Světla svítí, stěrače stírají - díky uživatelským datům 1/2

23.12.2008· Autor: Milan Soukup· Přidat komentář

V následujícím dvoudílném tutoriálu si ukážeme, jak pomocí trochy XPressa, a hlavně Uživatelských dat velmi jednoduše připravit komplexní ovládádání modelu techniky. V tomto případě konkrétně letadla. A budu se snažit, aby byl tutoriál opravdu pro začátečníky.

Nadpis článku je trochu nadnesený. Nebudeme se zabývat ani světly, ani stěrači. Ale pokud se mnou vydržíte až do konce, budou se vašemu/našemu modelu hýbat všechny řídící plochy, vrtule se budou nejen otáčet, ale na listech vrtulí se bude měnit i úhel náběhu a křídla se budou prohýbat. A nemusíte se bát, toho XPressa bude opravdu poskrovnu. Vlastně vystačíme s jediným uzlem (když nepočítám uzly objektů). Celý postup budu ukazovat v Cimemě 4D R10.5, ale na vylepšení R11 vás upozorním.

Intro

Pokud jste se rozhodli pokračovat se mnou dál, stáhněte si prosím tento soubor.

V souboru naleznete model kolmo startujícího dopravního letadla Karem TR-53. Je to jenom studie a já pochybuji, ze se někdy doopravdy vznese. Tvůrcům ale přesto můžeme držet palce. Jak sami vidíte, struktura modelu je mírně řečeno ukrutná.

Struktura modelu

Tento neduh je vlastní všem technickým zařízením, která se mají hýbat. Skoro co součástka, to samostatný objekt. Zlaté organické modelování, kde máte jediný polygonový objekt a v něm pár kostí! :-)

Proč to všechno

Představte si modelovou situaci: Tento model vložíte do připravené scény a vyrenderujete. Pak ale zjistíte, že je render málo akční a poupravíte polohu řídících ploch. Pak si všimnete, že ta potvora má rotory příliš velké, a když sedí na zemi, škrtá jimi o zem. Tak je natočíte. Potom se vám zase nebude líbit stín který jedna vrtule vrhá na psa, co leží pod křídlem, a vrtulí pootočíte. A nakonec za váma někdo přijde a řekne: „Jé, to je pěkný letadlo. Můžeš udělat animaci, jak pojíždí po letišti a hejbe při tom všema těma pacičkama?" A pokaždé se znova a znova budete prohrabovat strukturou modelu a hledat ten spravný objekt, který chcete pootočit.

Tak teď už nebudete. Všechna ta hejblátka si vytáhneme do Vlastností kořenového objektu a od té chvíle (tedy od okamžiku, kdy se prokoušete tímto tutoriálem na konec) je budete ovládat jen zkrze jeho Správce nastavení.

Příprava uživatelského rozhraní

Pro vytvoření ovládacích prvků uživatelského rozhraní má Cinema 4D dva příkazy. Oba dva se skrývají ve Správci nastavení v menu Uživatelská data a jsou to Přidat uživatelská data a Správa uživatelských dat. Ten první vám umožní přidat do Správce nastavení objektu (nebo, chcete-li, přímo do vlastností objektu) jednu libovolnou volbu. Volba může být textové pole, posuvník, pole pro vkládání numerické hodnoty a kdo ví co ještě. Druhý příkaz vám umožní vložit těch voleb několik najednou, eventuelně je editovat.

My máme v plánu vytvořit takových voleb hned několik. Proto se prvním příkazem nebudeme zabývat a vrhneme se rovnou na ten druhý. Vyberte tedy kořenový objekt TR-53, a zvolte Správce nastavení > menu > Uživatelská data > Správa uživatelských dat. Otevře se vám následující okno (3.).

Otevreni Editoru uzivatelskych dat

Prohýbání křídel

Jako první si nadefinujeme ovládání průhybu křídla. O co jde? Ná následujícím obrázku vidíte letadlo, jak ho mají konstruktéři narýsované. Křídla mají nějaké předepsané vzepětí a po celé délce jsou rovná. U tohoto stroje jsou tedy lomená v motorech, ale oba úseky jsou rovné.

