Klotildina tajemství, díl první - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

12. října 2004, 00.00 | Druhý článek o výtečné Klotildě se podrobně věnuje dvěma základním vlastnostem tohoto nástroje. Koliznímu objektu a Oděvu. Z vlastnosti Oděv jsou v tomto díle popsány hlavní parametry prvních dvou podstatných záložek.

V minulém článku jsme se spolu podívali na to, jak v principu Klotilda pracuje a dnes si ji trochu rozšíříme. I nadále se budeme zabývat hlavně věcmi opravdu podstatnými a to proto, že cílem by mělo být pokud možno co nejefektivnější použití tohoto nástroje. Hlubší znalosti nejsou samozřejmě k zahození, ale to se již zvládne při základu skoro samo a upřímně musíme říci, že ona Klotilda, jak je skvělá, tak je vcelku snadná….

Shrňme si ale nejdříve to, co už víme. Víme jakým způsobe se definuje chování oděvu na nějakém polygonovém objektu, a víme jak se definuje vlastnost kolizního objektu. Víme také, jaké jsou omezení, která Klotilda má. Dnes se tedy podíváme poněkud podrobněji na jednotlivé zásadní parametry a na jejich vliv na simulace kolizí.

První parametry, které si dnes trochu důkladněji probereme, jsou parametry patřící koliznímu objektu. Tedy lépe řečeno vlastnosti Kolizní objekt.

Vlastnost Kolizní objekt, aplikovaná skrze Správce objektů > Soubor > Clothilde > Kolizní objekt na polygonový objekt mající „odrážet“ látku má poměrně málo parametrů. Tyto parametry zato mají na vhled chování poměrně zásadní vliv. Nejdříve si ale musíme říci, že tuto vlastnost můžeme nastavit na libovolný počet objektů scény, není tedy důležité (v principu), zda sloučíme všechny „odrazivé“ objekty do jednoho, či zda budou separátní. Podstatné naopak je, aby tyto objekty byly korektní (viz minule).

Parametry vlastnosti Kolizní objekt:

Použít kolizní objekt. Pomocí tohoto pole se tato vlastnost vypíná a zapíná.

Odraz: Látka dopadající na povrch objektu je jistou silou odražena podle nastavené hodnoty. Musíme si ale uvědomit, že podobný parametr je i v nastavení vlastnosti Oděv (viz níže) a oba parametry tak pracují v součinnosti. Parametr lze animovat.

Tření: tento parametr zadává sílu, kterou se pokouší „udržet“ těleso na svém povrchu látku. Lze předpokládat, že kovový leštěný povrch bude mít nastavenou velmi nízkou hodnotu tohoto parametru a například borka stromu velmi vysokou. I tento parametr pracuje v součinnosti se stejným parametrem vlastnosti Oděv (viz níže).

U kolizního objektu si můžeme vyjmout polygony, které se mají z kolize s látkou vyloučit. Příkladem budiž situace, kdybychom vytvořili například model, který by měl jistou svou část průhlednou a to pomocí alfa kanálu. Pak tedy můžeme vybrat polygony, které s touto průhledností souvisejí a ty pomocí tlačítka Nastav vybrat z kolize.

Tlačítko Vyčistit polygony vybrané z kolize zruší a tlačítko Zobrazit je zobrazí. Nic víc ani nic míň.

Vlastnost Oděv si tak důkladně jako vlastnost Kolizní objekt asi neprobereme. Je to díky tomu, že dohromady by to bylo asi dost dlouhé a ve své podstatě neefektivní. Podíváme se ale na to podstatné, tedy na věci, které při definovaní oděvů budeme používat skoro vždy….

Vlastnost Oděv má dohromady pět záložek, přičemž ty z našeho pohledu nejdůležitější jsou tři. Vlastnosti, Síly, Oděv a nakouknout, ale opravdu jen očkem také můžeme do záložky čtvrté, Efekty.

Vlastnost Oděv, záložka Vlastnosti:

Činnost oděvu, toto pole aktivuje, respektive vypíná příslušné chování oděvu u aktivního objektu.

Ztuhlost: tento parametr definuje tuhost oděvu. Tedy jedná se o jeden z parametrů, který bude muset být jinak nastaven u kožené bundy a jinak u hedvábného závoje. Funkce tohoto parametru se docela dobře projeví při prověšení objektu…. Parametr lze animovat.

Ohýbání: parametr Ohýbání je svým způsobem podobný ztuhlosti. Jedná se nastavení „pozvolnosti“ ohýbání látky při jejím ohybu podél objektu, na kterém případně leží. Hodnoty okolo 0 znamenají, že se látka bude lámat velmi ostře. Hodnoty okolo 100% značí, že ohyby budou plynulé a měkké. Parametr lze animovat.

