För att få en uppfattning om resultatet av denna handledning, är det bäst att titta på den tillhörande videon.
I arbetsfilen PSD_C4D_R12_Dyn_Motor_Auto_Start.c4d är de viktigaste elementen i scenen redan förberedda, så att vi direkt kan börja arbeta med Dynamics. Eftersom vi ska börja med att bygga ut den lilla leksaksbilen, är alla störande element temporärt avstängda via lampratten i Objekt-Managern.
Scenens uppbyggnad
Låt oss snabbt titta på scenens sammansättning. Förutom bilen finns också en Kul-objekt som senare blir ett hinder, ett HyperNURBS-Objekt med integrerat Landskaps-objekt samt Golv, Himmel och Ljus-objekt för miljön och belysningen i scenen.
För att göra konstruktionen av fordonet så enkel och tydlig som möjligt, består bilen endast av karossen och de fyra hjulen. Totalt fungerar fyra Rör-objekt, som är riktade i positiv X-riktning och placerade på sina respektive platser vid bilen, som hjul. För att underlätta vid senare integrering av Konnektorer och Motorer, har varje hjul sin position som en förkortning (vl = vänster fram).
Karossen genererar ett Extrude-NURBS-objekt från en Spline. Självklart kan du också använda en annan bil eller kaross; viktigt är bara senare korrekt integrering via Konnektor eller Dynamics Body-Tag.
I inställningsdialogen för Extrude-NURBS-objektet är bredden på vår bil angiven. Den bestäms av förskjutningen i X-riktning vid Extrusion. För en naturlig och realistisk look ser vi till att det finns Avrundningar på karossens kanter.
Gömd i HyperNURBS-objektet finns ett Landskaps-objekt, som ger oss ett användbart terrängområde för bilens offroad-avsnitt. Tack vare HyperNURBS-underavdelning kan vi spara vid segmenteringen av landskapet utan att få för kantiga terräng. 
För att öka spänningen under färden genom terrängen, lägger vi till några hinder. I mitt fall enkla Kul-objekt med 50 cm-Radie, som senare slumpmässigt kommer att fördelas på terrängen eller Landskaps-objektet via MoGraph.
Fordonets uppbyggnad med Konnektorer och Motorer
Låt oss först titta på leksaksbilen. Vilka funktioner måste den uppfylla för våra ändamål?
För det första måste hjulen kunna rotera fästade på fordonet; dessutom behöver den en drivning på hjulen så att den över huvud taget kan röra sig självständigt. Och den måste naturligtvis kunna upptäcka Kollisioner - det börjar redan med att hjulen står på marken.
För att kunna tillhandahålla denna funktionalitet via de nya Dynamics i CINEMA 4D behöver de involverade elementen Dynamics Body-Tags, så att de över huvud taget accepteras av Dynamics-motorn.
Vi börjar med de fyra hjulen, som vi alla väljer i Objekt-Manager och definierar dem som Rigid Body via menyn Simulering>Dynamics.
Eftersom alla fyra hjul självklart ska få samma dynamiska egenskaper, låter vi de fyra Dynamics Body-Tags vara valda och ställer in önskade parametrar.
På Dynamics-sidan kan vi använda standardinställningarna. Snabbutlösning är viktig för att hjulen omedelbart ska ha kontakt med marken.
På Kollisions-sidan hjälper vi Dynamics Kollisionserkennings genom att ställa in Form till Cylinder X-axel. Det motsvarar slutligen hjulets form och ökar prestandan vid Dynamics-beräkningen. För att fordonet vid en kollision med marken bara ska hoppa lätt, ställer vi in en lätt Elasticitet på 10%. Å andra sidan ökar vi Friktionen till 120%, så att hjulen kan bygga ordentligt grepp på marken.
Låt oss nu gå vidare till nästa element i fordonet, karossen. Tyvärr är Extrude-NURBS-objektet inte lämpligt som referenspunkt för karossen på grund av dess oönskade axelvinkel, så vi låter helt enkelt det överordnade Noll-objektet Auto träda in. Dess axel ligger i mitten av bilen.
