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MPM SolverのAuto Sleep機能は、パーティクルが動いていない時に、シミュレーションの一部を無視するよう指示します。 この仕組みによって、特にアニメーションシーケンスの大部分でほとんどのパーティクルが静止している場合に、シミュレーションを高速化することができます。 パーティクルが初期状態でスリープ(眠り)状態かアクティブ(目覚め)状態かを選択することができます。 Passive を選択した場合、パーティクルを再びアクティブにする(目覚めさせる)ための Velocity Threshold と、再び眠りの状態に戻すための Sleep Delay を定義することができます。
突破の例 ¶
以下の例では、宇宙船が上昇し、約600万個のパーティクルで構成された表面を突破します。 このようなシミュレーションでは、オートスリープ機構を使用するだけで、1.5倍の高速化が得られます。
宇宙船が上昇するにつれてパーティクルに衝突した時のそのパーティクルの状態を可視化することができます。 そのPointアトリビュートの状態を示したカラーが3色に分けられています。 これらのコントロールは、MPM Solverの Visualize タブにある Color From Attribute セクションで確認することができます。 パッシブなパーティクルは0.0に呼応し、紫で表示されます。 アクティブなパーティクルは0.5に呼応し、緑で表示されます。 3つ目の状態は1.0に呼応し、境界状態として赤で表示されます。
Note
この3つ目の状態は内部処理目的で必要なものであって、ユーザが操作すべきものではありません。 これは、アクティブとパッシブの中間的な状態です。
衝撃によるアクティブ化の例 ¶
コリジョンに基づいてポイントをアクティブ化することで、衝撃の前に崩壊してしまうような物体を簡単にシミュレーションすることができます。 MPM Source上でポイントの状態をアクティブまたはパッシブとして直接定義することができます。
この例では、Cragの脚を貫通するコライダーがあって、そのコライダーがキャラクタ全体をアクティブ化します。 この手法によって、シミュレーションが実際に開始される前にパーティクルが沈み込んで崩れ始めるのを防ぎます。 MPMでこれが可能な理由は、サブステップ数が非常に多いからです。 他のソルバでは、最初のフレームで膝領域をアクティブ化して、その後に次々とキャラクタの大きな領域をアクティブ化していく必要があることでしょう。 しかし、材質が非常に硬いため、そのシミュレーションは200以上のサブステップで実行されます。 この手法は、1フレーム内でキャラクタの最上部まで伝播させることができます。 パーティクルが安定すると、再びスリープ状態に戻ります。
Note
MPM Sourceの State パラメータは、パーティクルを放出時にスリープ状態またはアクティブ状態のどちらかに設定することができます。 また、 None オプションも用意されています。これは、MPM Source上で何も定義せずソルバのデフォルトを使用します。 MPM Sourceでは Passive に、MPM Solverでは Active に設定されている場合、MPM Sourceの設定がMPM Solverの設定よりも優先されるので、そのパーティクルはパッシブ状態となります。
使用例 ¶
例えば、隕石が建物に衝突するような場合、パーティクルをパッシブに設定すると役に立ちます。 パーティクルをアクティブに設定すると、衝突前に建物が落ち着く際に揺れ動いてしまう場合があります。 この場合には、パッシブに設定することでこれが回避されます。 Cragの例も同様の使用例です。 何かの衝撃の前にCragを完全に静止させたいです。 いかなる平衡状態の到達も、シミュレーションのアクションによって崩されてしまいます。
他にも、車が水たまりを走行する場合、車輪が水たまりを通過する前に、その水が静止状態/安定状態に落ち着くよう、パーティクルを初期状態でアクティブに設定する必要があります。 車輪が水たまりに到達するまでパーティクルをアクティブにしなかった場合、車輪が通過する際に水面が下がるように見え、不自然な印象を与えてしまいます。 このような場合では、まずマテリアルが平衡状態に到達している必要があります。
上記のコンクリートのCragの衝撃によるアクティブ化の例のような他のケースでは、何かの衝撃の前にモデルを完全に静止させたいです。 いかなる平衡状態の到達も、シミュレーションのアクションによって崩されてしまいます。