このページは、このチュートリアルのはじめようのページ(チュートリアルで使用するサンプルアセットの読み込み方について説明しています)を修了していることを前提にしています。 そのサンプルアセットをまだ読み込んだことがないのであれば、まず最初にそのページに進んでください。

始めるために、サンプルアセット上の Reset ボタン(最後のボタン)をクリックします。

これによって、wallオブジェクト内のwall1 Subnet SOP以外のすべてのノードが削除されます(ステップバイステップで再生成してきたシミュレーションをこのチュートリアルではリセットします)。

Step 1 ボタンをクリックします。

Houdiniが3つのRBD Material Fracture SOPを作成し、それらの設定を自動的に行なうので少し時間がかかります。

wallオブジェクト内には3つの RBD Material Fracture SOP があり、それらのSOPsがどのようにセットアップされていて、どのような変更が加えられているのかを見ていきましょう。 ここでは一つ一つのパラメータを見ていくわけではなく、注目したいパラメータやデフォルトに設定されていないパラメータのみを見ていきます。

Step 2 ボタンをクリックします。

すると、3つのRBD Pack SOPsと1つのMerge SOPが作成されました。 これらの RBD Pack ノードは、単に3つのジオメトリストリームをマージできるようにそれらをパック化しているだけです。 後ほどすぐにそれらをアンパックするつもりです。

単純なオブジェクトを“ヒッター”として追加していきます。 もちろん、RBDシミュレーションと相互作用させる方法は無限にあります。 例えば、Velocityを持ったオブジェクト(s)を他のオブジェクトに当てたり、オブジェクトにキーフレームを打ったり、オブジェクトを落下させたり、フォースを使ったりなどです。 このチュートリアルでは、ランダムにオブジェクトに何かしらのVelocityを与えてそのオブジェクトを壁に激突させます。

Step 3 ボタンをクリックします。

このノードネットワークを調べてみましょう。

v@v=set(0,0,-35);

Step 4 ボタンをクリックします。

これは、引き続きネットワークの調整ができるようにするためにRBD Unpack SOPを追加します。

このセクションは任意ですが、推奨します。 RBD Material Fracture ノードを使って材質を作成した後にジオメトリをディスクに保存することをお勧めします。 材質の粉砕の処理時間は長くなってしまうので、ディスクに保存することでファイルを開く度にこれらのノードがクックを終えるのを待つ必要がなくなります。

今回の場合では、ノードチェーンにFile Cache SOP、File SOP、RBD I/O SOPを接続することでジオメトリをディスクに保存することができます。 ジオメトリをディスクにキャッシュ化することで、材質のどれかを再生成しない限り、それより上流のノードをクックする必要がなくなります。

ディスクに保存した方がよいと思われるノードチェーンの位置が2つあります:

• 各RBD Material Fracture SOPの後。

  これは、特定のRBD Material Fracture SOPだけを変更したい場合において下流での柔軟性が良くなります。 このようにすることで、他の2つの未変更のRBD Material Fracture SOPをクックすることなく、そのRBD Material Fracture SOPのみを保存することができます。

• RBD Material Fracture SOPsのすべてをマージした後(下図のとおり)。

  こっちの方がセットアップが若干簡単ですが、柔軟性が悪いです。

  下図では、HITTERオブジェクトをディスクにキャッシュ化しませんでした。 このオブジェクトは非常に軽量で、最良の結果が得られるようにそのVelocityの調整を続けたいと思ったからです。

  

フレーム1に進みます。私どもはシミュレーションを始める前にこのようにします。 そうすることで、タイムライン全体がクックされるのを待つ必要がありません。

Step 5 ボタンをクリックします。

これは、RBD Bullet Solver SOPを接続し、何かしらの静的ジオメトリをその4番目の入力に接続して、それを静的Collider(ここでは縦梁)として使用します。

