Wire Solver dynamics node

ワイヤーソルバを設定/構成します。

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パラメータ
入力
出力
ローカル変数
Examples

Wire Solver DOPは、Wire Solverを使用するオブジェクトを設定します。

オブジェクトがこのDOPをSolverサブデータとして持っていれば、オブジェクト自体がダイナミックワイヤーオブジェクトとして進化します。

このソルバは、以下の特別なサブデータが存在すれば、それを認識します:

PhysicalParmsという名前のWire Physical Parametersデータ。
Elasticityという名前のWire Elasticityデータ。
Plasticityという名前のWire Plasticityデータ。

また、このソルバは、ほとんどの標準サブデータも認識します:

Positionという名前のPositionデータ。
Geometryという名前のGeometryデータ。
Constraintデータ。
Forceデータ。
Colliderデータ。
Impactデータ。

Note

フォースの値(重力を含む)が非常に小さくて、Wire Solverの Solve Tolerance の範囲内にあれば、ソルバはそのフォースを適用しません。例えば、 Point Attributes がオンのデフォルトのL-Systemは、非常に軽いので、Wire Solverは、そのL-Systemに重力を適用しません。これを回避するには、 Solve Tolerance を下げるか、またはダイナミックオブジェクトのウェイトを上げてください。

Tip

Elasticity(弾性)は、Wire Solverの力学的な挙動から完全に除去することができません。しかし、Multiple Solver DOPを使用してWire SolverとSOP Solverの両方を取り付けることで、ポイント移動によるストレッチを除去することができます。例えば、SOP Solverは各カーブを根元から先端に沿って、各頂点の位置を変更しているだけなので、その長さは自然長に一致します。しかし、SOP Solverがストレッチなしの拘束で頂点を大きく動かすほど、その結果のダイナミクスが受ける影響が大きくなります。

この2つのステージプロセスから発生する画像の乱れは、DOP Networkの Sub Steps パラメータを上げることで除去することができます。

Note

Wire Solverは、Geometryサブデータ上でpintoanimationまたはgluetoanimationのPointアトリビュートを見つけると、特定のポイントを拘束します。これを使えば、ポイント単位でポイント拘束を解放することができます。

パラメータ ¶

Integrator ¶

これらのパラメータは、インテグレータがサブステップと全体のダイナミクスを決定する方法を制御します。

Spatial Scale

シミュレーションのスケールを指定します。これを正しい値に設定することは非常に重要です。そうしないと、Stiffness(剛性)とDamping(減衰)のデフォルトが期待通りに動作しなくなります。メートルでワイヤーをモデリングしていれば、1のデフォルト値で十分です。しかし、センチメートルでワイヤーをモデリングしていれば、 Spatial Scale を0.01に設定しくてださい。

Note

DOP Networkを作成する前に、 Edit > Preferences > Hip File Options で正しい Unit Length を選んでください。そうすれば、Wire Solverノードは、DOP Networkを作成した時に正しい Spatial Scale を取得します。

Minimum Substeps

タイムステップ毎のサブステップの最小数を制限します。値が高いほど精度が良くなりますが、計算時間が増えます。

Solve Tolerance

式が、次のフレームの計算を続行する前に、計算しなければならない実際の値からの許容値を決めます。

値が小さいほど精度が良くなりますが、処理速度が遅くなります。値が大きいほど処理速度が速くなりますが、精度が悪くなります。

Capabilities ¶

これらのパラメータは、Wireオブジェクト上でのアトリビュート作成を制御します。

Create Internal Force Attributes

設定すると、Wire Solverがポイント毎にアトリビュートを作成し、ストレッチと曲げの抵抗を意味するフォースを表示します。

これは、ワイヤーの可視化を機能させるのに必要ですが、無効にすることでシミュレーション中のメモリを節約することができます。

Create External Force Attributes

設定すると、Wire Solverがポイント毎にアトリビュートを作成し、Force DOPで適用されたフォース、拘束を満たすために適用されたフォースを表示し、衝突を回避して摩擦を作成します。

これは、ワイヤーの可視化を機能させるのに必要ですが、無効にすることでシミュレーション中のメモリを節約することができます。

Enable Plastic Deformation

設定すると、Wire Solverが、塑性変形情報を定義するために、Wire Objectジオメトリ上にアトリビュートを作成/修正します。

Collision Handling

Wire Solverで使用される衝突検出と解決方法を決めます。

SDF

リジッドボディのSDF表現をサポートした方法。

Local Geometric

衝突から離れている要素の影響を無視する衝突反応の方法。この方法は、“Global Geometric”よりも高速ですが、視覚的に画像の乱れが発生する場合があります。

Global Geometric

すべての要素の影響を考慮する衝突反応の方法。

Accuracy ¶

これらのパラメータは、衝突の検出と解決の精度を制御します。

Max Collision Resolve Passes

衝突解決で実行されるパスの最大数。この数が低すぎると、すべての衝突が解決できなくなって、視覚的に貫通が起こ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。

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 MMB 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。

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。

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 ¶

BeadCurtain Example for Wire Solver dynamics node

このサンプルでは、Wire Solverを使ってビーズカーテンをシミュレーションする方法を説明しています。 RBDボールがカーテンを通過して、カーテンからの反応を反映して、ボールが相互に衝突で影響し合います。

BendingTree Example for Wire Solver dynamics node

このサンプルでは、Wire Solverを使って、L-System SOPで作成した木のたわみをシミュレーションする方法を説明しています。

BreakWire Example for Wire Solver dynamics node

このサンプルでは、ポイント単位でワイヤー拘束を壊す方法を説明しています。 Wire Solverで、'pintoanimation'という名前のアトリビュートを持つポイントを拘束するようにセットアップしています。

CurveAdvection Example for Wire Solver dynamics node

このサンプルでは、Pyroシミュレーションに基づいて、カーブを移流させる方法を説明しています。 Attribute Wrangle SOPを使って、ボリュームのVelocityをサンプリングして、それをワイヤーオブジェクトに適用しています。

Pendulum Example for Wire Solver dynamics node

このサンプルでは、拘束ポイントにあるオブジェクトと振り子の玉にあるオブジェクトを相互に影響を与え合う方法を説明しています。