Så vi tilldelar Noll-objektet Auto ett Dynamics Body-Tag som Rigid Body via menyn Simulering>Dynamics.
I dialogrutan för Dynamics Body-taggarna låter vi även att utlösningen för bilen ska börja omedelbart.
På kollisions-sidan måste vi ta hänsyn till hierarkin för vårt fordon, så att karossen över huvud taget kan upptäckas. Vi ställer in hierarkin till att vara Sammantaget kollisionsform och väljer bäst som form den konvexa höljet eller den rörliga näten.
De övriga kollisionsattributen kan förbli desamma; slutligen kommer fordonet i huvudsak att stå på de fyra hjulen och inte nödvändigtvis välta över.
För att säkerställa att för vårt fordon används den önskade axeln som tyngdpunkt måste vi kort byta till mass-sidan.
Här aktiverar vi alternativet eget masscentrum - eftersom vi dock inte vill avvika från den definierade axeln, förblir avståndsvärdena för X, Y och Z på 0.
Om vi skulle starta animationen nu skulle vårt fordon bara kollapsa. Det är inte särskilt förvånande eftersom vi bara har definierat fem Dynamics Bodys, CINEMA 4D vet (än) inte något om de konstruktiva sambanden.
Det ändrar vi nu med Anslutningar. Med dem fäster vi dels hjulen på fordonet, dels möjliggör vi rotationen runt hjulaxeln och dels förverkligar vi samtidigt en anständig hjulupphängning för färden genom terrängen.
Hämta den första Anslutningen från menyn Simulation>Dynamics.
Varje hjul får sin egen anslutning. Vi börjar med det främre vänstra hjulet och döper den ny skapade anslutningen passande. För att anslutningen ska ta positionen av hjulet, aktiverar vi verktyget ta över från menyn funktioner och drar hjulet vl till objektfältet för övertagande.
Efter att ha klickat på tilldela-knappen befinner sig anslutningen på samma position som det angivna hjulet.
På samma sätt skapar vi nästa anslutning; denna gång för det främre högra hjulet. Även denna anslutning tilldelar vi positionen för det motsvarande hjulet via övertagande-kommandot.
Innan vi fortsätter med de bakre hjulen, justerar vi anslutningarna på de främre hjulen korrekt. För detta markerar vi anslutningen och vrider den med hjälp av headingsvinkeln i attributhanteraren med den gula gångjärnsdelen utåt. För det högra främre hjulet blir vinkeln 90°, för det vänstra främre hjulet blir vinkeln -90°.
På samma sätt kan du nu också utrusta de båda bakre hjulen med anslutningar på rätt position och med korrekt rotation. Den nedre bilden visar de fyra placerade anslutningarna från vyn ovanifrån.
För att anslutningarna ska vara synliga även när de inte är markerade aktiverar du enkelt alternativet alltid synlig på visualiserings-sidan av anslutningsinställningsdialogen. Minska storleken på anslutningarna något, så att de passar bättre till fordonet.
Nu bör vi äntligen bestämma den korrekta funktionen för anslutningarna; vi vill trots allt ha fjädrande axlar och inga gångjärn på bilen. Detta görs på objekt-sidan, där vi anger typen fjädring för hjul för alla fyra anslutningar.
Fortfarande håller vi de fyra anslutningarna markerade, eftersom vi också kan göra de nästa inställningarna för alla fyra hjulfjädringar. Som första objekt för att binda anslutningarna drar vi noll-objektet Auto som objekt A till det avsedda fältet.
För fjäderhårdhet väljer vi värdet 20, för fjäderdämpning, det vill säga hur snabbt fjädern återställer sig, tar vi ett värde av 20%.
Vi aktiverar nedre och övre gräns i Y-riktning, med en förskjutning av 20 cm vardera. Även om det är osannolikt att vårt fordon når dessa gränser, blir scenen tydligare av det.
Nu tar vi hand om de enskilda anslutningarna eller hjulfjädringarna. Det enda justeringen vi måste göra för varje anslutning är det andra objektet för bindningen. Dra det tillhörande hjulet för varje anslutning till fältet objekt B.
När vi har satt upp alla fyra kontakterna eller hjulfjädrarna, integrerar vi dem också i objekthierarkin på fordonet. Vi placerar dem nära hjulen som en Underobjekt i Noll-objektet "Bil".
Vad vår leksaksbil saknar är framdriften för att kunna röra sig självständigt. Fyrhjulsdrift skulle vara önskvärt på terrängen, men i vårt exempel ska endast de två främre hjulen drivas av motorer. Två motorer därför att kraftöverföringen till de individuella hjulen går mer fysikaliskt korrekt på det sättet.
Vi skapar den första motorn genom menyn Simulation>Dynamics in i scenen.
Analogt med kontakterna namnger vi också motorn lämpligt efter det drivna hjulet. Här ska motorn driva det vänstra främre hjulet.
Med hjälp av Övertagningsverktyget från menyn Funktioner låter vi motorn överta positionen av hjulet. Efter klick på Tilldela-knappen sitter motorn på önskad plats och behöver bara justeras.
Detta utför vi genom Attribut-hanteraren på Koordinatsidan. Vi vrider motorn med en Heading-vinkel på 90° så att den gula riktningen sammanfaller med hjulets rotationsriktning.
Motorbindningen görs via Objektfälten i dess inställningsdialog. I vårt fall drar vi det främre vänstra hjulet till fältet Objekt A. För driften ger vi motorn en Hastighetsmålsvinkel på 400° och ett Vridmoment på 50.
På samma sätt installerar vi nu en annan motor för att driva det högra främre hjulet. Vi namnger den lämpligt och överför igen positionen för det motsvarande hjulet med hjälp av Övertagningsverktyget till motorn.
Också den andra motorn vrider vi genom Attribut-hanteraren åt rätt håll och överför denna gång det främre högra hjulet som Objekt A.
Den andra motorn får naturligtvis samma parametrar för Hastighetsmålsvinkel och Vridmoment.
Med detta är nu också drivlinan korrekt inbyggd i fordonet. Jag rekommenderar att motorerna tas upp som Underobjekt i fordonets objekthierarki för att Redigeraren ska förbli överskådlig även under Simulationen.
Innan vi kan släppa iväg vår bil behöver vi en solid grund, för än så länge skulle leksaksbilen bara falla fritt.
För vårt första test och som underlager för senare gör vi golvet till ett Kollisionsobjekt. För detta väljer vi Golvet-objektet och anger det motsvarande Fysik-kropp>>Dynamics Body-Tag genom menyn Simulation>Dynamics.
Som vanligt för ett rent Kollisionsobjekt är inställningsdialogen ganska överskådlig. Det vi främst är intresserade av är Brotningsvärdet. Vi ökar det till 100% så att hjulen snabbt får grepp och kan accelerera ordentligt.
När vi trycker på Spelknappen nu, kör leksaksbilen redan av sig själv. Senare kommer vi att utrusta bilen med en liten styrning; just nu fokuserar vi dock på terrängen.
Utbyggnad av scenen med Dynamics- och MoGraph-element
Hittills osynlig, eftersom den inaktiverats som ett parametriskt objekt via Objekthanteraren, ska Landskapsobjektet användas som kuperad terräng. På liknande sätt som med Golvet-objektet måste vi först definiera terrängen som ett Kollisionsobjekt. Därför tilldelar vi det överordnade HyperNURBS-objektet ett Fysik-kropp>>Dynamics Body-Tag genom menyn Simulation>Dynamics som ett Kollisionsobjekt.
Också för detta Kollisionsobjekt är sidan för Kollisionen i inställningsdialogen av särskilt intresse. Här behöver vi använda Kollisionsformen den statiska nätformen, så att bilen senare kan känna igen varje förhöjning på ytan. Analogt med Golvet-objektet tilldelar vi också här det höga värdet för Brotningsvärdet på 100%.
Låt oss direkt testa hur vår bil klarar sig i terrängen. För detta flyttar vi först hela bilgruppen över z-koordinaten i attribut-hanteraren till 3000 cm. På så sätt står bilen redo i färdriktningen och kan accelerera mot terrängen med fart.
Efter att ha klickat på spela-knappen kan vi se hur vårt leksaksbil modigt navigerar sig genom kulliga landskap. För att göra scenen lite mer spännande distribuerar vi även hinder.