RBD Bullet Solverは、Bulletシミュレーションの実行を簡素化したDOPネットワークのラッパーです。 このネットワークの内部には、RBDソルバのセットアップを簡素化した一連のノードが入っています。 これによって、シミュレーションの構築、拘束の管理、高解像度と低解像度のジオメトリの取り扱いといった多くの面倒な手間が省かれ、さらには優れた視覚化ツールとデバッグツールにアクセスできるようになります。 他にも、ガイドシミュレーションと簡単に統合することもできます。

この新しく作成されたRBD Bullet Solver SOPのディスプレイフラグを有効にします。

プレイバーの Play Forwardボタンをクリックします。

単に壁が床に落下します。

この新しく作成されたRBD Bullet Solverのパラメータエディタで Collision タブの Ground Collision セクションにある Ground Type ドロップダウンを Ground Plane に変更します。

再度シミュレーションを再生します。

この方が若干良くなりましたが、どの材質も非常に脆くて、どれも他の材質にくっついていません。

支柱には既に強度(耐折損性)を定義した材質内部拘束( Intra-Material 拘束)が設定されています。 しかし、シミュレーションを試行錯誤する際にこれらの値を調整したいです。 もう1つRBD Constraint Properties SOPを使用することで、この調整を行なうことができます。

Step 8 ボタンをクリックします。

これは、さらに1つのRBD Constraint Properties SOPと2つのRBD Configure SOPsを接続します。

RBD Configure SOP は、RBDオブジェクトセット別に個々にプロパティをセットアップすることができます。 このSOPの Physical Attributes コントロールには、技術書に書かれているような値が事前に定義された密度、摩擦係数、跳ね返り係数の設定がたくさんあるので非常に便利です。 そのため、物理的に現実的な値から始めて、粉砕の設定を進めることができます。 詳細は、このノードのドキュメントを参照してください。

では、石壁とガラスが物理特性を持つように構成する必要があります。

Step 9 ボタンをクリックします。

これは、以下のSOPsを追加します:

• RBD Constraint Properties SOP: drywall_constraints_tweak

• RBD Constraint Properties SOP: glass_constraints_tweak

• RBD Configure SOP: glass_tweak

これらのSOPsを調べて、材質と拘束に現実的な値を与えるためにはどのような設定がされているのかを確認してください。

3つの出力を持ったSOPsをNull SOPに接続してからそれらの出力を個々に調べることが役立つことが多いです。

• Geometry Spreadsheetでジオメトリを調べます。

• ノードを中クリックして、何のアトリビュートが存在するのか確認します。

• グループを絞り込んで、ちゃんと含めたい内容がグループに入っているのか確認します。

• エクスプレッションを使ってジオメトリを絞り込んで、アトリビュート値が目的の値になっているのか確認します。 例えば、@strength>10000を使って、そのアトリビュート値よりも大きいジオメトリだけを表示します。

シミュレーションを見た後で、あなたやスーパーバイザーが“ルックはこれで良いけど、この物体はここで壊れて、あの物体はここで壊れて欲しい”と言うかもしれません。 これを調整する簡単な方法があります。

Step 10 ボタンをクリックします。

これは、以下のノードネットワークを追加します:

Step 11 ボタンをクリックします。

これは、ネットワークにマテリアルを追加します。 ここでは詳しく触れないので、ご自由にこのネットワークを色々と見てください。

フレーム1に進んだら、シーンをレンダリングしてみましょう(ガラスの寄りのcam2でレンダリング)。 窓ガラスが視覚的に粉砕する前に割れているように見えることに気づくかと思います。 もちろん、すべてのジオメトリが事前に粉砕されているからなのですが、視聴者にはバレたくありません。

ガラスが割れて見える原因は、ガラスが透明性と屈折性を兼ね備えているからです。 これは、割れたガラスの内側エッジが見えることを意味し、レンダリング時にその内側エッジが光を屈折させて拡散させます。 ガラスが粉砕していないように見せるには、この内側エッジが表示されないように隠す必要があります。

