En el archivo de trabajo"PSD_C4D_R12_Dyn_SoftBodies_Start.c4d " encontrarás la escena preparada, que consiste en un tobogán en espiral y tres objetos cúbicos de colores que queremos soltar sobre el tobogán.
Preparar la escena
En la escena de inicio no hay rastro de la dinámica. Sin embargo, para comprender mejor la estructura de esta formación de inicio, echemos un vistazo rápido a los elementos y a su estructura en el Gestor de objetos. En primer lugar, llama la atención que los objetos paramétricos cúbicos se encuentran agrupados en una jaula HyperNURBS.
Si desactivamos brevemente la subdivisión generada por la jaula HyperNURBS y observamos las propiedades de los objetos del cubo, nos damos cuenta de que la segmentación y el redondeo del cubo son bastante minimalistas.
Por un lado, esto reduce el esfuerzo computacional para la simulación del cuerpo blando...
... por otro lado, la jaula HyperNURBS tolerante reduce el riesgo de artefactos o superficies del cuerpo blando distorsionadas de forma poco atractiva. Una subdivisión de 1 para la jaula HyperNURBS es suficiente para redondear el objeto con suficiente suavidad.
El deslizamiento se realiza mediante un generador NURBS de barrido. Como spline de contorno se utiliza un objeto spline en forma de U, cuyas aristas se han biselado ligeramente con la herramienta chaflán para redondearlas.
Dado que el objeto NURBS de barrido guía la spline de contorno a lo largo de su eje Z, la alineación del eje de la spline de contorno se encuentra en el plano XY.
La spline de contorno adquiere su forma tridimensional guiándola a lo largo de una railspline. Esta tarea la realiza un objeto paramétrico hélice de la paleta de objetos spline básicos. Puede cambiar el aspecto de la espiral de deslizamiento en cualquier momento utilizando los parámetros aplicados a la spline helicoidal.
Si ha notado el elevado número de subdivisiones en la spline hélice en el paso anterior, la razón de este elevado número se explica a continuación. Si no hay suficientes subdivisiones disponibles, la espiral de deslizamiento no será redonda, sino extremadamente angular. En el diálogo de configuración del objeto Barrido NURBS, es importante que la opción Desplazamiento paralelo esté desactivada.
En el lado de la superficie superior del objeto Barrido NURBS, se almacena una superficie superior con un ligero redondeo; no es necesario conservar el contorno. Estos parámetros ayudan a evitar distorsiones no deseadas, especialmente en el extremo superior del carro con su fuerte curvatura.
Estructura del sistema Dynamics con los objetos de colisión
Por supuesto, en este tutorial no estamos trabajando exclusivamente con objetos de cuerpo blando. Aunque los cubos de cuerpo blando también colisionarán entre sí, el tobogán y el objeto suelo en particular deben tomar parte en la simulación como objetos de colisión.
Empecemos con el objeto suelo seleccionándolo y asignándole una etiqueta Cuerpo Dynamics como objeto de colisión usando el comando Crear Objeto de Colisión del menú Simulación>Dynamics.
En el diálogo de configuración de la etiqueta Cuerpo Dynamics, sólo necesitamos ajustar ligeramente la elasticidad y la fricción. La alta elasticidad del 80% asegura que los cubos que caen reboten un poco hacia arriba después de golpear el suelo, mientras que el valor de fricción del 80% mantiene los cubos en gran medida en su lugar, ya que no deben simplemente deslizarse.
El deslizamiento también requiere una etiqueta Cuerpo Din ámico como objeto de colisión si queremos que los cubos reboten allí y se deslicen hacia abajo en espiral. Como un objeto de colisión no tiene propiedades dinámicas propias que entren en juego en la simulación, el tobogán puede flotar en la escena donde queramos colocarlo sin ninguna otra fijación.
En el diálogo de configuración de la etiqueta Cuerpo Dinámico para el tobogán, definimos primero la forma del tobogán para la colisión con más detalle. Para asegurarnos de que las superficies y aristas del tobogán son tenidas en cuenta con precisión en el cálculo de la colisión, seleccionamos Malla Estática como forma. Aunque esta configuración es bastante compleja desde el punto de vista computacional, no hay otra forma de realizar el tobogán como forma de colisión.
En principio, los valores de elasticidad y fricción pueden permanecer en los valores por defecto. Si quieres que la pista sea aún más resbaladiza, ajusta el valor de fricción un poco más bajo.
Definición de los cubos de cuerpo blando
Ahora sólo necesitamos los objetos cubo para completar los participantes en la simulación. Para dotar a un objeto en Dynamics de propiedades blandas y elásticas, debemos asignarle una etiqueta de cuerpo Dynamics como cuerpo blando. El comando correspondiente se encuentra en el menú Simulación>Dinámica.
Para asignar dicha etiqueta a los tres cubos, simplemente seleccionamos previamente los tres objetos cubo en el Gestor de Objetos.
Una vez que los tres objetos cubo con la etiqueta Cuerpo Din ámico están disponibles como cuerpo blando, podemos seleccionar las tres etiquetas en el Gestor de Objetos y definir los parámetros idénticos para los tres cubos usando el diálogo de configuración.
