Внешние (exterior)¶
Внешние силы применяются к вершинам (и почти исключительно к вершинам) объектов мягкого тела. Это делается с помощью законов физики Ньютона:
Если на вершину не действует сила, она либо остаётся неподвижной, либо движется с постоянной скоростью по прямой.
Ускорение вершины зависит от её массы и силы. Чем тяжелее масса вершины, тем медленнее ускорение. Чем больше сила, тем больше ускорение.
На каждое действие есть равное и противоположное противодействие.
Это делается только в пределах точности расчёта, всегда есть небольшое торможение, чтобы избежать превышения расчёта.
Пример¶
Мы начнём с очень простого примера: куба «по умолчанию».
Чтобы оценить влияние внешних сил, вам следует сначала отключить «цель», чтобы вершины не возвращались в исходное положение.
Запустите воспроизведение, чтобы запустить симуляцию.
Что при этом происходит? Куб движется в отрицательном направлении Z. На каждую из его восьми вершин воздействует глобальная постоянная сила – гравитация. Гравитация без трения не зависит от веса объекта, поэтому каждый объект, который вы используете в качестве мягкого тела, будет падать с одинаковым ускорением. Объект не деформируется, поскольку каждая вершина движется с одинаковой скоростью в одном направлении.
Силовые поля (force fields)¶
Вершины мягкого тела взаимодействуют со всеми силовыми полями, применяемыми (обычно к частицам) в слое, такими как ветер, силовые поля и любые другие эффекты физического поля, оказываемые на объект на общем слое.
«Влияния сил» мягкого тела (soft body field weights)¶
Ссылка
- Панель:
Панель влияния сил мягкого тела позволяет вам контролировать степень воздействия каждого типа внешнего силового поля на систему мягкого тела.
- Коллекция эффекторов (effector collection)
Ограничить эффекторы определенной группой. Только эффекторы в этой группе будут влиять на текущую систему.
- Гравитация (gravity)
Контролировать, как сильно глобальная гравитация влияет на систему.
- Все (all)
Масштабировать влияние всех эффекторов.
Аэродинамика (aerodynamics)¶
На рёбра может влиять ветер, они как будто движутся, плывут или развеваются на ветру. Простая аэродинамическая модель флага, развевающегося на ветру.
Эта особая внешняя сила применяется не к вершинам, а к соединяющим рёбрам. Технически – сила применяется перпендикулярно ребру. Сила масштабируется с учётом проекции относительной скорости на ребро (скалярное произведение). Обратите внимание, что сила одинакова, если дует ветер или если вы тянете ребро по воздуху с одинаковой скоростью. Это означает, что ребро, движущееся в своем направлении, не подвергается действию силы, а ребро, движущееся перпендикулярно своему направлению, подвергается максимальной силе.
Угол и относительная скорость между серединой и ребром используются для расчёта силы, действующей на ребро. Эта сила приводит к тому, что вершины с небольшим количеством соединяющихся рёбер (передняя часть плоскости) падают быстрее, чем вершины с большим количеством соединяющихся рёбер (середина плоскости). Если все вершины имеют одинаковое количество рёбер в одном направлении, они падают с одинаковой скоростью.
Настройки аэродинамики устанавливаются на панели рёбер мягкого тела.
Цель (goal)¶
«Цель» – это форма, которой объект мягкого тела пытается соответствовать. Она действует как булавка на выделенном наборе вершин, контролируя степень воздействия на них мягкого тела.
Включение цели мягкого тела указывает Blender использовать положение (или анимированное положение) вершины в симуляции. Анимировать вершины можно всеми обычными способами (F-кривые, арматуры, родительские элементы, решётки и т. д.) до применения симуляции мягкого тела. «Цель» – это желаемое конечное положение вершин. То, как мягкое тело пытается достичь этой цели, можно определить с помощью сил жёсткости и торможения.
Подробности см. в настройках цели.
Сила цели (goal strength)¶
Сила цели определяет, сколько движений будет применено в системе анимации.
Значение цели, равное 1.0 означает отсутствие симуляции мягкого тела, объект действует как любой обычный анимированный объект (т. е. вершина сохраняется в исходном положении). Если для параметра цель установлено значение 0.0 (или нет цели) – на вершину влияют только физические законы в соответствии с симуляцией мягкого тела.
Установив значения цели от 0.0 до 1.0 – вы можете сочетать воздействие на объект только системой анимации и воздействие на объект только эффекта мягкого тела.
«Цель» также служит памятью, чтобы гарантировать, что мягкие объекты не деформируются слишком сильно и не приобретут «не-мягкую» анимированную форму. Используя систему весов «группы вершин», вы можете определить вес цели для каждой вершины. Чтобы это выглядело более естественно, можно определить пружинные силы, которые будут контролировать, насколько далеко вершины могут смещаться от исходного положения.
Зачастую «рисование веса» используется для удобной регулировки весов. Для объектов, не являющихся мешами, вместо этого используется параметр «вес» их вершин/контрольных точек; Используйте контекстное меню в режиме редактирования или панель «трансформации» в области боковой панели. Вес частиц волос также можно нарисовать в режиме редактирования частиц.
Технические детали¶
В среде «мягкого тела» вершины мешей рассматриваются как частицы, имеющие массу. Их движение определяется действующими на них силами. Помимо других сил, отдельные частицы могут взаимодействовать друг с другом вдоль рёбер, используя физическую модель, очень близкую к амортизаторам, используемым в автомобилях. Рабочими частями являются:
Пружина, пытающаяся удержать частицы на определённом расстоянии. Насколько сильно пружина пытается это сделать – контролируется параметром мягкого тела «жёсткость».
Тормозящий элемент для успокоения движения. Сопротивление, которое элемент создаёт движению – контролируется параметром мягкого тела «торможение».