune prin meniul contextual cu Clic Dreapta sau prin meniul Taguri>Taguri de Simulare în Managerul Obiectelor.
Selectăm ambele Taguri pentru Corpuri Dinamice în Managerul Obiectelor pentru a putea seta setările într-un pas pentru ambele taguri. Pe pagina Dinamica a dialogului de setări, menținem setările implicite.
Pe pagina Coliziune a dialogului de setări, putem lăsa Forma coliziunii în mod Automat, deoarece folosim două obiecte separate pentru grilaj. Creștem valoarea de frecare la 80%, pentru a permite frunzele de hârtie să alunece ușor.
Mergem mai departe cu podeaua. De asemenea, obiectul poligonal al pardoselii primește un Tag pentru Corpuri Dinamice ca obiect de coliziune prin meniul contextual cu Clic Dreapta sau prin meniul Taguri>Taguri de Simulare în Managerul Obiectelor.
Chiar și pentru Tagul pentru Corpuri dinamice al pardoselii, putem prelua setările implicite de pe pagina Dinamica a dialogului de setări, fără ajustări.
Pe pagina Coliziune a dialogului de setări, trebuie să ajustăm doar fricțiunea în funcție de necesitățile noastre. Pentru ca frunzele de hârtie care cad pe podea să nu alunece prea mult, creștem valoarea de frecare la 150%.
Să trecem în cele din urmă la foaia de hârtie, pe care ulterior planificăm să o facem să cadă în cantități mari printr-un sistem de particule de sus în jos. Începem prin a ne ocupa de proprietățile sale dinamice. Prin urmare, îi atribuim un Tag pentru Corpuri dinamice ca Corp Moale prin meniul contextual cu clic dreapta sau prin meniul Taguri>Taguri de Simulare din Managerul Obiectelor.
Prin selectarea Tagului pentru Corp Moale, cele mai importante parametri sunt deja setate pe pagina Dinamica a dialogului de setări. În plus, creștem valoarea liniei de viteză pentru ca frunzele de hârtie de pe podea să se așeze după un timp corespunzător.
Pe pagina Coliziune a dialogului de setări, alegem ca Formă Mesh-ul mișcător. Astfel, o calculare exactă a coliziunii este asigurată.
Redu elasticitatea la 5%; în cele din urmă, hârtia nu trebuie să sară și în sus după ce ajunge pe podea sau pe grilaj. Un coefficient de frecare de 50% se potrivește bine cu valorile de frecare deja existente pe grilaj sau pe podea.
Prin densitate, determinăm în pagina Masă a dialogului de setări masa foii de hârtie care va cădea pe podea în cantități mari printr-un sistem de particule. Pentru a informa simularea că este vorba despre un obiect de zbor foarte ușor, setăm pe densitatea proprie și acordăm o valoare mică de 2.
Pe pagina Puteri a dialogului de setare ajungem în cele din urmă la câțiva parametri esențiali pentru acest tutorial - aerodinamica. Deoarece hârtiile noastre nu se pot opune prea mult în zbor și influenței vântului din mediul înconjurător, setăm valoarea pentru rezistența aerului la un modest 5%.
În schimb, ne dorim ca hârtiile să poată fi îndreptate și ridicate chiar și la vânt slab; aici este potrivită o valoare de suport pentru ridicare de aproximativ 70%. Opțiunea de pe ambele părți se asigură că nu doar partea de sus a hârtiei, ci și partea de jos sunt recunoscute și tratate ca suprafețe de atac.
Pentru ca hârtia noastră să se poată comporta ca hârtie, am definit-o ca un obiect Soft Body, adică un corp elastic și flexibil. Pe pagina Soft Body a dialogului de setare stabilim caracteristicile mai detaliate.
Pentru a nu crește timpul de calcul mai mult decât este necesar, dezactivăm inițial Solver-ul precis în zona Soft Body. Dacă apar erori de calcul, întotdeauna putem face corecții aici.
Continuăm cu caracteristicile hârtiei. Arcele structurale asigură rigiditatea materialului, de aceea acordăm aici o valoare relativ mare de 300, cu 50% amortizare. Noua posibilitate introdusă în versiunea 14 pentru deformarea în urma supraîncărcării, limita elasticității, o setăm târziu la 800%.
