Динамические симуляции

Витусик Дарья

2020 год

Мне очень нравится рассматривать красивые фотографии в интернете. Среди этих фотографий часто взгляд останавливается на фотографиях ювелирных украшений, с игрой света на гранях драгоценных камней, блеском металлов, необычным дизайном. Но недавно я узнала, что большинство этих фотографий вовсе не фотографии- а визуализация трехмерных моделей, созданных вручную. К тому времени я имела некоторые начальные навыки в 3-D моделировании, и   мне захотелось самостоятельно создать какое-то ювелирное украшение, несложное по форме. Сначала я попробовала  создать модель кольца, а позже стала искать уроки по    изготовлению ювелирных украшений. Мой руководитель прислала мне  урок по созданию ювелирной подвески, а на главной странице красовалось изображение цепочки и подвески-куба с кристалликами внутри.  Мне очень понравился современный дизайн украшения, настройка освещения, блеск материалов, но больше всего меня удивило – как можно так естественно разложить кольца цепочки? И снова меня ждало открытие- оказывается- их не раскладывали- их уронили естественным образом, придав динамику объектам. Но раньше я никогда не слышала об этом! Поэтому  целью моей работы  стало: научиться  использовать динамические объекты для реалистичности изображения.

Модуль MassFX  -это сравнительно новое дополнение к 3D Max. Он позволяет задавать физику твердым объектам, рассчитывать столкновение твердых тел. Он появился в этой программе только после 2012 года, поэтому уроков по нему очень мало в интернете, не говоря уже о специализированных учебниках на русском языке.  Тем не менее, я попыталась разобраться с основными функциями и сделать реалистичную анимацию моих объектов.

Так я изучила статические и динамические объекты. Теперь мне стало интересно, как работают кинематические объекты.  Так родилась сцена с кирпичами, пробивающими стену. Причем, я заметила, что, чем больше вес кирпичей, разбивающих стену, тем дальше разлетаются маленькие кирпичики.

Затем я экспериментировала с объектами, падающими внутрь какого-то объекта, так, например, у меня получились конфетки-шарики и прозрачная ваза. Понятно, что самостоятельно невозможно разложить эти конфетки внутри стеклянной вазы, чтобы не было самопересечений, а вот насыпать их, придав физические свойства – можно легко.

После этого у меня остался ещё один неизученный  тип объекта- ткани. Мы создали ткань и роняли её на стол. Оказывается, для наибольшей  реалистичности нужно было установить большое количество полигонов, а чтобы скатерть  не загибалась – просто поднять модель над уровнем нуля.

Но наибольшее количество проблем и открытий вызвали у нас именно взлетающие тела. Мы создали модели воздушных шаров и задали им  положительную гравитацию.  Шары стали взлетать одним массивом вверх. Это было некрасиво, и мы поставили разные  массы эти шарам. Но они продолжали взлетать с одинаковой скоростью! Мы посчитали это ошибкой, но, почитав немного про эту «ошибку» поняли, что так и должно было быть. Дело в том, что два объекта разной массы падают на землю с одинаковой скоростью в безвоздушном пространстве, поэтому мы посчитали, что здесь не учитывается сопротивление воздуха.  Но стоит только объектам столкнуться- они ведут себя в соответствии со своей массой.  Здесь мы увидели  действие первого закона Ньютона. (Тело будет оставаться на месте или двигаться по прямой линии, пока на него не подействует сила со стороны других тел или полей )

В результате двух месяцев работы я пришла от темы ювелирных украшений к теме динамических объектов. Теперь я понимаю, что возможности модуля для расчета твердотельной физики MassFX - если и не безграничны, то открывают очень широкие возможности. Это возможность отображать ниспадающие ткани, летящие и рассыпающиеся объекты, что пригодится в разных сферах трехмерного моделирования. Изучив эти возможности,  я постараюсь как можно больше экспериментировать и получать множество уникальных изображений!