Моделиране и анимиране на гъсеница на танк, верига за велосипед
Всичко започна, когато двама потребители на 3DSMax, живеещи в различни градове, се натъкнаха на един и същ проблем по едно и също време. Те нямаха какво да правят, единият моделира гъсеница на танк (просто така), другият моделира велосипедна верига (не просто така, но за задвижване на витла на подводница) и двамата не можаха да убедят модела да се плъзга правилно по траекторията, счупвайки се точно на онези места, където искат.
Можете, разбира се, да използвате Path Deform. Но в същото време връзките на обекта също повтарят завоите на траекторията и тяхната геометрия. Отдалеч - все още нищо, но отблизо - тъмнина:
И ето резултата, който решихме да споделим с всички съмишленици.
Предложеният метод дава възможност да се симулира движението на подобни обекти по траектория, без да се нарушава геометрията на съставните му връзки, като се огъва само в кръстовищата на тези връзки.
Ще говорим за това как е направено това, използвайки примера на танкова писта.
Можете, разбира се, да си представите пистата като паралелепипед с две цилиндрични оси, но това би било тъжно. Затова ви предлагаме да направите нещо подобно на обектите, показани на снимката: самата писта, предната ос (по-тънка и по-дълга) и задната ос (по-дебела и по-къса). Много е важно опорните точки на всички обекти да са точно в центъра им в плана, осите, разбира се, в техния геометричен център и трите трябва да имат една и съща координата Z. Тоест в прозореца на предната проекция всички опорни точки трябва да лежат на една права линия.
Освен това са възможни две опции за моделиране - групирайте и трите обекта или ги преобразувайте в един Editable Mesh обект, както желаете.
Ще следваме първия път, а след това просто ще се спрем на някои от разликите в резултатите, които дават и двата варианта.
Групираме тези обекти в един, наричаме го #001 и (това е важно!) преместваме опорната точка на групата в центъра на задната ос (дебел цилиндър).
Изберете група камиони #001 и с помощта на клавиша Shift и Select & Преместете се, ще създадем 20 (количество - само за урока, взето) копия на пистата по такъв начин, че тънката ос на всяка следваща песен да попада в центъра на дебелата ос на предишната.
След това - свържете пистите една с друга, за да ги продължите по траекторията. За да направите това, изберете обект #001 и започнете да присвоявате връзки към обекти с помощта на инструмента за избор и свързване. #001 ще бъде дете на #002, #002 ще бъде дете на #003 и така нататък до края на веригата. В същото време не забравяйте, че като щракнете върху обект #002, трябва да демаркирате всички, след това да изберете обект #002 и да щракнете върху обект #003, да демаркирате отново и така нататък до края.
- Подредете гъсеницата по пътеката.
Начертайте затворен сплайн път и го позиционирайте, както е показано на фигурата. Траекторията трябва да бъде разположена стриктно по оста на гъсеницата в плана, други координати нямат значение. Само с тази подредба гъсеницата ще лежи правилно на траекторията, не е така.
По-нататък - най-интересното. верига по пътя. За да направите това, изберете последната връзка #021. В главното меню отворете командите:
Бяла пунктирана линия ще се простира от обект #021 до курсора. Първо щракнете върху обект #001, след това върху сплайн-траекторията. Верига към пътя.
Появяват се нови (много полезни) обекти - точки 01 - 04. Броят на точките съответства на броя на точките на сплайн-траекторията. За ползите от тези точки - малко по-късно.
След това просто трябва да редактирате сплайна, така че началото на песен #001 да съвпада с края на песен #021, тоест да затворите гъсеницатачрез промяна на дължината на шлица. Пътят на сплайн се редактира чрез преместване на точките, споменати по-горе.
Страхотно се получи, нали?
Анимирането на тази гъсеница изобщо не е трудно.
Изберете отново последната песен #021 и анимирайте с течение на времето параметъра % Along Path, намерен в Motion - Parameters rollout. Опитайте се да го промените засега - гъсеница по траекторията.
Естествено, гъсеницата трябва да бъде анимирана едва след като завършите анимацията на самия танк, за да приведете движението му поне в съответствие със скоростта и завоите му. Какво ще кажете за цялата тази сложна система с обратна кинематика за корпуса на танка? Като просто свържете траекторията с тялото, няма да постигнете нищо. Опитайте да изберете и завъртите по всички оси или релсите, или шлицовите пътеки. Гъсеницата веднага започва да води някъде встрани. Решението е в операции с точки от сплайн-траекторията.
Но първо, нека създадем втората гъсеница.
За да направите това, изберетевсичкиобекти и ги копирайте. В този случай траекторията на копирането ще приеме оригиналната конфигурация и също ще трябва да бъде редактирана. Прехвърлянето на втората гъсеница до съответното й място е възможно само по един начин - чрез избиране и прехвърляне на точки от нейната траектория.
