V pracovnej súbore "PSD_C4D_R12_Dyn_SoftBodies_Start.c4d" nájdete pripravenú scénu pozostávajúcu z tobogánu vo forme špirály a troch farebných kockových objektov, ktoré chceme uvoľniť na tobogáne.

Nové vo verzii 12 - Dynamickej mäkkého tela.

Postavenie scény

V začiatočnej scéne ešte nie sú vidieť žiadne Dynamics. Aby sme však lepšie porozumeli výstavbe tejto počiatočnej formácie, pozrime sa stručne na prvky a ich výstavbu v Objektovom manažéri, Najprv si všimneme, že parametrické kockové objekty sa nachádzajú ako skupina v HyperNURBS klietke.

Novinka vo verzii 12 - Dynamika mäkkých telies



Ak vypneme vytvorené delenie od HyperNURBS klietky a pozrieme sa na vlastnosti objektu kockových objektov, uvedomíme si, že segmentácia a zaoblenie kocky sú veľmi minimalistické.

Týmto spôsobom udržiavame náročnosť na výpočet pre Soft Body-simuláciu nižšiu…

Nové vo verzii 12 - dynamika mäkkého tela

… zároveň sa vyhýbame riziku artefaktov alebo nepravidelne deformovaných povrchov Soft Body. Delenie 1 pre HyperNURBS klietku stačí na to, aby sa objekt dostatočne zaoblený.

Nové v verzii 12 - mäkká telesná dynamika

Tobogán je realizovaný pomocou generátora Opätovná Iba-Spline, Sweep-NURBS. Ako spline kontúry slúži u-tvarový spline objekt, jeho hrany boli jednoducho zrovnávané s nástrojom skosenia.

Keďže objekt Sweep-NURBS viedol spline kontúry pozdĺž svojej Z-osi, smer osi kontúry je teda zložený do XY-roviny.

Nová funkcia vo verzii 12 - Simulácia mäkkých tiel.

Tvar získava trojrozmerný spline kontúra, keď sa vedie pozdĺž Railspline, Túto úlohu plní parametrický objekt spiraloidu z palety Základných objektov pomocného spline. Vzhľad špirály tobogánu môžete kedykoľvek neskôr meniť cez parametre priradené k spline spiraloidu.

Nové v časti 12 - Mäkká telesná dynamika.

Ak ste si v predchádzajúcom kroku všimli vysoké rozdelenie spline spiraloidu, nasleduje dôvod pre vysoký počet. Ak nie sú k dispozícii dostatočné delenia, tobogánová špirála nie je zaoblená, ale veľmi hrboľatá. V dialógovom okne nastavenia objektu Sweep-NURBS je dôležité, aby bola možnosť Paralelné posunutie deaktivovaná.

Nové v izácii 12 - Dynamika mäkkého tela

Na strane vrchných plôch objektu Sweep-NURBS je vrchná plocha s miernym zaoblením; kontúra nemusí byť vzorená. Predovšetkým na hornom konci tobogánu s veľkým zakrivením tieto parametre pomáhajú zabrániť nežiaducim deformáciám.

Nové vo verzii 12 - Dynamika mäkkej štruktúry

Postavenie systému Dynamics s kolíznymi objektmi

Samozrejme, v tomto návode nepracujeme len s objektmi Soft Body. Aj keď sa mäkké kocky budú navzájom dotýkať, najmä tobogán a povrchový objekt musia ako kolízne objekty zasahovať do simulácie.

Začnime s povrchovým objektom, výberom a pridelením mu Dynamics Body-Tagu ako kolízneho objektu cez príkaz vytvoriť kolízny objekt z rozbaľovacieho menu Simulácia>Dynamics.

Nové vo verzii 12 - Soft Body Dynamics

V dialógovom okne Dynamics Body-Tagu musíme len trochu doladiť elasticitu a trenie. Vysoká elasticita 80% zabezpečuje, že kocky, ktoré padajú na zem, ešte trochu vyskočia hore, hodnota trenia 80% ich však drví na mieste, konec koncov, nemali by sa len tak odvaliť.

Nové v Release 12 - Dynamika mäkkého tela

Takisto tobogán potrebuje Dynamics Body-Tag ako kolízny objekt, ak chceme, aby sa kocky na ňom odraziť a špirálovito zoslňovať nadol. Pretože kolízny objekt nemá vlastné dynamické vlastnosti, ktoré by sa prejavovali v simulácii, tobogán môže voľne plávať v scéne, kdekoľvek ho chceme umiestniť.

