CINEMA 4D R 11,5 značný pokrok v mezích zákona (4) - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

1. října 2009, 00.00 | MoDynamika nejenom že spolupracuje s generovanými klony, ale také s jednotlivými polygony a oddělenými segmenty povrchu. Můžeme ji tak použít na různá rozbití předmětů a další simulace. A když zbude čas, vyzkoušíme si i dříve zmíněné částicové systémy.

Než začneme, Fraktura

Zatím jsme vždy simulovali situaci, ve které jsme emitovali pomocí objektu Klonování množství instancí, jinak řečeno klonů, které jsou svým způsobem stejné. Ale již jsme si také v úvodním článku zmínili, že kolize můžeme generovat i na dalších objektech, zejména na objektu Fraktura. A tento objekt nám navíc zprostředkovává dvě dosti odlišné možnosti. Umožňuje nám kolidovat mezi sebou objekty různého tvaru a také nám umožňuje kolidovat jednotlivé nespojité části jednoho objektu. Můžeme tak vytvářet další spektrum zajímavých efektů. Nejdříve ale kolize různých objektů v rámci jedné simulace.

Simulace první, ať žijí Klobuky!

Představme si takovou dětský sarsenový kruh, takové malinkaté Stonehenge. A opět si vypustíme kuličku, kterou si ten náš objekt rozbijeme. Jako obvykle.

Abychom mohli kolidovat různými objekty, (v tomto případě sadou objektů vytvořených z jednoduchých primitiv kužel a kvádr). Není přitom podstatné, jaké objekty jsme použili, podstatné je, že jsme použili různé objekty a u těchto objektů potřebujeme, aby kolidovaly jako jednotlivé prvky spolu s ostatními.

Aby byla simulace ještě o něco zajímavější, můžeme si ji jednotlivé objekty obohatit i o deformátory (ano, deformátory jsou taktéž podporované) a začneme s přípravou scény.

Na rozdíl od předešlých simulací si vytvoříme objekt MoGraph Fraktura a pod tento objekt seskládáme všechny naše objekty, které mají být zahrnuté do dynamické simulace. Objekt Fraktura v tomto případě negeneruje kopie, pouze analyzuje své podřízené objekty a vlastně zprostředkovává dynamický systém těmto objektům.

Další práce je zcela analogická předchozím příkladům. Tedy vytvoříme si na objektu Fraktura vlastnost Vlastnosti > MoGraph vlastnosti > Tuhá tělesa a nadále můžeme vše ponechat na výchozím nastavení, protože to je z pohledu testování objektu Fraktura nepodstatné.

Vytvoříme si opět nějakou tu kuličku kterou rozstřelíme náš modýlek a i tuto kuličku můžeme vložit pod nový objekt Fraktura. Umístíme si tento objekt do míst, ze kterých chceme kuličku vystřelit a vytvoříme i na tomto objektu vlastnost Tuhá tělesa, ve které aktivujeme vlastní úvodní rychlost a nastavíme korektní vektor.

Je to možná trochu rychlejší než minule, ale tohle vše již známe. Nyní je podstatné, že když přehrajeme animaci, pak se naše stavbička pod dopadnuvší kuličkou rozpadne a při těchto kolizích se budou korektně chovat veškeré jednotlivé prvky stavby i přesto, že jsou na nich nastavené deformátory a jedná se o samostatné objekty.

To je první vlastnost objektu Fraktura, která tedy analyzuje své podřízené objekty. Ale když se na tento objekt trochu podíváme, zjistíme, že toho umožňuje více.

Zkusme si vybrat jeden z objektů Fraktura, které jsme vytvořili, a podívejme se do stránky Objekt ve Správci nastavení. Nalezneme zde jediný parametr a to parametr Režim. Tento parametr nám umožňuje definovat, jak vlastně bude objekt Fraktura pracovat a s čím bude pracovat. Výchozí volba je nastavena na „Přímo“. V této volbě se analyzují celé podřízené objekty a to není zase až tak moc zajímavé (jinak řízení jak se tyto objekty mají analyzovat najdeme stále v nastavení vlastnosti Tuhá tělesa podobně jako tomu bylo v případech předešlých).

Jsou zde ale také další volby a ty jsou z pohledu dalších simulací velmi zajímavé a to pro možnost, kterou nám umožňují simulovat kolize „střepů“ objektu, které reagují na vnější zásah.

Rozbití nejdůležitějšího objektu ve 3D grafice

Zeptejte se kohokoliv a odpověď by zcela určitě měla být vždy stejná. Otázka zní, tedy čistě hypoteticky, jaký je nejdůležitější objekt ve 3D grafice? Určitě konvička. Software, který nemá konvičku mezi svými výchozími objekty, jako by nebyl. A to je bezesporu důvod k pláči :-).

A my takovou konvičku máme. Pro jednoduchou představu kolize je vždy dobré si tyto konvičky připravit dvě. Jednu „nerozbitou“ a jednu rozbitou, tedy s řezy, ve kterých se budou fragmenty rozpadat. V tomto smyslu by nám mohl pomoci, byť nedokonalý, plugin Destruction.

Vytvoříme si tedy objekt konvice s nespojitými střepy a tento objekt vložíme opět pod objekt Fraktura, který je v tomto případě nezbytný. U tohoto objektu musíme vytvořit obligátní vlastnost Tuhá tělesa a nastavit ji případně na kolizi (pokud chceme konvičku rozstřelit). Samotný objekt Fraktura musíme nastavit tak, aby zpracovával jednotlivé nespojité části v rámci jednoho objektu. Tomu slouží v záložce Objekt režim „Rozdělit segmenty“. V případě nastavení této volby je objekt pod objektem Fraktura interně „rozdělen“ na množství vzájemně kolidujících objektů, které spolu vzájemně kolidují.

