THINKING PARTICLES - OPERATORS DYNAMICS

Gli operatori Dynamics sono questi:

BRING TO.

Questo operatore costringe le particelle ad assumere una posizione e orientamento precisi. La forze di attrazione del punto di arrivo aumenta esponenzialmente al passare del tempo.

IN FRAME.
Tempo impiegato dalle particelle per raggiungere il target.

SOFT START.
Forza di attrazione iniziale. Diminuisce all'aumentare del valore.

SMOOTH STICKING.
Rallenta l'avvicinamento al target e accelera le particelle in partenza.

Esempio:

FORCE

Questo nodo funziona come uno space warp per le particelle.

DECAY1.
Distanza misurata dalla Position. Oltre questa distanza lo space warp non agisce più sulle particelle.

DECAY2.
Seconda caduta che agisce sulle particelle che viaggiano lungo la direzione della forza. Funziona solo con forze di tipo Cylindrical oppure Directional.

TYPE.
Forma del campo di forza delle particelle.

DIRECT.
In questa modalità il campo di forza funziona come un Gravity. Asesgna alla Strenght un valore negativo per spingere in basso le particelle.

SPHERE.
Campo di forza sferico.

RADIAL SPHERE.
Il campo di forza funziona come un motore: le particelle vengono mosse intorno all'interno del campo di forza.

VOID SPHERE.
Definisce un volume in cui le particelle non possono entrare.

FRICTION.

Questo operatore permette di applicare attrito alle particelle. Viene considerato l'attrito dell'aria, perciò le particelle rallentano il loro movimento al passare del tempo.

FRICTION.
Attrito sulla traslazione.

ROT. FRICTION.
Attrito sulla rotazione.

Esempio:
Durante il loro movimento le particelle rallentano.

ORBIT.

Questo nodo forza le particelle a orbitare intorno a una posizione.

ANGLE SPEED.
Se è attivo la Speed viene interpretata come una velocità angolare. In questo modo la velocità di rotazione è costante indipendentemente dalla distanza che la particella deve percorrere.

PATH FOLLOW.

Questo nodo permette di scegliere uno o più percorsi da fare seguire alle particelle. Come percorso possono essere scelte splines ma anche sequenze di Edges sopra una superficie.

PICK OBJECT.
Seleziona l'oggetto come percorso.

HIDE.
Nasconde l'oggetto usato come percorso nella vista.

ABSOLUTE.
Le particelle si posizionano sulla posizione esatta del percorso.

RELATIVE.
Le particelle seguono il percorso mantenendo la distanza relativa rispetto alla loro posizione corrente.

START POSITION.
Offset per la posizione incui le particelle cominciano a muoversi.

DISTANCE.
Offset delle particelle dal percorso. Nel caso si movimento su una superficie, questo parametro è utile per definire la distanza delle particelle da questa lungo le sue normali.

ROTATION.
Rotazione delle particelle attorno al percorso.

FROM PARTICLE.
Utilizza la velocità iniziale delle particelle come quella di partenza.

DEFINED.
Velocità di partenza.

ALIGNMENT.
Asse locale delle particelle utilizzato come verticale (90° rispetto al percorso)

PATH.
Asse locale delle particelle orientato lungo il percorso.

Nella sezione Multiple Particle è possibile definire più particelle che seguono lo stesso percorso regolando la distanza tra di esse.

FROM PARTICLE.
La distanza originale tra particella e oggetto viene utilizzata per posizionare le altre particelle lungo il percorso.

DEFINED.
Distanza tra una particelle e l'altra.

GROUP.
Specifica il gruppo di particelle che dovranno mantenere le distanze tra di loro. Usa questo comando solo se non è già specificato in input un gruppo di particelle.
Insieme al Group va attivata anche la casella sottostante Connect.

Ad esempio, utilizziamo una spline.

In basso apparirà una tendina di parametri che serve a specificare se l'oggetto inserito è appunto una spline oppure una serie di segmenti selezionati.

