Справка Cinema 4D Cinema 4D Visualize, Broadcast, Studio Динамика Коннектор
Функция доступна в CINEMA 4D Studio
Коннектор

Общие Координаты Объект Представление Кеш

Свойства объекта

Тип

В зависимости от назначенного здесь типа, поведение коннектора может быть абсолютно различным. На основе назначенного типа ниже будут предоставлены дополнительные параметры, являющиеся действительными для актуально установленного типа коннектора.

Различные направления движения для различных типов коннектора.

Шарнир

Тип Шарнир допускает наличие вращающегося движения по периметру центра шарнира. Это вращение происходит исключительно в плоскости шарнира, которая является расположенной между осями Х и Y принадлежащим соответствующему коннектору. Угол вращения при этом мы можем ограничивать.

Кардан

Этот тип в принципе состоит из двух шарниров, которые являются фиксированными на двух пересекающихся осях и смещёнными между собой на 90°. На основе этого возможно создание очень сложного движения.

Классический пример использования такого типа шарнира, это передача вращающегося момента для дальнейшей обработки или использования. Для возможности функционирования этого типа, необходимо выполнение двух условий:

Звено соединения кардана мы можем ограничивать по углу для обоих осей вращения.

Подшипник

Этот тип коннектора допускает вращение в трёх направлениях. К примеру, участок человеческого плеча имеет аналогичное строение и функционирование.

Кукла

Этот тип коннектора представляет собой также своеобразный подшипник с возможностью ограничения для него угла вращения. Дополнительно можно назначать ограничение используя для этого Объект В для вращения оси.

Понятие «Ragdoll» (действительное название параметра с дословным переводом «Матерчатая кукла») отражает для нас наглядно цель использования этого типа коннектора: он позволяет нам реализацию подвижности суставов по аналогии с человеческими, к примеру бедра или участка плеча.

Коннектор типа Кукла приводит к естественным движениям на подобии движения человеческих суставов.

Направляющая

Этот тип коннектора ограничивает возможное направление движения только на одну ось. Этой осью является ось Z используемого при этом коннектора.

Ограничение движения при том типе коннектора возможно устанавливать по длине.

Ось вращения

Этот режим производит ограничение возможных направлений вращения на одну ось, а именно на ось Z коннектора. Дополнительно возможно производить вращение вокруг оси вращения.

Свобода вращения при этом режиме может ограничиваться как по длине, так и по амплитуде вращения.

Плоскость

Этот режим позволяет движение только в плоскости коннектора X-Y. Свобода движения при этом может ограничиваться во всех четырёх направлениях.

Бокс

Этот режим позволяет наличие всех направлений движения и может ограничиваться для всех шести направлений.

Амортизатор

Этот режим незначительно выходит за рамки других. Он позволяет движение в направлении оси Y коннектора, а также вращение вокруг оси Z коннектора. Но при этом имеется воздействие дополнительной пружины (вдоль оси Y коннектора). Вы можете на основе этого режима легко и быстро создавать управляемые конструкции колёс, имеющие при этом достаточный уровень амортизации.

Фиксировать

На основе этого режима, движение полностью исключается. Вы можете при этом производить как бы фиксацию объектов на других объектах.

Альтернативой для этого является отсутствие коннектора как связи между объектами и расположение их подобъектов между собой. Созданный таким образом объект впоследствии может быть рассмотрен как объект динамики (Иерархия Форма взаимодействия).

Связь A
Связь B

Поднимающийся вверх аэростат удерживается одним коннектором с различными связями. Центр тяжести на это не имеет влияния.

Везде где усилия передаются на объекты, является важным участок объекта на котором это происходит. К примеру, произведение усилия мотора в центре тяжести, вытекает в прямолинейное движение твёрдого тела (если при этом на это тело не производят дополнительное воздействие другие силы). Если воздействие прилагается за пределами центра тяжести, при этом будет автоматически создан крутящийся момент и объект при этом совершит попытку собственного вращения.

Ситуация выглядит несколько иначе с мягкими телами. Каждая точка такого объекта является связанной с другой точкой на основе пружин. Если усилие приложено только для одной точки, это может привести к негативным результатам. В этом случае является возможным и даже необходимым производить создание усилия для участков со значительной площадью поверхности.

Связь A/B является актуальной для следующих объектов динамики:

Центр тяжести

Для этой установки не имеется дополнительных параметров. Усилие при этом производит воздействие по расположению центра тяжести массы. Для мягких тел это не приводит к дополнительной деформации.

Точка полигона

При выборе этой установки возможно производить определение точки объекта, для которой будет создано усилие. Посредством параметра Участок влияния создаваемое воздействие силы может быть расширено на значительно больший участок поверхности, расположенный по периметру этой точки. Это является актуальным только для мягких тел. При комбинации твёрдых тел с коннекторами, эта установки не имеет влияния.

Выделение точек

Создание усилий является также возможно при использовании соответствующих полей карты для тегов (Выделение точек или Карта вершин). При этом имеются некоторые дополнительные параметры, которые регулируют интенсивность изменения внешнего вида для выделенных точек (или точек с назначенным для них значением).

