Houdini Vellum bələdçisi: Parça və yumşaq cisim simulyasiyası

SideFX-in rəsmi Houdini sənədləri Vellum Constraints SOP və Vellum Solver düyünlərinin parça, saç və yumşaq cisim simulyasiyalarındakı funksiyalarını izah edir. Hər iki düyün üçün sənədlərdə “Since 17.0” məlumatı qeyd olunub. Bu bələdçi giriş geometriyalarını uyğunlaşdırmaqdan məhdudiyyətləri və həlledici parametrlərini tənzimləməyə qədər Vellum-un əsas addımlarını əhatə edir. Seçim adları və tövsiyələr yalnız SideFX sənədlərində təsvir olunanlarla məhdudlaşır.

1. Səth geometriyasını və məhdudiyyətləri uyğunlaşdırın

Vellum simulyasiyasında görünən geometriya ilə məhdudiyyət geometriyası ayrı giriş və çıxışlarda ötürülür. Vellum Constraints SOP daxil olan geometriyada seçilmiş məhdudiyyət növlərini yaradır. Səth geometriyası birinci giriş və çıxışda, məhdudiyyət geometriyası isə ikinci giriş və çıxışda olur. Bu iki geometriyanın nöqtələri arasında birəbir uyğunluq qurulmalıdır.

1. Simulyasiya ediləcək səth geometriyasını hazırlayın.

2. Vellum Constraints SOP ilə bu geometriyaya uyğun məhdudiyyətlər yaradın.

3. Vellum Solver-ın birinci girişinə səth geometriyasını, ikinci girişinə isə uyğun nöqtələri və məhdudiyyət əlaqələrini daşıyan geometriyanı qoşun. Nöqtələr nömrələrinə və ya id atributuna görə uyğunlaşdırıla bilər.

4. Toqquşma geometriyasını üçüncü girişə qoşun. Bu geometriyanın topologiyası kadrlar arasında uyğun olmalıdır; SideFX bəzi paketlənmiş geometriya növlərinin də tanındığını bildirir.

Bu bağlantı quruluşu sadəcə texniki quraşdırma detalı deyil: həlledici simulyasiya olunan nöqtələri və məhdudiyyətlərin hansı nöqtələrə aid olduğunu bu uyğunluq əsasında əlaqələndirir. Uyğunluğu yoxlamadan digər parametrləri dəyişmək problemin mənbəyini tapmağı çətinləşdirə bilər.

2. Məhdudiyyət növünü materialın davranışına görə seçin

Parça üçün Cloth seçimi kənarlar boyunca məsafə və üçbucaqlar boyunca əyilmə məhdudiyyətlərini birlikdə yaradır. Saç simulyasiyasında Hair kənar məsafəsi və kənarlar arasındakı əyilmə ilə yanaşı burulmanı da əhatə edir. String isə daha yüngül saç məhdudiyyətidir və burulma məhdudiyyəti daxil etmir; buna görə kənarların sərbəst fırlanmasına imkan verir.

Yumşaq cisimlərdə Tetrahedral Volume hər tetraedrin həcmini qorumağa yönəlmiş məhdudiyyət yaradır. Lakin bu seçim sürüşmə və dartılma məhdudiyyətlərini əhatə etmir. Bu davranışları da idarə etmək lazımdırsa, əlavə məsafə məhdudiyyətləri tələb olunur. Tetraedrik geometriya ilə işləyərkən quruluşu hazırlamaq üçün axına əvvəlcədən Tet Conform SOP əlavə etmək mütləqdir; tetraedrik torun rezolyusiyasını Max Tet Scale müəyyən edir.

Parça parametrlərində Stretch Type dartılma məhdudiyyətinin növünü seçir. Sənədlərdə bildirilir ki, Triangle Stretch yüksək parça rezolyusiyalarında hədəf sərtliyə daha tez yaxınlaşa bilər, lakin Enable Warp/Weft vasitəsilə anizotropiyanı dəstəkləmir. Bend Type seçimlərindən Angle üçbucaqlar arasındakı başlanğıc dihedral bucağı qoruyur və topologiyadan böyük ölçüdə asılı deyil. Distance daha sürətli ola bilər, lakin başlanğıc bucağına və topologiyanın davranışına təsir edir; həmçinin üçbucaqlar çevrildikdə əvvəlki vəziyyətinə qayıda bilmir.

3. Həll modelini və simulyasiya addımlarını tənzimləyin

Triangle Stretch, Tetrahedral Stretch və Tetrahedral Fiber üçün Model seçimi mövcuddur. SideFX Linear ARAP-ı sərt və az dartılan hallarda, adətən, daha yaxşı performans göstərən seçim kimi təsvir edir. Scale-Invariant ARAP isə müxtəlif ölçülərdə oxşar sərtlik davranışını hədəfləyir və sənədlərdə əksər materiallar üçün adətən uyğun seçim kimi təqdim olunur. Seçimi istifadə olunan məhdudiyyət növü və hədəflənən davranışla birlikdə qiymətləndirin.

Substeps hər kadrın neçə alt addıma bölünəcəyini müəyyən edir. Sürətli toqquşmalar və ya qəfil qüvvələr daha çox alt addım tələb edə bilər. Simulyasiya həddindən artıq dartılırsa, SideFX ilk sınaq üçün 2 və ya 5 Substeps dəyərini tövsiyə edir. Constraint Iterations isə hər alt addımda məhdudiyyətlərin neçə dəfə tətbiq olunacağını müəyyən edir; sərt məhdudiyyətlər daha çox iterasiya tələb edə bilər. Sənədlərdə başlanğıc meyarı kimi geometriyanın diametri, yəni ən uzaq nöqtələr arasındakı kənarların sayı göstərilir.

Toqquşma iterasiyaları hesablama baxımından bahalı olduğuna görə Collision Passes dəyərini avtomatik artırmaq əvəzinə problemin növünü araşdırın. SideFX əksər hallarda 10 iterasiyanı uyğun hesab edir və keyfiyyəti artırmaq üçün daha çox Substeps istifadə etməyin çox vaxt daha yaxşı həll olduğunu bildirir. Üst-üstə düşən qatlarda Post Collision Passes üçün qatların sayına 2 əlavə etmək təxmini başlanğıc nöqtəsi verir.

4. Bunu memarlıq və vizuallaşdırma iş axınına necə uyğunlaşdırmaq olar?

Memarlıq səhnələri üçün simulyasiya edilmiş parça və ya yumşaq cisim elementləri yaradan komandalar bu parametrlərdən hansı hərəkətlərin məhdudlaşdırılacağını müəyyənləşdirmək üçün istifadə edə bilərlər. Məsələn, parçada dartılma və əyilmə seçimlərini ayrıca nəzərdən keçirmək səhnə geometriyasının reaksiyasına nəzarət etməyə kömək edir. Bu, Vellum-un memarlıq vizuallaşdırması üçün xüsusi hazırlandığı demək deyil; burada söhbət sənədlərdə təsvir olunan ümumi simulyasiya alətlərinin vizual istehsal prosesində necə qiymətləndirilə biləcəyindən gedir.

Test səhnəsində əvvəlcə geometriya ilə məhdudiyyətlərin uyğunluğunu, sonra məhdudiyyət növünü, sonda isə həlledici parametrlərini yoxlayın. Beləliklə, parametr dəyişikliklərinin nəticəyə təsirini daha asan izləyə bilərsiniz. Alt addımlı geometriyanı ixrac etmək və ya toqquşdurucular üçün xüsusi alt addımlar lazım olduqda Global Substeps istifadə edilə bilər. Bunun əvəzində hər kadr üçün daha çox yaddaş tələb olunur və bütün alt addımlar saxlanılır. SideFX sənədlərində lisenziya şərtləri və ya aparat tələbləri barədə məlumat verilmədiyindən, bu mövzular ayrıca yoxlanmalıdır.

Tez-tez edilən səhvlər

• Səth və məhdudiyyət geometriyalarının nöqtə uyğunluğunu yoxlamadan simulyasiyaya başlamaq. Nöqtələr nömrələrinə və ya id atributuna görə uyğunlaşdırılmalıdır.

• Tetrahedral Volume məhdudiyyətinin dartılma və sürüşməni də həll edəcəyini güman etmək. Bu məhdudiyyət həcmi qorumağa yönəlib; əlavə məsafə məhdudiyyətləri lazım ola bilər.

• Hər toqquşma problemində Collision Passes dəyərini artırmaq. Toqquşma iterasiyaları bahalıdır; bəzi hallarda Substeps dəyərini artırmaq daha münasib ola bilər.

• Yaddaşa təsirini nəzərə almadan Global Substeps istifadə etmək. Bu seçim bütün aralıq addımları saxlayır və hər kadr üçün daha çox yaddaş tələb edir.

• Cloth məhdudiyyətlərində Triangle Stretch seçib Enable Warp/Weft vasitəsilə anizotropiya gözləmək. Sənədlərdə bu kombinasiyanın anizotropiyanı dəstəkləmədiyi bildirilir.