Pruhyb kridel - Zadny

Křídlo ale ve skutečnosti není nekonečně pevné a prohýbá se. Když letadlo letí, křídla se ohnou nahoru, jakoby letadlo viselo za konce křídel na jeřábu.

Pruhyb kridel - Vztlak

Naopak, když letadlo sedí na zemi a motory jsou vypnuté, křídla se vlastní vahou ohnou dolů.

Pruhyb kridel - Gravitace

A aby toho nebylo málo, náš model je konvertaplán. Takže má možnost viset ve vzduchu na jednom místě díky rotorům otočeným nahoru. V tom případě křídla nevytvářejí vztlak a letadlo visí, tentokrát doslova za rotory.

Pruhyb kridel - Tah rotoru

Na předchozích obrázcích jsem průhyb křídel přehnal, aby byl lépe patrný. Ve skutečnosti není tak markantní, nicméně stále pozorovatelný. K simulaci tohoto jevu jsem už do modelu připravil 4 deformátory Ohnutí. Dva pro každé křídlo. Jeden ohýbá křídlem v celé jeho délce a napodobuje tak vztlak za letu s rotory dopředu, nebo gravitaci na zemi. Druhý deformátor ohýbá křídlem jenom od kořene po motorovou gondolu a napodobuje tak tah od rotorů, když je letoun ve visu. V druhé části tutoriálu tyto deformátory napojíme pomocí XPressa na Uživatelská data. Teď nám ale stačí vědět, že tam někde deformátory jsou, a vrátíme se zpět k vytváření uživatelského rozhraní.

1. skupina: Průhyb křídel

Aby naše ovládání letadla mělo nějakou kulturu, vytvoříme si jako první položku pouhý nadpis. Klikněte na tlačítko Přidat, do řádku Jméno vepište „Průhyb křídel" a Typ dat vyberte „Oddělovač".

polozka Uzivatelskych dat - Oddelovac

Oddělovač je speciální typ položky, který uživatel nemůže nijak nastavit. Prostě jen odděluje 2 řádky, aby Uživatelská data byla přehlednější. Pokud necháte pole Jméno prázdné, bude mít oddělovač podobu tenké linky. Pokud do pole Jméno něco napíšete, bude to tmavší řádek s tím nápisem.

V Cimemě 4D R11 můžete místo oddělovače vytvořit skupinu. Namísto tlačítka Přidat kliknete na Přidat skupinu a opět ji nazvete „Pruhyb kridel". Na první pohled bude skupina vypadat ve Správci nastavení stejně, jako oddělovač. Ale bude mít navíc před jménem malý trojuhelníček, pomocí kterého ji půjde sbalit, stejně jako můžete běžně sbalit skupiny voleb kdekoliv v programu.

Spravce Uzivatelskych dat v R11 vypada jinak

Jako další si vytvoříme posuvník, který bude ovládat průhyb křídel vlivem motorů. Pokud jste při zadávání oddělovače stiskli Enter a editor uživatelských dat se vám zavřel, otevřete si ho znovu: Správce nastavení > menu > Uživatelská data > Správa uživatelských dat. Klikněte na tlačítko Přidat a za Jméno napište „Tahem". Tím máme na mysli „Průhyb křídel tahem", tedy od motorů. Proto jsme si vytvořili skupinu Průhyb křídel, aby názvy jednotlivých položek nebyly moc dlouhé. Typ dat nechte „Plovoucí", Rozhraní vyberte „Plovouci posuvník" a Jednotka „Procenta". Min zadejte -100 a Max nechte na 100. Enter mačkat nemusíte.

Polozka Uzivatelskych dat - Posuvnik

Co jsme to vlastně nadefinovali? Do Správce nastavení jsme přidali ovladač, který má podobu posuvníku. Protože jsme nevybrali „Plovoucí posuvník bez editačního pole", ale jen „Plovoucí posuvník", dovolili jsme uživateli zadat hodnotu i z klávesnice. Minimální hodnota, kterou lze zadat je -100 % a maximální +100 %. Až budeme nastavovat opravdový průhyb křídel pomocí deformátorů, budeme potřebovat vědět, jaký je maximální úhel, o který se křídla ohnou. Uživatele našeho modelu (nás, až ho budeme animovat) ten úhel ale nezajímá. Když bude chtít ohnout křídla hodně, šoupne posuvník nadoraz. Nemusí vědět, jaký je to úhel. Stačí mu vědět, že dál to prostě nejde. Proto jsme nadefinovali rozsah hodnot od -100 % do +100 %. Je-li posuvník uprostřed, křídla se neprohýbají. Je-li nadoraz vlevo, křídla jsou maximálně ohnutá dolů a je-li posuvník nadoraz napravo, křídla jsou maximálně ohnutá nahoru.

Ještě jsem opominul zatržítka Posuvník. Pokud bychom je aktivovali, mohli bychom nastavit rozmezí posuvníku na jiný rozsah, než jaký by šel zadat z klávesnice. Tohle můžeme vidět například u Jasu světla, kde je posuvník od 0 do 100 %, ale Jas můžeme zadat více než 100 %. V našem případě průhybu křídel to ale nemá význam.

Třetí položka, kterou vytvoříme, bude "Průhyb křídla vztlakem". A bude úplně stejná, jako ta minulá. Takže klikneme na Přidat, Jméno bude „Vztlakem", Typ dat „Plovoucí", Rozhraní „Plovoucí posuvník", Jednotka „Procenta", Min -100, Max 100.

Tentokrát klidně stiskněte Enter, podíváme se, co jsme vytvořili. Správce nastavení by měl vypadat nějak takto:

Prvni ukazka Uzivatelskych dat

Samozřejmě, když teď budete hýbat posuvníkama, křídla na letadle se prohýbat nebudou. To musíme teprve zařídit. Zařizuje se to pomocí XPressa a ukážeme si to, až nadefinujeme uživatelská data komplet. Takže zpátky do Editoru uživatelských dat. A zrychlíme.

2. skupina: Konfigurace

Další sekce bude Konfigurace letadla. Tím mám na mysli nastavení rotorů, jestli dopředu, nebo nahoru, úhel náběhu listů rotorů a pootočení rotorů.

Přidáme další položku, pojmenujeme jí „Konfigurace" a typ nastavíme na "Oddělovač". Pokud pracujete v R11, pak použijte tlačítko Přidat skupinu.

Následující položka bude ovládat natočení motorových gondol včetně rotorů a konců křídel, jestli míří dopředu, nebo nahoru. Opět přidáme položku, pojmenujeme jí „Rotory Front<>Up". Vlastně pokud vás napadne lepší pojmenování, klidně ho použijte. Já sem po několika letech dospěl k popisu, odkud kam lze parametrem hýbat. Špičaté závorky říkají, že to jde oběma směry a anglické termíny jsou prostě kratší než české. Přitom je samozřejmě potřeba dát název položky co nejkratší, protože ten název vám ukrajuje z velikosti posuvníku.

Typ necháme „Plovoucí", Rozhraní: „Plovoucí posuvník", Jednotka: „Procenta". Tentokrát necháme Min na „0%". Max necháme na „100%". Rozsah od 0% do 100% jsme tentokrat použili proto, že motory se nemohou sklopit dolů. Krajní poloha je přímo dopředu.

A další položka. Jméno: „Kolektiv", Typ: „Plovoucí", Rozhraní: „Plovoucí posuvník", Jednotka: „Procenta", Min pro změnu zase „-100%", Max: „100%". Tímto posuvníkem se bude ovládat nastavení úhlu náběhu na všech listech rotorů zároveň, což neznamená nic jiného, než že se všechny listy vrtule pootočí kolem své podélné osy. U letadel se tomu říká Stavění (nebo nastavení) vrtule. U vrtulníku je to Kolektivní řízení (zkráceně Kolektiv), právě podle toho, že se to týká všech listů stejně. Vrtulník má pak ještě Cyklické řízení (zkráceně Cyklika), které natáčí každý list zvlášť, podle toho, jestli je zrovna vepředu, vzadu, nalevo, či napravo. Nic takového ale řídit nebudeme. V tom už bychom se docela zamotali. A proč máme rozsah -100% až 100%? Protože listy rotorů lze nastavit i tak, aby tlačili letoun dolů (pokud je ve visu), nebo dozadu (pokud má motory normálně dopředu).