POSITION FOLLOW

Questo operatore spinge le particelle a raggiungere un punto specifico.

CONSTANT SPEED.
Le particelle seguono l'oggetto a velocità costante (specificata sotto con SPEED).

SPRING.
Le particelle raggiungono il punto come se fossero legate a questo con una molla. La molla è più rigida al diminuire del LAZINESS.

X/Y/Z OFFSET.
Offset relativo al punto da seguire.

LOCK AXIS.
Limitazione degli assi lungo cui le particelle cercano di raggiungere il punto da seguire.

Esempio:

ROLLING.

Questo operatore simula il rotolamento delle particelle; inoltre è in grado di allungare le particelle lungo la direzione di movimento.
Il rotolamento è basato sulla lunghezza dei bordi delle particelle: particelle più grandi rotolano meno velocemente.

ROLLING.
Applica un rotolamento.

DIRECTION OF TRAVEL.
Le particelle assumono un orientamento lungo la loro traiettoria.

LAZINESS.
All'aumentare del valore le particelle impiegano più tempo prima di arrivare alla velocità massima di rotolamento.

P AXIS.
Asse locale delle particelle che verrà orientato lungo la traiettoria. Funziona solo con la modalità "Direction Of Travel".

INVERT.
Inversione del P Axis.

STRETCH.
Le particelle si allungano lungo il vettore di movimento attuale. Indica la percentuale della loro lunghezza moltiplicata per le unità di Speed.

ROLLING PLANE AXIS.
Vettore di rotolamento.

STD COLLISION.

Questo operatore permette l'interazione fra le particelle e gli space warps creati nella scena a cui il sistema è linkato.

NODE.
Questo input si può utilizzare per indicare quali sono gli space warp visti dal sistema, al posto di linkare direttamente l'icona del ThinkingParticle ad esso. In questo caso le liste Active/Inactive dei parametri non sono più attive.

SURFACE FOLLOW.

Questo nodo serve a fare camminare le particelle su una superficie.

SAMPLE LENGHT.
Imposta la distanza percorsain unità di max alla quale viene prelevato un campione della particella e inviato in output.
Se è impostato a 0 questa funzione è disattivata.

FOLLOW.

Questo operatore serve a indicare un oggetto che le particelle devono seguire.

Esistono due modalità per l'operatore.

TYPE 1.
Versione semplificata.

TYPE 2.
Versione avanzata.

Per default le particelle seguono l'oggetto mantenendo la loro distanza iniziale da questo.

Vediamo i parametri del TYPE 1.

SPEED.
Moltiplicatore per la velocità delle particelle rispetto alla velocità dell'oggetto seguito.

POSITION DEP.
Se è = 0 tutte le particelle hanno la stessa velocità. Valori maggiori regolano la velocità in base alla distanza della particella dall'oggetto seguito: le particelle più lontante ricevono meno "Follow Speed".

PLIFE DEP.
Da qui è possibile regolare la velocità delle particelle in base alla loro età. E' gestito tutto tramite una scala di grigi. L'estremo sinistro rappresenta la nascita, l'estremo destro la morte. Il bianco indica velocità massima, il nero velocità nulla.

CATCH.
Le particelle possono agganciarsi a un oggetto che si muove nelle vicinanze. Il valore indica la tensione che le particelle hanno quando seguono un oggetto. Se vale 1 tutte le particelle restano sul loro percorso follow.
Il Position Dep sottostante si riferisce solo a questo comando.

Nella zona Type 2 troviamo questi parametri (nuovi):

START TIME.
Frame in cui l'operatore si attiva.

RANDOM START.
Le particelle seguon l'oggetto una dopo l'altra partendo a frame casuali.

POSITION SCALE.
Si utilizza con l'opzione Random Position attiva. Funziona come una scalatura per la posizione delle particelle.

FOLLOW AT TIME.
Attivalo per fare in modo che le particelle inizino a seguire l'oggetto in base all'input ON e non in base allo Start Time.

