Создание анимаций или 3D-фильмов с участием автомобилей с колесами может привести к некоторым осложнениям, так как движение модели должно быть синхронизировано с вращением колес.
Следует учитывать другие факторы, такие как трение и инерция, так как иногда колеса могут дрейфовать по рельефу когда автомобиль ускоряется или внезапно тормозит. В первом примере колеса начинают вращаться быстро, но движение тела автомобиля более постепенное, набирает скорость и инерцию, пока оно полностью не синхронизируется с вращением колеса. Во втором случае это происходит как раз наоборот, так как колеса перестают вращаться, но автомобиль продолжает двигаться, перемещаясь по рельефу, пока он не остановится.
Кроме того, если модели движутся по неровным участкам, то они должны следовать по склонам, а также реагировать на препятствия, такие как удары или скалы. Например, если автомобиль идет быстро через значительную разницу уровней, он должен прыгать и летать по местности, изменяя длину и продолжительность прыжка в зависимости от скорости транспортного средства.
В то время как разработчик Reallusion предоставила пакет контента iClone под названием Physical Toolbox, который предлагает множество решений для добавления сил и структур в анимацию iClone. В этом уроке я сосредоточусь на структуре с четырьмя колесами, которая поможет решить все сценарии, упомянутые ранее очень простым способом.
Существует множество способов получить трехмерную автомобильную сетку
Первым очевидным шагом является получение трехмерной автомобильной сетки. Вы можете использовать один из автомобилей, предоставляемых Reallusion, в своем хранилище контента или использовать бесплатные 3D-модели и импортировать с помощью инструмента Reallusion 3DXchange, который может конвертировать любые модель в 3DS, OBJ, SketchUp или формате FBX в iClone native i Файл Prop. Единственное требование состоит в том, что его колеса должны быть независимыми объектами, поскольку они должны вращаться. Для этого урока я собираюсь использовать модель, которую я сделал в 3ds Max, и экспортировать ее в iClone с помощью 3DXchange.
02. Выберите конструкцию с четырьмя колесами
The Physical Toolbox предоставляет структуры для всех видов транспортных средств
Пакет Physical Toolbox предоставляет множество предопределенных структур контроллерами реального времени. Для этого учебника мне будет нужна структура с четырьмя колесами, но они также предоставляют интересные решения для других виды транспортных средств l ike гусеницы, segways и экскаваторы. Фактически, все структуры могут быть объединены для создания сложного оборудования, которое можно контролировать в реальном времени.
03. Объекты структуры
Не забудьте активировать опцию Dummy Object
После двойного щелчка на значке появятся объекты-заглушки, которые составляют структуру, а также контроллер реального времени. Убедитесь, что на вкладке «Проект» активирована опция «Dummy Object». Структура состоит из основного элемент кузова с четырьмя колесами и два рулевое управление для прикрепленных передних колес. Эти элементы управляются плавающей панелью управления.
04.
Hit красный треугольник для максимальной скорости и автоматического возврата
При прохождении мыши над панелью управления будет отображаться ползунок, который задает скорость автомобиля. Нажатие маленького треугольника в правом нижнем углу позволит вам установить максимальную скорость, доступную в слайдере скорости, и включите функцию Auto Retract е, что приводит к тому, что рулевые колеса автоматически возвращаются в прямое положение, когда не нажимаются кнопки «поворота».
05. Выровняйте структуру с помощью модели
Элементы структуры Steer должны быть центрированы соответствующими колесами
Четырехколесная структура должна быть изменена и выровнена с моделью. Конструктивные колеса можно перемещать, чтобы приспособить их к колесам модели. Важно, чтобы диаметр структуры колес и их пи vots имеют идеальное соответствие с колесами модели. Кроме того, элементы структуры Steer должны оставаться центрированными с соответствующими колесами передней конструкции. Нажмите ctrl + L чтобы обеспечить идеальное выравнивание объектов, но помните, что сначала должны быть установлены опорные точки колес модели, установленных в их центре.
06. Прикрепите модель к структуре
Подключите правые колеса к нужным объектам
Шасси автомобиля должно быть прикреплено к главному объекту «4 колеса», в то время как каждое колесо модели должно быть прикреплено к соответствующему колесу в конструкции. Переднее правое колесо модели будет прикреплено к объект «4Wheels_ FR», задний правый режим el будет прикрепляться к «4Wheels_BR» и так далее. Обратите внимание, что объекты «4Wheels_ Steer_F» остаются без привязки к ним.
07. Добавить ландшафт
Используйте большие карты высотной карты, чтобы лучше показать физику
Автомобилю нужна поверхность, чтобы проехать. IClone предлагает опору Infinite Plane, которая может использоваться как плоская земля, но большие карты высотной карты, также предоставляемые в iClone, позволяют лучше показать физику Я выбрал Каньон Терраи n, уменьшил масштаб высоты и немного сгладил его, чтобы облегчить движение багги над любой частью ландшафта.
