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Cinema 4D - RealFlow tutorial

Cinema 4D r. 9.0 e RealFlow 3.0
Parte prima

Questo tutorial
pone le basi su come utilizzare RealFlow per generare interazioni dinamiche tra oggetti 3d e fluidi. RealFlow è un applicativo stand alone che si interfaccia con i più diffusi pacchetti di animazione 3d come Houdini, Maya, 3d Studio Max, LightWave e naturalmente con il nostro Cinema 4D; questo applicativo di simulazione dei fluidi fisicamente accurata consente di ottenere animazioni decisamente realistiche e d'effetto utilizzando, in aggiunta al rilevamento delle collisioni, anche gli effetti particellari. Il tutorial seguente è diviso in due parti. In virtù del fatto che RealFlow è un programma stand alone sono necessari alcuni passaggi per integrare le simulazioni all'interno di Cinema 4D. Parte di quello che leggerete comprende anche queste procedure. La prima parte di questo esercizio è di carattere generale è spiega come realizzare una semplice simulazione tra oggetti: una capsula modellata in Cinema 4D viene fatta cadere sulla superficie dell'acqua rispettando la gravità ed altri comportamenti fisici.
A fronte di questo si produrranno all'atto della collisione tutta una serie di onde e/o collisioni
in funzione dei parametri stabiliti nelle opportune finestre di dialogo.
RealFlow non è un programma di modellazione 3d quindi è necessario modellare gli oggetti iin Cinema 4D ed importarli in seguito all'interno di RealFlow.

La seconda parte dell'esercizio (presto on line) mostra come realizzare gli spruzzi che si realizzano nel momento in cui la capsula collide con la superficie dell'acqua più diversi altri effetti.

Per affrontare questo tutorial sono necessari i seguenti strumenti:
- Cinema 4D r. 9.0 (oppure 8.x) (versione demo)
- RealFlow 3.x (versione demo)
- Plug-In di connessione tra Cinema 4D e RealFlow (gratuito)

Potete scaricare l'intera scena relativa alla prima parte di questo esercizio recandovi nell'area dei nostro Downloads



Come prima operazione è necessario modellare l'oggetto che deve entrare in collisione con la superficie dell'acqua. Aprite Cinema 4D ed utilizzate la primitiva Capsula per definire l'oggetto 3d. Nelle Proprietà dell'oggetto scrivete il valore 15 all'interno del campo Rotazione Segmenti. Premete infine il tasto C per rendere modificabile l'oggetto. Nel campo Scala, ridimensionate la capsula scrivendo su X,Y e Z il valore 0.8. Abilitate infine lo strumento Poligono, selezionate tutte le facce quadrangolari della capsula ed applicate il comando Triangola. in questo modo si evita che le facce della capsula perdano planarità in fase di collisione. Salvate questo oggetto recandovi sul File/Esporta scegliendo il formato DXF.


Aprendo Realflow vi verrà chiesto come prima operazione di definire un nuovo progetto oppure si aprirne uno già esistente. All'interno del campo Project name scrivete un nome per questo progetto. In Location create una nuova cartella secondo un percorso di vostro gradimento all'interno del vostro Hard Disk. La voce Full path vi consente di salvare il file relativo a questo progetto all'interno della directory creata in precedenza (vedi Location). inserite all'interno della directory"Vostro progetto/Object il file capsula.dxf in precedenza salvato. Se avete dei dubbi scaricatevi la scena inclusa; in questo modo potete visionare meglio come la directory viene organizzata automaticamente da RealFlow.


N.B. Dato che RealFlow funziona con diversi applicativi dovete chiaramente specificare prima di iniziare qualsiasi simulazoine il programma 3d che intendete utilizzare. Posto in alto vi è la possibilità di scegliere l'ambiente di modellazione 3d preferito. In questo caso scegliete Cinema 4D e, nel campo scala, scrivete il valore 0.01. in questo modo si evita che gli oggetti una volta importati in Cinema 4D presentino dimensioni fuori scala.


