第083封“情书”：画家 Quicktip- Double Pendulum in Vellum＜Entagma＞Houdini 2019

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▉生活的画家一定是个抽象派，它总是把人们的生活轨迹画的充满变数。— 每天翻译一篇教程，这就是我写给houdini的情书。【首发于同名公众号：“致houdini的情书”】

█ “ 人生轨迹”

前言不搭后语

      一同毕业的同学，经过20年，每个人生阶段看似不经意的选择，都会产生截然不同的人生轨迹。当时选择进入电视台，当时一个轻松的选择，也许真的是个错误的决定。十多年之后这个当时细小的偏差，如今却造成了绝大的不同。

本节内容

在vellum中模拟两个连接的钟摆如何产生毫不相同的轨迹

本节要实现效果.....

今天是42岁第056天周四
83这是写给Houdini的第083封“情书”

我是geo流程图

我是vex代码
设置ID:0点的质量

  f@mass = 0.0;

首先
制作步骤

            ○ 小节提要

本节将学习： 

01）设置初始状态

02）设置vellum约束 03）增加钟摆运动幅度 04）增加钟摆尾部轨迹。

接下来
正式制作           使用软件：houdini17.5

01设置初始状态

○ 节点 ○

○ 具体操作 ○

❖  小目标1  ❖

“双摆旋转”的“第一个初始状态”

🔗 解决方案 🔗

  01）line ：一根倾斜的线
    a）角度：Direction x=0.4；     b）三个点：points=3； ○  第一初始状态 ○

❖  小目标2  ❖

“双摆旋转”的“第二个初始状态”

🔗 解决方案 🔗

使用“变换节点”    02）transform：

为了让钟摆在2d平面上运动，z轴取值为0

○ 第二初始状态 ○

02 设置vellum约束

○ 节点 ○

○ 小目标1 ○
本例只需要“长度约束”类型

🔗 解决方案1 🔗    3）vellum constraints节点： ❖  小目标2  ❖

设置“ID:0”为“双摆第一段的轴点”

🔗 解决方案2 🔗

A）ID:0点的质量=0：

    4）vellum solver：vellum解算器    5）pointwrangle：id:0质量=0

B）其它点应用质量和厚度：

    3）vellum constraints节点：

○ 基本设置完成 ○01）播放。

❖○ 小问题 ○❖

本例不希望：钟摆模拟减弱并消失

03 增加钟摆运动幅度

○ 节点 ○

🔗 解决方案 🔗

A）取消vellum解算的各种外力

     4）vellum solver： 风力，摩擦力，动态刻度都=0

B）减少迭代值，增加次级步幅

04 增加钟摆尾部轨迹

○ 节点 ○

🔗 解决方案 🔗

A）只保留点：ID:2

    6）blast：

B）增加轨迹

     7）trail：

❖○ 小问题 ○❖            B1）摆动运动速度太快；            B2）轨迹分辨率太低

🔗 解决方案 🔗

B1）减少timescale 

    3）vellume solver：

B2）重采样路径

    8）resample：

  

小改动

1）“点ID:2”增加z轴的偏移。产生3D的轨迹

2）增加一个“点ID:1”的轨迹。    

05 番外篇：Vellum约束类型

○ 节点 ○

1）grid1：size=2*2； 分辨率：50*50

2）torus1：

3）vellumconstraints1：

4）vellumsolver1：

测试 不同约束类型 

（一）Distance Along Edges 

○ 保持边缘长度约束○ 

（二）Bend Across Triangles  

○  保持该边缘长度约束 ○ 

每一对三角形创建一个三角形之间的约束保持最初的二面角       

  🔗 解决方案 🔗 

5）vellumconstraints2：    a）再在添加一个约束。     b）类型改成Distance Along Edges。

（三）cloth

○  布料约束 ○     6）vellumconstraints切换cloth类型：    7）<6>d1中间输出槽连接 null：
        a）在几何体sheet表中有“弯曲”“距离”约束条件。
        b）每个prim都有每个的约束属性。
        c）高亮可以看出约束网格：可以选择不同网格类型。

