فيزياء Rigid Body في Blender: دليل خطوة بخطوة لمحاكاة التصادم

ما الذي ستتعلمه في هذا الدليل؟

ينشئ نظام Rigid Body في Blender حركة الأجسام الصلبة واتجاهها داخل المشهد من خلال محاكاة فيزيائية. وبدلًا من ثني الهندسة وتشكيلها، يحرّك النظام الأجسام كوحدات متكاملة. ولأن النظام يعمل مع التحريك، يمكن استخدام الأجسام مع علاقات الأب والابن، وقيود التحريك، والمحركات.

نتناول في هذا الدليل تصنيف الأجسام الشبكية إلى Active أو Passive، والتحقق من المجموعات التي تحدد نطاق المحاكاة، واستخدام خيارات الخَبز في لوحة Cache. وتتناسب الأمثلة مع حالات مثل عنصر ديكور يسقط في مشهد للتصور المعماري أو سطح طاولة ثابت. هذه أمثلة على حالات استخدام، ولا تضمن الأدلة المصدرية نتائج محددة للمشهد.

المتطلبات والبدء

يستند هذا الشرح إلى صفحات Rigid Body وRigid Body World في دليل Blender الرسمي. ولا تحدد المصادر إصدارًا معينًا من Blender أو نوع حساب أو رسومًا أو متطلبات عتاد. لذلك لا نفترض هنا أي معلومات إضافية حول الإصدار أو الأداء.

لا يمكن أن تشارك في المحاكاة إلا الأجسام الشبكية. حدّد مسبقًا الأجزاء التي ستتحرك في المشهد والأجسام الثابتة التي ستُستخدم كأسطح للتصادم. على سبيل المثال، في عرض لتصميم داخلي، يمكن إعداد عنصر سينقلب فوق الطاولة بوصفه Active، وسطح الطاولة بوصفه Passive. ويسهّل هذا التمييز التخطيط للأجسام التي ستحرّكها الفيزياء.

إعداد Rigid Body خطوة بخطوة

1. حدّد الأجسام الشبكية التي ستشارك في المحاكاة. تحقّق من أن الأجسام المراد تضمينها في نظام Rigid Body من نوع mesh. وإذا كان من المفترض أن يشارك كل عنصر مستهدف في المشهد، فراجع نوع الجسم وإعدادات المجموعة لكل عنصر.

2. حدّد نوع الجسم. يمكنك إضافة Rigid Body إلى الجسم المحدد من علامة تبويب Physics ضمن Properties، أو استخدام خيارات Rigid Body في قائمة Object. يُستخدم Add Active للأجسام التي ستدخل في محاكاة ديناميكية، بينما يعرّف Add Passive الأجسام التي يُفترض أن تظل ثابتة. ويُعد إعداد قطعة ديكور ساقطة بوصفها Active، وسطح الأرض أو الأثاث الذي ستلامسه بوصفه Passive، نقطة بداية واضحة.

3. استخدم خيار Animated بحسب الحاجة. يوضح الدليل الرسمي أنه يمكن توجيه الأجسام Active وPassive بواسطة نظام التحريك عند استخدام خيار Animated. عند تفعيل هذا الخيار، راعِ دور كل من التحريك والمحاكاة الفيزيائية. ففي الأجسام الديناميكية، تتحكم المحاكاة في موضع الجسم واتجاهه أثناء التشغيل. وضع في الحسبان أيضًا أن قيم موضع الجسم ودورانه لا تتغير مباشرة في أثناء ذلك.

4. تحقّق من مجموعات Rigid Body World. تحدد لوحة Rigid Body World ضمن علامة تبويب Scene مجموعات الأجسام والقيود المشاركة في المحاكاة. عند إضافة Rigid Body إلى جسم، تُنشأ افتراضيًا مجموعة باسم RigidBodyWorld وتُضاف الأجسام إليها. لكن الحقل Collection في اللوحة هو الذي يحدد المجموعة المستخدمة في المحاكاة. لذلك قد لا تدخل الأجسام أو القيود غير المدرجة في الحساب. ويمكن أيضًا إنشاء أكثر من مجموعة Rigid Body World ووضع الأجسام في مجموعات مختلفة.

5. اضبط إعدادات التوقيت والدقة. يغيّر إعداد Speed تدفق الزمن في الحركة الفيزيائية. ويحدد Substeps Per Frame عدد خطوات المحاكاة لكل إطار؛ وقد تؤدي زيادة القيمة إلى حساب أكثر تفصيلًا، لكنها تُبطئ العملية. أما Solver Iterations فيحدد عدد التكرارات المستخدمة لحل القيود في كل خطوة. وقد تسهم القيم الأعلى في استقرار القيود والأجسام المتراصة، لكنها قد تزيد زمن الحساب أيضًا.

6. استخدم إعداد Split Impulse بحذر. يساعد هذا الإعداد على تقليل السرعة الزائدة التي قد تنشأ أثناء التصادم، وقد يعطي نتائج أفضل في بعض المشاهد. لكن استقرار المحاكاة قد ينخفض قليلًا في المقابل. لذلك اختبره في المشاهد التي تحتاج إليه بدلًا من إبقائه مفعّلًا دائمًا. وتحقّق من النتيجة خصوصًا عند تكديس عدد كبير من الأجسام.

