Реактор. Динамика автомобиля.

Если вам необходимо анимировать движение автомобиля, то это можно сделать различными способами — начиная с анимации при помощи ключевых кадров и контроллеров и заканчивая модулем reactor . И даже используя реактор можно выполнить такую анимацию двумя способами:

Используя для вращения колес объект Motor (Мотор).
Используя объект Toy Car (Игрушечный автомобиль).

Давайте рассмотрим второй вариант создания анимации движения автомобиля. Прежде всего для работы над упражнением нам понадобится сцена с объектами. Эта сцена должна представляеть собой модель кузова автомобиля, четыре колеса и дорогу — это будут все объекты, необходимые для создания анимации (рис. 1).

ПРИМЕЧАНИЕ
Урок был написан для нового издания книги "Секреты мастерства" и в данном варианте не содержит файла сцены, в связи с чем вам необходимо построить объекты самостоятельно.

рис. 1

Прежде всего, необходимо все объекты, которые будут участвовать в расчетах динамики, определить в коллекцию твердых тел. Для этого выполните следующие действия.

Выполните из главного меню команду reactor > Create Object > R igid B ody Collection (реактор > Создать объект > Коллекция твердых тел) и затем щелкните в любом месте окна проекции (положение и размер значка значения не имеют) для создания коллекции твердых тел.
При выделенном значке щелкните на вкладке Modify (Изменить) командной панели и в свитке RB Collection Properties (Свойства коллекции твердых тел) на кнопке Add (Добавить). В результате появится окно диалога Select Rigid Bodies (Выделение твердых тел).
В окне диалога Select Rigid Bodies (Выделение твердых тел) выберите из списка все объекты сцены, участвующие в анимации (у меня это все, кроме камер и светильников) (рис. 2).

рис. 2

Следующим шагом будет создание объекта Toy Car (Игрушечный автомобиль) и привязка его к модели автомобиля. Для этого выполните следующие действия.

Выполните из главного меню команду reactor > Create Object > Toy Car (реактор > Создать объект > Игрушечный автомобиль) и затем щелкните в окне проекции Top (Сверху).
При выделенном значке щелкните на вкладке Modify (Изменить) командной панели и в свитке Toy Car Properties (Свойства игрушечного автомобиля) на кнопке None (Отсутствует) рядом с Chassis (Шасси) и в окне проекции Top (Сверху) выберите модель кузова автомобиля. В результате этих действий значок переместится в центр выбранного объекта.
В свитке Toy Car Properties (Свойства игрушечного автомобиля) щелкните на кнопке Add (Добавить) группы Wheels (Колеса). В результате появится окно диалога Select Wheels (Выделение колес).
В окне диалога Select Wheels (Выделение колес) выберите из списка четыре объекта имитирующие колеса.
В свитке Toy Car Properties (Свойства игрушечного автомобиля) в поле Suspension (Задержка) установите значение 0.1. Это позволит выполнить плавный старт автомобиля и удерживать его на дороге.
В поле Internal Substeps (Внутренние подэтапы) установите значение 25 для получения дополнительных расчетов динамики во время движения.
В группе Toy Car Orientation (Ориентация игрушечного автомобиля) свитка Toy Car Properties (Свойства игрушечного автомобиля) установите флажок на Spin Wheels (Вращение колес) и сразу же в окне проекции Top (Сверху) проверьте направление вращения колес. Стрелка, появившаяся на иконке Toy Car (Игрушечный автомобиль) должна совпадать с направлением движения автомобиля (рис. 3). Если этого не произошло, при помощи инструмента Select and Rotate (Выделить и повернуть) разверните иконку в нужном направлении.

рис. 3

В группе Spin Wheels (Вращение колес) выставьте значение полей Ang Speed (Скорость вращения) и Gain (Продвижение) в 100 и 5 соответственно (рис. 4).

рис. 4

ВНИМАНИЕ
Выполненные настройки свитка Toy Car Properties (Свойства игрушечного автомобиля) во многом зависят от размера объектов сцены и единиц измерения, используемых в сцене, в связи с чем чаще всего являются уникальными для каждого конкретного случая и подбираются опытным путем.

С предварительными настройками разобрались, можно переходить к настройкам динамики, для чего необходимо изменить свойства объектов. Для этого выполните следующие действия.

Щелкните на кнопке Utilities (Утилиты) командной панели и далее на кнопке reactor .
Выделите в окне проекции кузов автомобиля.
В группе Physical Properties (Физические свойства) свитка Properties (Свойства) задайте параметру Mass (Вес) значение равное 1000.
В окне проекции выделите колеса автомобиля.
В группе Physical Properties (Физические свойства) свитка Properties (Свойства) задайте параметру Mass (Вес) значение равное 20, а Friction (Сила трения) — 1, что позволит удерживать автомобиль на дороге.
В группе Gravity (Сила тяжести) свитке World (Мир) установите значение по оси Z равное -1000.
В свитке World (Мир) установите значение World Scale (Глобальный масштаб) равное 200 (рис. 5).

рис. 5

ВНИМАНИЕ
Параметры силы тяжести, глобального масштаба и массы во многом зависят от размеров объектов сцены. В моем случае автомобиль имеет размеры, близкие к оригинальным, в связи с чем появилась необходимость увеличения этих параметров.

Для просчета анимации установленных по умолчанию 100 кадров будет недостаточно, поэтому для увеличения времени выполните следующие действия:

в нижней части интерфейса программы щелкните на кнопке Time Configuration (Настройка временных интервалов) в результате чего откроется окно диалога Time Configuration (Настройка временных интервалов).
в группе Animation (Анимация) открывшегося окна диалога Time Configuration (Настройка временных интервалов) установите значение End Time (Время окончания) равное 400.
вернитесь к вкладке Utilities (Утилиты) командной панели и в группе Timing (Время) свитка Preview & Animation (Просмотр и анимация) реактора, установите значение поля End Frame (Конечный кадр) равное 400, а значение Frames/Key (Кадров/Ключей) - 5.(рис. 6)

рис. 6

Сейчас все готово для просчета анимации. В свитке Preview & Animation (Просмотр и анимация) нажмите кнопку Create Animation (Создать анимацию). После того, как reactor просчитает анимацию взаимодействия объектов, щелкните на кнопке Play Animation (Воспроизвести анимацию) , расположенной в правом нижнем углу окна программы, и вы увидите, как автомобиль начнет двигаться по дороге, а колеса вращаться в направлении движения .

По этой ссылке можно загрузить небольшой (275Kb) видеоролик и посмотреть выполненную анимацию.