Basen för våra hinder är redan i form av objektet sfär. För att senare inte bara stå i vägen för bilen utan också skjutas iväg, måste vi definiera dem som stela kroppar. I princip spelar det ingen roll om sfären själv eller klonobjektet får dynamisk kroppstagg. Det är mer flexibelt att använda den första varianten, eftersom du kan ge varje klon sin egen dynamiska egenskap.
Så låt oss tilldela den sfären den nödvändiga dynamiska kroppstaggen som en stel kropp; som vanligt hittar du den under menyn Simulation>Dynamik.
I inställningsdialogen för dynamisk kroppstag för sfären ställer vi in utlösningen till Vid kollision. Detta gör att sfärerna inte rör sig oönskat medan de reagerar endast när bilen eller en annan sfär orsakar en kollision.
På grund av den enkla formen på objekten litar vi på automatisk kollisiondetektion; en ökad friktion på 80% håller sfärerna mestadels på marken så att de rullar över terrängen utan att hoppa oönskat.
Med dynamiska egenskaper kan vi nu sprida ut sfärerna över terrängen. Vi använder en klonobjekt från menyn Mografik.
Genom objekt-hanteraren placerar vi sfär-objektet under klonobjektet som en klon. Eftersom vi använder en parametrisk sfär som använder sfärens mittpunkt som referenspunkt, skulle placeringen av sfärklonerna för närvarande innebära att alla kloner sticker halvvägs in i terrängen.
För att förhindra detta och fördela sfärerna korrekt runt radien, hittar vi möjligheten att ställa in en förskjutning på transformationssidan av inställningsdialogen. Vi flyttar sfärerna i z-riktning med 50 cm, vilket motsvarar sfärens radie.
De faktiska inställningarna för duplicering och distribution av klonerna gör vi på objektsidan av inställningsdialogen.
Vi väljer först läget objekt; vi vill använda landskapsobjektet för att distribuera klonerna. Det nämnda landskapsobjektet dras sedan in i det avsedda fältet objekt.
Distributionen av klonerna ska ske på objektets yta, du kan självklart bestämma antalet. För att bilen inte ska behöva flytta för många sfärer ur vägen, skulle en mängd på högst 80 vara rekommenderad.
På bilden nedan ser du den aktuella statusen i renderingen. Sfärerna har spridits jämnt över landskapsobjektet, men pekar fortfarande alla i samma riktning. Detta lilla problem kan snabbt lösas med en slumptals-effektor.
För att tilldela slumptals-effektorn till klonobjektet direkt när det integreras i scenen, väljer vi klonobjektet i objekt-hanteraren innan vi hämtar slumptals-effektorn från menyn Mografik>Effektorer.
I inställningsdialogen för effektorn hittar vi på parameter-sidan transformationsparametrarna. Eftersom sfärerna endast ska roteras över alla axlar, behöver vi bara ändrade vinkelparametrar. En vinkel på vardera 90° räcker för att ge tillräckligt med utrymme för olika rotationer.
Ett testrendering visar att sfärerna, tack vare slumptals-effektorn, nu är helt slumpvis roterade och fördelade på landskapet.
Det är hög tid att släppa loss vårt leksaksbil på hindren. Eftersom vi i framtiden måste räkna med lite fler kollisioner, lönar det sig att, beroende på storlek eller skalning av hindren, också titta på Dynamics-inställningarna under Dokument-inställningarna.
Eftersom storleken på kulor, hjul och även leksaksbilen ligger mycket nära den angivna skalningen och fungerar bra med kollisionstoleransen, krävs inga anpassningar här i mitt exempel.
För att inte leksaksbilen ska försvinna ur sikte strax efter starten, hittar ni bland scenobjekten i Objekt-Manager också en Målkamera, som automatiskt riktar in sig på bilen. I dess Align-uttryck är det fastställt att den inte får tappa objektet bil ur sikte.
Vi aktiverar den genom att klicka på den vita sökar-ikonen i Objekt-Manager.
Nu kan ni trycka på play-knappen och se bilen köra genom det hinderfyllda området.
