物理シミュレーション

とりあえず、簡単に実現できる3つの事例を紹介します。
このページの記述は、ざっとメモ程度です。
詳細は、授業中に説明します。



Softbody

ボールが床に落下するシーンを作成してみます。

Plane(床)とSheare(球) を置きます(ポリゴン数は少なめがいいでしょう)。

球を選択して
Object -> Physics -> Soft Body パネルで [SofitBody] を有効にします。
[Use  Goal]  :  OFF
[Be(Bending Stiffness)] の値を大きくします。 0だとつぶれます。

Object -> Physics ->  Collision パネルで [Collision] を有効にします。
これで他のボールとの衝突も実現します。

床を選択して
Object -> Physics ->  Collision パネルで [Collision] を有効にします。
これで床が障害物となって、「床ではねる」という現象が実現できます。

動作確認は Alt - [A] です。
初回、パラメータ変更後はすべて再計算しますので時間がかかりますが、
2度目からは、スムーズに動きが確認できます。
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Fluid

水のかたまりが円錐状の障害物の上に落ちる・・という簡単なシーンを作成してみます。

シーンに、
大きな立方体 : シミュレーション領域(ドメイン)となります
球 : 水のかたまりとみなします
円錐 : 障害物をみなします
の3つのオブジェクトを置いて下さい。
球は円錐の真上、球と円錐は、立方体の内部に置かれるものとします。

Object -> Physics -> Fluid パネルで [Fluid] を有効にします。
立方体を選択して [Domain]
球を選択して [Fluid]
円錐を選択して [Obstacle]
あとは、立方体(Domain)を選択して [BAKE]を実行すると
流体のシミュレーションが開始されます。
徐々に変化する形状は、レンダーパネルで設定した [Sta] - [End] までのフレーム分、別々の形状データとしてテンポラリーディレクトリに自動的に蓄積されます(Macの方は/tmp/フォルダの扱いに注意してください)。

動作確認は Alt - [A] です。

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Particle

シーンに、粒子の発生源となるメッシュを置いて、選択状態にして下さい。
Object -> Particle System パネルで [Add New] を押します。

通常のパーティクル

とりあえず、ふつうのパーティクルを試してみましょう。
・Particle System パネルの Emit Fromのところを [Random]にして、
・Physicsパネルの Normal(法泉方向へ飛び出す)の値を上げて、
動作確認  Alt - [A] してみて下さい。
粒子が飛び出す様子が確認できると思います。

Particle System パネルの基本的な数値の意味
Amount 飛び出す粒子の量
Sta 粒子が発生しはじめるフレーム
End 粒子の発生がとまるフレーム
Life 粒子の寿命
※例えば、Sta = End として Life を短く設定すると花火のようになります。


ボイドシミュレーション

鳥の群れが飛ぶようなシミュレーションができます。
・Physicsパネルの PhysicsをNewtonian から Boidへ変更します。
・鳥は飛びつづけますので、とりあえず Lifeは大きくして下さい。
動作確認  Alt - [A] してみて下さい。
通常のパーティクル(Newtonian)とは明らかに動きが異なると思います。
※ Visualization パネルで表示を Cross にすると、よりそれらしく見えます。

空間内にゴール(目標)やプレデター(捕食者・敵)を置いてみましょう。
エミッターから離れた場所に、Sphereを2つ置いてください。
一方の Sphereを選択して
・Object -> Physics -> Fields パネルで Spherical を選択
・Strength の値を+側に上げると、群れのゴールとして機能します。
他方の Shere を選択して
・Object -> Physics -> Fields パネルで Spherical を選択
・Strength の値を-側に下げると、群れのプレデターとして機能します。

動作確認は Alt - [A] です。

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以下の内容は旧バージョンのものです。参考程度です。



Effect


概要

3DCGのソフトウエアには、頂点や面の3Dデータをコントロールすることで、物体を粉砕したり、ブロックのように機械的に組み立てたり、波打たせたり、 さらに粒子を発生させたり、様々な効果が用意されています。ここでは、そのようなアニメーションに関連した特殊効果について紹介します。


効果の適用

Blenderには、Meshオブジェクトに対して3つの特殊なアニメーションを適用することができます。いずれも当該オブジェクトを選択の後、オブジェ クト・ボタンからEffectsパネルを開いてNew Effectを押せば適用できます。


効果の種類

Blenderの持つEffectsは以下の3種類です。
1) Build
 面単位でランダムに形状が生成されていきます。
2) Wave
 文字通り波打つアニメーションができます。
3) Particle
 粒子が発生します。これをもとに雪・雲・炎などモデリングでは実現しにくいアニメーションが可能になります。


BUILD EFFECT

1) Meshオブジェクトの準備
 ADD>Mesh からMeshオブジェクトを配置し、エディットモード([TAB])で Subdivide
  を数回押して物体の面の数を増やします。
2) 効果の適用
 オブジェクトボタンからEffectsパネルを開いてNewEffect、種類はBuildを選択します。
 パラメータは、ビルドにかかるフレーム数とビルドのスタートフレーム番号のみです。


WAVE EFFECT

1) Meshオブジェクトの準備
 Buildの場合と同様です。
2) 効果の適用
 同様、種類にWaveを選択するだけです。
 デフォルトのままアニメーション([ALT]+[A]key)を
 試してから、少しずつ数値を変えて効果のかかり
 具合を調整します。Cyclを選択してないと、周期
 的な振動は実現しません。

 [OBJECT] > [Effects] > [Wave] > Time sta : 開始フレーム
 [OBJECT] > [Effects] > [Wave] > LifeTime : 継続時間(フレーム)
 [OBJECT] > [Effects] > [Wave] > DampTime : 減衰時間(フレーム)


PERTICLE EFFECT

1) Meshオブジェクトの準備
 同様ですが、エミッター(粒子の発生源)として
 はUVsphereなどが良いでしょう。
2) 効果の適用
 同様にPerticlesを選択します。
 パラメータが非常に多いので、コントロールには
 それなりに時間がかかります。以下の例を参考
 にしてください。データ並びのHash(分散)が非常に重要です。
3) パーティクルのサンプル
    1. 雪  Plane>Subdivide>Hush
        Tot : 1000        Random Life :  0
        Norm : 0      Force Z : -0.05  Life : 75 
        ※Totは全粒子の数、(End-Sta)が継続時間です。   
    2. 炎  UVsphere>Hush & Put Material and Add Halo effect
            and Set the Halo Size to 1.2
        TotFrames : 500    Random Life : 0.5
        Norm : 0      Force Z : 0.3  Life : 25   
    3. 花火  UVsphere>Hush & Put Material and Add Halo effect
            and Set the Halo Size to 0.5
        TotFrames : 500    Random Life :  2
        Norm : 0.1    Force Z : -0.1   
        Life : 30        Vector On / Size 1
        ※Sta = Endとすることで、すべての粒子が一斉に飛散します。


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