FEM Deform geometry node

FEM準静的ソルバを使用して、ソリッドジオメトリ(四面体メッシュ)を変形させます。

On this page	概要 How-to アトリビュートパラメータ入力
Since	19.0

概要 ¶

このノードは、2番目の入力で指定したターゲットシェイプ(ポリゴンサーフェス)に合うように四面体メッシュを変形させます。例えば、このノードを使用することで、Muscle & TissueセットアップのMuscleに対してブレンドシェイプのような変形を行なうことができます。

この2番目の入力には、変形前の四面体メッシュの形状に近くマッチしたrestポジションアトリビュートを追加してください。このノードは、取り付け拘束を使用して、ソリッドジオメトリのサーフェスをRestシェイプに取り付けてから、FEMソルバを使用して、準静的計算でそのRestシェイプをターゲットシェイプにトランスフォームさせます。

このノードの目的は、補正を実施するソルバを使わずに四面体メッシュの変形を試みると四面体が安易に反転してしまうので、ソリッドジオメトリの外側の四面体の形状を変更しつつ内側の四面体を 忠実に 守ることです。

How-to ¶

To... Do this

To...	Do this
Muscle用ターゲットシェイプをセットアップする	筋肉が収縮した時に(例えば、溝や窪みなどの)ディテールが現れ、筋肉が弛緩した時にそのディテールがないようにしたい場合、このノードを使用することで、筋肉が屈曲した時に到達させたいターゲットシェイプを指定することができます。例: 取り込んだベースのMuscleサーフェスとターゲットシェイプサーフェス Notes `muscle_id`毎に 1個のターゲットシェイプのみを追加することができます。この手順では、既存の完全なMuscleパスセットアップから開始していることを前提にしています。Muscleネットワークの詳細は、Muscleパスを参照してください。ネットワークエディタで、Muscleのターゲットシェイプとして使用したいスカルプトされた静的なポリゴンサーフェスをインポートします。これが、シミュレーション中に筋肉が屈曲する度に到達させたい形状となります。 SOPでジオメトリを取り込む方法がたくさんあります。例えば、 Object Merge SOP、 File SOP、 Stash SOP、 Alembic SOPなどを使用することができます。例: ターゲットシェイプサーフェスの取り込み元の変形前のMuscleサーフェスから`tpose` Pointアトリビュートを作成します。 Set T-Pose SOPを追加します。`⇥ Tab`メニューの Set T-Pose は、 Rest Attrib パラメータが`tpose`に設定された Rest Position SOPを作成します。この Rest Position SOPを使用して、Muscleの元の変形前のMuscleサーフェスを静止サーフェスとして設定します。ターゲットシェイプインポートノードの出力をこのノードの 1番目の入力 (input1)に接続してから、静的Muscleジオメトリインポートノードの出力をこのノードの 2番目の入力 (input2)に接続します。例: Muscle用の静止サーフェスの定義パラメータエディタで、 Rest Attrib フィールドに tpose と入力します。ベースMuscle四面体メッシュとMuscle用モデルサーフェスバリエーションとの間にリレーションシップをセットアップして、Muscleがそれらの間をモーフィングできるようにします。 FEM Deform SOPを追加します。 Muscle Solidify SOPの出力をその FEM Deform SOP の 1番目の入力 (input1)に接続します。ターゲットシェイプの Rest Position SOP (`tpose`)の出力をその FEM Deform SOP の 2番目の入力 (input2)に接続します。例: Muscleネットワーク内のFEM DeformノードベースMuscle四面体メッシュのサーフェスポイントがMuscleモデルサーフェスバリエーションに拘束されるようになりましたので、 Muscleのシミュレーション中にサーフェスポイントがターゲットシェイプに変化します。このMuscle四面体の内側にあるポイントも準静的ソルバを使用してそのMuscleの形状と体積が維持されるようにシミュレーションされるようになりました。 FEM Deform SOP の出力からすべての時間依存を削除します。 FEM Deform SOP は静的なモデルを生成するので、Muscleネットワーク内の下流にそのモデルを送る前にすべての時間依存を削除しておきたいです。 Time Shift SOPを追加します。 FEM Deform SOPの出力をその Time Shift SOP の入力に接続します。例: Time Shift SOPを使用して時間依存を削除その Time Shift SOP を選択します。パラメータエディタで、デフォルトの Method ( By Frame )をそのままに、 Frame パラメータフィールドから`$F`エクスプレッションを削除し、その Frame パラメータフィールドに 1 と入力してから`Enter`を押します。 Muscleモデルバリエーションから`targetshape` Pointアトリビュートを作成します。 Set T-Pose SOPを追加します。`⇥ Tab`メニューの Set T-Pose は、 Rest Attrib パラメータが`tpose`に設定された Rest Position SOPを作成します。この Rest Position SOPを使用して、Muscleモデルバリエーションをターゲットサーフェスとして設定します。 Muscle Solidify SOPの出力をこのノードの 1番目の入力 (input1)に接続してから、その Time Shift SOPの出力をこのノードの 2番目の入力 (input2)に接続します。例: Muscle用のターゲットサーフェスの定義パラメータエディタで、 Rest Attrib フィールドに targetshape と入力します。 Muscle用のカスタムシェイプアクティベーションアトリビュートを指定します。 Muscleネットワーク内の Muscle Solver Vellum SOPを選択します。パラメータエディタで、 Simulation タブ内の Activation Attributes セクションまでスクロールを下げます。 Shape パラメータフィールドで、`muscletension`アトリビュートを削除し、使用したい独自のシェイプアクティベーションアトリビュートの名前を入力(このサンプルの手順では、`muscleshape`と入力)してから`Enter`を押します。このアトリビュートを使用することで、元の変形前のMuscleサーフェス形状(弛緩状態)とMuscleモデルバリエーション形状(屈曲状態)の間でMuscleのモーフィングを駆動させてアニメーションさせることができます。例: カスタムシェイプアクティベーションアトリビュートの定義 Muscleにカスタムシェイプアクティベーションアトリビュートを追加します。 Muscleネットワーク内のMuscleに`muscletension`をセットアップするメインの Muscle Flex SOPの直下に2個目の Muscle Flex SOP を挿入します。例: シェイプアクティベーションアトリビュート値にキーを打つための新しいMuscle Flex SOP この新しい Muscle Flex SOP を選択してから、パラメータエディタを開きます。一番上にある Attribute フィールドに、ステップ6の Muscle Solver Vellum SOPの Activation Attributes ▸ Shape フィールドで指定したカスタムシェイプアクティベーションアトリビュートの名前を入力してから`Enter`を押します。例えば、`muscleshape`と入力します。 Detect New をクリックします。入力のすべてのMuscleが自動的に検出され、 Muscle Flex タブ内に`muscle_id`毎に1個の Muscle ID パラメータ(屈曲コントロール)が表示されます。これらのパラメータをアニメーションさせることで、Muscleがターゲットサーフェスの形状に到達するタイミングとMuscleが収縮した時のその形状にターゲットサーフェスを反映させる度合いを決めることができます。例: Muscle Flex SOPでキーを打つことができるMuscle ID(ターゲットシェイプのウェイト)パラメータ Muscleシミュレーション中にカスタムシェイプアクティベーションアトリビュートをアニメーションさせます。シェイプアクティベーションの Muscle Flex SOP上で、 Muscle Flex タブを選択してから、必要に応じて Muscle ID パラメータにキーフレームを打ちます。 0 の値はMuscleの100%の`tpose`形状(静止サーフェス)、 1 の値は100%の`targetshape`形状(ターゲットサーフェス)となります。これは、定義した`tpose`形状と`targetshape`形状の間でMuscleをシミュレーション中にモーフィングさせます。例: キーフレームが打たれたカスタムシェイプアクティベーション

Muscle用ターゲットシェイプをセットアップする

筋肉が収縮した時に(例えば、溝や窪みなどの)ディテールが現れ、筋肉が弛緩した時にそのディテールがないようにしたい場合、このノードを使用することで、筋肉が屈曲した時に到達させたい ターゲットシェイプ を指定することができます。

Notes

muscle_id毎に 1個のターゲットシェイプのみを追加することができます。
この手順では、既存の完全なMuscleパスセットアップから開始していることを前提にしています。Muscleネットワークの詳細は、Muscleパスを参照してください。

ネットワークエディタ で、Muscleの ターゲットシェイプ として使用したいスカルプトされた静的なポリゴンサーフェスをインポートします。これが、シミュレーション中に筋肉が屈曲する度に到達させたい形状となります。

SOPでジオメトリを取り込む方法がたくさんあります。例えば、 Object Merge SOP、 File SOP、 Stash SOP、 Alembic SOPなどを使用することができます。

例: ターゲットシェイプサーフェスの取り込み
元の変形前のMuscleサーフェスからtpose Pointアトリビュートを作成します。
- Set T-Pose SOPを追加します。⇥ Tabメニューの Set T-Pose は、 Rest Attrib パラメータがtposeに設定された Rest Position SOPを作成します。
- この Rest Position SOPを使用して、Muscleの元の変形前のMuscleサーフェスを 静止サーフェス として設定します。
  - ターゲットシェイプインポートノードの出力をこのノードの 1番目の入力 (input1)に接続してから、静的Muscleジオメトリインポートノードの出力をこのノードの 2番目の入力 (input2)に接続します。
    
    例: Muscle用の静止サーフェスの定義
  - パラメータエディタ で、 Rest Attrib フィールドに tpose と入力します。
ベースMuscle四面体メッシュとMuscle用モデルサーフェスバリエーションとの間にリレーションシップをセットアップして、Muscleがそれらの間をモーフィングできるようにします。
- FEM Deform SOPを追加します。
- Muscle Solidify SOPの出力をその FEM Deform SOP の 1番目の入力 (input1)に接続します。
- ターゲットシェイプの Rest Position SOP (tpose)の出力をその FEM Deform SOP の 2番目の入力 (input2)に接続します。
  
  例: Muscleネットワーク内のFEM Deformノード
ベースMuscle四面体メッシュのサーフェスポイントがMuscleモデルサーフェスバリエーションに拘束されるようになりましたので、 Muscleのシミュレーション中にサーフェスポイントが ターゲットシェイプ に変化します。このMuscle四面体の内側にあるポイントも準静的ソルバを使用してそのMuscleの形状と体積が維持されるようにシミュレーションされるようになりました。
FEM Deform SOP の出力からすべての時間依存を削除します。

FEM Deform SOP は静的なモデルを生成するので、Muscleネットワーク内の下流にそのモデルを送る前にすべての時間依存を削除しておきたいです。
- Time Shift SOPを追加します。
- FEM Deform SOPの出力をその Time Shift SOP の入力に接続します。
  
  例: Time Shift SOPを使用して時間依存を削除
- その Time Shift SOP を選択します。
- パラメータエディタ で、デフォルトの Method ( By Frame )をそのままに、 Frame パラメータフィールドから$Fエクスプレッションを削除し、その Frame パラメータフィールドに 1 と入力してからEnterを押します。
Muscleモデルバリエーションからtargetshape Pointアトリビュートを作成します。
- Set T-Pose SOPを追加します。⇥ Tabメニューの Set T-Pose は、 Rest Attrib パラメータがtposeに設定された Rest Position SOPを作成します。
- この Rest Position SOPを使用して、Muscleモデルバリエーションを ターゲットサーフェス として設定します。
  - Muscle Solidify SOPの出力をこのノードの 1番目の入力 (input1)に接続してから、その Time Shift SOPの出力をこのノードの 2番目の入力 (input2)に接続します。
    
    例: Muscle用のターゲットサーフェスの定義
  - パラメータエディタ で、 Rest Attrib フィールドに targetshape と入力します。
Muscle用のカスタムシェイプアクティベーションアトリビュートを指定します。
- Muscleネットワーク内の Muscle Solver Vellum SOPを選択します。
- パラメータエディタ で、 Simulation タブ内の Activation Attributes セクションまでスクロールを下げます。
- Shape パラメータフィールドで、muscletensionアトリビュートを削除し、使用したい 独自の シェイプアクティベーションアトリビュートの名前を入力(このサンプルの手順では、muscleshapeと入力)してからEnterを押します。このアトリビュートを使用することで、元の変形前のMuscleサーフェス形状(弛緩状態)とMuscleモデルバリエーション形状(屈曲状態)の間でMuscleのモーフィングを駆動させてアニメーションさせることができます。
  
  例: カスタムシェイプアクティベーションアトリビュートの定義
Muscleにカスタムシェイプアクティベーションアトリビュートを追加します。
- Muscleネットワーク内のMuscleにmuscletensionをセットアップするメインの Muscle Flex SOPの直下に2個目の Muscle Flex SOP を挿入します。
  
  例: シェイプアクティベーションアトリビュート値にキーを打つための新しいMuscle Flex SOP
- この新しい Muscle Flex SOP を選択してから、 パラメータエディタ を開きます。
- 一番上にある Attribute フィールドに、ステップ6の Muscle Solver Vellum SOPの Activation Attributes ▸ Shape フィールドで指定したカスタムシェイプアクティベーションアトリビュートの名前を入力してからEnterを押します。例えば、muscleshapeと入力します。
- Detect New をクリックします。
  
  入力のすべてのMuscleが自動的に検出され、 Muscle Flex タブ内にmuscle_id毎に1個の Muscle ID パラメータ(屈曲コントロール)が表示されます。
これらのパラメータをアニメーションさせることで、Muscleがターゲットサーフェスの形状に到達する タイミング とMuscleが収縮した時のその形状にターゲットサーフェスを反映させる 度合い を決めることができます。

例: Muscle Flex SOPでキーを打つことができるMuscle ID(ターゲットシェイプのウェイト)パラメータ
Muscleシミュレーション中にカスタムシェイプアクティベーションアトリビュートをアニメーションさせます。

シェイプアクティベーションの Muscle Flex SOP上で、 Muscle Flex タブを選択してから、必要に応じて Muscle ID パラメータにキーフレームを打ちます。 0 の値はMuscleの100%のtpose形状(静止サーフェス)、 1 の値は100%のtargetshape形状(ターゲットサーフェス)となります。

これは、定義したtpose形状とtargetshape形状の間でMuscleをシミュレーション中にモーフィングさせます。

例: キーフレームが打たれたカスタムシェイプアクティベーション