3ds Max 2009. Секреты мастерства. Глава: «Использование модификатора Cloth (Ткань) для симуляции поведения тканей»
Отрывок из книги:
«3ds Max 2009. Секреты мастерства»
Верстак Владимир Антонович
Рассмотрим работу с модификатором Cloth (Ткань). В отличие от одноименного оператора модуля reactor этот модификатор в первую очередь призван облегчить создание и анимацию одежды моделируемых персонажей. Данный модификатор имеет достаточно широкие возможности, которые можно довольно долго описывать, я же хочу показать, как с помощью модификатора Cloth (Ткань) можно легко и просто создавать объекты, имитирующие поведение ткани. Мы опишем, как создать два объекта: скатерть и развевающийся флаг.
Для создания модели скатерти нам понадобится простая сцена, состоящая из двух объектов: столешницы и скатерти. Для построения первого объекта воспользуйтесь параметрическим объектом Box (Параллелепипед) (CreateStandard PrimitivesBox (Создать Простые примитивы Параллелепипед)). В качестве второго объекта будет использован объект формы Rectangle (Прямоугольник) (CreateShapesRectangle (Создание Формы Прямоугольник)). Создайте оба объекта в окне проекции Top (Сверху). Расположите прямоугольник относительно объекта столешницы сверху и центрируйте по осям X и Y (рис. 8.54).
Рисунок 8.54 — Взаимное расположение объектов в сцене
Для создания ткани можно также воспользоваться параметрическим объектом Plane (Плоскость) с достаточным количеством сегментов по длине и ширине (допустим, 50), однако применение сплайнов позволяет получить дополнительные возможности: создание объектов произвольной формы (например, скатерть с фигурными краями), внутренние швы и разрезы. Особенно это актуально при создании одежды.
На основе объекта Rectangle (Прямоугольник) необходимо создать поверхность. Самый легкий способ — преобразовать прямоугольник в полигональную поверхность. Однако при этом мы потеряем дополнительные возможности объекта формы. Лучшим выбором в данном случае будет использование модификатора Garment Maker (Моделирование одежды). Чтобы присвоить этот модификатор, выделите в одном из окон проекций прямоугольник и выполните команду главного меню ModifiersClothGarment Maker (Модификаторы Ткань Моделирование одежды). Обратите внимание, что два из четырех углов стали закругленными. Избавиться от этого можно, выполнив разбиение вершин этих углов, что приведет к созданию самостоятельных сплайнов на уровне подобъектов формы. Для этого перейдите в стеке модификаторов на нижний уровень (то есть выделите в стеке строку Rectangle (Прямоугольник)), щелкните на раскрывающемся списке Modifier List (Список модификаторов) и выберите из списка модификатор Edit Spline (Редактирование сплайна) (рис. 8.55).
Рисунок 8.55 — Положение модификатора Edit Spline (Редактирование сплайна) в стеке
Для редактирования прямоугольника перейдите в уровень подобъектов Vertex (Вершина), для чего щелкните в настройках модификатора Edit Spline (Редактирование сплайна) на кнопке Vertex (Вершина) в свитке Selection (Выделение) или нажмите горячую клавишу 1. Выделите все четыре вершины прямоугольника, перейдите к свитку Geometry (Геометрия) и щелкните на кнопке Break (Разбить). После этого выйдите из режима редактирования вершин, повторно щелкнув на кнопке Vertex (Вершина), и вернитесь к модификатору Garment Maker (Моделирование одежды).
Для продолжения работы необходимо обновить созданную модификатором поверхность и увеличить ее топологию. Для этого в свитке Main Parameters (Основ-ные параметры) настроек модификатора Garment Maker (Моделирование одежды) щелкните на кнопке Mesh It! (Рассчитать сетку) и увеличьте значение параметра Density (Плотность) до 2.
Увеличение количества треугольников, образующих поверхность объекта, позволит создать более естественное поведение ткани. Однако на компьютерах с низкой производительностью это может вызвать длительные расчеты динамики ткани и даже зависания. По данной причине на таких компьютерах лучше не задавать параметру Density (Плотность) значение больше 1.
В результате все углы станут ровными, а плотность сетки повысится, что позволит получить сглаженные складки поверхности ткани. На рис. 8.56, слева показан фрагмент прямоугольника с примененным модификатором Garment Maker (Моделирование одежды) до редактирования, а на рис. 8.56, справа — после.
Читайте также: Пособие по расчету расхода ткани
Рисунок 8.56 — Фрагмент прямоугольника до редактирования (слева) и после него (справа)
Применим к прямоугольнику модификатор Cloth (Ткань), выполнив команду главного меню ModifiersClothCloth (Модификаторы Ткань Ткань). Для настройки поведения ткани выполните следующие действия.
