ایجاد محدودیت های حرکتی در شبیه سازی با قیود

دسته: 3DsMax|انیمیشن Animation|شبیه سازی سه بعدی 3D Simulation

۱۲ فروردین ۱۳۹۰

سلام
فصل مربوط به شبیه سازی مایعات هم تمام شد در این فصل به قیود یا Constraints که کاربرد زیادی در شبیه سازی دارند می پردازیم.
صحنه ای را فرض کنید که در آن می خواهید حرکت اشیا فیزیکی را کنترل کنید.شاید بخواهید دو شی را بسازید که دائما به سمت همدیگر جهش کنند یا یک شی داشته باشید که محور شی دیگر شده باشد.برای رسیدن به این نوع محدودیت های حرکتی از قیود یا Constraint استفاده می کنیم.
قیود رفتار اشیا را محدود کرده، یا اشیایی را به نقاطی در فضا یا اشیا دیگر ثابت نگه داشته و محکم می کند.تعداد زیادی از قیود در سیستم راکتور وجود دارد.قدرتمندترین آنها شامل قیود Point-to-Point و Point-to-Path و Point-to-Nail هستند.دو نوع ساده از قیود هم به نام Springs (فنر) و Dashpots (ضربه گیر) وجود دارد.این دو نوع ساده تمایل به سریعتر بودن دارند اما ماهیت قابل ارتجاع تری دارند.
Spring یک ارتباط قابل ارتجاع بین دو شی می باشد.Dashpot شبیه همان است اما انعطاف پذیر تر می باشد.
آنها برای ارتباط قابل ارتجاع، دو شی با یک نقطه در فضا، یا یک شی با یک نقطه در فضا، قابل پیاده سازی می باشند.Dashpot ها جهت و موقعیت اشیا را محدود کنند.
در بخش پایانی این فصل شی راکتور Toy Car که توسط گونه های مختلفی از قیود ساخته شده است را شرح می دهیم.

مثال های این فصل
بخش اول این مثال پیاده سازی کامل یک فنر(Spring) را پوشش می دهد.بخش دوم در مورد پیاده سازی یک ضربه گیر(Dashpot) بحث می کند.
هنگامی که این مثال را به پایان رساندید قادر خواهید بود:
• Spring ها و Dashpot ها را از یکدیگر تمیز دهید
• یک Spring اضافه کرده و خصوصیات آن را تغییر دهید
• یک Dashpot اضافه کرده و خصوصیات آن را تغییر دهید
در پوشه Scenes موجود در پوشه reactor دو فایل مرتبط با مثال فنر وجود دارند.به کمک آنها چگونگی صحنه در ابتدا و انتهای مثال نمایش داده شده است.اسامی فایل ها TutorialSixAStart.max و TutorialSixAEnd.max

