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概要 ¶
このソルバをRipple Objectデータ(通常では、
Ripple ObjectDOPまたは
Empty Objectと
Ripple Configure Objectの組み合わせのどれかで作成します)を持つオブジェクトに接続した時、
このソルバは、サーフェスのポイントを動かすことで、オブジェクトのサーフェス上で波の伝搬をアニメーションします。
2タイプのフォースが波の進展に影響を与えます:
-
Wave speed の値は、サーフェス上の波の移動速さを制御します。
また、 ポイント単位で
wavespeedアトリビュート(以下のアトリビュートのセクションを参照)をペイントすれば、 サーフェスのいくつかの領域を他の領域よりも速くまたは遅く波を伝搬させることもできます。 これは、ゼロの波速度の“島”をペイントすることができます。波は、それらの領域で跳ね返り、その領域内のサーフェスは、静止状態のままになります。サーフェスのローカルの曲率が変位速度を決定します。 ソルバがポイント単位で変位を行なう間は、曲率を計算する時に、ポイントの接続性を使用します。 高さフィールドの場合、これは高さフィールドの表面上に波紋が伝搬する効果があります。
-
Rest Spring の値は、タイムステップ毎にサーフェスを静止形状に戻そうとします。 値が高いほど、波が速く消散し、全体のサーフェスが波エネルギーを失ない、徐々に元の形状に戻ります。
また、 ポイント単位で
springkアトリビュート(以下のアトリビュートのセクションを参照)をペイントすれば、サーフェスのいくつかの領域が他の領域よりも弾性が増します。
波紋の伝搬は、高さフィールドで考えるのが一番理解しやすいですが、 グリッドトポロジーに制限されていません 。 波紋は、ポイントの3Dラティスを通過して、または複雑な三角形メッシュでも、カーブに沿って伝搬することができます。
Multi-Solverセットアップの一部として使用すれば、Ripple(波紋)ソルバの挙動を拡張することができます。 Rippleソルバと追加のSOPソルバを組み合わせれば、波紋上にバンプや他の効果を追加することができます。
Tip
近接するポイントがその波紋と一緒に動かない時、それらのポイントが波をトリガーにする境界条件を引き起こして、跳ね返ります。Conservation(保存)の勾配を使用してぼかすことで、もっと吸収境界を持つようにすることができます。
Attributes ¶
Ripple Objectの初期ジオメトリ上にアトリビュートを作成することで、そのジオメトリの挙動に影響を与えることができます。 これらのアトリビュートのほとんどが、このノード内に設定されたデフォルト値を上書きすることで、Ripple Solverを微調整することが可能です。
| 名前 | クラス | タイプ | 説明 |
|---|---|---|---|
v
|
Point | Vector |
ポイントの現行Velocity。これによって、フレームからフレームへMomentum(運動量)が渡されます。 |
conservation
|
Point | Float |
ポイント毎に |
wavespeed
|
Point | Float |
ポイント毎に Note Adaptive Substep は、上書きされた |
springk
|
Point | Float |
ポイント毎に |
パラメータ ¶
Adaptive Substep
速い波の速度と小さいエッジ長に対する計算は、不安定になる可能性があります。 この問題を回避するには、波の速度と最小エッジ長を比較することで、最適なサブステップを計算します。
適切なサブステップの計算は処理が重くなってしまうので、トポロジーとパラメータを修正した後で、 Adaptive Substep をオフにしてから Min Substep を適切な計算された値
(wave2d_sop/foreach1/Number Rangeパラメータから計算された値を取得することができます。)に設定しても構いません。
Note
これは、ペイントされたwavespeedを考慮しません、つまり、その波の速度は、ペイントしたwavespeedの最大値に設定されます。
CFL Condition
Adaptive Substep の保守性を調整します。 1未満の値は、必要となるサブステップよりも小さいサブステップを生成し、1より大きい値は大きいサブステップを生成します。
自動的に計算された値が最大値に近い時は、CFLの値が大きいほど危険です。
Min Substep
Adaptive Substep の計算に関係なく、このサブステップ数が実行されます。 これは Adaptive Substep がオフの時に使用するサブステップ数でもあります。