Step 12 ボタンをクリックします。

これは、2つの箇所でノードを追加します。 1つ目の箇所は、ネットワークの左上です。

RBD Connected Faces SOPは、繋がった内側フェースに関する情報を格納するので、それらのフェースが次で説明する処理によって分離されたかどうかを判断するのに役立ちます。 2つのEnumerate SOPsは、選択したグループ内の各ポイントまたはプリミティブ上に連番が入ったアトリビュートを設定します(詳細は、このノードのヘルプを参照してください)。 後ほど、下流のノードがどのジオメトリに対して作用すべきかわかるようにするために、この情報を使ってジオメトリをソートしていきます。

ノードが追加された2つ目の箇所は、ネットワークの左下です:

ここではSort SOPが挿入されています。このSOPは上記のEnumerate SOPsで作成されたアトリビュートに基づいてジオメトリをソートします。 このようにすることで、RBD Disconnected Faces SOPはどのジオメトリに対して作用すべきかわかります。 Bulletシミュレーションによってジオメトリがゴチャ混ぜになっていましたが、この処理によってジオメトリをソートすることができます。

これで、ガラスの内側フェースは、その相対位置が RBD Disconnected Faces SOP で定義した距離閾値を超えない限り不可視になりました。

シミュレーションに満足したら、レンダリング中にライブでシミュレーションされないようにディスクに保存しておきたいことでしょう。

もちろん、単に File SOP または File Cache SOP を使用すればシミュレーションをディスクにキャッシュ化することができます。 しかし、もっと効率的な方法は、RBD I/O SOPを使用して Storage Type パラメータを“Geometry and Points”に設定することです。 これは、1フレームのRest(静止)ジオメトリと各フレームでのRBD Bullet Solverから出されたシミュレーションポイントを保存します。 そして、その1フレームのRest(静止)ジオメトリをその軽量ポイントを使ってトランスフォームさせます。 これによって、ストレージ容量とビューポートパフォーマンスの両方の観点でディスクI/Oが大幅に改善されます。 特に毎フレームでパックプリミティブを読み込むのは効率的ではありません。

それでは、あなた自身で以上のことをやってみる時間になりました。 Reset ボタンをクリックして、ゼロからシミュレーションの作成に挑戦してください。 以下にいくつかヒントを載せます:

• 参考として、このチュートリアルの最終バージョンを別のHoudiniで開いておきましょう。

• 打撃オブジェクトの球を他のオブジェクトに置換しましょう。

• 壁を追加したり、既存の壁や窓に何かしらの装飾を追加しましょう。

• Material Tye が Wood の RBD Material Fracture SOP のクラスタオプションを有効にして試しましょう。

• Rigid Bodies シェルフタブのDebrisツールを使って、このシミュレーションにデブリ(瓦礫)を追加しましょう。

• Pyroツール群を使って、このシミュレーションに粉塵を追加しましょう。

• シミュレーションに以下の特徴を入れると、見た目が非常に良くなります:

  • べき乗則に基づいたサイズ違いのピースをうまく分布させてください。つまり、サイズを完全にランダムに分布させてはいけません。おそらく、小サイズのピースが多く、中サイズのピースが中程度、大サイズのピースが少々ある程度が良いでしょう。

  • 簡単に識別できるピースをいくつか残します。例えば、“このピースは明らかに壁の一部だ”とわかるようにします。

  • “破壊の連鎖”。つまり、すべてを1フレームで破壊しないでください。破壊は時間の経過と共に起こるはずであり、起爆後でも破壊は続きます。視聴者に楽しんでもらいましょう。

  • ディテール、スケール、バリエーション。各まとまった長さのフレーム区間と各一瞬の区間で視聴者に見せたいものを考えましょう。

    • 特に“ガラスのように粉々になった”感じの見た目にならないように注意してください。これは初心者のシミュレーションでよくある間違いです。シミュレーションは、異なる強度と異なる切断閾値を持った様々な材質で構成されているように見えなければなりません。