Guma: třetí zásadní parametr ovlivňuje pružné chování látky. Díky tomu se látka podle nastavení při kolizi více či méně protahuje. Hodnota okolo 100% je více jak ošidná, deformace, tedy protažení, je vskutku masivní…. Parametr lze animovat.

Odraz, Tření, tyto parametry jsou shodné s parametry, které jsme si již popsali u vlastnosti Kolizní objekt. Parametry lze animovat.

Sebe kolize, parametr Sebe kolize je vlastností, která zajišťuje korektní chování oděvu. Tedy to, že se neproboří sám skrze sebe. Nutno podotknout, že pokud to není opravdu nezbytné, tak se vyplatí tento parametr vypnout, protože asi tak dvakrát prodlužuje generování celé simulace.

Automaticky: tato volba je v podstatě velmi jednoduchá, je li aktivní, pak se je chování oděvu aktivní po celou dobu animace, jinak je aktivní v rozsahu zadaných snímků.

Režim Cache: je li tato volba aktivní, a to se týká vlastně celé této skupinky příkazů, pak si můžeme propočítat chování oděvu do paměti. To je výhodné zejména pří následném využití dalších dynamických jevů ve scéně, pro animace a podobně, protože to následně nezdržuje při posunu snímek ke snímku…

Další záložkou, na kterou se ale podíváme o něco méně podrobně, je záložka Síly. V této záložce můžeme definovat vlivy, které na oděv působí. V prvé řadě gravitaci, vítr, variace větru, tedy změnu jeho směru a podobně a podobně. Nejdříve se tedy podíváme na vnější vlivy, gravitaci a vítr a opasek si trochu odložíme….

Gravitace: v tomto poli se definuje směr gravitace (ve směru kladné či záporné osy Y) a intenzita gravitačního zrychlení. Snad všichni tuší, o čem mluvíme :-).

Vnější síly: tento parametry slouží k jakémusi zmrazení stavu, tedy lépe řečeno k eliminaci vnějších vlivů. Tento parametr je animovatelný a tak lze velmi snadnou animací jednoho parametru utlumit globálně vnější síly bez toho, že bychom museli animovat všechny příslušné parametry těchto sil.

Směr větru, síla větru. Je asi nasnadě, že tyto parametr definují unášení oděvu větrem, tedy vektor směru a intenzitu unášení.

Turbulence větru, Rychlost turbulence. Aby vítr nebyl příliš konstantní, tak pro nastavení náhodnosti jeho proudění slouží tyto dva parametry.

Ve 3D grafice lze asi jen stěží definovat, že nějaký objekt je těžký, nebo lehký. Tedy zda se například u látky jedná o tkaninu z hedvábí, nebo z plachtoviny. Je jasné, že když se plachtovina utrhne, tak je nesena jinak, než úplně stejný kus hedvábí nesený stejným větrem. Abychom mohli tyto rozdíly definovat, máme k dispozici několik parametrů.

Vlečení větrem tedy definuje, jak moc se nechá látka unášet ve směru vektoru větru.

Nárazy větru definují, jak moc intenzita, rychlost větru bude ovlivňovat „povlávání“ látky ve směru jeho vektoru. Je to svým způsobem parametr podobný parametru předešlému. V ukázce proudí vítr ve směru osy X dopředu. Na prvním obrázku (20%) však látka, která původně „ležela“ vodorovně se díky nízké hodnotě při počátku animace díky gravitaci „přetočila“ až do protisměru, jako kdyby vítr nijak zvlášť nevál…

Zdvihání větrem je poslední parametr, který definuje základní chování látky ve větru. Jedná se o definování hodnoty „nadnášení“ ve směru osy Y. Tedy o to, zda poryvy větru budou slečnám nadzdvihávat sukně, či nikoliv.

Vzdušný odpor. Poslední pro nás v tento moment závažný parametr záložky Síly. Tento parametr ve své podstatě definuje prostředí, ve kterém látka, je a nejlépe se pochopí tehdy, pokud se s ním experimentuje v malých zkušebních animacích. Ale snad se to podaří objasnit i verbálně. Tento parametr definuje intenzitu chování v závislosti na prostředí. Pokud bude hodnota velmi nízká, například 1, pak se látka bude chovat jako ve vzduchu, bude se pohybovat poměrně rychle a dynamicky. Ale pokud zadáme hodnotu vysokou, například 100, pak se látka bude pohybovat jakoby vláčně, jako kdyby byla hozená do vody a pomalu se potápěla…..

Abychom nebyli macešstí ke zbylým parametrům této záložky, tak jen krátce. Jedná se o parametry, které umožňují blíže specifikovat parametry kolize sebe sama a díky jejich nastavení lze zrychlit tento efekt.

Zase se nám to trochu protáhlo. Tedy dokončení si necháme na příště.