محاكاة الأجسام الصلبة في Blender: إعداد الأجسام الساقطة والمترابطة

ما الذي ستتعلمه في هذا الدليل؟

تحسب محاكاة الأجسام الصلبة في Blender التغييرات في مواضع الأجسام الصلبة واتجاهاتها، من دون تشويه أشكالها. لذا يمكن استخدامها في المشاهد التي تضم أجزاءً تسقط أو تتصادم أو ترتبط ببعضها. سنتناول في هذا الدليل إعداد الأجسام الفيزيائية الأساسية، والفرق بين الأجسام النشطة والسلبية، وربط جسمين باستخدام قيد، وتخزين المحاكاة مؤقتًا.

والتمييز المهم هنا هو أن المحاكاة تحسب مواضع الأجسام الصلبة الديناميكية واتجاهاتها، ولا تغيّر مباشرةً قيم موضع العناصر ودورانها. عند الحاجة إلى تطبيق التحويلات على الجسم، يمكن استخدام عامل Blender Apply Object Transform. وبما أن فيزياء الأجسام الصلبة تعمل مع نظام التحريك، يمكن أيضًا استخدام الأجسام مع التحريك وعلاقات الأب والابن.

المتطلبات وتجهيز المشهد

تتضمن الوثائق المرجعية مقدمة عن الأجسام الصلبة في Blender 3.3، وقسمًا عن القيود في Blender 5.2 LTS؛ أما الوثائق الأخرى ذات الصلة فمن الصفحات الحالية في دليل Blender. لا تذكر هذه الوثائق أي متطلبات لحساب أو ترخيص مدفوع. وقد تختلف تفاصيل الواجهة باختلاف الإصدار، لذا تحقّق من الأسماء المذكورة هنا ومقابلاتها في إصدار Blender المثبّت لديك.

لا تشارك في المحاكاة سوى الأجسام الشبكية. اختر وفقًا لذلك الأجزاء التي ستتحرك في المشهد والأسطح التي ستبقى ثابتة. على سبيل المثال، يمكن اعتبار الأجزاء الساقطة أجسامًا نشطة، والأرضية التي ينبغي أن تظل في مكانها أثناء التصادم جسمًا سلبيًا. هذا مثال عام لتحديد أدوار الأجسام في المحاكاة، وليس تخطيطًا إلزاميًا لمشهد بعينه.

لإضافة جسم صلب في Blender، يمكنك استخدام زر Rigid Body ضمن تبويب Physics في Properties، أو خياري Add Active وAdd Passive من قائمة Object > Rigid Body. يُحاكى الجسم النشط ديناميكيًا، بينما يبقى الجسم السلبي ثابتًا. ويمكن توجيه كلا النوعين بواسطة نظام التحريك باستخدام خيار Animated.

إعداد المحاكاة خطوة بخطوة

1. حدّد الأجسام التي ستتحرك. أضف جسمًا صلبًا نشطًا إلى الأجسام الشبكية المتوقع تحركها في المحاكاة. واستخدم النوع السلبي للأجسام الشبكية التي ينبغي أن تبقى ساكنة. عند إضافة فيزياء الجسم الصلب إلى عنصر، ينشئ Blender افتراضيًا مجموعة باسم RigidBodyWorld ويضع فيها العناصر المفعّل عليها الفيزياء.

2. تحقّق من مجموعة العالم. في لوحة Rigid Body World ضمن خصائص المشهد، اختر المجموعة التي تضم الأجسام المشاركة في المحاكاة. لن تحتسب المحاكاة الأجسام والقيود إذا لم تكن موجودة في المجموعة المعروضة في حقل Collection بهذه اللوحة. ويمكن إنشاء أكثر من مجموعة Rigid Body World وتوزيع الأجسام عليها من لوحة Collections. لذلك، عند التحقق من نتيجة غير متوقعة، تأكد أولًا من اختيار المجموعة الصحيحة.

3. اضبط سلوك المحاكاة. تتضمن إعدادات Rigid Body World خيارات للسرعة والتصادم والحل. يمكن استخدام Speed لتسريع المحاكاة أو إبطائها. أما Split Impulse فهو خيار يهدف إلى تقليل السرعة الزائدة التي قد تنشأ أثناء التصادم؛ وقد يؤدي استخدامه إلى خفض استقرار المحاكاة قليلًا، لذا لا تفعّله إلا عند الحاجة.

   يحدد Substeps Per Frame عدد خطوات المحاكاة في كل إطار، بينما يحدد Solver Iterations عدد مرات تكرار حلّال القيود في كل خطوة محاكاة. ووفقًا للدليل، قد تؤدي القيم الأعلى إلى زيادة الدقة وإبطاء الحساب. ويمكن أن يساعد رفع عدد التكرارات على جعل القيود والأجسام المتراكبة أكثر استقرارًا. لكن زيادة هذه الخيارات لا تعني تلقائيًا الحصول على نتيجة أفضل في كل مشهد؛ قيّم النتيجة ووقت الحساب معًا.

4. اربط جسمين بقيد. الطريقة السريعة في دليل Blender هي تحديد جسمين والنقر على Connect ضمن Object > Rigid Body. ينشئ ذلك Empty مع قيد فيزيائي يشير إلى الجسمين المحددين. ويمكن بدلًا من ذلك إنشاء قيد باستخدام زر Rigid Body Constraint في تبويب Physics لأحد الجسمين؛ ولا تُنشأ في هذه الطريقة عقدة Empty منفصلة. يؤثر موضع الجسم الذي يرتبط به القيد ودورانه في موضع القيد.

