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Reference Frame Force DOPは、2つの参照フレームを使用して、単一タイムステップである参照フレームを他の参照フレームにトランスフォームする 架空のフォースを生成します。
元の参照フレームは、Motion Dataをこのフォースに取り付けることで指定します。 ゴール参照フレームは、“Position”という名前のデータが使われているオブジェクトを指定することで、指定します。 それらの2つのフレームのVelocity間の差分から適用するフォースを計算して、あるフレームを他のフレームに動かします。
この方法で架空のフォースを作成することで、固定座標系のシミュレーションが可変座標系の他のシミュレーションの挙動を継承することができます。
指定した参照フレームには、Velocityと角速度の情報がある必要があります。
Object Position DOPは、キーフレームが打たれたオブジェクトトランスフォームからそれらの情報を計算することができます。
Note
開始/終了のVelocityが同じであれば、参照フォースを取得できません。
これは、Object Position DOPを使用して、お互いのフレームが1フレーム分遅れたキーフレームが打たれたオブジェクトのペアを参照することで、回避することができます。
chfエクスプレッションを使用すれば、1フレーム分遅れたオブジェクトを自動構築することができます。
パラメータ ¶
Data Options ¶
New Frame Object
ターゲット参照フレームの取得元のオブジェクト名を指定します。 “Position”データは、その名前のオブジェクトから抽出されます。
Position Data
参照として使用する新しいフレームオブジェクト上のPositionデータを指定します。
Force Scale
適用する参照フレームフォースの量。これは、極端なトランスフォーメーションを自然な形で緩和するのに役に立ちます。
Sampling Mode
空間上にフォースをサンプリングする方法を制御します。この挙動はソルバ応じて変わります。 流体ソルバは常にボクセル単位でサンプリングしますが、RBDソルバは、サンプリングを重心だけ、 サーフェスだけ、または全体のボリュームのどちらかに切り替えることができます。
Default
各フォースタイプには、独自の考えの最適なサンプリングモードがあります。 均一なフォースに関しては、例えば、1個のサンプルだけを取得するので、Pointと同じです。 しかし、空間上で変化する見込みのあるField Forceに関しては、 Treat as Wind がFalseの時は、 Sphereサンプリングモードがデフォルトです。そうでないなら、Circleサンプリングモードが使われます。
Point
オブジェクトの中心で単一フォースを評価し、この値がオブジェクトの一定フォースとして扱います。 これは非常に効率的な方法ですが、微妙な差異の調整が不可です。例えばオブジェクトのスピンを開始させる中心をオフセットしたファン。
Circle
オブジェクトのサーフェス上でフォースを評価します。 これは、オブジェクトの向きに応じて不均一に適用したい風などのフォースで役に立ちます。
Sphere
オブジェクトのボリュームの至るところでフォースを評価します。これは、オブジェクトの形状を順守したいフォースで役に立ちます。 サンプル数はRBDオブジェクトのSDF解像度に比例しますが、非常に処理が重くなる可能性があります。
Parameter Operations
各データオプションパラメータには、それに関連するそのパラメータの動作方法を指定するメニューがあります。
Use Default
Default Operationメニューの値を使用します。
Set Initial
このデータを作成した時だけ、このパラメータの値を設定します。 それ以降のすべてのタイムステップ上では、このパラメータの値は変更されません。 これは、ポジションやVelocityのような初期状態のセットアップに役に立ちます。
Set Always
このパラメータの値を常に設定します。これは、特定のキーフレーム値が時間にわたって必要な時に役に立ちます。 これは、時間にわたってオブジェクトの位置をキーフレームしたり、ジオメトリが変形する場合にタイムステップ毎に SOPのジオメトリを取得するのに役に立ちます。
この設定をパラメータ値に対してローカル変数と合わせて使用することで、時間にわたって値を修正することもできます。
例えば、X Positionでは、$tx + 0.1のようなエクスプレッションがタイムステップ毎にオブジェクトを右に0.1ユニットずつ動かします。
Set Never
このパラメータの値をまったく設定しません。 このオプションは、このノードを使って1番目の入力に接続された既存のデータを修正する時に非常に役に立ちます。
例えば、
RBD State DOPでオブジェクトの質量しかアニメーションさせたくない場合、
Set Never オプションを Mass 以外のすべてのパラメータで使用し、 Mass パラメータには Set Always を使用します。
Default Operation