NODE ROTATION.
Attivalo per fare in modo che quando l'oggetto ruota, anche le particelle seguano la rotazione.

NODE ALIGNMENT.
Allinea le particelle con l'oggetto da seguire.

RELATIVE/ABOLUTE.
Le particelle seguono l'oggetto lungo un percorso relativo.

POSITION.
Le particelle si muovono mirando il linea retta l'oggetto.

Esempio:

FREEZE.

Questo operatore è simile al Friction, solo che le particelle vengono completamente bloccate a un certo istante.

FREEZING.
Percentuale di arresto. Se è =100 le particelle vengono completamente fermate, altrimenti la loro velocità viene soltanto ridotta ma non annullata.

MOTION INHERIT.

Questo operatore si occupa dell'interazione fra particelle o oggetti, in particolare del trasferimento della velocità di traslazione o rotazione di un oggetto alle particelle.

INHERITANCE.
Percentuale di influenza che il movimento dell'oggetto possiede sulle particelle.

ROTATION INH.
Percentuale di influenza dell'oggetto sulla rotazione delle particelle, in base al suo moto rotatorio.

DIR VARIATION.
La direzione del movimento delle particelle è data dall'oggetto. All'aumentare del valore aumenta la casualità delle direzioni prese.

DISTANCE TYPE.

L'effetto si basa sulla creazione di un campo di forza intorno all'oggetto.

NONE.
Assenza di caduta dell'effetto.

SPHERE.
Campo di forza sferico intono all'oggetto. Il gradiente sottostante controlla la caduta dell'influenza dal centro verso la periferia, procedendo da sinistra a destra.

CYLINDER.
In questo caso il campo di forza è cilindrico, e si utilizzano i due gradienti sottostanti per definire al caduta del campo

RADIUS.
Indica la grandezza del volume di influenza.

CYLINDER AXIS.
Orientamento del campo di forza cilindrico.

CYLINDER SCALE.
Caduta di influenza lungo il raggio del cilindro.

Esempio:

PHYSX

Questo nodo è utilizzato per impostare una simulazione dinamica fra le particelle e l'ambiente circostante.

I parametri fisici di base su cui si basa la simulazione dinamica riguardante un gruppo di particelle sono impostati all'interno del gruppo stesso.

SIZE AS MASS.
La dimensione di una particella viene utilizzata per definire la sua massa in Kg.

Nella sezione Floor troviamo questo:

OPTIMIZE.
Attiva i parametri della tendina Optimize. Il numero di facce delle mesh che collidono sarà ridotto automaticamente per il calcolo delle collisioni.

Nellla zona RECORDER è possibile registrare la dinamica delle particelle.

Nella tendina Optimize troviamo questo:

OFF UNDER FACES.
Se un oggetto che è inviato per essere ottimizzato ha meno facce del livello di soglia qui indicato, non verrà considerato durante l'ottimizzazione.

FACE THRESH.
Angolo di soglia utilizzato per definire quali facce sono collassate durante l'ottimizzazione.

EDGE THRESH.
Soglia dell'angolo formato tra 2 edges.

BIAS.
Alla'umentare del valore si eliminano i triangoli degenerati creati durante il processo di ottimizzazione.

MAX EDGE LEN.
Lunghezza massima oltre la quale un edge non può essere allungato quando è ottimizzato.

PRESERVE SMOOTH BOUNDARIES.
Mantiene la smussatura di un oggetto. Quando è attivo permette solo alle facce che condivdono almeno uno smoothing group di essere collassate.

Nella tendina Physics troviamo questo:

SKIN WIDTH.
Indica in percentuale la quantità di compenetrazione che un oggetto può subire. E' l'equivalente della Col Tolerance del Reactor.

ROTATION THRESH.
Velocità rotazionale minima sotto la quale l'oggetto non viene calcolato.

BOUNCE THRESH.
Una collisione con una velocità relativa al di sotto di questo valore non crea rimbalzo. In questo modo si elimina il Jittering.