   تحدد الحقلان First وSecond في خصائص القيد الجسمين المراد ربطهما. يتحكم Enabled في ما إذا كان القيد فعالًا ضمن المحاكاة، بينما يحدد Disable Collisions ما إذا كان يُسمح للجسمين المقيّدين بالمرور أحدهما عبر الآخر. ويتعلق الخياران Breakable وThreshold بإمكانية انكسار القيد أثناء المحاكاة وبقوة الصدمة اللازمة لذلك. ليست هذه الخيارات ضرورية في كل مشهد؛ استخدمها بحسب الغرض من القيد.

5. احسب النتيجة وخزّنها مؤقتًا. يمكن تحديد إطاري البداية والنهاية للمحاكاة من اللوحة الفرعية Cache ضمن Rigid Body World. ينفّذ Bake الحساب ويحفظ ذاكرة التخزين المؤقت؛ ويجب أن تكون في Object Mode لإجراء ذلك. بعد إنشاء ذاكرة المحاكاة المؤقتة، احفظ ملف Blender: إذا لم يكن الملف قد حُفظ بعد، فقد تبقى الذاكرة المؤقتة في الذاكرة وتُفقد عند إغلاق الملف. ويمكنك عند الحاجة مسح الذاكرة المؤقتة النشطة باستخدام Delete Bake أو استخدام خيارات التخزين المؤقت الأخرى.

الأخطاء الشائعة

ليس إعداد الفيزياء نفسه هو السبب دائمًا وراء عدم تحرك الأجسام. تحقّق أولًا من أن العناصر المستخدمة أجسام شبكية فقط، ومن إضافة نوع الجسم الصلب الصحيح إلى العناصر المطلوبة. ثم افحص المجموعة المحددة في لوحة Rigid Body World؛ إذ يجب أن تكون الأجسام والقيود التي ينبغي أن تشارك في المحاكاة ضمن المجموعة المحددة.

إذا لم يربط القيد الأجسام المتوقعة، فتحقّق من الحقلين First وSecond. عند استخدام Empty، يرتبط موضع القيد بموضع Empty ومحاوره؛ ووفقًا للدليل، تُحسب نقاط الربط عند بداية التحريك، وتبقى ثابتة في نظام الإحداثيات المحلي للأجسام طوال مدة التحريك. كذلك، لا تفعّل خيار Split Impulse عشوائيًا: فهو قد يساعد على تقليل تأثير التصادم، لكنه قد يخفض الاستقرار.

وأخيرًا، قد لا تكون المحاكاة المحسوبة دائمة إذا لم تُخزّن مؤقتًا أو لم يُحفظ الملف. راجع نطاق الإطارات قبل تنفيذ Bake، وتأكد من أنك في Object Mode، ثم احفظ عملك.

دورها في سير عمل العمارة والتصوّر

قد تكون محاكاة الأجسام الصلبة مفيدة للفرق التي تريد إظهار حركة أجزاء صلبة تسقط أو تتصادم أو ترتبط ببعضها في العروض المعمارية أو التصوّرات الداخلية. ويسمح التمييز بين الجسم النشط والسلبي بمعالجة العناصر التي ستتحرك وأجزاء المشهد التي ستبقى ثابتة بطرق مختلفة. كما تتيح القيود تحديد حركة جزأين مترابطين ضمن المحاكاة.

قبل البدء، تحقّق من أن العناصر أجسام شبكية وموجودة في المجموعة الصحيحة، ومن تأثير الإعدادات المختارة في استقرار المحاكاة. قد تؤدي زيادة قيم الخطوات الفرعية أو تكرارات الحلّال إلى تحسين الدقة، لكن الدليل يشير إلى أن هذه القيم قد تؤثر أيضًا في وقت الحساب. لا تتضمن المصادر معلومات عن متطلبات الأجهزة أو قياسات الأداء أو التوافق مع محرّك تصيير معين؛ لذا يلزم إجراء اختبارات في مشهدك. ولا تذكر المصادر أيضًا أي متطلبات لترخيص مدفوع، لذلك لا ينبغي استنتاج تكلفة الترخيص هنا.

الخطوات التالية

ابدأ باختبار التمييز بين الأجسام النشطة والسلبية وسلوك التصادم باستخدام عدد قليل من الأجسام. بعد ذلك، أنشئ قيدًا بين جسمين عند الحاجة، وراقب تأثير خيارات Enabled والتصادم والانكسار في المشهد. عندما تصبح المحاكاة مستقرة، حدّد نطاق الإطارات المناسب، ونفّذ Bake، ثم احفظ ملف Blender. وللاطلاع على متطلبات فيزيائية أكثر تفصيلًا، راجع الأقسام ذات الصلة بإعدادات Rigid Body World وخيارات القيود في دليل Blender.

المصدر والترخيص

تم إعداد هذا الدليل باللغة التركية بالاستناد إلى Rigid Body World، وصفحة المقدمة Rigid Body Constraints، وصفحة المقدمة Rigid Body في دليل Blender الرسمي. صفحات المصدر مرخّصة بموجب CC BY-SA 4.0.