7. طبّق تحويلات الأجسام عند الحاجة. تتحكم المحاكاة الفيزيائية في حركة الجسم الديناميكي داخل المشهد، لكن هذه الحركة لا تُكتب تلقائيًا في قيم موضع الجسم ودورانه. إذا كنت بحاجة إلى نقل التحويلات الناتجة عن المحاكاة إلى الجسم، ففكّر في استخدام عامل Apply Object Transform. وتذكّر أن المقياس يؤثر في المحاكاة أيضًا، لكنه يخضع لتحكم نظام التحريك.

خَبز ذاكرة التخزين المؤقت

في اللوحة الفرعية Cache ضمن Rigid Body World، حدّد نطاق الإطارات التي ستبدأ عندها المحاكاة وتنتهي. تحسب عملية الخَبز حركة الفيزياء في النطاق المحدد وتحفظ النتيجة في ذاكرة التخزين المؤقت. قبل بدء العملية، تأكد من أنك في Object Mode. واحفظ ملف العمل مسبقًا أيضًا: وفقًا لدليل Blender، قد تبقى ذاكرة التخزين المؤقت في الذاكرة إذا لم يكن الملف محفوظًا، وقد تُفقد إذا لم يُحفظ الملف.

بعد اكتمال الخَبز، يمكن حذف ذاكرة التخزين المؤقت الناتجة باستخدام خيار Delete Bake. ويشرح الدليل أيضًا خيارات الحساب حتى الإطار الحالي، والخَبز انطلاقًا من ذاكرة التخزين المؤقت الحالية، وخَبز ذاكرات التخزين المؤقت للفيزياء في المشهد أو حذفها دفعة واحدة. تحقّق من إطاري البداية والنهاية في لوحة Cache قبل تنفيذ العملية لتحديد النطاق الذي سيشمله الحساب.

أخطاء شائعة

• الجسم لا يظهر في المحاكاة: تحقّق من أن الجسم من نوع mesh وأنه مدرج في المجموعة المحددة ضمن لوحة Rigid Body World. وافحص أيضًا نطاق المجموعات للقيود.

• تعذّر بدء الخَبز: انتقل إلى Object Mode قبل العملية. وإذا لم يكن الملف محفوظًا بعد، فاحفظه أولًا؛ وإلا فقد تُفقد ذاكرة التخزين المؤقت الموجودة في الذاكرة.

• الأجسام المتراصة غير مستقرة: قد تؤدي زيادة قيمة Solver Iterations إلى تحسين استقرار القيود والتكديس. غيّر الإعداد واختبر النتيجة في المشهد.

• حركة التصادم لا تعطي النتيجة المطلوبة: يؤثر Substeps Per Frame في الدقة، بينما يؤثر Split Impulse في تقليل السرعة الزائدة أثناء التصادم. اختبر أثر كل إعداد على حدة؛ إذ قد يقلل Split Impulse من الاستقرار.

• قيم موضع الجسم ودورانه لا تتحدث كما هو متوقع: تتحكم المحاكاة في الحركة، لكن قيم الجسم قد لا تتغير مباشرة. فكّر في استخدام عامل Apply Object Transform لنقل التحويلات إلى الجسم.

الاستخدام في سير عمل العمارة والتصور

يمكن استخدام Rigid Body لتصميم حركات السقوط أو التصادم أو التكدس في الرسوم المتحركة المعمارية. وفي عرض للتصميم الداخلي، يساعد تحديد العنصر المتحرك بوصفه Active والسطح الذي يلامسه بوصفه Passive على فصل الأدوار في المشهد. ويمكن تجربة إعداد مماثل في تصورات المنتجات أو الأثاث. لكن ينبغي تقييم النتيجة بحسب محتوى المشهد والإعدادات المختارة.

لا تتضمن المصادر متطلبات عتاد خاصة أو مقارنات للأداء. وفي سير العمل، راعِ خصوصًا أن زيادة خطوات المحاكاة قد تطيل زمن المعالجة، وأنه ينبغي حفظ الملف قبل الخَبز، وأن تكون الأجسام المشاركة في المحاكاة ضمن المجموعة الصحيحة. وبما أنه لم تُذكر معلومات عن إصدار برنامج معين أو ترخيص مدفوع، فلا يتضمن هذا الدليل أي ادعاءات إضافية حول هذه المسائل.

الخطوات التالية

ابدأ بمشهد بسيط يضم جسمًا شبكيًا واحدًا Active وآخر Passive، ولاحظ السلوك الأساسي. ثم غيّر نطاق الإطارات وإعدادَي Substeps Per Frame وSolver Iterations بحسب الحاجة، وتحقق من الفرق. عند تغيير الإعدادات، قارن كل نتيجة في ظروف المشهد نفسها. وفي المرحلة الأخيرة، تحقّق من المجموعات، واحفظ الملف، ثم اخبز المحاكاة. بهذه الطريقة، يمكنك عند ظهور مشكلة فحص نوع الجسم والنطاق والتوقيت وخطوات التخزين المؤقت كلًّا على حدة.

المصدر والترخيص

أُعدّ هذا الدليل بتكييف صفحات Rigid Body World وRigid Body التمهيدية من دليل Blender الرسمي إلى اللغة التركية. ونُشر المصدران بموجب ترخيص CC BY-SA 4.0.