MAX ANGULAR VEL.
Velocità angolare massima per un oggetto.

PENALTY FORCE.
Potenza utilizzata per muovere gli oggetti che si interpenetrano al di fuori l'uno dall'altro.

SOLVER ITERATION.
Numero di sub-steps utilizzati per stimare i punti di collisione degli oggetti.

ACTIVATE ALL.
Risveglia i frammenti "fronzen" dopo che sono stati disattivati tramite le soglie Velocity e Rotational.

Esempio: inquesta scena tutti gli elementi interagiscono fra di loro.

REP. BOUNCE.

Questo operatore crea un effetto dinamico di repulsione fra le particelle.

REPULSION.
Se il valore è = 1 le particelle si respingono con la stessa quantità di energia (velocità). Valori >1 aumentano l'energia, mentre valori <1 la sottraggono. valori negativi trasformano la repulsione in attrazione.

BOUNCE.
Funziona come un moltiplicatore per il Repulsion.

BOUNCE ELAST.
Se il valore è =1 i rimbalzi avvengono senza perdita di energia. valori <1 implicano una perdita.

MASS.
E' un moltiplicatore per la massa delle particelle.

ROTATION.
Applica una rotazione alle particelle che collidono. E' un indice dell'impulso rotazionale.

Esempio (l'operatore PPassAB lo vedremo più avanti. Si tratta di un operatore Initiator utile per definire le simulazioni dinamiche interparticellari).

SHAPE COLLISION.

Questo operatore ha la funzione di calcolare le collisioni dinamiche tra le particelle e le geometrie..

Tendina SHAPE COLLISION.

GROUPA.
Gruppo di particelle su cui ha effetto l'operatore.
In realtà occorre impostare per bene non solo i parametri di questo operatore, ma anche i parametri per il calcolo della dinamica direttamente accessibili selezionando il nome del gruppo.

SIZE AS MASS.
Calcola automaticamente la massa in base alla dimensione delle particelle.

VOXEL GRID.
Suddivisioni della superficie fittizia per il calcolo della dinamica che avvolge l'oggetto.

OPTIMIZE.
Attiva le opzioni della tendina Optimize.

ELASTICITY.
All'aumentaare del valore le particelle perdono meno energia durante le collisioni.

DYNAMIC FRICTION.
Attrito fra le particelle durante un urto.

STATIC FRICTION.
Attrito fra le particelle e la superficie su cui scivolano.

VELOCITY FRICTION.
Attrito fra due particelle che mostrano velocità differenti. Si utilizza per simulare fluidi viscosi.

SELECT RECORD FILE.
Da qui si salva il calcolo della simulazione in un file. In questo modo la riproduzione della simulazione in stadi successivi o durante il rendering avviene più velocemente.

Tendina SHAPE COLLISION OPTIMIZE.

Da qui si regola l'ottimizzazione della simulazione dinamica.

OFF UNDER FACES.
Se un oggetto ha meno facce di quelle qui indicate, allora non viene ottimizzato.

FACE THERSH.
Angolo soglia utilizzato per definire quali facce sono collassate durante l'ottimizzazione. all'aumentare dl valore l'ottimizzazioe aumenta ma la simualzione diventa meno accurata.

EDGE TRESH.
Angolo di soglia per i bordi aperti delle superfici. Un valore basso preserva i bordi aperti.

BIAS.
Elimina i triangoli irregolari generati durante l'ottimizzazione. All'aumentare del valore si riducono i triangoli irregolari.

MAX EDGE LEN.
Lunghezza massima oltre la quale un bordo non può essere allungato durante l'ottimizzazione. Serve a ridurre la generazione di superifici irregolari.

PRESERVE SMOOTH BOUNDARIES.
Ottimizza un oggetto mantenendo la superficie smussata. Vengon collassate solo le facce che condividono almeno uno smoothing group.

Tendina PHYSICS.