Use Default に設定した Operation メニューのパラメータに対して、このパラメータが、使用するオペレーションを制御します。
このパラメータは、 Parameter Operations メニューと同じメニューオプションと意味を持ちますが、 Use Default の選択がありません。
Data Sharing
このノードで作成されるデータをシミュレーション内の複数のオブジェクト間で共有する方法を制御します。
データ共有はシミュレーションのメモリ使用量を大幅に削減することができますが、 その代わりにすべてのオブジェクトがまったく同じデータと関連している必要があります。
Share Data Across All Time
このノードは、全体のシミュレーションに対して単一のデータだけを作成します。 このデータは、最初に必要になった時に作成されるので、エクスプレッションは最初のオブジェクトにだけ評価されます。
それ以降のすべてのオブジェクトには、最初のオブジェクトのエクスプレッションで計算された値と同じ値のデータが追加されます。 それらのエクスプレッションはデータと一緒に保存されないので、データが作成された後は、それらのエクスプレッションを評価することができないこと に注意するのが重要です。
エクスプレッションはデータを作成する前にDOPノードで評価されます。
時間を含んだエクスプレッションもこの単一のデータが作成された時だけ評価されます。
このオプションは、時間軸で変化しないデータに適していて、
Gravity DOPなどのすべてのオブジェクトに共通です。
Share Data In One Timestep
シミュレーションのタイムステップ毎に新しいデータが作成されます。 タイムステップ内では、すべてのオブジェクトが同じデータを追加します。 そのため、時間を含んだエクスプレッションは、このデータを時間にわたってアニメーションさせますが、 そのオブジェクトを含んだエクスプレッションは、データが追加された1番目のオブジェクトに対してだけ評価されます。
このオプションは、時間軸で変化しないデータに適していますが、
Fan Force DOPなどのすべてのオブジェクトに共通で、
ファンは時間軸で移動または回転します。
Activation
このノードが、指定したタイムステップで特定のオブジェクトに対して何でもするべきか決めます。 このパラメータがエクスプレッションであれば、(たとえデータ共有が有効でも)オブジェクト毎にパラメータが評価されます。
パラメータがゼロ以外の値に評価されれば、データがそのオブジェクトに追加されます。 パラメータがゼロに評価されれば、データが追加されず、このノードで以前追加されたデータが削除されます。
Group
オブジェクトコネクタをこのノードの1番目の入力に接続した時、このパラメータを使って、 このノードから影響を受けるそれらのオブジェクトのサブセットを選択することができます。
Data Name
オブジェクトまたは他のデータにデータを追加するために使用する名前を意味します。 Data Name に“/”(または複数)を含めれば、それはサブデータ内側に移動することを意味します。
例えば、Fan Force DOPのデフォルトの Data Name は“Forces/Fan”です。
これは、“Forces”という既存のデータに“Fan”という名前のデータを追加します。
“Forces”というデータが存在しなければ、単なるコンテナデータが作成されて、そこに“Fan”サブデータが追加されます。
異なるデータは、それらを使用する名前に対して異なる要件を持ちます。 非常に稀な場合を除いて、デフォルト値を使用してください。 いくつかの例外は、特定のデータまたは特定のタイプのデータを利用するソルバで説明します。
Unique Data Name
このパラメータを有効にすると、このノードで作成されるデータが既存データを上書きしないように 固有な名前で Data Name パラメータの値を修正します。
このパラメータをオフにすると、同じ名前の2つのデータを追加すると、2番目のデータが1番目のデータを置換します。 各タイプの挙動が必要な場合があります。
オブジェクトにいくつかのFan Forcesを吹き付けたい時に、各ファンが前のファンを上書きしないように、
個々のファンの Data Name を変更して名前の衝突を回避するよりも、 Unique Data Name の機能を使用する方が簡単です。
一方で、オブジェクトに既にRBD Stateデータが追加されていることを知っていれば、このオプションをオフにすることで、
新しいRBD Stateデータが既存データを上書きすることができます。
入力 ¶
First Input
このオプションの入力を使えば、このノードで修正するシミュレーションオブジェクトを制御することができます。 この入力に接続されていて Group パラメータフィールドに一致するオブジェクトが修正されます。
この入力を接続しなかった場合、このノードを Apply Data ノードと併用して使用するか、または他のデータノードの入力として使用することができます。
All Other Inputs
このノードに複数の入力コネクタがあれば、他のデータノードを取り付けて、このノードで作成されるデータのモディファイアとして動作させることができます。
意味のあるサブデータの特定のタイプは、ノードからノードへ変化します。
意味があるように取り付け可能な利用可能なデータノードのリストを確認するには、入力コネクタを
クリックします。
出力 ¶
First Output
この出力のオペレーションは、このノードに接続している入力に依存します。 オブジェクトストリームがこのノードの入力であれば、その出力も入力と同じオブジェクトを含んだオブジェクトストリーム(しかし、取り付けられたこのノードのデータを持ちます)です。
オブジェクトストリームをこのノードに接続しなかった場合、その出力はデータ出力になります。
このデータ出力を
Apply Data DOPに接続したり、他のデータノードのデータ入力に直接接続することで、
このノードのデータをオブジェクトや他のデータに取り付けることができます。
ローカル変数 ¶
channelname
このDOPノードはData Optionsページの各チャンネルとパラメータに対して、チャンネルと同じ名前のローカル変数を定義します。 例えば、ノードにPositionのチャンネル(positionx、positiony、positionz)とオブジェクト名のパラメータ(objectname)があるとします。
そのノードには、positionx、positiony、positionz、objectnameの名前を持つローカル変数も存在します。これらの変数は、そのパラメータに対する前の値を評価します。
この前の値は、処理されているオブジェクトに追加されたデータの一部として常に保存されています。 これは、本質的には以下のようなdopfieldエクスプレッション関数のショートカットです:
dopfield($DOPNET, $OBJID, dataName, "Options", 0, channelname)
データがまだ存在しないなら、ゼロの値または空っぽの文字列が返されます。
DATACT
この値は、現在のデータが作成されたシミュレーション時間(変数STを参照)です。 このノードが新しいデータを作成せずに既存データを変更していれば、この値は現在のシミュレーション時間と同じにはなりません。
DATACF
この値は、現在のデータが作成されたシミュレーションフレーム(変数SFを参照)です。 このノードが新しいデータを作成せずに既存データを変更していれば、この値は現在のシミュレーションフレームと同じにはなりません。
RELNAME
この値は、データがリレーションシップ(例えば、Constraint Anchor DOPがConstraint DOPの2番目、3番目、4番目の入力に接続されている時)に追加されている時だけ設定されます。
この場合では、この値は、データが追加されているリレーションシップの名前に設定されます。
RELOBJIDS
この値は、データがリレーションシップ(例えば、Constraint Anchor DOPがConstraint DOPの2番目、3番目、4番目の入力に接続されている時)に追加されている時だけ設定されます。
この場合では、この値は、データが追加されているリレーションシップのAffected Objectsすべてに対するオブジェクトIDをスペース区切りにしたリストの文字列に設定されます。
RELOBJNAMES
この値は、データがリレーションシップ(例えば、Constraint Anchor DOPがConstraint DOPの2番目、3番目、4番目の入力に接続されている時)に追加されている時だけ設定されます。
この場合では、この値は、データが追加されているリレーションシップのAffected Objectsすべてに対するオブジェクト名をスペース区切りにしたリストの文字列に設定されます。
RELAFFOBJIDS
この値は、データがリレーションシップ(例えば、Constraint Anchor DOPがConstraint DOPの2番目、3番目、4番目の入力に接続されている時)に追加されている時だけ設定されます。
この場合では、この値は、データが追加されているリレーションシップのAffector Objectsすべてに対するオブジェクトIDをスペース区切りにしたリストの文字列に設定されます。
RELAFFOBJNAMES
この値は、データがリレーションシップ(例えば、Constraint Anchor DOPがConstraint DOPの2番目、3番目、4番目の入力に接続されている時)に追加されている時だけ設定されます。
この場合では、この値は、データが追加されているリレーションシップのAffector Objectsすべてに対するオブジェクト名をスペース区切りにしたリストの文字列に設定されます。
ST
ノードが評価されるシミュレーション時間です。
この値は、変数Tで表現される現在のHoudiniの時間と同じではなく、
DOP Networkの Offset Time と Scale Time のパラメータの設定に依存しています。
STは、シミュレーションの開始時間がゼロになるようになっています。
つまり、シミュレーションの最初のタイムステップをテストする時は、$T == 0や$FF == 1を使うのではなくて、$ST == 0のようなテストを使うのがベストです。
SF
ノードが評価されるシミュレーションフレーム(正確には、シミュレーションタイムステップ番号)。