Rápidamente nos damos cuenta de que los cuerpos blandos se diferencian esencialmente de los cuerpos rígidos en su propia área "Cuerpo Bl ando". Aquí es donde se encuentran las propiedades especiales que convierten al objeto en un objeto de cuerpo blando.
En la parte de Dinámica, nos aseguramos principalmente de que la simulación dinámica se activa inmediatamente; no necesitamos cambiar los otros parámetros.
También podemos establecer los ajustes de colisión y masa para los tres objetos cubo juntos. Esto tiene la ventaja de que podemos evaluar mejor los efectos de las diferentes propiedades de los cuerpos blandos más adelante. Para la colisión, la detección automática de la forma de colisión con valores por defecto para la elasticidad y la fricción es suficiente.
Como en nuestra simulación no colisionan cuerpos con masas diferentes, para calcular la masa basta con la configuración estándar de la densidad del mundo.
Como ya se ha mencionado, los parámetros responsables de las propiedades blandas o elásticas de los cuerpos blandos se recogen en el lado del cuerpo blando. El ajuste Polígonos/Líneas es común a todos los objetos cubo, ya que estamos tratando con objetos paramétricos y no queremos equipar estructuras de objetos consistentes en clones como cuerpos blandos.
Como puede ver en los parámetros ocultos, en este tutorial nos ocupamos principalmente de los parámetros para las plumas y la retención de forma. Por supuesto, nada impide seguir experimentando con mapas, diferentes amortiguaciones y presiones.
Empecemos con el primero de los tres cubos. Este cubo se esforzará por mantener su forma debido a su alto valor estructural. El alto valor de cizalladura también impide que el cubo se doble. El valor de flexión de 60 significa que es muy probable que el cubo se doble elásticamente.
Utilizando el valor de dureza en la sección de retención de forma, también damos al cubo la propiedad de lo fuerte que resiste la deformación.
La figura siguiente muestra el cubo naranja apenas definido cuando choca directamente contra el suelo.
Por el contrario, el cubo morado debería comportarse de forma muy suave y elástica. Los valores estructurales, de cizalladura y de flexión son correspondientemente bajos. El valor bajo de flexión, en particular, hará que el cubo parezca casi un flan. Para garantizar que el cubo siempre vuelva a su forma original, le damos un valor de dureza bajo, de 5 como mínimo.
La siguiente ilustración muestra el cubo morado distorsionado tras rebotar en el cubo rojo.
Las propiedades de cuerpo blando del cubo rojo están aproximadamente en el centro de las de los otros dos cubos. Por tanto, se comportará de forma bastante elástica, pero volverá a su estado original muy rápidamente gracias a su mayor dureza general. A ello contribuye también el mayor valor de la amortiguación. Cuanto mayor sea este valor, más rápido volverá el cubo a su estado original.
La siguiente figura muestra el cubo rojo golpeando directamente el suelo ...
... y esta ilustración, unas imágenes más adelante, muestra lo rápido que el cubo ha vuelto a su forma original.
Prueba de la simulación de cuerpo blando
En la escena inicial suministrada como archivo de trabajo, he colocado los tres objetos cúbicos a una distancia aproximada de un cubo entre sí para que los cubos de cuerpo blando tengan la oportunidad de colisionar entre sí.
Si quieres, por supuesto, puedes utilizar distancias mayores o menores y ver qué ocurre.
Antes de pulsar el botón de play, echemos un vistazo rápido a los ajustes de Dinámica en las preferencias del documento de Cinema 4D. El tamaño de los objetos cúbicos coincide bastante bien con el valor de escala y la tolerancia de colisión establecidos, por lo que no es absolutamente necesario hacer ningún cambio aquí.
Inmediatamente después de iniciar la simulación, dos de los cubos colisionan entre sí. El cubo violeta es casi aplastado por el cubo amarillo debido a su baja fuerza elástica. El cubo rojo rebota rápidamente tras el impacto gracias a su mayor retención de forma y amortiguación.
No obstante, los tres cubos sobreviven indemnes a la deformación causada por el impacto o la colisión.
En la colisión con el cubo morado, el cubo amarillo ha perdido poca energía por amortiguación o fricción y rebota un nivel más abajo en la pista.
Mientras los cubos de colores se deslizan hacia abajo y ruedan como pueden, se pueden evaluar fácilmente las propiedades de flexión y cizallamiento de los objetos de cuerpo blando. Al cubo morado, por ejemplo, le resulta relativamente fácil rodar hacia abajo debido a su gran flexibilidad.
Aunque el cubo rojo, más rígido, se desplaza de forma mucho más "angular", logra recorrer la trayectoria en menos tiempo y se mantiene pisándole los talones al cubo amarillo, que inicialmente había acortado algo la trayectoria.
El alto valor de fricción del objeto del suelo garantiza que los objetos cúbicos emergentes no salten demasiado lejos, sino que permanezcan lo suficientemente cerca como para colisionar entre sí.
Hasta aquí una breve introducción a la dinámica de cuerpos blandos de Cinema 4D Release 12. Por último, sólo me queda invitarte a experimentar con esta base para familiarizarte con los efectos de los distintos tipos y durezas de muelles, los parámetros de retención de forma y amortiguación y la influencia de la presión y la masa.