COLLISION ITERATION.
Numero di sub-steps utilizzati per calcolare i punti di collisione degli oggetti. Al diminuire del valore la simulazione è più veloce ma meno accurata. In genere un valore di 5-10 va bene.

CONTACT ITERATION.
Numero di sub-steps utilizzati fra oggetti collidenti per creare una situazione di "contatto". Aumenta il valore per avere simulazioni più accurate.

CONTACT TYPE 1/2.
Esistono 2 algoritmi per calcolare le simulazioni dinamiche. Il Type1 è più veloce, ma crea problemi sui contatti faccia-faccia.
Il Type 2 è maggiormente accurato, ma ovviamnete impoega maggiore tempo di calcolo.

DEACTIVATION TIME.
Questo parametro definisce il tempo durante il quale una particella è controllata per vedere se si sta muovendo in base alla dinamica oppure se è uscita al di fuori di questa. Se una particella cade dentro questo intervallo di controllo e la sua velocità e rotazione sono al di sotto delle soglie definite in VELOCITY THRESH e ROTATIONAL THRESH (si trovano sotto), allora viene considerata "sleeping", cioè al di fuori della dinamica.

ACTIVATE ALL.
Attiva tutte le particelle "sleeping". E' utilie ad esempio quando occorre sottoporre dei frammenti a uno space warp.

Esempio:

SPIN.

Questo operatore produce un movimento rotatorio delle particelle.

ATTACK TIME.
Frame al quale le particelle raggiungono la velocità di rotazione massima.

SPIN TIME.
Tempo impiegato per compiere una rotazione a 360°.

BEARING FRICTION.
Tempo impiegato per iniziare la rotazione. Il parametro ha effetto soltanto se i valori Dependence non sono nulli.

SPEED.
Indice dell'influenza della velocità delle particelle sulla rotazione. Particelle più veloci ruoteranno a velocità maggiori rispetto alle più lente. Se è =1 la velocità di rotazione dipende al 100% dalla velocità di traslazione.

SIZE.
Simile allo Speed, quest volta però la velocità di rotazione si basa sulla grandezza delle particelle: le più piccole ruotano più velocmente, mentre le più grandi ruotano più lente.

SPIN AXIS CONTROL.

Asse lungo cui avviene la rotazione.

Esempio:

STD. FORCE.

Tramite questo operatore è possibile fare agire gli space warp standard di 3DStudio che rappresentano forze (es.: Gravity, Wind) sulle particelle.

Esempio:

UDEFLECTOR.

Questo operatore permette di usare la superficie di un oggetto come deflettore per le particelle.

ENERGY DEPEND.
All'aumentare del valore le particelle con maggiore velocità rimbalzano maggiormente rispetto quelle più lente.

SURFACE.
All'aumentare del valore la particella si muove dopo la collisione lungo una direzione maggiormente parallela alla faccia della superficie con cui ha interagito.

CHAOS.
Casualità sugli angoli di rimbalzo.

FRICTION.
Attrito fra le particelle e la superficie.

VEL. INHERIT.
Velocità ereditata dalle particelle che urtano la superficie in base al movimento dell'oggetto.

EVENT ONLY.
Quando è attivo vengono calcolate le collisioni superficie/particelle ma i rimbalzi sono disabilitati.

UVW CHANNEL.
Canale di mappatura da cui vengono prese le coordinate di mappatura.

FRONT/BACK/TWO SIDE.
Da qui si definisce quali facce dei poligoni vengono considerate per calcolare la simulazione.

COLLISION OFFSET.
None: si utilizza il punto centrale delle particelle per il calcolo degli urti.
Particle Size: si utilizza li valore Size delle particelle come raggio per il calcolo delle colllisioni.
Value: raggio di collisione.

OFFSET AXIS.
Oreintamento del piano di collisione. Il movimento vdelle particelle viene anticipato lungo questo asse per rilevare una collisione in anticipo. L'asse va selezionato in base all'orientamento della superficie con cui le particelle collidono.

Esempio: