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MPM Solverの Surface Tension の計算には次の2つのメソッドが利用可能です: Point Based または Grid Based 。 それぞれのメソッドには、長所と短所があるので、選択の際には以下の内容を検討してください。
Point Based ¶
Point Based メソッドは、一般的に精度と安定性に優れていますが、 Grid Based メソッドよりも遅いです。 このメソッドは、葉っぱの上の水滴のような小さなマクロ効果に適しています。 非常に強い表面張力値でも上手く動作し、 Grid Based メソッドの解よりも不具合が少ないです。
このような例では、MPM Solverの Collisions タブにあるDetection Distanceパラメータを上げると、水滴が葉っぱに強く付着し、 その葉っぱの端から水滴がぶら下がるような面白い効果が生成されます。
Tip
薄いコライダーを扱う際は、必ず Enable Particle Level Collisions を有効にしてください。 これによって、マテリアルポイントに対して直接2回目のコリジョンステップを実行することができます。 計算量は増加しますが、より正確な衝突が得られます Velocity-Based Move Outside Colliders を選択すると、衝突応答がパーティクルのVelocityに適用され、次の積分ステップでそのパーティクルがコライダーの外側へ移動するようVelocityが調整されます。 これは、パーティクルがコライダー内部に潜り込まないようにする最も正確な方法です。
Point Based メソッドを使用することで、ポイント毎に表面張力を可変させることができます。 この例では、各材質が独自の位相を持っているので、たとえ両方の材質に表面張力があっても、互いに引き寄せ合うことはありません。 緑色の材質は、表面張力が1なので凝集します。 青色の材質は、表面張力が0なのですぐに拡散します。 これらの材質を位相と組み合わせることで、面白いパターンや複雑な挙動を生成することができます。 これは、 Point Based の表面張力でのみ動作します。 なぜならば、Pointアトリビュートを使用してポイント毎に異なる位相を可変させることができるからです。
Grid Based ¶
Grid Based メソッドは、精度と安定性に劣りますが、 Point Based メソッドよりも高速です。 これは、数百万のパーティクルをスケーリングする場合に高速であり、ポイント数が多い大規模シミュレーションに適しています。 例えば、ポイント数が多いシンプルなドリップショットなどが該当します。 中程度の表面張力値を設定すれば、正しい結果が得られるはずです。
不具合のトラブル対応 ¶
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稀に、大きな水滴が地面に落ちた後、一方向にゆっくりと動き始める現象が発生することがあります。 これは、内部で計算される表面張力が完全に均衡していない場合に生じ、それが原因で方向性が与えられてしまいます。 表面張力によるフォースが水滴の外部からのみ作用するようにするには、 External Force Only チェックボックスを有効にしてください。 これによって、静止しているはずの水滴が一方向に移動する現象が軽減されるはずです。
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表面張力は、常に液体を球状に保とうとするため、他のコライダーに押し返されながら自ら収縮し、地面からわずかに浮き上がる現象を引き起こします。 この問題を修正するには、Ground Planeの Friction (摩擦係数)と Sticky (粘着性)を非常に高い値に設定してください。