08. Подготовьте iClone, чтобы начать запись
Выберите Bullet Engine перед началом записи
Теперь вы можете выбрать базовую структуру с четырьмя колесами и поместить ее в любую часть ландшафта, обращенную к направлению, в котором вы хотите начать движение. Я также снимите флажок Dummy Object, чтобы скрыть фиктивные объекты. должен быть уверен, что Бык et Engine выбран на ярлыке Project iClone. Кроме того, настоятельно рекомендуется отключить физику мягкой ткани и изменить режим воспроизведения на «По кадру», чтобы iClone занимал все необходимое время, чтобы сделать физический расчет между кадрами.
09. Запишите движение
Проверить замедление во время записи
Теперь пришло время начать управлять автомобилем по местности с помощью контроллера. Имейте в виду, что скорость, отображаемая во время записи, будет выглядеть медленнее из-за всех вычислений, которые должен выполнить компьютер. Если вы допустили ошибку, вы можете перезаписать ваше предыдущее движение, просто вождение снова fr ом начало. Помните, что это произойдет, когда выбран Bullet Engine.
10. Проверьте записанное движение
Как только вы закончили запись, вы можете просмотреть свой клип на временной шкале iClone
Если вы чувствуете себя удовлетворенным записью, переключитесь снова с Bullet Engine на PhysX Engine. Это гарантирует, что записанное движение не будет изменено, даже если вы активируете мягкую ткань и Физика твердого тела для создания столкновения s между автомобилем и другими объектами в сцене. Открытие временной шкалы в iClone позволит вам увидеть записанный клип анимации, связанный с автомобилем.
11. Добавьте второй автомобиль к сцене
Если вы используете несколько автомобилей, записывайте их отдельно
Вы можете управлять несколькими автомобилями в одной и той же сцене, но сначала записывать одно транспортное средство, а другое — после этого. Для этого вам необходимо отключить физику пули двигатель для первого автомобиля, потому что если не предыдущий reco rding будет перезаписано. Reallusion предоставляет коммутатор Bullet Engine Switcher, который позволяет активировать или деактивировать физику Bullet для выбранной опоры.
12. Деактивировать первое моделирование транспортного средства
Выберите четырехколесную структуру из списка реквизитов, чтобы вы не деактивировали неправильная вещь
После щелчка правой кнопкой мыши над переключателем Bullet Engine Switcher появится меню. Там опция Script спросит вас, хотите ли вы включать или выключать Моделирование пули для один из реквизитов на сцене. После выбора «Отключить» курсор изменится, чтобы щелкнуть объект, который вы хотите отключить. Чтобы убедиться, что вы выбираете структуру с четырьмя колесами, а не какие-либо объекты, прикрепленные к ней, я настоятельно рекомендую выбрать объект из списка опоры вместо окна сцены.
13. Запишите второе движение транспортного средства
Вы можете видеть движение вашего первого автомобиля во время записи второго автомобиля
Теперь вы можете повторить процесс, гарантируя, что вы выбрали Bullet Engine. Поскольку симуляция в первом желтом автомобиле была деактивирована, единственным контроллером, который будет работать, является тот, который связан с новый красный автомобиль. Однако, первое записанное движение желтого автомобиля будет выполняться во время движения второго автомобиля. Это на самом деле очень удобно, так как теперь вы можете использовать движения первого автомобиля в качестве эталона, пока вы управляете вторым автомобилем на сцене.
14. Добавить элементы на рельеф
With Bullet Engine Switcher, вы можете добавить геометрию к местности
The Bullet Engine Switcher можно использовать для добавления геометрий в ландшафт и для их взаимодействия с автомобилями. Я поместил пропеллер, имитирующий рампу, и я хотел, чтобы автомобиль работал и даже прыгал если транспортное средство проходит с достаточной скоростью. Мне пришлось активировать физику Пули в этой опоре. Я использовал переключатель Bullet Engine Switcher, чтобы включить физическое моделирование Bullet в опоре.
15.
Click Преобразовать в Территорию, чтобы превратить вашу опору в часть пейзажа
Было бы достаточно просто сделать объект взаимодействующим с автомобилем, но я также хотел, чтобы рампа на самом деле была частью местности, поэтому я нажал на опору правой кнопкой мыши и затем выберите вариант «Преобразовать в ландшафт» из контекстное меню. Отныне эта опора будет считаться частью местности.
16.