Novinka v verzii 12 - Dynamika mäkkých telesies.

V dialógovom okne Dynamics Body-Tagu pre tobogán najprv definujeme tvar tobogánu pre bližšiu kolíziu. Aby boli povrchy a hrany tobogánu presne zohľadnené v kolíznom výpočte, ako tvar si vyberieme Statickú sieť. Toto nastavenie je síce veľmi náročné na výpočet, inak však nie je možné implementovať tobogán ako kolíznu formu.

Elastické - a trenné hodnoty môžu v podstate zostať na predvolených hodnotách. Kto chce tobogán ešte klzkavejší, môže hodnotu trenia nastaviť ešte nižšie.

Nové vydanie 12 - Dynamika mäkkého tela

Definícia mäkkých telesných kociek

Teraz nám už chýbajú len kocky-objekty, aby sme mali účastníkov simulácie kompletných. Aby sme objektu v Dynamics pridali mäkké a elastické vlastnosti, musíme mu priradiť Dynamics Body-Tag ako Mäkké telo. Príslušný príkaz nájdeme opäť v ponuke Simulácia>Dynamics.

Aby sme všetkým trom kockám priradili takýto Tag, jednoducho predtým vyberieme v Objektovom manažéri všetky tri kocky-objekty.

Nové v R12 - Dynamika mäkkej látky

Po tom, ako sú všetky tri kocky-objekty vybavené Dynamics Body-Tagom ako Mäkké telo, môžeme tieto tri Tagy vybrať v Objektovom manažéri a nastaviť pre všetky tri kocky rovnaké parametre cez dialógové okno nastavení.

Rýchlo si všimneme, že sa Mäkké telesá v zásade líšia od Tvrdých telesá svojím vlastným oblasťou "Mäkké telo". Tu sa teda nachádzajú špeciálne vlastnosti, vďaka ktorým sa objekt stáva Mäkkým telom.

Na strane Dynamics sa musíme predovšetkým uistiť, že spúšťanie dynamického simulácie začne okamžite, ďalšie parametre nemusíme meniť.

Nové vydanie 12 - Soft Body Dynamics

Aj nastavenia kolízií a hmotnosti môžeme spoločne nastaviť pre všetky tri kocky-objekty. To má výhodu, že následky rôznych vlastností mäkkých tiel môžeme neskôr lepšie posúdiť. Pre kolíziu nám postačuje automatické rozpoznanie kolíznej formy pri štandardných hodnotách elasticity a friction.

Keďže pri našej simulácii nekolidujú telesá s rôznymi hmotnosťami, postačí nám tu štandardné nastavenie svetovej hustoty na výpočet hmotnosti.

Novinka v verzii 12 - Mäkká dynamika tela

Ako sme už spomenuli, parametre zodpovedné za mäkké a elastické vlastnosti Mäkkých tiel sú zbierané na stránke Mäkké telo. Všetkým kockám-objektom je spoločné nastavenie Polygonov/Liniek, keďže ide o parametrické objekty a nechceme ani objekty zložené z klonov vybaviť ako Mäkké telo.

Ako je možné vidieť na skrytých parametroch, v tomto tutoriáli sa zameriavame predovšetkým na parametre pre pružiny a zachovanie tvaru. Ďalšie experimenty s mapami, rôznymi tĺmitmi a tlačou sú samozrejme tiež možné.

Nové v prevedení 12 - Dynamika mäkkého tela

Začnime prvou z troch kociek. Táto kocka sa vďaka vysokému Štruktúrnemu parametru bude silne snažiť udržať si svoj tvar. Aj zloženie kocky sa vďaka vysokému parametru strihania bude brániť zloženiu. S hodnotou ohnutia 60 necháme kocku pružne sa ohýbať.

Cez parametr tvrdosti v časti zachovanie tvaru dodáme kocke vlastnosť, ako silno sa bráni zmene tvaru.

Nové v publikácii 12 - Dynamika mäkkého tela.

Dolný obrázok zobrazuje práve definovanú oranžovú kocku pri priamom náraze na zem.

Nové v rámci verzie 12 - Mäkká dynamika tela

Fialová kocka sa na rozdiel od toho má správať veľmi mäkko a pružne. Podľa toho sú nízke parametre štruktúry, strihania a ohnutia. Špeciálne nízky paramter ohnutia spôsobí, že kocka bude pôsobiť skoro ako puding. Aby sa kocka stále vrátila na svoj pôvodný tvar, dodávame jej aspoň nízky paramter tvrdosti 5.

Novinka v verzii 12 - Simulácia mäkkého tela.

Dolný obrázok zobrazuje skrivenú fialovú kocku po náraze na červenú kocku.

Novinka v verzii 12 - Dynamika mäkkého tela

Mäkké telo červenej kocky sú zhruba uprostred oboch ostatných kociek. Bude sa teda určite elasticky správať, vďaka väčšej všeobecnej tvrdosti však veľmi rýchlo opäť prejde do svojho pôvodného stavu. K tomu prispieva aj zvýšená hodnota tĺmenia. Čím vyšší je táto hodnota, tým rýchlejšie sa bude snažiť dosiahnuť pôvodný stav.

Nové vydanie 12 - Soft Body Dynamics

Dolný obrázok zobrazuje červenú kocku pri priamom náraze na zem ...

Nové vydanie 12 - Dynamika mäkkého tela

... a tento obrázok, o pár obrázkov ďalej, ukazuje, ako rýchlo sa kocka vrátila do svojej pôvodnej formy.

Novinka vo verzii 12 - Simulácia mäkkého tela

Testovanie mäkkej simulácie tiel

V pracovnom súbore začiatkovej scény som umiestnil tri kocky so vzdialenosťou približne jednej kocky od seba, aby mali mäkké kocky tiež možnosť kolízie.

Kto chce, môže samozrejme použiť väčšie alebo menšie vzdialenosti a sledovať, čo sa stane.

Novinka v verzii 12 - Mäkká dynamika tela.

Pred stlačením tlačidla pre prehrávanie si ešte krátko pozrime nastavenia dynamiky v nastaveniach dokumentu v programe CINEMA 4D. Veľkosť objektov kociek sa pomerne dobre hodí k nastavenému štartovaciemu rozmeru a kolíznej tolerancii, takže nie je nevyhnutné robiť zmeny.

Novinkou vo verzií 12 - Mäkká dynamika tela

Hneď po spustení simulácie kolidujú dve z kociek. Fialová kocka je takmer rozdrvená žltou kockou kvôli jej nízkej silovému účinku. Červená kocka sa vďaka vyššej zachovaniu tvaru a -tlmenie rýchlo zase postavila po náraze.

Nové vydanie 12 - Dynamika mäkkého tela

Napriek tomu všetky tri kocky prežijú deformáciu z nárazu alebo kolízie bez poškodenia.

Nové v prevedení 12 - Dynamika mäkkej štruktúry

Pri kolízii so žltou kockou stratila fialová kocka málo energie v dôsledku tlmenia alebo trieštivosti a skočila o poschodie nižšie na dráhu.

Nové v rámci vydania 12 - Dynamika mäkkého tela

Počas toho, ako farebné kocky sklzli nadol a snažili sa sa valiť, sa dajú dobre posúdiť ohybné- a radiálne vlastnosti mäkkých telesných objektov. Napríklad fialovej kocke je pomerne ľahké valiť sa nadol vďaka vysokému ohybu.

Nové v Release 12 - Dynamika mäkkého tela

Stuhnutejšia červená kocka sa síce pohybuje oveľa "hrubšie", ale dokáže sa dostať na cieľovú čiaru v kratšom čase a drží sa tesne za žltou kockou, ktorá bola na začiatku o niečo skratká.

Novinkou v prípuste 12 - Dynamika mäkkého tela

Vysoká hodnota trenia objektu podlahy zabezpečuje, že sa vznikajúce objekty kociek neodskakujú príliš ďaleko, ale zostávajú v blízkosti, aby mohli stále kolízovať.

Nové vydanie 12 - Dizajn tela mäkkého tela

To je zatiaľ malý úvod do mäkkých telesných dynamík v CINEMA 4D verzie 12. Na záver vás môžem len pozvať, aby ste s touto základnou experimentovali a spoznali dôsledky rôznych typov pružín a tvrdosti alebo záverečného- a tlmiacich parametrov alebo aj vplyv tlaku a hmoty.

Nové v Release 12 - Soft Body Dynamics.