Jedinou podmínkou pro vytvoření pěkné animace je správné načasování přepnutí objektu, tedy objektu původního a objektu, který má kolidovat. Jedná se vlastně jen o to, že původní objekt bude mít správné vyhlazování Phong, kdežto objekt rozdělený logicky na místech hranic segmentů bude mít viditelné ohraničení, které by se při výpočtu před kolizí určitě nepěkně projevily. Toto přepnutí si buďto můžeme naprogramovat v XPressu a nebo, v případě jednoduchých simulací, jen animovat viditelnost objektů.

Jen poznámka, tak trochu pod čarou. Frakrura podporuje i další objekty C4D, například Primitiva či NURBSové objekty, které mimo jiné generují nespojité záklopy...

Interakce s modifikátory částic

V minulém díle jsme si předvedli, že systém MoDyn spolupracuje také s efektory modulu MoGraph. Ale to není vše, mimo to spolupracuje také s modifikátory částic (a také částicemi samotnými), které jsou implementované do jádra programu. Můžeme tedy tyto modifikátory používat pro různé interakce dynamických objektů a instancí.

Připravme si jednoduchou scénu, která bude obsahovat jakousi „talířovitou podložku“ a objekt Klonování (v režimu radiálním a rovině XZ), který bude vytvářet skupinu kulových instancí. Všimněte si prosím oné položky v uvedeném obrázku. Ve středu podložky je vyvýšený prostor, kam by se částice neměly při gravitačním působení vůbec dostat.

Dobrá tedy, opět si nastavíme na objekt Klonování i objekt talíře vlastnost Tuhé těleso a můžeme si vyzkoušet animaci. Kuličky by měly velmi ochotně spadnout do talíře, zde se chvilku potloukat a tím by to mělo končit. Co kdyby, co kdybychom si vytvořili objekt Rotace – tedy modifikátor částic. Pokud jej nastavíme na poměrně dost vysokou hodnotu, měly by částice rotovat a také se postupně stahovat do středu „oka hurikánu“. Můžeme si přidat i další modifikátor, například Turbulence, Vítr, či Tření, i když to můžeme definovat i přesněji přímo v MoDyn nastavení vlastností. To již ale víme. Jediné dva modifikátory, které takto nemůžeme zařadit jsou Destruktor a Odrážeč. Tyto dva se systémem nespolupracují. Ostatní ano.

To které modifikátory mají ovlivňovat které částice můžeme nastavovat pomocí nastavení vlastnosti Tuhá tělesa. Tato vlastnost obsahuje v případě své aplikace na objekty Klonování/Fraktura/Instance záložku Síla, obsahující nastavení intenzity následování vnějších sil a také pole, ve kterém můžeme definovat síly, které mají být u těchto částic zahrnuté, či z nich mají být vyloučené.

Mimo zmíněných modifikátorů obsahuje modul MoGraph také objekt Síla, který funguje jako radiální přitažení, respektive odpuzení (podle zadané hodnoty). Jiné volby nemá a jeho užití je tak poměrně snadné. I tento objekt lze zahrnout a nebo vyloučit jako již zmíněné modifikátory.

Když jsme zmínili částice

Poslední, co musíme zmínit, je možnost využít částicové systémy coby generátoru pozice instancí pro MoGraph. Následek této techniky je zřejmý, získáme plně kolizní částicový systém... Velmi stručně si ukážeme, jak na to. Není to složité a mírně se budeme krýt s jedním velmi starým článkem, ale výsledky jsou natolik zajímavé, že je nutné abychom si tuto techniku zmínili...

Jak na to. Abychom (zcela obecně) zprostředkovali informace o pozici, které generuje generátor částic, je zapotřebí abychom nejdříve převedly tyto informace do objektu MoGraph > Matice, kterému nadále bude „rozumět“ objekt MoGraph > Klonování. Vytvoříme si tedy generátor částic se všemi parametry podle potřeby. Tento objekt nemá žádný podřízený objekt, který má generovat, s tím si poradí objekt Klonování.

Vytvoříme si objekt Matice a tento objekt nastavíme na režim „Objekt“. Do vzniknuvšího odkazového pole přeneseme jméno generátoru částic. A chaos pokračuje.

Vytvoříme si konečně objekt Klonování a i tento objekt nastavíme na režim Objekt. Do pole pro odkaz načteme již vytvořenou Matici. A teprve objektu Klonování zařadíme konečnou „částici“, kterou chceme generovat. A také tomuto objektu nastavíme vlastnost Tuhá tělesa, vytvoříme další objekty se kterými mají částice kolidovat a tak dále. Nastavení vlastnosti bude samozřejmě na „bezprostřední kolize“, protože částice má již generovanou rychlost generátorem částic a tak by měla také kolidovat.

A to je vlastně vše. Ostatní nastavení, objekty a parametry jsou zcela shodné a tak není toto nastavení nikterak obtížné. Snad jen na první pohled trochu zbytečně složité, ale „navíc“ obsahuje jen jeden jediný objekt, tedy není to tak hrozné.

Závěrem 

Tím jsme si ve zkratce oddemonstrovali systém MoDynamiky. Ano, neprobírali jsme jednotlivé funkce, ale raději jsem chtěl než funkce demonstrovat jeho obecné možnosti. Opakuji obecné možnosti, protože síla MoGraphu je v jeho bezprecedentních možnostech kombinací. A to platí i pro dynamiku. I v případě dynamiky platí, že omezení spočívají na uživateli a jeho představivosti, nikoliv v systému.