Následující položka, kterou si v uživatelských datech vytvoříme, bude pootočení levého rotoru. Tímto parametrem bude možné animovat rotaci rotoru (levého). Jméno tedy bude „Pootoceni L rotoru". Všechny ostatní parametry nastavíme stejně, jako ve všech předchozích případech. Rozsah bude pro změnu od 0% do 100%.

To samé uděláme pro pravý rotor.

Situace v Editoru uživatelských dat by těď měla vypadat, jako levá část následujícího obrázku. A pokud editor odklepnete, měla by vaše uživatelská data vypadat stejně, jako pravá část obrázku.

Druha ukazka Uzivatelskych dat

3. skupina: Řídící plochy

Zbývá nám poslední skupina parametrů a tou budou řídící plochy letadla. Otevřeme si opět Editor uživatelských dat, vytvoříme buď Oddělovač (v R10) nebo Skupinu (v R11) a pojmenujeme ji/ho „Ridici plochy".

Vytvoříme, úplně stejně, jako v předešlých případech, „plovoucí posuvník" jménem „Kridelka L<>R". Křidélka jsou ty malé plochy na koncích křídel, které umožňují letadlu naklánět se kolem podélné osy. Zajímavé na nich je, že na rozdíl od všech ostatních řídících ploch se tyto hýbou proti sobě. Když jde levé křidélko nahoru, pravé jde dolů a letadlo se nakloní doleva. A obráceně. Proto jsem v názvu použil popis chování „L<>R". A proto nastavíme rozsah posuvníku od -100% do 100%.

Následující prvek bude směrovka. Vše bude úplně stejné, jako předchozí prvek, jen Jméno bude „Smerovka L<>R". Tohle určitě víte, ale pro úplnost dodám, že směrovka je pohyblivá část svislé ocasní plochy (SOP) a umožňuje letadlu zatáčet kolem svislé osy.

A další prvek. Zase stejný jako předešlý, jen Jméno bude „Vyskovka D<>U". U slušných letadel jsou výškovky dvě, každá na jedné straně trupu. Jsou to pohyblivé části vodorovných ocasních ploch (VOP). Hýbou se obě stejně a umožňují letadlu naklápět se podle příčné osy. Můj model má ale výškovky plovoucí, což znamená, že se hýbou celé. Pevný je jen ten pahýl těsně u trupu.

Poslední prvek pojmenujte „Klapky" a narozdíl od předešlých tří nastavte rozsah jen od 0% do 100%. Klapky, plným názvem Vztlakové klapky, se nachází zpravidla na koncích křídel, ale blíže u trupu, než křidélka. Od své neutrální polohy se mohou sklopit jen dolů. Když jsou zcela zasunuté (0% vysunuté), zapadají přesně do původního tvaru křídla a nedělají nic. Když jsou vysunuté, ohýbají jakoby profil křídla, některé dokonce zvětšují plochu křídla, a tím zvyšují vztlak, který křídlo vytváří. Díky tomu letadlo může přistávat při menší rychlosti. U kolmo startujících strojů se při startu sklápí takřka kolmo dolů, ne aby zvýšili vztlak, ale aby cestou vzhůru křídlo kladlo menší odpor.

Popis ridicich ploch letadla

Jestli jste postupovali stejně jako já, měl by váš Editor uživatelských dat a Uživatelská data ve správci nastavení vypadat takto:

Finalni ukazka Uzivatelskych dat

První část tutoriálu máme za sebou. Uznávám, že byl docela krátký. Ale nebojte, v druhé části vám to vynahradím. Čeká nás ono děsivé XPresso. Nemusíte se ale bát, nebude to složitější. Jen budu potřebovat k popisu více obrázků. Nezapomeňte si dosavadní práci uložit, v druhém díle na ní navážeme.

Milan Soukup Do r. 2004 DTP operátor v reklamní agentuře, 2005 - 2007 2D a 3D grafik na volné noze. Od r. 2008 zaměstnán u herního vydavatele CD Projekt, coby DTP operátor. Příležitostně dělá 3D grafiku převážně pro časopis VTM Science.

Web: http://picasaweb.google.com/elektronek13 |

Komentáře k článku  

Přihlášení uživatele