Aceasta asigură că nu fiecare hârtie care aterizează pe sol rămâne imediat pliată. Pentru ca hârtia să nu se îndoaie simplu, creștem valoarea pentru arcele de torsiune la 100.
Hârtiei, prin natura sa, nu îi poate rezista prea mult la îndoire, motiv pentru care această valoare este relativ mică. Aici folosim, de asemenea, limita elasticității, totuși ceva mai mică, pentru a permite apariția cutezelor.
Prin păstrarea formei stabilim cât de mult se străduiește obiectul Soft Body deformabil să revină la starea sa inițială. O valoare foarte mică pentru duritate este suficientă, deoarece nu ne așteptăm la multă rezistență din partea hârtiei aici.
Valoarea pentru limita elasticității o setăm din nou mai mare, astfel încât hârtia, dacă a depășit o dată această limită, poate rămâne simplu deformata.
Construcția sistemului de particule pentru frunzele de hârtie care cad
După această maraton a parametrilor, toate obiectele relevante sunt echipate cu proprietăți dinamice. Ne ocupăm acum de sistemul de particule care produce frunzele de hârtie și le lasă să cadă pe sol.
Pentru aceasta, aducem un emitor din meniul Simulare>Sistem de particule în scenă.
Pentru ca frunza de hârtie să poată funcționa ca particulă, o definim ca un sub-obiect în emitor. Prin valoarea de pe axa Y, plasăm emitorul de particule la aproximativ 300 cm în sus; poziția direct deasupra guri de ventilație este deja în regulă.
În dialogul de setare al obiectului Emitter controlăm sistemul de particule prin pagina Particule, controlând emisia particulelor. Nu folosiți rate de naștere prea mari aici, deoarece sunt obiecte Soft Body, calculul fiind cu adevărat intens. Dar nu vă faceți griji, chiar și cu rate de naștere considerate mici (cum ar fi cele 10 pe care le am eu) se poate acumula o mulțime de hârtie.
Pentru ca animația să se termine la imaginea 500 și până atunci fiecare frunză să fie pe sol, oprim producția de particule la imaginea 400.
Prin variația vitezei și o rotație suplimentară de până la 180°, emisia de particule pare naturală. Opțiunea Prezinte obiecte garantează că în Editor și la randare vedem cu adevărat frunzele de hârtie căzând.
Pe pagina Emitter a dialogului de setare reglăm mărimea emitorului. Mărimea specificată este suficientă pentru a umple scenă și gura de ventilație cu hârtie în mod adecvat.
Acum putem testa, în sfârșit, apăsând butonul de redare și apropiindu-ne din nou de gura de ventilație în Editor. Frunzele de hârtie cad de sus și colidează cum ne-am dorit cu acoperirea grilajului și cu podeaua.
Integrarea fluxului de aer din gura de ventilație
Până acum nu am văzut prea mult un efect aerodinamic; dar acest lucru se va schimba imediat când introducem un curent de aer care iese din gura de ventilație în simulare. Pentru asta aducem modificatorul de particule Vânt din meniul Simulare>Sistem de particule în scena noastră.
Deoarece curentul de aer ar trebui să iasă din gura de ventilație, poziția pe origine este deja corectă. Cu toate acestea, trebuie să rotim vântul cu privire la unghiul Pitching W.P. cu 90°, astfel încât curentul de aer să indice în sus în direcția Y.
În fereastra de setări a obiectului vânt găsim pe pagina obiectului parametri pentru viteză a vântului și pentru turbulențe. Vom permite curând viteza vântului să fie controlată de haz, așa că vom seta inițial 50 m pentru primele teste. Turbulențele cauzate de turbulențe sunt binevenite (în sfârșit, vântul suflă prin grilă), dar este mai important să activăm modul de vânt aerodinamic care poate influența proprietățile aerodinamice ale frunzelor noastre de hârtie.
Pe pagina reducere alegem forma sferă ca formă de reducere. Această formă nu umple complet colțurile, dar acest lucru este de fapt în avantajul nostru, deoarece se apropie mai mult de situația reală și oferă un pic de spațiu pentru hârtie să se răspândească pe grilă.
Forma sferică face, de asemenea, ca frunzele învârtite să nu rămână "sus" pe o margine a modifikatorului și să plutească lipsit de viață. Setăm reducerea la 10% și selectăm opțiunea Inv. pătratic la funcția de reducere.
Dând click pe butonul de redare, putem vedea cum vântul care iese exercită acum influență asupra frunzelor de hârtie care cad. Cu toate acestea, curentul de aer este încă prea uniform.
Controlul fluxului de aer prin XPresso
Prin intermediul unui mic circuit XPresso, îi oferim conductei de aer rafale bruște de vânt, fără să fie nevoie să animăm vreun parametru.
Pentru aceasta avem nevoie de o expresie XPresso, pe care o asignăm inteligent obiectului vânt ca suport. Găsim expresia fie în meniul de context cu clic dreapta sub etichetele CINEMA 4D sau în meniul etichete>etichete CINEMA 4D din managerul de obiecte.
Deschidem editorul XPresso, dând dublu clic pe iconița expresiei XPresso în managerul de obiecte, pentru a construi acolo circuitul nostru mic. Pentru a putea accesa obiectul de vânt, avem nevoie de el în editorul XPresso. Deci pur și simplu îl tragem prin Tragere și plasare din managerul de obiecte în editorul XPresso.
La butonul de intrare albastru al nodului vântului selectăm parametrul viteză a vântului din meniul proprietăților obiectului pentru a-l pune la dispoziție ca port de intrare.
Deci, viteza generată de vânt este controlată acum de o textură Noise. Această textură și manipularea sa poate fi reglată prin fereastra de setări a nodului Noise.
Alegem turbulența ondulatorie și permitem valori negative prin dezactivarea opțiunii Valori absolute. Scalăm zgomotul prin parametrul Mărime pentru a crea tranziții line. Prin Frecvență controlăm frecvența schimbărilor de zgomot în timp.
Un valoare relativ mică de 0,5 se asigură că rafalele de vânt nu vin prea des unul după altul. Amplitudinea multiplică rezultatul Zgomotului cu valoarea zgomotului care este transmis. Aici ne asigurăm cu 150 de unități că avem variații clare. Valoarea de pornire 0 face ca mașina noastră să înceapă cu calm vântos.
În fereastra de setări a obiectului vânt, controlul vitezei vântului prin XPresso se face simțit printr-o modificare a casetei de parametri. Dacă apăsăm pe butonul de redare, putem observa foarte bine cum valoarea vitezei vântului se schimbă în timp - și în editor putem recunoaște rotirea bazată pe zgomot a modificatorului de vânt.
Activarea bazată pe imagine a obiectului de vânt
Pentru a oferi frunzelor de hârtie șansa de a se așeza și a se aduna pe grilă, activăm obiectul vânt abia la imaginea 150. Facem acest lucru printr-o mică animație a unui parametru.
Setăm reglajul de timp la imaginea 0 sau 1, dezactivăm obiectul vânt prin parametrul Activare de pe pagina de bază și apăsăm cu tasta Ctrl- sau Strg pe cercul parametrului pentru a salva un cadru-cheie pentru această valoare.
Următorul pas este să setăm regulatorul timpului la imaginea 150 și să adăugăm un cadru cheie pentru parametrul de activare atunci când obiectul vântului este pornit.
Mai mult nu trebuie făcut în această mică animație a parametrilor. Paletele obiectului vântului rămân statice până la imaginea 149 și încep să se miște abia de la imaginea 150.
Verificați setările implicite de dinamică
Dacă ați folosit scena mea inițială pentru a urma acest tutorial, în mod normal nu ar trebui să fie necesare modificări. În setările proiectului din meniul Editare găsim pe pagina dinamicii câțiva parametri care îl ajută pe Solverul de dinamică să evite erorile.
În secțiunea Generală a setărilor de dinamică trebuie să ne asigurăm doar că gravitația și densitatea sunt globale. Pentru simularea aerodinamică, parametrul densității aerului este important.
În Zona Expert putem ajuta Solverul de dinamică prin reducerea scalării. Avem de-a face în principal cu foi de hârtie de 20 cm x 30 cm care trebuie să fie deformate și să colizioneze cu precizie. O valoare de 5 cm oferă o mai bună înțelegere a dimensiunilor pentru motoarele de dinamică.
Acum putem rula simularea finală în întregime și să o renderizăm. În mai multe rafale de vânt, frunzele de hârtie adunate pe grilă sunt împinse mereu în sus datorită aerodinamicii…
… și în cele din urmă se pot agăța doar de zonele ferite de vânt de pe grilă.