長い静止スプリングが存在すれば、この最小サブステップ数を大きくすることで減衰を小さくするのに役に立ちます。
Max Substep
このサブステップ数を超えません。 しかし、最適計算が、この数を超えるサブステップ数を必要とすれば、不安定になってしまいます。
Conservation
システム内で保存されるエネルギー量。 Velocityは、直接このレートによって修正されます。それは、1秒のアニメーションの後に保持されるVelocityの割合を評価します。
1はVelocityの損失がないことを意味し、0.5は、1秒後に50%損失することを意味し、0は、すべてのフレームでVelocityが0になることを意味します。
Wave Speed
波紋がポイントからポイントへ移動する速さ。 Use Edge Len がオフなら、これはトポロジーを単位として評価されます。つまり、各エッジ間の距離が1と見なされます。 Use Edge Len がオンなら、そのノードでの平均のエッジ長に比例します。
Rest Spring
ポイントをRest Position(静止位置)に拘束するスプリングの強度。 波の速度の計算は、Displacementフィールドの曲率だけを見ているので、ジオメトリを静止状態に戻しません。
合計の変位が、波の速度によって保持されます。静止スプリングを追加すると、ポイントが元の位置に戻ろうとし、可能な限り新しい波紋を取り入れて、元の位置に戻ろうとします。
スプリングは暗黙的に計算されるので、大きな値を小さなタイムステップと一緒に使用することができます。 しかし、そうすると、スプリングの挙動で非常に大きな減衰が起きます。これを望まないなら、最小サブステップを小さくしても構いません。
Use Normal Frame
デフォルトでは、保存されるVelocityと曲率の計算は、ワールド空間で行なわれます。
あるいは、rnmlアトリビュートを使用して、Rest Geometry(静止ジオメトリ)の法線を単位としてすべての変位を定義することができます。
これによって、波紋を適切にサーフェス内のカーブを基準に曲げることが可能になります。
Use Rest Data
restとrnmlのアトリビュートを使用するか、別々のGeometryデータをRest Geometry(静止ジオメトリ)として使用するかどうか制御します。
Rest Data
このオブジェクトに取り付けるRestデータとして使用するGeometryデータの名前。
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、$tx + 0.1のようなエクスプレッションがタイムステップ毎にオブジェクトを右に0.1ユニットずつ動かします。
Set Never
このパラメータの値をまったく設定しません。 このオプションは、このノードを使って1番目の入力に接続された既存のデータを修正する時に非常に役に立ちます。
例えば、
RBD State DOPでオブジェクトの質量しかアニメーションさせたくない場合、
Set Never オプションを Mass 以外のすべてのパラメータで使用し、 Mass パラメータには Set Always を使用します。
Default Operation
Use Default に設定した Operation メニューのパラメータに対して、このパラメータが、使用するオペレーションを制御します。
このパラメータは、 Parameter Operations メニューと同じメニューオプションと意味を持ちますが、 Use Default の選択がありません。
Make Objects Mutual Affectors
このノードの1番目の入力に接続されたすべてのオブジェクトが、相互アフェクターになります。
これは、それらのオブジェクトをこのノードに接続する前に
Affector DOPを使用して、*と*の間にアフェクターリレーションシップを作成する事と同じです。
このオプションは、すべてのオブジェクトをソルバに送って、お互いに影響し合うようにするのに便利です。
Group
オブジェクトコネクタをこのノードの1番目の入力に接続した時、このパラメータを使って、 このノードから影響を受けるそれらのオブジェクトのサブセットを選択することができます。
Data Name
オブジェクトまたは他のデータにデータを追加するために使用する名前を意味します。 Data Name に“/”(または複数)を含めれば、それはサブデータ内側に移動することを意味します。
例えば、
Fan Force DOPのデフォルトの Data Name は“Forces/Fan”です。
これは、“Forces”という既存のデータに“Fan”という名前のデータを追加します。
“Forces”というデータが存在しなければ、単なるコンテナデータが作成されて、そこに“Fan”サブデータが追加されます。
異なるデータは、それらを使用する名前に対して異なる要件を持ちます。 非常に稀な場合を除いて、デフォルト値を使用してください。 いくつかの例外は、特定のデータまたは特定のタイプのデータを利用するソルバで説明します。
Unique Data Name
このパラメータを有効にすると、このノードで作成されるデータが既存データを上書きしないように 固有な名前で Data Name パラメータの値を修正します。
このパラメータをオフにすると、同じ名前の2つのデータを追加すると、2番目のデータが1番目のデータを置換します。 各タイプの挙動が必要な場合があります。
オブジェクトにいくつかのFan Forcesを吹き付けたい時に、各ファンが前のファンを上書きしないように、
個々のファンの Data Name を変更して名前の衝突を回避するよりも、 Unique Data Name の機能を使用する方が簡単です。
一方で、オブジェクトに既にRBD Stateデータが追加されていることを知っていれば、このオプションをオフにすることで、
新しいRBD Stateデータが既存データを上書きすることができます。
Solver Per Object
ソルバのデフォルトの挙動は、まったく同じソルバをグループで指定したすべてのオブジェクトに取り付けます。 これにより、パラメータが各オブジェクトに対して同一になるので、それらのオブジェクトをソルバによって1個のパスで処理することができます。
とはいえ、いくつかのオブジェクトは、同時に単一オブジェクトに対してより論理的に作用します。
それらの場合では、$OBJIDエクスプレッションを使用して、オブジェクト毎にソルバのパラメータを変化させたいことがあります。
このトグルを設定すれば、オブジェクト毎に別々のソルバが作成されて、$OBJIDが期待通りに変化します。
Copy Data DOPを使用してパラメータをスタンプする場合にも、この設定が必須です。
入力 ¶
First Input
このオプションの入力を使えば、このノードで修正するシミュレーションオブジェクトを制御することができます。 この入力に接続されていて Group パラメータフィールドに一致するオブジェクトが修正されます。
この入力を接続しなかった場合、このノードを Apply Data ノードと併用して使用するか、または他のデータノードの入力として使用することができます。
All Other Inputs
このノードに複数の入力コネクタがあれば、他のデータノードを取り付けて、このノードで作成されるデータのモディファイアとして動作させることができます。
意味のあるサブデータの特定のタイプは、ノードからノードへ変化します。
意味があるように取り付け可能な利用可能なデータノードのリストを確認するには、入力コネクタを
クリックします。
出力 ¶
First Output
この出力のオペレーションは、このノードに接続している入力に依存します。 オブジェクトストリームがこのノードの入力であれば、その出力も入力と同じオブジェクトを含んだオブジェクトストリーム(しかし、取り付けられたこのノードのデータを持ちます)です。
オブジェクトストリームをこのノードに接続しなかった場合、その出力はデータ出力になります。
このデータ出力を
Apply Data DOPに接続したり、他のデータノードのデータ入力に直接接続することで、
このノードのデータをオブジェクトや他のデータに取り付けることができます。
ローカル変数 ¶
channelname
このDOPノードはData Optionsページの各チャンネルとパラメータに対して、チャンネルと同じ名前のローカル変数を定義します。 例えば、ノードにPositionのチャンネル(positionx、positiony、positionz)とオブジェクト名のパラメータ(objectname)があるとします。
そのノードには、positionx、positiony、positionz、objectnameの名前を持つローカル変数も存在します。これらの変数は、そのパラメータに対する前の値を評価します。
この前の値は、処理されているオブジェクトに追加されたデータの一部として常に保存されています。 これは、本質的には以下のようなdopfieldエクスプレッション関数のショートカットです:
dopfield($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 ¶
RippleGrid Example for Ripple Solver dynamics node
このサンプルでは、Ripple SolverとRipple Objectのノードの使い方を説明しています。 Bulge SOPでグリッドを変形させて、Ripple Objectの初期ジオメトリとRest Geometry(静止ジオメトリ)を作成しています。このオブジェクトは、Ripple Solverに接続しています。
