Blender Dokumentation: Soft Bodies: Wirkung äußerer Kräfte

Diese Seite bezieht sich auf Blender v2.43

Auf die Vertices von Softbody-Objekten können Kräfte wirken. Dabei werden die Newtonschen Bewegungsgesetze angewandt:

1. Wirkt auf einen Vertex keine Kraft, bleibt er in Ruhe oder bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit geradeaus.
2. Die Beschleunigung eines Vertex hängt von seiner Masse ab. Je schwerer er ist, desto langsamer beschleunigt er.
3. Eine Aktion erzeugt eine gleichgroße, entgegengesetzte Reaktion.

Diese Gesetze werden nur im Rahmen der Rechengenauigkeit angewandt, es gibt z.B. bei der normalen Rechengenauigkeit immer eine kleine Dämpfung. Auch das dritte Gesetz wird nicht immer angewandt, man kann Vertices vollständig immobilisieren.

Äußere Kräfte

Abbildung 1: Einstellungen für äußere Kräfte.

Um die Wirkung äußerer Kräfte beurteilen zu können, stellen Sie bitte zunächst einmal Use Goal aus.

Schwerkraft (Grav)

Auf jeden Vertex wird eine Kraft in negativer Z-Richtung ausgeübt. Die Beschleunigung durch diese Kraft wird mit dem Parameter Grav eingestellt. Alle Körper fallen unabhängig von ihrer Masse gleich schnell wenn keine Reibung wirkt.

Reibung (Friction)

Reibungskräfte bremsen die Vertices ab. Je größer die Reibung ist, desto zäher ist das umgebende Medium. Reibungskräfte treten auf, wenn sich der Vertex relativ zum umgebenden Medium bewegt. Ohne Reibung reagiert ein Vertex weder auf Wind-, noch auf Vortex-Kraftfelder (Partikelbewegung kontrollieren). Werden Edges benutzt, kann auch Aero für Reibung benutzt werden.

Masse (Mass)

Je schwerer ein Vertex ist, desto weniger reagiert er auf Kräfte.

Speed

Der Speed-Parameter regelt den Zusammenhang zwischen Frame-Rate und Tempo der Softbody-Simulation. So sollte ein Körper in freiem Fall (ohne Reibung) nach einer Sekunde Fallzeit eine Strecke von fast 5 Metern zurückgelegt haben. Rendern Sie mit 25 Frames pro Sekunde und soll 1 Blendereinheit ein Meter sein, müssen Sie den Speed-Parameter auf 1.3 stellen.

Aerodynamik (Aero)

Der Aero-Parameter ist insofern etwas Besonderes, da hier eine Kraft nicht auf die Vertices, sondern auf die die Vertices verbindenden Edges wirkt. Genauer: der Winkel und die relative Geschwindigkeit zwischen anströmendem Medium und der Kante (Edge) werden benutzt um die Kraft auf die Kante zu berechnen. Diese Kraft sorgt dafür, dass Vertices an der Ecke einer Fläche (mit weniger Edges) schneller fallen als Vertices in der Mitte einer Fläche. Haben alle Vertices die gleiche Anzahl von Edges in einer Raumrichtung, fallen Sie gleich schnell. Versuchen Sie es zunächst mit einem Aero-Wert von 30.

Weitere Kräfte erzeugen Sie, indem Sie ein anderes Objekt zum Erzeuger eines Kraftfeldes machen. Auf Softbody-Vertices können die gleichen Kräfte wirken wie auf Partikel, Sie finden die Beschreibung daher im Abschnitt Partikelbewegung kontrollieren.

Einschränken der Softbody-Bewegung

Abbildung 2: Einstellungen für das Softbody-Goal.

Man muss die Bewegung der Vertices in bestimmten Teilen des Meshes einschränken können, z.B. um ein Softbody-Objekt an anderen Objekten zu befestigen. Dazu dient das Goal [Ziel]. Das Ziel ist die Ursprungsposition des Vertices, so wie sie sich aus der normalen Animation des Objektes einschließlich Shape-Keys, Hooks und Armatures ergeben würde. Der Vertex versucht also mit einer gewissen, einstellbaren Intensität seine Ursprungsposition wieder einzunehmen.

Stellen Sie sich vor, der Vertex ist mit seiner Ursprungsposition durch eine Sprungfeder verbunden.

• Goal: Dieser Parameter bestimmt, wie stark der Einfluss der Sprungfeder ist. Eine Stärke von 1 bedeutet, dass sich der Vertex überhaupt nicht als Softbody bewegen lässt, sondern seine ursprüngliche Position im Mesh beibehält. Statt einem Goal-Wert für alle Vertices lässt sich für Mesh-Objekte eine Weight-Map benutzen, bei anderen Objekten kann man den Weight-Parameter der Vertices setzen (im Edit-Modus W drücken).
• G Stiff: Dieser Parameter bestimmt, wie weit sich die Feder auslenken lässt, der Vertex also von seiner Position abweicht.
• G Damp: Dieser Parameter bestimmt die Dämpfung der Bewegung.
• G Min/G Max: Mit diesen beiden Parametern kann eine Weight-Map in ihrer Wirkung abgeschwächt werden.

Bisher bezieht sich alles nur auf einzelne Vertices!

Mit den bis hier besprochenen Einstellungen verhalten sich die Vertices vollständig unabhängig voneinander, wie einzelne Sandkörner. Jedes Objekt fällt ohne Goal also in sich zusammen oder bewegt sich auseinander, die Objektstruktur bleibt nicht erhalten. Im nächsten Abschnitt wird es darum gehen, dem gesamten Objekt Struktur zu verleihen, indem Kräfte zwischen den Vertices erzeugt werden.

Links

Understanding Softbodys