Spring ها و Dashpot ها
سیستم Spring عمل یک فنر قلاب دار متصل بین هر دو شی Rigid را اضافه می کند.
می توانید خصوصیات یک فنر را تغییر داده و کنترل کنید.برای مثال، می توانید میزان سفتی(Stiffness)، طول ساکن(rest length) و مقدار تضعیف (damping) را تغییر دهید.
طول ساکن، همان اندازه فنر هنگامی که نیرویی بر روی آن اعمال نشده است می باشد.یک فنر تا رسیدن به مقدار طول ساکن داده شده به کار خود ادامه خواهد داد.
یک طول ساکن برابر صفر این اطمینان را می دهد که فنر تا حد رسیدن اشیا به یکدیگر و کنار هم قرار گرفتن آنها کار می کند.Dashpot ها معمولا همیشه مقدار طول ساکن برابر صفر دارند.
Damping یا تضعیف همان فرآیند کاهش تدریجی یک حرکت لرزشی است.مقادیر بالا برای شی فنر زمان نوسان خیلی کمی را قبل از رسیدن فنر به طول ساکن به همراه خواهد داشت.در این حالت به نظر می رسد که فنر انرژی خیلی کمی دارد.مقادیر پایین این پارامتر برای شی فنر، انقباض و انبساط مداوم آن حدود طول ساکن آن را برای مدت زیادی به همراه خواهد داشت.
همچنین می توانید، مانع عمل انبساط و انقباض فنر شوید.برای مثال، یک نوار لاستیکی نمونه ای از یک فنر با انبساط سرکوب شده محسوب می شود.اگر هر دو را غیر فعال کنید، فنر دیگر کار نمی کند.
Dashpot ها مثل فنری با مقادیر بالای پارامتر Damping می باشند.Dashpot ها شما را قادر می سازند تا حرکت اشیا را پیش بینی و کنترل کنید.دو نوع Dashpot وجود دارد: خطی (Linear) و زاویه ای(Angular).
Dashpot های خطی اشیا را مجبور به تلاش برای تسهیم یک نقطه در فضا می کنند.اشیا می توانند دور تا دور این فضا آزادانه حرکت کنند، اما همیشه این نقطه را مشتراکاًٍ دارند.
Dashpot های زاویه ای اشیا را مجبور به کوشش برای نگه داری جهاتشان می کنند.اگر یکی را دوران دهید، Dashpot البته تاموقعی که دارد یک نیروی گردشی را روی دیگری اعمال می کند بطوریکه جهاتشان برابر است تمایل به کاهش دوران دارد.

افزودن یک فنر به شبیه سازی
با استفاده از سیستم Spring می توانید یک فنر را بین دو شی غیر قابل انعطاف (Rigid Body) برقرار کنید.البته راکتور این اختیار را به شما می دهد تا محلی که فنر باید به هر یک از Rigid Body ها متصل شود را تعیین کنید.برای این کار، باید یک نقطه را به هر یک از Rigid Body ها اضافه کنید.
یک صحنه شامل یک کلکسیون Rigid Body با دو کره و یک Plane بسازید.صحنه را یا توسط گزینه Scratch یا بارگزاری فایل TutorialSixAStart.max می توانید ببینید.

۱-آیکن Helpers را از پانل فرمان داخل ۳DsMax انتخاب کنید.
۲-گزینه reactor را از منوی پایین رونده Helpers انتخاب کنید.
۳-دکمه Spring را در بخش کرکره ای Type کلیک کنید.
۴-یکی از نماها را انتخاب کرده و هر جایی از صحنه که می خواهید یک Line ترسیم کنید.
۵-دکمه None را کنار عنوان Object A در بخش کرکره ای Spring Properties کلیک کنید.
۶-یکی از کره های موجود در صحنه را انتخاب کنید.اکنون کره با یکی از رئوس نوک طناب پیوند خورده است.نام همین کره کنار عنوان Object A روی دکمه ظاهر شده است.
۷-این گام ها را برای پیوند کره دوم با سر دیگر توسط دکمه Object B تکرار کنید.
باید نقاطی که به آن فنر باید متصل شوند را انتخاب کنید.در مواردی که محور شی به عنوان Point مورد استفاده قرار گرفته، هم می توانید نقاط واقعی و هم یک شی را انتخاب کنید.نقطه نباید حتما روی هر یک از این دوتا شی در یک فنر باشد.موقعیت آن بسته به شی و نیروهای فنر اعمال شده در آن نقطه ثابت شده است.اگر نقطه معین روی هر شی نامربوط است، می توانید اشیایی که به عنوان Object B شناسایی و معرفی کردید را انتخاب مجدد کرده و از محورهایشان استفاده کنید.

برای یک فنر، فرآیند ساخت و استفاده از یک نقطه در راکتور به این صورت است:
۱-از پانل فرمان داخل ۳DsMax آیکن Helpers را انتخاب کنید.
۲-گزینه Standard را از منوی پایین رونده Helpers انتخاب کنید.
۳-در بخش کرکره ای Object Type دکمه Point را کلیک کنید.
۴-یک نمایی که می خواهید نقطه در آن باشد را کلیک کنید.
۵-دکمه با عنوان None کنار Point A را واقع در بخش کرکره ای Spring Properties کلیک کرده و در یکی از نماها نقطه یا شی ای که می خواهید با Object A مربوط شود را انتخاب کنید.
۶-گام بعدی تنظیم خصوصیات فنر می باشد.خصوصیاتش را می توانید هم در طول ساخت و هم بعد از اینکه ساخته شده است اصلاح کنید.شی فنر را از یکی از نماها، یا از لیست Select by Name انتخاب کنید، و سربرگ Modify را کلیک کنید.بخش کرکره ای Spring Properties نمایش داده می شود.

از این بخش گزینه های زیر را می توانید تنظیم کنید:
Stiffness – استحکام و میزان سفتی فنر
Rel Length – طولی که در آن فنر نیرویی را اعمال نمی کند.
Damping – میزان تضعیف سرعت تا رسیدن به طول ساکن
Act on compression – این پارامتر فشردگی یا بسته شدن فنر را غیرفعال می کند.
Act on extension : این پارامتر کشیدگی یا باز شدن فنر را غیر فعال می کند.
توسط بخش کرکره ای Display واقع در پانل reactor و کلیک بر روی دکمه Preview In Windows می توانید پیش نمایشی از فنری که ساختید را ببینید.
اگر یکی از کره ها را با استفاده از دکمه راست موس گرفته و از این طرف به آن طرف Plane بکشید، کره دوم مثل اینکه فنری بین خودش و اولی وجود دارد عمل می کند.(شکل ۸٫۳٫۴) فنر خودش در پنجره پیش نمایش نشان داده نمی شود.

نویسنده : آرش هنرور

ادامه مطلب…

نظرات این مطلب قفل شده است.

تمامی کالاها و خدمات این فروشگاه، حسب مورد دارای مجوزهای لازم از مراجع مربوطه می‌باشند و فعالیت‌های این سایت تابع قوانین و مقررات جمهوری اسلامی ایران است.

تصاویر

دسته‌ها

بایگانی

  • No comments

اطلاع از آخرین مطالب سایت!

ارتباط با ما


شهر الکترونیک
ایمیل :
ShahreElectronic@yahoo.com


جهت ارسال سریع ایمیل به انجمن شهر الکترونیک می توانید از لینک ارتباط با ما در زیر استفاده نمایید.

تماس با ما

اطلاعات انتقال وجه



بانک صادرات
شماره کارت:
9104 0096 6911 6037
شماره حساب:
6 5600 3035 0307
شماره شبا:
IR42 0190 0000 0030 7303 5560 06
به نام :
آرش هنرور

خدمات

پروژه:

* انجام پروژه های مهندسی، صنعتی، علمی، دانشجویی


* طراحی و برنامه نویسی نرم افزارهای تحت ویندوز و وب


* طراحی و برنامه نویسی Plugin های نرم افزار ۳DsMax


* تجهیز ۳DsMax به پلاگین های انیمیشن و جلوه های ویژه


* پیاده سازی سخت افزاری و نرم افزاری شبکه های رندرینگ فارم


* راه اندازی سیستم های مانیتورینگ

* راه اندازی سیستم های هوش مصنوعی AI



آموزش:
* طراحی سه بعدی با نرم افزار ۳DsMax
* طراحی داخلی
* طراحی انیمیشن سه بعدی
* جلوه های ویژه سینمایی
* طراحی و توسعه بازی های کامپیوتری
* روباتیک
* شبکه های کامپیوتری
* برنامه نویسی
* طراحی وب

فروش:

* ورک استیشن های HP و Supermicro با حداکثر عملکرد در تدوین، انیمیشن، جلوه های ویژه، طراحی ویدیو گیم های سه بعدی، پردازش تصویر، هوش مصنوعی


* محصولات ویژه انیمیشن، جلوه های ویژه، طراحی و توسعه بازیهای کامپیوتری، هوش مصنوعی، کامپایلر، شبیه سازی، روباتیک


پیوند های اصلی









































آمار بازدیدکنندگان