    🔗 为了驱动模拟行为，就要影响prim的参数；比如“硬度stiffness”“restlength”“阻尼damping”.    🔗 接下来，对毛发进行限制；

（四）hair

○  毛发约束 ○      🔗 这里需要polyline，而不是polygon；    8）grid        a）改变grid的连接类型。
        b）播放
        c）毛发约束属性：            1 它在相邻点之间强制一个给定角；            2 还会执行一个给定的扭曲约束，所以头发绳子不会在它们里面扭曲；
            3 它还有伸展约束，加强点距离，

（五）string

○  纤维，串约束 ○      🔗 跟hair很相似；   6）vellumconstraints切换string类型：        a）看一下“电子表格”
        b）这里不限制没跟string的扭曲，更容易的约束模拟，比hair计算速度更快。        c）约束更简单。

测试 剩下的约束要结合上面几种约束 

      🔗 跟其他的约束结合使用；

1）Pin to Target

❖作用❖把模拟点固定在给定位置    9）第一个约束：cloth类型：   10）第二个约束：Pin to Target类型                a）小问题）播放没反应。

因为）pin约束传入的几何体🔗 解决方案 🔗 1）换soft，硬度减小=20，布料整体上下浮动
pin就像弹簧一样，拉回它原来的位置。

2）Attach to geometry

2）Attach to geometry

❖ 作用 ❖
1）它会找到与目标geo表面最近的点，2）建立弹簧连接保持点与表面的距离。❖ 小目标 ❖attach给几何体  

解决方案）把geo拖到Target Path栏

    a）播放

❖ 小问题 ❖ 

有些奇怪的效果

🔗 应用方案  🔗 

   类似胶水，粘贴“geo”到“碰撞体”上

3）stitch  points

❖ 作用 ❖
缝合约束，用来缝合不同的几何体❖ 举个栗子❖

执行）    a）建立一个tube替换grid：
    b）选择一些面，删除；打组；旋转；
    c）暂时使“stitch缝合约束”失效，播放。

   🔗 应用方案  🔗 

如果）斗篷盖在跑步的角色身上，它需要缝合一些点，可以把选择两组点组合在一起   

❖ 小目标 ❖  缝合两组点

❖ 解决方案 ❖ ○ 设置两组点；硬度；

4）pressure

🔗 应用方案  🔗 

充气气球&充气玩具 吸收了压缩气体的geo 

❖ 测试 ❖

     a）禁用cloth约束；显示null  

    b）电子表只有一个prim的压力约束    

因为这个储存了我们输入的对象的体积，它根据刚度参数，试图强制执行这个体积。     

5）tetrahedral volume

❖ 作用 ❖
四面体体积约束的是：一个有四面体网格填充的网格，❖ 举个栗子❖

    a）Clip节点，剪掉一部分geo。    b）clip前加入“solidconform”可以观察里面充满四面体。
    c）使clip失效；播放，有些慢，有些硬

🔗 应用范围 🔗 

气球或充满不可压缩液体的物体（水，油等），如果pressure约束表现得太软，这是一种选择   

6）struts

❖ 举个栗子 ❖

    a）切换struts约束

❖ 作用 ❖

○ 它试图在一个网格上寻找相反的点，然后把两个点连接起来，产生一个简单的类似软体的约束；

○ 这种模拟速度很快，对于基本的软体，它不会被压的太厉害，这是一种非常快速简单的稳定的软体模拟方法。

最后两种约束

7）Glue

❖ 举个栗子 ❖

    a）transform和merge创建grid，得到两个错位的不相连的网格；     b）Glue失效，播放，第二块布会滑下来。

   ❖ 作用 ❖

     ○ 它会寻找，不在一块“几何体”上的临近的点，所以它不会自身相连。     ○ 然后把两部分连接起来     

   ❖ 执行 ❖

    a）“最大搜索距离”    b）“最大点数”搜索每个点的约束；     c）“约束每个点”：增强硬度

两块连接在一起，一起滑落下来

8）Weld Points

❖ 作用 ❖
1）自动将相邻的点缝合在不同的网络。2）❖ 举个栗子 ❖

把布分割成几部分     a）edgefracture1节点    b）禁用“二级约束”播放：     c）启用“weld points”

❖ 小目标❖

达到某一条件，焊接的布料撕裂

❖ 解决方案 ❖ 有个break的特性，高于某一阈值，weld失效，也就达到撕裂效果  

完
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