- В свитке Object (Объект) настроек модификатора Cloth (Ткань) щелкните на кнопке Object Properties (Свойства объекта).
- В появившемся окне Object Properties (Свойства объекта) выберите из списка доступных объектов прямоугольник (объект с именем Rectangle01) и установите переключатель в положение Cloth (Ткань).
- В области Cloth Properties (Свойства ткани) из раскрывающегося списка Presets (Предустановки) выберите строку Default (Исходный) (рис. 8.57).
Все готово к расчетам динамики ткани. Чтобы запустить эти расчеты, необходимо в области Simulation (Моделирование) свитка Object (Объект) щелкнуть на кнопке Simulate (Моделирование) или на кнопке Simulate Local (Локальное моделирование) (если не планируете создавать анимацию поведения ткани во времени).
После запуска расчета динамики вы можете в любое время остановить его и выполнить дополнительную настройку свойств объектов, например изменить плотность сетки модификатора Garment Maker (Моделирование одежды). В этом случае необходимо вернуть ползунок таймера анимации на первый кадр (если вы не использовали локальные расчеты динамики) и щелкнуть на кнопке Erase Simulation (Очистить моделирование) в свитке Object (Объект).
Рисунок 8.59 — Результат расчетов модификатора Cloth (Ткань)
В папке Examples\Глава 08\Cloth, которую вы найдете на прилагаемом к книге DVD, находится файл table-cloth.max, который можно загрузить для просмотра и анализа выполненной анимации.
Рассмотрим еще один вариант использования модификатора Cloth (Ткань): создадим модель развевающегося флага. В этом нам поможет замечательная особенность данного модификатора, позволяющая взаимодействовать со стандартными объектами категории Force (Сила).
Как всегда, начнем с построения объектов. Для имитации флага нам понадобятся два объекта: Plane (Плоскость), имитирующий полотно флага, и Wind (Ветер), который будет удерживать флаг в горизонтальном положении (по умолчанию на объекты, к которым применен модификатор Cloth (Ткань), действует сила тяжести).
Для построения плоскости переключитесь в окно проекции Front (Спереди) и выполните команду главного меню CreateStandard PrimitivesPlane (Создание Простые примитивы Плоскость). В свитке Parameters (Параметры) построенного объекта установите желаемые размеры флага и увеличьте значения параметров Length Segs (Количество сегментов по длине) и Width Segs (Количество сегментов по ширине) до 20–25. Это позволит получить более естественную деформацию ткани.
Для построения объекта, имитирующего ветер, необходимо выполнить команду главного меню CreateSpaceWarpsForcesWind (Создание Пространственные деформации СилыВетер) и в окне проекции Top (Сверху) построить значок ветра, развернув его по направлению к флагу (рис. 8.60).
Читайте также: Как снять воск с ткани в домашних условиях
Рисунок 8.60 — Взаимное расположение плоскости и значка ветра
Назначьте плоскости модификатор ткани. Для этого в одном из окон проекций выделите плоскость и выполните команду главного меню Modifiers Cloth Cloth (Модификаторы Ткань Ткань). Настройте модификатор следующим образом.
- Перейдите на уровень редактирования подобъектов модификатора Cloth (Ткань), для чего щелкните на плюсике, расположенном слева от имени модификатора в стеке, и выделите строку Group (Группа).
- Выделите слева верхнюю и нижнюю боковые вершины и щелкните на кнопке Make Group (Создать группу) в свитке Group (Группа). В результате откроется окно Make Group (Создать группу), в котором необходимо указать имя группы. Таким образом мы создадим группу из двух то-чек, которые будут крепиться к древку флага и не будут участвовать в расчетах динамики.
- После создания группы щелкните на кнопке Drag (Помеха) в свитке Group (Группа). При этом созданная группа должна быть активной (рис. 8.61).
- Выйдите из режима редактирования подобъектов, для чего щелкните в стеке модификаторов на строке Cloth (Ткань).
- В свитке Object (Объект) щелкните на кнопке Cloth Forces (Силы, воздействующие на ткань).
Все предварительные настройки произведены, осталось только увеличить силу ветра и запустить выполнение расчетов динамики ткани. Для этого выделите в одном из окон проекций значок ветра и в свитке Parameters (Параметры) настроек данного объекта увеличьте значение параметра Strength (Мощность) до 5. Чтобы запустить расчет динамики, вернитесь к модификатору Cloth (Ткань) и в свитке Object (Объект) щелкните на кнопке Simulate (Моделирование). На рис. 8.63 представлен флаг, полученный с помощью модификатора Cloth (Ткань).