Ecco come vi si presenta l'interfaccia di RealFlow nella situazione di Default. Come potete osservare sono presenti le classiche Viewport che mostrano la diverse viste: fronte, laterale, superiore e prospettica. Nel caso di dubbi relativi l'interfaccia e la disposizione dei vari strumenti vi rimandiamo all'utilizzo dell'Help in linea. Per importare all'interno di RealFlow gli oggetti modellati in Cinema 4D è sufficiente utilizzare lo strumento Object posta in alto a destra (vedi finestra dei parametri a destra). Come prima operazione andremo ad inserire, all'interno di RealFlow. l'oggetto capsula realizzata pocanzi in Cinema 4D


Come mostrato nell'immagine qui sopra cliccate prima sull'icona Object, recatevi all'interno della directory Vostroprogetto/Objects/ e selezionate il file capsula.dxf. Premete infine OK per confermare l'operazione. La capsula verrà inserita correttamente all'interno della scena 3d.


Cliccando con il tasto destro del mouse in una delle 4 viste avete a disposizione diverse opzioni, tra cui la possibilità di abilitare la visualizzazione ombreggiata Open-GL.


Una prima serie di opzioni vi compariranno a video nel momento in cui selezionate con il puntatore del mouse la casella capsula (In pratica dovete selezionare l'etichetta che contiene il nome dell'oggetto). All'interno di questa finestra, denominata Node, potete stabilire la posizione dell'oggetto importato (in questo caso la capsula), all'interno della scena 3d. Potete agire sulla Posizione (XYZ), Rotazione (XYZ) ed il ridimensionamento. Per quanto riguarda il tutorial corrente scrivete il valore 4 all'interno del campo Position Y. In alcuni casi è utile poter imparentare un oggetto ad un'altro (vedi emettitore di particelle); il comando Link To serve proprio a questo. La voce Color si commenta da sola e serve naturalmente in tutte quelle situazioni per cui è necesario modificare visivamente il colore di oggetto e/o emettitore.


All'interno della voce Dynamic si possono determinare alcune importanti relazioni. In particolare troviamola voce Mass (che si riferisce al peso dell'oggetto) Air Friction (la resistenza che oppone l'aria), Energy threshold (valori pari a zero rendeno statico un oggetto). , Velocity, Rotation (velocità e rotazioni sugli assi XYZ), Collision (per abilitare il rilevamento delle collisioni) e diverse altre utili opzioni.

Per questo esercizio è necessario prima di tutto abilitare la voce Dynamic su Yes dopodiche stabilire il tipo di gabbia di collisione da abbinare al nostro oggetto capsula. Cliccando con il puntatore del mouse sulla voce Primitive/Mesh comparirà un sottomenu all'interno del quale sono disponibili diverse opzioni di scelta. In questo caso, visto che la capsula non è riconducibile a primitive come la sfera e/o il cubo è suficiente utilizzare la modalità Mesh.

Nel caso non lo abbiate ancora fatto abilitate su Yes la voce Dyn motion. All'interno del campo Mass scrivete il valore 1500 mentre per tutti gli altri valori fate riferimento all'immagine qui sopra. L'etichetta RealWave lasciatela per il momento disabilitata; sarà presa in considerazione nei prossimi passaggi.



Per creare la superficie dell'acqua recatevi sull'icona che identifica il comando Waver/Create surface. Scrivete il valore 8 nei campi Scale X e Scale Y. In effetti, come mostrato nell'immagine qui sopra sono presenti una gran varietà di funzionalità. Per il nostro esercizio tutte le altre funzioni che vedete possono rimanere nella situazione di default in quanto le che si propagheranno saranno generate dall'impato della capsula sull'acqua. Tutte le opzioni mostrate in questa finestra sono utili nel caso si decida di realizzare onde ad altri spostamenti senza utilizzare le collisioni.

N.B.
Se volete comunque sperimentare quanto spiegato in queste righe create la superficie dell'acqua dopodiche cliccate sull'icona relativa al comando Create new wave. Sono disponibili tre opzioni; per questa scegliete Fractal. In basso a destra premete il tasto Action per avviare la simulazione. Nelle 4 viste vedrete le onde propagarsi secondo i parametri di default. Nel campo Fractal/Wave potete modificare i valori standard; per visualizzare correttamente le modifiche dovete avviare nuovamente la simulazione con Reset/Action.