Installation av en enkel styrning för bilen med XPresso
Det vore trevligt om bilen inte bara skulle köra rakt genom området, utan om vi som användare också hade en styrningsmöjlighet.
För vårt exempel räcker det med en enkel styrningsmöjlighet åt vänster eller höger med hjälp av en skjutreglage. Eftersom vi egentligen skulle behöva styra två objekt (hjulen eller kontakterna), men bara vill ha en bekväm reglage, integrerar vi själva en egen styrparameter i form av användardata.
Vi väljer Bilgruppen och lägger till egna användardata via menyn Användare i Attribut-Manager.
Fönstret hantera användardata öppnas. Här hittar ni alla individuella användardata som hör till bärarobjektet. Vi döper det ny skapade objektet till Styrning och anger också i fältet Egenskaper hur parametern ska vara utformad.
Vi väljer ett flyttalsreglage i enheten grader som gränssnitt. För enklare steg väljer vi ett steg av 1°.
För att förhindra att hjulen drejs för mycket och korsar fordonet begränsar vi den minimala vinkeln till -30° och den maximala vinkeln till 30°. Det förinställda värdet på 0° ser till att hjulen står rakt i början.
Efter att dialogrutan stängts med OK och användardata har skapats, hittar vi den av oss skapade parametern Styrning på sidan för användardata för vår bil, som önskat som ett skjutreglage. Vi har skapat en möjlighet att styra en egen parameter. Det enda som återstår är att skicka den vidare till rätt plats i vår fordonsstruktur.
En paraduppgift för XPresso. För detta behöver vi först ett XPresso-tagg, vilket vi enklast tilldelar genom att högerklicka i kontextmenyn under CINEMA 4D Tags.
Självklart passar vår Bilgrupp utmärkt som bärare för detta uttryck.
Genom att dubbelklicka på XPresso-tagg öppnar vi XPresso-editor. Som första post eller nod (node) drar vi Null-objektet Bil från Objekt-Manager till XPresso-editorfönstret.
För att tillhandahålla vår egen skapade parameter som en port för att kunna länka, klickar vi på den röda knappen för utgångsportar och väljer porten Styrning från undermenyn användardata.
Med vår Styrning-parameter vill vi påverka styrvinkel på hjulfjäder-kontakterna. För att kunna nå dessa parametrar i XPresso-editor letar vi upp de båda kontakterna för det vänstra och högra främre hjulet i Objekt-Manager och drar båda objekten också till XPresso-editor.
Eftersom vi vill överföra ett värde till de båda kontakterna, behöver vi parametrarna styrvinkel på ingångsporten. Vi klickar på den blå knappen för ingångsportar på kontaktnoderna och väljer porten Styrvinkel från undermenyn objektegenskaper.
Nu behöver vi bara ansluta de två styrvinkelportarna till bilens styrport. Detta gör vi enkelt genom att dra med musen från en port till en annan.
Vår lilla utflykt i XPresso är tyvärr redan klar, så vi kan stänga XPresso-editorn. För att inte behöva leta efter null-objektet och dess användardatainmatning hela tiden för att styra bilen integrerar vi helt enkelt styrreglaget i Head-Up Display (HUD) i editorn.
För att göra detta högerklickar vi på parametern styrning i attributhanteraren och väljer i kontextmenyn kommandot Lägg till i HUD.
För att flytta HUD-inmatningen i editorn klickar ni helt enkelt på HUD-elementet och håller in (Ctrl)- eller (Ctrl)-tangenten och positionerar det med musen på en lämplig plats.
För att se till att HUD-elementet inte bara är synligt när vårt fordon är markerat högerklickar vi för att öppna det relevanta kontextmenyn och väljer i menyn alternativet Alltid.
Nu kan ni klicka på play-knappen och skicka bilen genom terrängen genom att använda reglaget som ni önskar. Se till att återställa styrningen i början av varje resa så att bilen inte överstyr.
Om ni senare vill rendera det äventyrliga åkandet till en animering kan ni helt enkelt sätta nyckelbilder på de viktiga styrpunkterna för respektive styrningsvärde. Ha det så kul med att köra runt i terrängen!