Объект A
Объект B

Оба поля Объект A/B вы найдёте у следующих динамических объектов:

Эти 3 объекта связывают соответственно два объекта, используя для этого различные способы и методы:

Оба объекта можно перетащить в соответствующие поля Объект А и Объект В.

Если одно из этих полей вы оставите пустым, это означает:

Порядок назначения объектов Объект А и Объект В для типа коннекторов при этом не имеет никакого значения. Исключением из этого правила являются типы коннектора Кукла и Амортизатор.

Для мотора является действительным следующее правило при свободно оставленном поле: по закону физики «действие = противодействию» каждое усилие воздействующее на объект или крутящийся момент, имеют противоположные компоненты на другой объект. Этот принцип будет выполнен, если вы заполните оба поля. Оптимальным примером для этого является вертолёт: ротор при этом приводится в движение мотором и совершает при этом как реакцию на это соответствующее вращение. Одновременно воздействует противодействующий момент вращения на корпус вертолёта. Для компенсации этого воздействия у вертолёта имеется рулевой винт. При его отсутствии корпус вертолёта постоянно вращался бы вокруг вертикальной оси.

Ось ссылки A
Ось ссылки B

Ось ссылки необходима на том участке, где происходит измерение углов. Это соответствует случаю при использовании коннектора с пружиной вращения и соответствующим движением. В обоих случаях движения вращения можно ограничивать на определённый участок. Как коннектор так и пружина при этом должны быть расположены в плоскости вращения.

Коннекторы

Посмотрите более внимательно на это изображение. Коннекторы являются ограниченными по углу вращения и имеют соответствующий упор и указатель упора. Обратите внимание на положение указателя упора и его параллельного расположения в соответствии с осью объекта В. Аналогичное правило является действительным и для упора.

Вы видите, что ось Y объекта при этом не имеет смысла, так как не упор, а также его указатель, не могут произвести выравнивание по этому объекту.

Представьте себе теперь такую ситуацию, что коннектор расположен точно на оси Объекта А. Если для параметра Ось ссылки А вы назначили бы режим Направление к объекту, в этом случае вы просто «сбили бы с толку» коннектор, так как коннектор и объект при этом были бы конгруэнтными. В этом случае необходимо производить назначение одной из осей объекта.

Пружина вращения

Ситуация выглядит аналогичным образом с пружиной вращения: обратите внимание на оба синих окончания пружины и их выравнивание в зависимости от назначенной для этого оси. Ось Y объекта в данном случае также не привела бы к разумным результатам.

Для многих случаев вам ненужно производить изменение для осей ссылки. Только для отдельных случаев это является необходимым, для исключения негативных эффектов, таких как «Gimbal Lock». Представьте себе следующее, коннектор или пружина в отличии от изображения являются на 90° опрокинутыми в одну из сторон. Именно на этом участке угла постоянно проявляется негативный эффект «Gimbal Lock». У вас не будет возникать этих проблем, если используемые коннекторы и пружины вращения вы будете выравнивать в окне редактора (а именно в соответствии с направлением вращения).

Возможно это звучит сложно для начала, но в крайнем случае вы можете решить эту проблему на основе простого метода «попыток и ошибок». При изменении обращайте просто своё внимание на упор и его указатель.

Упор и указатель для различных типов коннектора.

Индекс [-2147483648..2147483647]
Индекс [-2147483648..2147483647]

Это номер индексации объекта. На основе внутреннего алгоритма программы все точки полигонального объекта получат определённые номера. В окне редактора программы это будет показано интерактивно, если вы произведёте здесь запись значений.

Все точки объекта (но только полигонального объекта) будут показаны в определённой последовательности, используя для этого окно Менеджера структуры.

Карта
Карта

Вы можете в это поле перетащить Тег выделения точек или Тег карты вершин.

Участок влияния [1..1000%]
Участок влияния [1..1000%]

Так как процесс обработки создаваемого воздействия на участке отдельной точки объекта является не совсем простой задачей (очень часто это выглядит не вполне реалистично), при использовании параметра Участок влияния по периметру этой точки мы можем определить участок воздействия, на котором будут приложены силы с линейным ослаблением. При значениях 100% весь каркас будет подвергнут влиянию. При этом точка полигона (или выделение точек) получит значение интенсивности = 100% и точка расположенная на максимальном удалении от этого участка, будет иметь значение = 0%. При низких значениях минимальное число точек будет реагировать на прилагаемое усилие и при значении = 1% только одна точка или одно выделение будут подвержены создаваемому воздействию (при использовании внутреннего механизма защиты, в действительности будут использоваться высокие значения).

С другой стороны низкое значение может иметь смысл, если вы намерены произвести связь значительных участков поверхности (к примеру, мягкие тела по форме пожарного шланга) с конекторами, пружинами или моторами.