Ваш автомобиль теперь будет реагировать на опору естественным путем
Еще раз, я проверил, что выбрал Bullet Engine, и я начал управлять автомобилем прямо к рампе, отметив, что он пробегает дополнительную форму. В зависимости от скорости, применяемой к транспортному средству движение будет плавным, так как оно будет следовать за slo pes местности. Это также приведет к тому, что автомобиль прыгнет и поймает воздух, когда он пройдет по рампе.
17. Добавить взаимодействующие реквизиты
Bring в большем количестве реквизитов для дополнительного удовольствия с физикой
После того, как движения движения были записаны с использованием Bullet Engine, можно создать дополнительные взаимодействия с другими реквизитами в сцене с помощью PhysX Engine. Я поместил группу нефтяных барабанов с физическими атрибутами твердого тела, а занавес с Мягкая ткань х годов. Я также связал фиктивный куб с багги-структурой, присвоив ему свойства Rigid Body
18. Установить физику на реквизит
Выберите правильный физический режим, чтобы избежать нежелательных опорных глюков
Жесткий режим фиктивного объекта должен быть установлен на Кинематик, поскольку он связан с автомобилем. Это не должно быть затронуто гравитацией. Для нефтяных барабанов лучше установить их жесткий режим для заморозки, чтобы избежать дрожащих эффектов и ненужных c когда они попадают под манекен. При столкновениях между Жесткими объектами и мягкой тканью лучше использовать простые формы столкновения, такие как кубы; и в зависимости от скорости, края столкновения в обоих объектах должны быть увеличены, чтобы избежать проникновения Жесткого объекта в мягкую ткань.
19. Задайте физику проекта
Вам также нужно будет установить некоторые параметры физики для проекта в целом
После скрытия манекена, связанного с автомобилем, выберите PhysX Engine. Все вычисления, связанные с PhysX Engine, не будут изменять записи Bullet. Убедитесь, что Rigid Body и коробки мягкой ткани, активированные в iClone P метка roject. Я также рекомендую активировать Bake Animation для мягкой ткани, особенно если вы собираетесь экспортировать движение в формате Alembic. Наконец, выберите режим By Frame, который позволит iClone принять необходимое время для выполнения расчетов физики между кадрами.
20. Запишите взаимодействие реквизита
Хит-игра для повторной анимации с новыми реквизитами и физикой
Теперь все, что мне нужно сделать, это нажать кнопку «Воспроизвести», и автомобиль выполнит ранее записанные анимации с помощью Bullet Engine. В то же время iClone будет вычислять все физические взаимодействия между объектами, контролируемыми п hysX Engine, и автоматически генерирует анимационный клип для каждого из этих объектов.
21. Проверьте полную анимацию
Взгляните на свою записанную анимацию и убедитесь, что все работает по назначению
В этот момент я могу деактивировать всю физику в iClone. Анимация всех объектов была записана как клипы движения. Мы можем нажать кнопку «Воспроизвести» и проверить, как анимация выглядит в реальном режиме время, потому что iClone не работает чтобы сделать вычисления снова. Это было бы моментом, чтобы поставить и оживить пассажиров транспортного средства, имитируя вождение.
22. Экспортировать анимацию
Вам нужно будет экспортировать различные объекты в нужном формате
Объекты, содержащие физику мягкой ткани и структуры транспортных средств, должны быть экспортированы в формате Alembic, а объекты с физикой твердого тела могут быть экспортированы в Alembic или в формате FBX. Объекты, экспортируемые в Alembic, должны быть выбранные один за другим, поэтому я экспортировал автомобиль и занавес в два файла Alembic, в то время как я экспортировал все барабаны в одном файле FBX.
23. Импортируйте файлы в 3ds Max
Все ваши объекты в 3ds Max должны быть помещены в исходное положение
Это аспект анимированных объектов, загружаемых в 3ds Max. Модели должны быть помещены в исходное положение. Я удалил структуру транспортного средства, поскольку он больше не нужен , но все объекты и анимации выглядят довольно хорошо в сцене 3ds Max. Здесь двери — это единственные объекты, анимированные; персонажи движутся, потому что их ручные эффекторы связаны с дверями.
24. Окончательные соображения
Четырехколесная конструкция подходит для всех видов транспортных средств
]
Четырехколесная конструкция, предоставляемая компанией Reallusion, оказалась очень полезным инструментом для анимации многих различных типов транспортных средств простым и быстрым способом. Она может применяться к широкому спектру транспортных средств, поскольку колесами конструкции могут быть изменен и несмотря на их размеры. Даже мотоциклы можно анимировать с помощью этого инструмента, просто используя колеса одной из сторон, а затем прикрепляя руль к объекту «4 Wheel_Steer».
Эта статья была первоначально опубликована в выпуске 235 3D World самый продаваемый в мире журнал для художников CG. Buy issue 235 here or subscribe to 3D World here.