L'immagine qui sopra mostra la superficie dell'acqua realizzata tramite il comando Waves/CreateSurfaces. Potete rinominare l'oggetto creato cliccando una volta con il puntatore del mouse in corrispondenza del nome


Ora occupiamoci di definire una forza di gravità che sarà, nel caso del pianeta terra di -9.8 m/s. (Questo valore è comunque inserito nella situazione di Default nel momento in cui si inserisce il modificatore Gravity). L'oggetto Gravity si definisce applicando il comando Daemons/Daemons List/Gravity. Come per gli altri oggetti è presente una finestra di dialogo specifica all'interno della quale è possibile variare o meno i parametri.


Il comando Scene Tree (posto in alto al centro) consente di collegare su un oggetto, selettivamente, i vari effetti. In questo caso la Gravità è stata collegata all'oggetto Capsula ed all'oggetto mare (la superficie dell'acqua rinominata in mare). Questo passaggio è vitale ed è necessario per avviare e visualizzare correttamente la simulazione. Per collegare l'effetto gravità all'oggetto capsula selezionate la voce "gravità" posta nella finestra di sinistra e, con il mouse, trascinatela in corrispondenza degli elementi capsula e mare.



Ora potete finalmente avviare la simulazione. Cliccate sul pulsante Action ed osservate quello che accade a video. La capsula ruota e, in funzione della forza di gravità specificata cade sino a collidere con la superficie dell'acqua. Purtroppo l'oggetto in questa fase attraversa la superficie dell'acqua senza causare cambiamento alcuno. Questo è dovuto al fatto che è stata specificata una forza di Gravità ma non ancora un oggetto di collisione. Per fare quest recatevi ancora una volta nella sezione Objects/Realwave/Realwave Yes ed inserite i valori mostrati nell'immagine qui sopra.



Avviando nuovamente la simulazione la capsula, nel momento dell'impatto, produrra tutta una serie di onde che possono essere più o meno disordinate in funzione dei parametri specidficati.
Con questi parametri come potete osservare la capsula, a seguito dell'impatto, continua la discesa in profondità

Se desiderate che la capsula rimanga a galla provate a variare il parametro Mass portandolo a 500.



Per utilizzare al meglio RealFlow è necessaria pratica e una buone dose di pazienza. I parametri sono parecchi e l'unico modo per trovare i settaggi migliori è la sperimentazione coniugata inevitabilmente alla lettura del manuale che spiega l'utilizzo dei singoli parametri.
Provate a variare i parametri inserendo i valori mostrati nell'immagine qui sopra.


Per integrare tutti questi elementi in Cinema 4D è sufficiente aprire la finestra Export Central all'interno della quale potete specificare gli oggetti che devono essere salvati. In questo caso, come potete osservare sono abilitati per l'esportazione gli oggetti capsula, mare ed il file relativo alla dinamica (collisione). Tutti questi oggetti verranno salvati nelle apposite directory contenuti nella cartella principale del progetto salvato. Gli elementi selezionati mella finestra Export Central saranno salvati sull'Hard alla prima simulazione (tasto Action)


L'immagine mostra la simulazione finale in corso


Per importare definitivamente tutti questi elementi in Cinema 4D procedete in questo modo. Scaricate dal sito della NextLimit l'apposito plug-in gratuito. (Ricordate che funziona solo ed esclusivamente con Cinema 4D 8.x e 9.x). Il plug-in, una volta scompattato va posto (assieme alla sua directory) all'interno della cartella Cinema4d/plug-in. Troverete i Plug-in di importazione all'interno del Menu Plug-In/NextLimit, proprio come mostrato nell'immagine qui sopra.


Agendo dal menu Menu Plug-In/NextLimit scegliete il filtro di importazione RealWave Surface Loader. Nelle proprietà di base di questo oggetto, agendo da Proprietà di base/File/Base/File caricate da \vostro progetto\objects\ il file mare.sd


Con lo stesso principio inserite un secondo filtro di importazione sempre di tipo RealWave Surface Loader. Caricate come fatto in precedenza il file capsula.sd. Richiamate la finestra Modifica/Parametri di progetto/Settaggi di progetto e, all'interno dell campo Massimo (relativo ad i frames) scrivete il valore 200.


In cinema 4D avviate l'animazione. Se tutto è andato per il verso giusto dovreste vedere la capsula collidere con l'acqua.

La seconda parte di questo esercizio mostrerà come realizzare gli spruzzi d'acqua nel momento in cui la capsula collide con la superficie dell'acqua. Sempre nella seconda parte di questo tutorial si utilizzerà RealFlow per riempire una brocca di vetro con dell'acqua.


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