Рисунок 8.63 — Свойства ткани, настроенные для объекта Plane01
Мы рассмотрели только малую часть того, что можно сделать с помощью модификатора Cloth (Ткань). Симуляция реального поведения ткани требует более детальных настроек с большим количеством экспериментов. В качестве самостоятельного задания вы можете попробовать выполнить расчеты с другими видами ткани и даже составить и сохранить свои собственные настройки для их последующего применения.
Симуляция ткани
Симуляция ткани — весьма сложный и ресурсозатратный процесс. Таковым он является потому, что объект-ткань должен иметь большое количество полигонов. Зато ткань помогает достичь большой живости и реалистичности.
Создание ткани
Для симуляции ткани нам понадобится плоскость и объект, на который наша ткань будет падать. Расположим плоскость над объектом.
Плоскость, расположенная над кубом
Теперь включим для плоскости поведение Cloth на вкладке настроек физики.
Для плоскости назначаем физику Cloth
Ткань, как и мягкое тело, взаимодействует с объектами с поведением Collision. Назначим кубу поведение Collision
Выставляем Collision для куба
Читайте также: Как покрасить сидения автомобиля из ткани своими руками
Если ты создал Plane, то у тебя выйдет какая-то странная картинка с вот такой вот кривой поверхностью.
Симуляция ткани (Plane)
Если же ты создавал Grid, то картина будет выглядеть получше.
Симуляция ткани (Grid)
Глядя на два этих примера, ты, наверное, уже догадался, что качество симуляции зависит от количества полигонов, на которые подразделена наша плоскость. В случае с Plane симуляция сработала не совсем корректно, потому что Blender не смог модифицировать один лишь полигон в настоящую ткань.
Чем больше полигонов — тем правдоподобнее будет симуляция и тем медленнее она будет просчитываться.
Симуляция ткани (количество полигонов на плоскости = 1296)
Настройки ткани
Ткань — это подвид Soft Body. Так что основные настройки похожи. Рассмотрим их подробнее
Включение симуляции ткани
- Имеются готовые преднастройки, которые можно выбрать в списке PRESETS. Они меняют параметры материала.
- QUALITY – качество. Определяет количество шагов вычислений симуляции за кадр анимации. Чем выше, тем лучше качество, но медленнее.
- MASS – масса материала.
- STRUCTURAL – упругость структуры материала. Его способность сохранять форму.
- BENDING – коэффициент складок. Чем больше значение, тем меньше маленьких складок.
- SPRING – упругость ткани. AIR – сопротивление воздуха.
- VELOCITY – скорость ткани.
- Галочка PINNING позволяет закрепить группу вершин, установленную в окошке ниже. На неё не будет распространяться симуляция. Это удобно при создании флага или плаща.
Столкновение ткани
В большинстве случаев ткань не просто висит в 3D пространстве, она взаимодействует с окружением. Для того чтобы это работало нужно выполнить некоторые предварительные настройки (далее увидишь, как это все сделать):
- Объекту с поведением ткани нужно сказать, что он участвует в коллизиях (столкновениях).
- Не обязательно (но желательно), чтобы ткань сталкивалась сама с собой.
- Другие объекты должны быть мешами и могут быть деформированы (например, скелетная анимация).
- Другим объектам тоже нужно сказать, что они участвуют в столкновении с тканью.
Настройки столкновений
Проверь, что стоит галочка напротив Cloth Collision. Это значит, что столкновения ткани включены
Настройка столкновения ткани
- QUALITY – основное свойство симуляции. Чем выше, тем лучше симуляция и тем она сложнее вычисляется.
- DISTANCE – как только другой объект приблизится к ткани на это расстояние (в единицах Блендера), симуляция начнёт толкать ткань.
- REPEL – сила отталкивания ткани, когда она близка к столкновению.
- REPEL DISTANCE – максимальная дистанция для применения отталкивающей силы. Должна быть больше, чем минимальная.
- FRICTION – сила трения, которая действует на ткань, когда она скользит по другому мешу. У шёлка, например, она меньше, чем у резины.
Столкновения ткани с собой
Настоящая ткань никогда не проходит сквозь саму себя и взаимодействует со своей поверхностью. Для того, чтобы осуществить это в Blender, в настройке Cloth Collision поставь галочку напротив Self Collision. Как только ты включишь внутренние коллизии, откроются дополнительные соответствующие настройки.
Настройки внутренней коллизии
- QUALITY – качество. Работает по абсолютно такому же принципу, как и при общих коллизиях.
- DISTANCE – дистанция столкновений. Значение 0.75 стоит по умолчанию и работает почти во всех случаях. Для быстрых объектов можно установить значение 1, значение 0.5 весьма рискованно, так как может стать причиной полигонных артефактов в поведении ткани. Однако оно работает быстрее.
Работа с тканью
Посмотри ролик и попробуй создать и «уронить» ткань на один из своих смоделированных ранее предметов.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом