1. diel - Úvod do Rigid Body a základov fyziky v Blendi

Vítame vás pri novej sérii lekcií o základoch fyziky v Blendi. Hneď na začiatok uvedieme, že celý projekt je robený vo verzii 3.3.0. Ako už vieme, Blender je program, ktorý nám ponúka množstvo možností a spôsobov ako niečo vymodelovať alebo simulovať. V dnešnej lekcii si povieme úvod do základov fyziky a vysvetlíme si čo to je Rigid Body a vyskúšame si jednoduché nastavenie a simuláciu.

Fyzika v Blendi

Fyzikálny systém v Blendire nám umožňuje vytvoriť a nastaviť simuláciu mnohých rôznych fyzikálnych javov ako v reálnom svete. Môžeme vďaka nim napríklad vytvoriť simulácie:

• vody a dažďa,
• ohňa,
• dymu,
• prachu,
• látky,
• a mnoho ďalších simulácií.

Rigid Body

Rigid Body môžeme použiť na simuláciu pohybu pevných objektov. Nastavuje a ovplyvňuje orientáciu, polohu či váhu predmetov a nedeformuje sa. Na rozdiel od ostatných simulácií v Blanderi, Rigid Body spolupracuje s animačným systémom. To napríklad znamená, že môžeme objektom nastavovať rodičovstvo, ktoré môže zlepšovať plynulosť simulácie.

Poďme si ukázať ako nastavenie vyzerá a kde ho nájdeme.

Nastavenie Rigid Body

Než začneme, vložíme si objekty Cube a Plane. Objekty nájdeme v menu Add a kategórii Mesh, ktoré si otvoríme pomocou klávesovej skratky Shift + A. Objekty si vložíme a objekt Cube si pomocou klávesu G posunieme nad objekt Plane. Ďalej si zväčšíme objekt Plane pomocou klávesy S:

Označíme si objekt Cube a na pravej strane máme editor Properties. V ňom si rozklikneme menu Physic Properties s ikonou kruhu a kružnice. Môžeme tu vidieť druhy simulácií, ktoré sa dajú na objekt nastaviť. My si zvolíme Rigid Body:

A to isté nastavíme aj pri objekte Plane. S tým rozdielom, že v nastavení Type, ktoré sa nachádza úplne hore, si rozklikneme výberové menu a miesto Active klikneme na Passive:

Nastavenie Active a Passive

V nastavení Rigid Body máme dve možnosti, akú funkciu objektu nastavíme a to Active a Passive.

• Active = táto možnosť nastaví objektu simuláciu.
• Passive = táto možnosť nastaví objekt na statický.

Takže objekt, ktorý bude mať nastavené Active a dopadne na objekty, ktorý bude mať nastavené Passive, tak sa od neho napríklad odrazí.

Obe tieto možnosti je možné ovládať animačným systémom pokiaľ máme povolené nastavenie Animated.

Teraz keď stlačíme klávesu medzerník, kocka nám spadne na plochu:

A tým sme si vytvorili primitívnu simuláciu🙂

Objekty samozrejme reagujú na seba, aj keď sú rôzne natočené alebo sa od seba dokážu odrážať. Vložíme si viacero objektov, napríklad Icosphere a Cone. Objekty sa nachádzajú v menu Add a kategórii Mesh rovnako ako Plane a Cube. Objektom Icosphere a Cone nastavíme simuláciu Rigid Body a ponecháme nastavenie Active. Objekty si otočíme pomocou klávesu R. Potom stlačíme klávesy Shift + ←, tým sa nám timeline vráti na začiatok. Potom stlačíme kláves medzerník pre spustenie simulácie:

Nastavenia Friction a Bouciness

Pre nastavenie, aby sa nám objekt odrážal alebo kĺzal po povrchu slúži nastavenie Friction a Bouciness, ktoré nájdeme v menu Surface Response:

Aby sme poriadne videli, ako nastavenia fungujú, tak si na objekte Plane nastavíme hodnotu 1 pri oboch nastaveniach a ľahko ho nakloníme pomocou klávesy R:

Pri objekte Cube si nastavíme Friction na hodnotu 1 a Bouciness na hodnotu 0. To nastaví, že keď kocka dopadne na povrch, tak sa nebude hýbať a bude k ploche "ako prilepená":

Objektu Icospehre nastavíme obom možnostiam hodnotu 0. Keď objekt dopadne na povrch, tak sa po ňom skĺzne dole:

Nakoniec objektu Cone nastavíme Friction hodnotu 0,5 a Bousiness hodnotu 1. To nastaví, že keď kužeľ dopadne na povrch, tak sa po ňom bude odrážať:

Opäť si pretočíme Timeline na začiatok pomocou kláves Shift + ← a stlačíme kláves medzerník pre spustenie animácie:

Ďalej si vymodelujeme jednoduchú misu a ukážeme si problém, ktorý môže nastať pri vytváraní simulácie.

Modelovanie misy

Pomocou klávesovej skratky Shift + A si otvoríme menu Add av kategórii Mesh si vložíme objekt UV Sphere. Ten si označíme a stlačíme kláves Tab. To nás prepne do Edit Mode. Potom stlačíme kláves ; a zvolíme si napríklad Front. Ďalej stlačíme kláves Z av menu si zvolíme Wireframe. Označíme si väčšiu časť objektu a stlačíme kláves X a časť vymažeme. Potom sa prepneme späť do Object Mode pomocou Tab. A prepneme sa späť do zobrazenia Solid pomocou Z:

Ďalej miske nastavíme Rigid Body a Type ju nastavíme na Passive. Vložíme si ďalší objekt napríklad Icospehere a opäť nastavíme Rigid Body a necháme nastavené Active. Potom spustíme animáciu:

Vidíme, že objekt nespadol do misky, ale zastavil sa na neviditeľnej hranici. Je to tým, že máme nastavené v menu Collisions v nastavení Shape možnosť Convex Hull. Toto nastavenie sa snaží čo najviac zjednodušovať sieť objektu na simuláciu a tým pádom upravené objekty môžu vytvárať tento problém:

Keď si rozklikneme menu možností Shape, tak si zvolíme možnosť Mesh. Toto nastavenie počíta sieť objektu ako trojuholníky a berie ho ako celok. To umožňuje detailnejšiu simuláciu, ale pri väčších a zložitejších simuláciách môže spomaľovať výkon PC:

Toto nastavenie platí aj pre objekty s nastavením Active.

Nastavíme teda mise už spomínaný Mesh a animáciu spustíme znova:

Baking Simulation

Proces Bake predbežne vypočítava v našom prípade simuláciu, ktorú máme vytvorenú. Vďaka tomu môžeme renderovať potom rýchlejšie výslednú animáciu. Tiež si ju môžeme prezerať priamo v Blendi a tým tiež ušetríme výkon. Pretože keď simuláciu spustíme, počítač zakaždým vypočítava simuláciu. Ale keď ju "vypečieme", tým sa vytvoria dáta o simulácii a potom ju už len spúšťame dookola bez toho, aby počítač znova simuláciu vypočítaval.

K nastaveniu sa dostaneme v hornej časti Properties v menu Scene Properties. Tu máme záložku Rigid Body World, a keď si rozklikneme Cache, tak nižšie môžeme vidieť tlačidlo Bake. To keď stlačíme, tak sa nám simulácia vypečie:

V budúcej lekcii, Rigid Body v Blendi - Pohyb objektov a Cell Fracture , si ukážeme ďalšie možnosti nastavenia Rigid Body a to Animated a Dynamic. Vytvoríme si simuláciu rozbíjania múru a ukážeme si add-on Cell Fracture a jeho využitie.

 

Mal si s čímkoľvek problém? Stiahni si vzorovú aplikáciu nižšie a porovnaj ju so svojím projektom, chybu tak ľahko nájdeš.