Сега можете да завършите рисуването на тялото на резервоара.
След това изберете всички точки от двете траектории. С помощта на Select & Link ги завържете към корпуса на резервоара. Проверете: изберете тялото на резервоара и го завъртете. Гъсениците следват движенията на корпуса. Цялата система
Бихме искали да се спрем на редица интересни, според нас, моменти, с които можете да се сблъскате лице в лице в процеса на моделиране на такива обекти. Сблъскахме се с тях и, повярвайте ми, изпиха много от кръвта ни.
Ако тиСпомнете си, ние също обещахме да разгледаме втората опция за моделиране - да представим връзките на обекта не като групи, а като редактируема мрежа. В този пример ще говорим за срещаните нюанси.
Нека създадем велосипедна верига, състояща се от следните части (обърнете внимание на местоположението на техните координатни центрове, това ще гарантира, че обектът се счупи на правилните места).
Можете да завършите веригата с обикновен цилиндър - ос.
Ето първия интересен нюанс: защо е необходим последният цилиндричен обект.
Факт е, че при поставяне на верижни връзки върху траектория на сплайн, те падат върху нея със своите точки на въртене. Началото на първата връзка не е свързано с други връзки, така че на завоите на пътеката тази връзка ще бъде разположена тангенциално на пътеката. Имаме нужда от нещо, което да започне връзката с траекторията. Именно тази роля играе първият цилиндър. Всъщност той ще бъде първото звено във веригата. Когато веригата се затвори по пътя, тя ще влезе вътре в оста на последното звено и няма да се вижда.
Разумен въпрос: Защо това не се случва, когато връзките са групирани обекти?
Има само едно предположение. Когато преместим точката на въртене на група в центъра на нейната ос, точката на въртене на всеки обект в групата остава на мястото си. Можете да проверите това, като отворите групата. Може би точката на завъртане на предния обект е тази, която дърпа водещия ръб на връзката към пътя.
Верига по пътеката по същия начин като пистата. И тук може да възникне още един интересен нюанс. Много често веригата лежи неправилно върху шлица, премества се настрани или дори се усуква с винт в завоите на шлица. Но има изход от тази ситуация.
Факт е, че когато представяме верижни връзки (или следи) като редактируема мрежа, 3DSMax ни давадопълнителни опции за персонализиране (в случай, че тези опции липсват).
Ако връзките на обекта са , отидете на разгръщането на опциите Йерархия - IK - Ротационна връзка - Предпочитан ъгъл. Ние редактирахме тези ъгли, защото не можахме да обясним в кой случай кой ъгъл трябва да се промени. Понякога решенията са най-неочаквани.
Така например, когато една велосипедна верига лежеше изкривена, всяка връзка трябваше да образува ъгли по осите X и Y, равни на 0, а по оста Z - 90 градуса.
В друг случай (показан на фигурата) беше достатъчно да се присвои произволен ъгъл по оста Y на последната следа на гъсеницата, но не и 0 градуса.
Но да се върнем към нашата многострадална верига за велосипеди.
Когато анимирате, по-добре е да поставите отметка в квадратчето, защото в противен случай скоростта на движение ще зависи от разстоянието между контролните точки на траекторията и ще бъде много трудно да се настрои въртенето на зъбното колело (ако е добавено към сцената) към движението на веригата.
Веригата е готова. Пример за използване е анимационно задвижване на подводница (на снимката).
- Важен детайл за потребителите на 3dsMax5.0
При изграждането на гъсеница в тази версия на Макс беше забелязан още един неприятен момент, за който искаме да ви предупредим. Дори може би две точки:
За да анимирате гъсеницата, първо трябва да изпълните стъпките, описани по-долу, в противен случай ще можете само да я управлявате по траектория.
Изберете последната песен във веригата.
В раздела Анимация изберете Ограничения.
Сега, за да проверите, опитайте да завъртите брояча на траекторията в раздела Motion.
Има още едно Но. Въпреки факта, че има постоянна скорост (равномерно движение), движението изобщо не става равномерно (защо - не е ясно).
Можете да поправите това впрозорец за редактиране на писта (Редактори на графики ->Изглед на писта - издание на крива).
Ще видите нещо подобно на екрана:
Изберете тази крива и щракнете върху бутона, ограден в синьо.
Кривата ще промени формата си
Щракнете отново върху този бутон.
Всичко. Кривата се изправи. Движението стана равномерно.
Това всъщност е всичко, което искахме да споделим с вас.
Ще се радваме, ако те могат да ви помогнат при решаването на подобни проблеми и ще ни запомните с добра дума.