En este tutorial veremos una de las herramientas de 3d Max para la simulación física de objetos. MassFX proporciona herramientas para la animación de objetos que se comportan como lo harían en el mundo físico. Con MassFX podemos simular la colisión de objetos rígidos como no rígidos (telas, etc). Es una gran ayuda si queremos hacer caer o demoler objetos.

En esta ocasión unos objetos (corchos) interactuarán entre sí colisionando y caerán para ocupar su lugar dentro de una envase

Si quieres seguir este tutorial con los objetos que aquí se muestran, puedes descarga los corchos desde este enlace.

MassFX Toolbar

Lo primero es abrir la ventana MassFX Toolbar. Clic derecho en cualquier espacio vacío del Main Toolbar.

Gravedad e interacciones

Como primer ajuste cambiaremos la gravedad  a un número mas elevado, esto hará que nuestra simulación sea mas lenta y por lo tanto podamos ver en detalle la caída de los objetos. Luego aumentaremos la interacción a 16 y los subpasos a 4, con estos cambios la simulación será más precisa y con mas pasos intermedios para que haga un mejor cálculo.

Asignar Objetos dinámicos

Seleccionamos los objetos que queremos hacer caer (corchos) y le asignamos Set Selected Dynamic Rigid Body, con esto le estamos diciendo al Max que éstos son los objetos que por la gravedad tienen que caer.

Malla en el objeto dinámico

Seleccionamos un corcho y vemos que nos ha añadido un modificador: MassFX Rigid Body, y observamos que este modificador ha cubierto con una malla el corcho seleccionado. Esta malla cubre el espacio en el cual otro objeto no puede atravesar. En algunas zonas la malla no se ve porque esta muy metida. En estas zonas que no se ve la malla es probable que otro objeto se introduzca.

Para que la malla cubra estas zonas que no se ve tenemos que aumentar un poco el Inflation. Así nos aseguramos que ningún objeto lo atraviese.

Asignar Objetos estáticos

Así como le hemos dicho al Max que los corchos son los objetos dinámicos, ahora tenemos que decirle que el envase será el objeto estático. Para ellos seleccionamos el envase y le asignamos Set Selected as Static Rigid Body.

Malla en el objeto estático

Agrega un modificador y una malla. Pero la malla no es del todo correcta para la forma que tiene el envase, así que habrá que modificarlo, porque si la dejamos como está, los corchos no llegaran al fondo del envase.

En la opción de Shape Type tendremos que escoger el que mejor se adapte a nuestro envase. Como en las opciones no hay ninguna que se adapta al modelo del envase podemos elegir Original, así toma la misma forma del envase.

Preparando la simulación

Ya tenemos los parámetros listos. Ahora haremos una prueba de como se comportan los corchos. Antes de realizar el test rotaremos cada corcho aleatoriamente para que no tengan una caída uniforme. Luego vamos a la pestaña de simulación.

Playback

Antes de hacer la simulación repasaremos las opciones de Playback que nos ofrece esta herramienta:

 (Reset Simulation)

Detiene la simulación, mueve el deslizador de tiempo al primer fotograma y mueve los cuerpos rígidos dinámicos a sus posiciones iniciales.

 (Start Simulation)

Ejecuta la simulación desde donde se encuentre el frame actual. De forma predeterminada, este es el primer fotograma de la animación, que no es necesariamente el mismo que el fotograma de animación actual. Si la simulación ya se está ejecutando, presionando el mismo botón, hace que se detenga la simulación en el frame actual.
Si la simulación está en pausa, presione nuevamente para reanudar la simulación desde el frame actual.

A medida que se ejecuta la simulación, el deslizador de tiempo avanza en un cuadro por cada paso de simulación, lo que hace que los cuerpos rígidos cinemáticos se muevan como parte de la simulación.

 (Start Simulation Without Animation)

Similar a la Simulación descrita anteriormente, excepto que el deslizador de tiempo no avanza a medida que se ejecuta la simulación.

 (Step Simulation)

Ejecuta la simulación un solo frame mientras avanza el deslizador de tiempo también un solo frame.

Test de simulación

Procederemos a presionar  (Start Simulation Without Animation). En este paso la simulación debe ser correcta. Clica en  para volver los objetos a la posición inicial.

Duplicaremos los corchos verticalmente de tal forma que queden una fila sobre otra, las cantidades que sean necesarias.

Hacemos otra simulación con todos los corchos clicando nuevamente en . La animación es correcta y los corchos se comportan físicamente bien.

Después de hacer los test y comprobar que todos los objetos se comportan como deberían. Es hora de hacer la simulación definitiva, es decir, hacer la animación frame a frame

Simulation Baking

Debajo del Playback vemos las opciones para fijar frame a frame la simulación. Las opciones que nos ofrece son las siguientes:

Bake All

Restablece la simulación y luego la ejecuta mientras fija cada movimiento de todos los objetos dinámicos en fotogramas clave de animación. Cuando se completa, los objetos se convierten a estado cinemático.

Bake selected

Similar a Bake All, excepto que se aplica solo a objetos dinámicos seleccionados.

Unbake All

Elimina fotogramas clave para todos los objetos que previamente se hallan convertido en estado Cinemático. Y los restaura a estado Dinámico colocándolos a su posición inicial.

Unbake Selected

Similar a Unbake All excepto que el proceso de eliminación se aplica solo a objetos seleccionados.

Simulación frame a frame

Cuando le hacemos clic a Bake All, el cálculo para la animación empieza y cada objeto dinámico va creando frame a frame un Keyframe en la barra de tiempo. Selecciona un corcho y mira en la barra de tiempo los Keyframes que se han creado.

La animación ya esta lista, si no te has quedado conforme con la animación y quieres volver a repetirla, clica sobre Unbake All para borrar todos los Keyframe. Pero si quedaste conforme con la animación y de esa animación solo quieres quedarte con un frame, entonces coloca el deslizador de tiempo en el frame que has escogido, seleccionas todos los corchos luego selecciona todos los Keyframe y borralos.

Quitando malla a objetos

Ya solo queda restablecer los objetos a su estado original. Es tan fácil como seleccionarlos todos y convertirlos a Editable Poly y la malla del MassFX que los cubre se borrará.

Posibles errores y sus soluciones

Es frecuente que al hacer la simulación, los objetos atraviesen parte del recipiente. Esto no es ningún problema si el recipiente tiene material que no es trasparente. Pero si es un cristal, se verá algo raro al hacer el render, se notará que los objetos lo atraviesan.

Para resolver esto te puedo decir dos maneras de solucionarlo: La primera solución y obvia es de forma manual, es decir, moviendo y corrigiendo la posición de los corchos que atraviesan el envase. Y la la otra solución es aumentar el Inflation para que la malla cubra más los corchos, esto solucionaría ese problema pero puede que se genere otro, el aumento de separación entre corcho y corcho al momento de la simulación.

Muchas gracias por haber llegado hasta aquí, este tutorial  ha sido bastante largo, pero creo que bastante útil :). Espero que te haya servido y que me ayudes a compartirlo en las siguientes redes sociales:
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