この値は、変数Fで表現される現在のHoudiniのフレーム番号と同じではなく、DOP Networkパラメータの設定に依存しています。
代わりに、この値は、シミュレーション時間(ST)をシミュレーションタイムステップサイズ(TIMESTEP)で割算した値と同じです。
TIMESTEP
シミュレーションタイムステップのサイズ。 この値は、1秒あたりのユニットで表現した値をスケールするのに役に立ちますが、タイムステップ毎に適用されます。
SFPS
TIMESTEPの逆数。 シミュレーション時間の1秒あたりのタイムステップ数です。
SNOBJ
シミュレーション内のオブジェクトの数。
Empty Object DOPなどのオブジェクトを作成するノードでは、SNOBJは、オブジェクトが評価される度に値が増えます。
固有のオブジェクト名を確保する良い方法は、object_$SNOBJのようなエクスプレッションを使うことです。
NOBJ
このタイムステップ間で現行ノードで評価されるオブジェクトの数。 この値は、多くのノードがシミュレーション内のオブジェクトすべてを処理しないので、SNOBJとは異なります。
NOBJは、ノードが各オブジェクトを続けて処理(例えば、
Group DOP)しないなら0を返します。
OBJ
ノードで処理される特定のオブジェクトのインデックス。 この値は、指定したタイムステップで常にゼロからNOBJ-1まで実行されます。 この値は、OBJIDやOBJNAMEなどのシミュレーション内の現行オブジェクトを識別せず、現在の処理順でのオブジェクトの順番を識別します。
この値は、オブジェクト毎に乱数を生成するのに役に立ちます。他には、処理別にオブジェクトを2,3のグループに分けるのに役に立ちます。
この値は、ノードがオブジェクトを続けて処理(例えば、Group DOP)しないなら-1を返します。
OBJID
処理されているオブジェクトの固有ID。 すべてのオブジェクトは、すべての時間のシミュレーション内のオブジェクトすべてで固有な整数値が割り当てられています。たとえオブジェクトが削除されても、そのIDは決して再利用されません。 オブジェクトIDは、オブジェクト毎に別々の処理をさせたい場面(例えば、オブジェクト毎に固有の乱数を生成したい)で非常に役に立ちます。
この値は、dopfieldエクスプレッション関数を使って、オブジェクトの情報を検索するのにベストな方法です。
OBJIDは、ノードがオブジェクトを続けて処理(例えば、Group DOP)しないなら-1を返します。
ALLOBJIDS
この文字列には、現行ノードで処理されているオブジェクトすべての固有のオブジェクトIDをスペース区切りにしたリストが含まれています。
ALLOBJNAMES
この文字列には、現行ノードで処理されているオブジェクトすべての名前をスペース区切りにしたリストが含まれています。
OBJCT
現行オブジェクトが作成された時のシミュレーション時間(変数STを参照)。
そのため、オブジェクトが現在のタイムステップで作成されたかどうかチェックするには、$ST == $OBJCTのエクスプレッションが常に使われます。
この値は、ノードがオブジェクトを続けて処理(例えば、Group DOP)しないなら0を返します。
OBJCF
現行オブジェクトが作成された時のシミュレーションフレーム(変数SFを参照)。
この値は、OBJCT変数にdopsttoframeエクスプレッションを使ったものと等価です。この値は、ノードがオブジェクトを続けて処理(例えば、Group DOP)しないなら0を返します。
OBJNAME
処理されているオブジェクトの名前を含んだ文字列値。
オブジェクト名は、シミュレーション内で固有であることが保証されていません。 しかし、オブジェクト名が固有になるように注意して名前を付けていれば、オブジェクトの識別は、オブジェクトIDよりも、オブジェクト名を指定するほうが簡単です。
オブジェクト名は、同じ名前を持つオブジェクトの数を仮想グループとして扱うこともできます。
“myobject”という名前のオブジェクトが20個あれば、DOPのActivationフィールドにstrcmp($OBJNAME, "myobject") == 0を指定すると、DOPがその20個のオブジェクトのみを操作します。
この値は、ノードがオブジェクトを続けて処理(例えば、Group DOP)しないなら空っぽの文字列を返します。
DOPNET
現在のDOP Networkのフルパスを含んだ文字列値。 この値は、ノードを含むDOP Networkのパスを知りたりDOPサブネットのデジタルアセットで非常に役に立ちます。
Note
ほとんどのダイナミクスノードには、そのノードのパラメータと同じ名前のローカル変数があります。
例えば、
Position DOPでは、以下のエクスプレッションを記述することができます:
$tx + 0.1
これはオブジェクトをタイムステップ毎にX軸方向に0.1単位分移動させます。
Examples ¶
ReferenceFrameForce Example for Reference Frame Force dynamics node
水で満たされたRBDの花瓶を使って、花瓶の参照フレーム内で水のシミュレーションをします。