Сохранение формы [0..+∞]
Сохранение формы [0..+∞]

Выбранные точки мягкого тела вытягиваются пружиной. В то же время на эти точки падает шар. Справа вверху низкое, а внизу высокое значение для Сохранения формы.

Этим значением Вы можете устанавливать насколько выбранные точки, либо описанная картой вершин геометрия деформируются при воздействии силы. Низкие значения допускают сильную деформацию, тогда как высокие - практические не допускают деформацию.

Затухание [0..+∞%]
Затухание [0..+∞%]

Сохранение формы функционирует на основе пружин, растяжение которых вы можете здесь установить. Низкие значения приводят к более медленному процессу снижения движения по сравнению с высокими значениями.

Игнорировать столкновение

Эта установка является актуальной только для взаимодействия двух объектов, являющихся связанными на основе общего коннектора. Очень часто во время создания сцены и произведении вами её тестирования на предмет взаимодействия коннекторов, их активное состояние может негативно влиять на создаваемый процесс. Эта установка поможет вам отключить воздействие создаваемое на основе коннекторов.

Радиус конуса [0.1..89.9°]

Для коннектора с типом Кукла движение может ограничиваться в пространстве по форме конуса. Необходимые данные для этого конуса вы можете назначить на основе этого параметра.

Эллипс
Радиус конуса Y [0.1..89.9°]

При активной установке стандартный конус будет деформирован. Параметр Радиус конуса Y позволяет определить величину сжатия для этого конуса.

Угол поворота [-∞..+∞°]

Этот и 4 последующих параметра будут показаны только при использовании типа Амортизатор.

Параметр Угол поворота определяет максимальный угол вращения колеса вокруг оси Y коннектора. Если вы произведёте анимацию этого параметра, вы можете симулировать настоящее управление автомобилем.

Позиция покоя [-∞..+∞m]

На основе этого параметра и исходя из центра координат коннектора, вы определяете позицию покоя для интегрированной пружины. Отрицательные значения приводят к сужению передвижного механизма в верхней части.

Жёсткость [0..+∞]

Параметр Жёсткость определяет величину усилия, которое производит пружина при изменении её длины в состоянии покоя. Чем выше значение этого параметра, тем ниже будет эластичность пружины и как следствие этого её способность на растяжение / сжатие (и тем быстрее будет создаваемое колебание).

Затухание [0..+∞%]

Как вы уже знаете это по реальным автомобилям, пружин без амортизации не существует. Она приводит к более быстрому снижению колебаний и постоянному положению колёс на траектории движения. Чем выше значение этого параметра, тем быстрее пружина будет возвращена в положение покоя.

Амортизация [0..+∞%]

Если при использовании параметров Верхняя граница и Нижняя граница вы произвели назначение границ для углов, в этом случае на основе этого параметра вы можете определить значение амортизации, если объект приблизится к назначенной границе угла.

Нижняя граница X
От [-∞..+∞m]
Верхняя граница X
До [-∞..+∞m]
Нижняя граница Y
От [-∞..+∞m]
Верхняя граница Y
До [-∞..+∞m]
Нижняя граница Z
От [-∞..+∞m]
Верхняя граница Z
До [-∞..+∞m]

Для типов коннекторов которые допускают смещение, оно может ограничиваться вдоль соответствующей оси исходя при этом из центра локальных координат коннектора.

Граница угла
Граница угла 2
От [-∞..+∞°]
до [-∞..+∞°]

Границы углов для различных типов коннекторов. Расположенная стрелка может перемещаться только в пределах границ угла, имеющих жёлтую маркировку.

Практически для всех типов коннекторов, которые допускают процесс вращения, вы можете найти ограничения углов, значения которых возможно изменять при использовании этих параметров.

Если границы углов не были назначены, в этом случае объекты могут до бесконечности вращаться вокруг центра шарнира (при движении вдоль направляющей – соответственно до бесконечности в актуальном направлении этой направляющей).

Границы углов являются действительными только на участке полного вращения и ограничения при этом являются невозможными.

Тип коннектора Кардан, который допускает две плоскости вращения, может быть ограничен при использовании значения для параметра Граница угла 2.


Усилие обрыва
Усилие [0..+∞m]
Вр. момент обрыва
Вращающий момент [0..+∞]

При назначении для параметра Тип активным режима Фиксировать можно назначить границу числового значения для усилия и вращающего момента. При превышении коннектором действительного значения усилия / вращающего момента происходит его физическая деформация (разрушение), что является аналогией его отсутствия или отключенного состояния.

При учёте сцены вам необходимо для этой категории параметров определять очень высокие значения (пяти и даже шестизначные значения могут быть вполне уместными). Простой куб со стандартными настройками сцены, как минимум, должен иметь значение 1000, чтобы быть удерживаемым при учёте его веса.

Высокие значения повышают стабильность коннектора и низкие приводят к его преждевременной деформации (разрушению).

На заметку:
Коннекторы других типов при использовании XPresso (на основе нода Статус коннектора) могут также разрушаться (а также могут восстанавливаться).