[रेमेडी एनिमेशन प्रोग्रामर हेनरिक एनक्विस्ट ने बताया कि कैसे उनकी टीम ने हॉरर-थ्रिलर एलन वेक गेम के नायक के सम्मोहक ट्वीड जैकेट सिमुलेशन बनाया।]

हमारी एक्शन थ्रिलर का मुख्य किरदार एलन वेक है, जो एक दुःस्वप्न में पकड़ा गया लेखक है जहां उसे अंधेरे बलों से लड़ने और अपनी पत्नी के लापता होने के रहस्य को सुलझाने के लिए मजबूर किया जाता है। वह एक अच्छी तरह से प्रशिक्षित एक्शन हीरो नहीं है, बल्कि एक सामान्य व्यक्ति है।

चरित्र पर जोर देने के लिए, हमारे कला निर्देशक उसे अपनी कोहनी पर पैच के साथ एक पुराने ट्वीड जैकेट में तैयार करना चाहते थे। खेल वास्तविक दुनिया के प्रवेश में जगह लेता है, इसलिए, एक फंतासी खेल या एक अंतरिक्ष शूटर के विपरीत, पात्रों का उपयोग किए गए उपकरणों में सीमित हैं। और इसका मतलब है कि हमारे पात्रों के कपड़े बहुत अधिक महत्वपूर्ण हो जाते हैं।

एक रोमांचक माहौल का भ्रम व्यक्त करने के लिए, एलन वेक का जैकेट जितना संभव हो उतना विश्वसनीय होना चाहिए। जैकेट को हवा में बहना चाहिए और जंगल से गुजरते समय चरित्र में सहायक आंदोलनों को जोड़ना चाहिए। एक प्रोग्रामर के रूप में, मैंने तुरंत ऊतक सिमुलेशन का उपयोग करने के बारे में सोचना शुरू कर दिया।

हमारे सामने कई खेलों में फैब्रिक सिमुलेशन का उपयोग किया गया था, लेकिन अक्सर वहां इस्तेमाल की जाने वाली तकनीकों ने रेशम या रबड़ की भावना दी - ऐसी सामग्री जो हमारे लिए उपयुक्त नहीं है। केवल हाल ही में तीसरे पक्ष की कंपनियों के बहुत अच्छे ऊतक सिमुलेशन सिस्टम दिखाई देने लगे, लेकिन उस समय जब हमें एक स्थिर समाधान की आवश्यकता थी, ऐसे उपकरण अभी तक मौजूद नहीं थे, या वे हमारी जरूरतों को पूरा नहीं करते थे।

इस लेख में, मैं उन समस्याओं के बारे में बात करूँगा जिनका हमें सामना करना पड़ा, और अपने स्वयं के ऊतक सिमुलेशन बनाने के समाधान के बारे में।

जैकेट रिग

जैकेट को बाकी चरित्रों के साथ एक नियमित स्किनिंग जाल की तरह बनाया गया था। जैकेट की जाली को नियंत्रित करने वाली हड्डियां एक नियमित कंकाल के ऊपर एक अलग परत होती हैं। जैकेट आस्तीन कंधे और प्रकोष्ठ के लिए सामान्य पैटर्न का उपयोग करते हैं। दोनों कंधे और अग्रभाग एक मुख्य हड्डी और एक मोड़ हड्डी में विभाजित हैं। जैकेट का ऊपरी हिस्सा लुक-ऑन बाधाओं द्वारा नियंत्रित किया जाता है, और निचला भाग वेरलेट सिमुलेशन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।


चित्रा 1. एक नियमित खेल कंकाल के शीर्ष पर रिग जैकेट।

जैकेट टॉप

जैकेट की हड्डियों में ऊपर से नीचे तक चलने वाली पदानुक्रम है (निचले वाले ऊपरी के बच्चे हैं), इसलिए जब ऊपरी हड्डियां चलती हैं, तो निचली हड्डियां उनका अनुसरण करती हैं। हमें निचली हड्डियों की बेटी को सीधे छाती पर ले जाने के लिए लुभाया गया, लेकिन इससे आंदोलन का नुकसान होगा, खासकर ऊर्ध्वाधर आंदोलन, जब चरित्र अपने कंधों को उठाता है।

जैकेट के ऊपरी हिस्से में, हम कंधों पर पैड की गति का अनुकरण करते हैं, कंधों की हड्डियों को कंधों की हड्डियों की ओर देखने की मदद से कंधों की हड्डियों को आगे बढ़ाते हैं। इसके लिए धन्यवाद, पैड कंधे का पालन करते हैं, और जब आप अपना हाथ बढ़ाते हैं, तो पैड बाकी हड्डियों को उठाता है, जैसे कि एक असली जैकेट में।


श्रृंखला में अगली हड्डियां जैकेट के ऊपरी भाग और नकली निचले हिस्से के बीच की परत होती हैं। इन हड्डियों को कंधों को बनाए जाने वाले घुमाव की भरपाई के लिए सीधे-सीधे अड़चन द्वारा संचालित किया जाता है। हमने कंधे की पैड के हिलने पर होने वाली स्ट्रेचिंग की भरपाई के लिए बाईं और दाईं हड्डियों के बीच स्थिति की कमी को भी जोड़ा।


चित्रा 2. हाथ के चरित्र को ऊपर उठाते समय हड्डियों की गति।

यह एनिमेशन के निर्यातक में प्रतिबंधों को लागू करने और एनीमेशन डेटा में परिणामों को सेंकना करने के लिए काफी पर्याप्त हो सकता है, लेकिन हम अभी भी वास्तविक समय में गेम इंजन में हड्डियों को नियंत्रित करना चाहते थे।

इसके लिए धन्यवाद, हम एनीमेशन डेटा में कुछ बाइट्स बचा सकते हैं, साथ ही पात्रों के बीच आसानी से एनिमेशन स्थानांतरित कर सकते हैं, भले ही उन पर जैकेट हों। इसके अलावा, व्युत्क्रम कीनेमेटीक्स (उदाहरण के लिए, लक्ष्य के समय) द्वारा उत्पन्न कंधे की गति, वास्तविक समय की बाधाओं को हल करते समय, सही तरीके से लागू की जाएगी।

जैकेट के नीचे

जैकेट के ऊपरी भाग के साथ समस्या को हल करने के बाद, हम निचले हिस्से को अनुकरण करने के लिए आगे बढ़े। कपड़े के अधिकांश खेल सिमुलेशन ऊतक सिमुलेशन में कोने और प्रदान किए गए जाल के कोने के बीच एक-से-एक बंधन का उपयोग करते हैं।

हम जैकेट मेष की सटीकता रखना चाहते थे ताकि यह प्रोग्रामर द्वारा परिभाषित किसी भी प्रतिबंध के साथ हस्तक्षेप न करे। उदाहरण के लिए, यदि हमने रेंडरिंग के लिए फैब्रिक सिमुलेशन के लिए एक ही जाली का उपयोग करने का फैसला किया है, तो जेब के सामने और जैकेट के सिल्हूट खो जाएंगे।

जैकेट को वॉल्यूम देने के लिए सामान्य नक्शे का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन हमें लगा कि यह पर्याप्त नहीं होगा। हम चाहते थे कि हमारे कलाकार जैकेट को जिस तरह से चाहते थे, उसे मॉडल करें, और फिर उन्हें खोए हुए ज्यामिति के लिए क्षतिपूर्ति के बजाय सामान्य नक्शे का उपयोग करने के लिए क्रीज़ या अन्य विवरण जोड़ने दें।

हम इस निर्णय पर आए: एक जैकेट का अनुकरण करने के लिए कम-रिज़ॉल्यूशन वाले कपड़े का एक जाल बनाएं, और फिर इसे त्वचा की जाली को नियंत्रित करने के लिए इस्तेमाल किए गए कंकाल की हड्डियों से जोड़ दें।



चित्रा 3. हमारे जैकेट और कपड़े के सिल्हूट की तुलना जिसमें एक सिमुलेशन के साथ एक ही कोने हैं।

भौतिकी Werle

पहले हम वेरलेट की भौतिकी को देखते हैं, और फिर हम सीखते हैं कि हड्डियों के अनुकरण के लिए एक मैच कैसे बनाया जाए। वर्ले भौतिकी वर्तमान में खेलों में कपड़ों के अनुकरण के लिए मानक समाधान है। यदि आप वेरलेट तकनीक से अपरिचित हैं, तो शुरुआत के लिए, मैं गामासूत्र पर इन लेखों में से एक को पढ़ने की सलाह देता हूं: डेविल इन द ब्लू फेश्ड ड्रेस: ​​रियल टाइम क्लॉथ एनिमेशन या उन्नत चरित्र भौतिकी ।


चित्रा 4. एक कोने के लिए 4x4 कोने और बाधाओं की एक ग्रिड।

बाकी के लिए, मैं संक्षेप में काम के सिद्धांत को दोहराऊंगा। चित्रा 4 अपने एक कोने के लिए एक कपड़ा जाल और वसंत की कमी को दर्शाता है। जैसा कि आप आंकड़ा से देख सकते हैं, प्रत्येक जाल शीर्ष सभी पड़ोसी कोने, साथ ही साथ उनके पड़ोसियों से जुड़ा हुआ है।

तत्काल पड़ोसियों से आने वाली बाधाओं को खिंचाव की बाधा कहा जाता है और नीले रंग से संकेत मिलता है। लाल रंग में संकेतित लंबी बाधाओं को कतरनी / मोड़ बाधा कहा जाता है।

इन प्रतिबंधों को दो समूहों में संग्रहीत करना महत्वपूर्ण है, क्योंकि बाद में हम उन्हें विभिन्न मापदंडों के साथ हल करेंगे। कृपया ध्यान दें कि हमारे जैकेट में फैब्रिक पॉइंट्स की शीर्ष पंक्ति स्किनिंग द्वारा वर्ण से बंधी है और सिमुलेशन द्वारा नियंत्रित नहीं की जाएगी।

एक मेष जाल की उपस्थिति स्वयं एल्गोरिथ्म की आवश्यकता नहीं है, हालांकि, इस तरह की टोपोलॉजी के साथ एक कपड़े का अनुकरण करने के लिए, इसके साथ काम करना सबसे आसान है। ऊतक सिमुलेशन की नींव में दो भाग होते हैं। पहला भाग वेरलेट एकीकरण है, जिसमें हम प्रत्येक शीर्ष के लिए वेग की गणना करते हैं और इसे स्थिति पर लागू करते हैं।

Vector3 vVelocity = vertex.vCurrentPosition - vertex.vPreviousPosition; vertex.vPreviousPosition = vertex.vCurrentPosition; vertex.vCurrentPosition += vVelocity * ( 1.0f - fDampingFactor ) + vAcceleration * fDeltaTime * fDeltaTime; 

हमारी परियोजना में, गुरुत्वाकर्षण बल और वायु के योग द्वारा vAcceleration निर्धारित किया गया था। Attenuation का उपयोग जैकेट की उपस्थिति को समायोजित करने के लिए, और सिमुलेशन को स्थिर करने के लिए किया गया था। एक उच्च भिगोने वाला कारक fDampingFactor जैकेट को बहुत हल्के कपड़े की भावना को धीरे और सुचारू रूप से नीचे आने देता है, जबकि एक कम भिगोना कारक जैकेट को भारी बनाता है, जिससे यह आंदोलन के बाद लंबे समय तक बोलबाला / दोलन करता है।

एल्गोरिथ्म का दूसरा भाग वसंत बाधाओं का समाधान है (इस प्रक्रिया को विश्राम कहा जाता है)। प्रत्येक बाधा के लिए, हम एक दूसरे से कोने को आकर्षित करते हैं या दोहराते हैं ताकि वे अपनी मूल लंबाई को पूरा करें। यहाँ कोड का एक पठनीय स्निपेट है।

 Vector3 vDelta = constraint.m_vertex1.m_vCurPos - constraint.m_vertex0.m_vCurPos; float fLength = vDelta.length(); vDelta.normalize(); Vector3 vOffset = vDelta * ( fLength - constraint.m_fRestLength ); constraint.m_vertex0.m_vCurrentPosition += vOffset / 2.0f; constraint.m_vertex1.m_vCurrentPosition -= vOffset / 2.0f; 

खिंचाव की बाधाएं कपड़े के शीर्ष को एक साथ रखती हैं, और झुकाव / मोड़ बाधाएं कपड़े के आकार को बनाए रखने में मदद करती हैं। जैसा कि आप देख सकते हैं, इस प्रणाली के लिए एक आदर्श समाधान के साथ, कपड़ा बहुत मुश्किल हो जाएगा। इसीलिए, नए पदों को हल करने से पहले, हम झुकाव / मोड़ प्रतिबंधों में एक गुणांक जोड़ते हैं।

 vOffset *= fStiffness; constraint.m_vertex0.m_vCurrentPosition += vOffset / 2.0f; constraint.m_vertex1.m_vCurrentPosition -= vOffset / 2.0f; 

1.0 की कठोरता गुणांक के साथ, कपड़ा गैर-लचीला होगा, और 0.0 पर, कपड़े बिना किसी प्रतिबंध के झुक जाएगा।

निश्चित समय कदम

आपने पहले ही देखा होगा कि वर्लेट एकीकरण से पता चलता है कि पिछला समय कदम वर्तमान के समान ही था; अन्यथा, गणना की गई गति गलत होगी। वर्लेट एकीकरण का उपयोग करते समय, एक चर समय के कदम के साथ तिरस्कृत किया जा सकता है, लेकिन बाधाओं का समाधान समय कदम में परिवर्तन के लिए बहुत संवेदनशील है।

चूंकि सॉल्वर प्रतिबंधों को दरकिनार करके समस्या को हल करता है, इसलिए उन्हें कभी भी आदर्श रूप से हल नहीं किया जा सकता है। खेल में, यह अशुद्धि खुद एक खिंचाव के रूप में प्रकट होगी, और समय कदम जितना कम होगा, खिलाड़ी उतना ही कम खिंचाव देखेंगे।

अंततः, यह सटीकता और प्रोसेसर समय की मात्रा के बीच एक समझौता होगा जो आप कपड़ों पर खर्च कर सकते हैं। यदि समय कदम स्थिर नहीं है, तो कपड़े का खिंचाव अलग-अलग होगा, और हम सिस्टम में अवांछित कंपन पेश करेंगे। इससे भी महत्वपूर्ण बात, समय कदम कठोरता संकेतक और अन्य कपड़े मापदंडों को प्रभावित करेगा: समय कदम जितना कम होगा, उतना ही कठोर गुणांक का उपयोग करते समय कपड़े भी अधिक कठोर होंगे।

व्यवहार में, इसका मतलब है कि इससे पहले कि आप कपड़े के मापदंडों की मदद से कपड़ों की उपस्थिति को अनुकूलित करना शुरू करें, आपको खुद एक निश्चित समय कदम पर फैसला करना होगा। मुझे पता है कि ऐसे खेल हैं जिनमें भौतिकी के लिए एक चर समय कदम का उपयोग किया जाता है, लेकिन मेरा व्यक्तिगत अनुभव मुझे बताता है कि जब भौतिकी और खेल तर्क दोनों के लिए समय कदम तय हो जाता है तो जीवन बहुत आसान हो जाता है।

हुड

इससे पहले कि हम ऊतक सिमुलेशन के विवरण में आते हैं, आइए एक त्वरित नज़र डालें कि हुड को कैसे अनुकरण किया जाता है। हुड जाल के शीर्ष पर त्वचा के लिए, हमने एक अतिरिक्त हड्डी का उपयोग किया। हमने हड्डी के केंद्र से हुड के पीछे की स्थिति तक एक पेंडुलम बनाया। पेंडुलम का अंत एक कण है जिसे वेरलेट भौतिकी द्वारा नियंत्रित किया जाता है। फिर, एक नज़र-बाधा का उपयोग करके, हड्डी को पेंडुलम की ओर निर्देशित किया जाता है।


चित्रा 5. हुड और पेंडुलम।

बोन मैट्रिस बनाना

हुड हमें संकेत देता है कि जैकेट के नीचे के साथ आगे क्या करना है। हम हड्डी परिवर्तन की गणना करने के लिए नकली जाल में शीर्ष पदों का उपयोग करेंगे।

पहली चीज जो हम करते हैं वह हड्डियों का नक्शा है ताकि प्रत्येक हड्डी का काज नकली जाल के शीर्ष से मेल खाए। इसके कारण, विस्थापन से संबंधित मैट्रिक्स के हिस्से का कार्य एक तुच्छ प्रक्रिया होगी।

फिर हमें 3x3 रोटेशन मैट्रिक्स की गणना करने की आवश्यकता है। प्रत्येक पंक्ति (या स्तंभ, मैट्रिक्स के विन्यास के आधार पर) को हड्डी के x, y और z अक्षों द्वारा परिभाषित किया जाता है।

हम हड्डी के एक्स-एक्सिस को आधार वर्टेक्स से दिशा के रूप में परिभाषित करते हैं, इसके नीचे अगले भाग तक। फिर, वाई अक्ष को सदिश से बाईं ओर से दायीं ओर के शिखर से परिभाषित किया जाता है।


चित्र 6. कपड़े की जाली से जुड़ी हड्डियाँ।

चित्र 6 में, x अक्ष को लाल रंग में दिखाया गया है, और y अक्ष को हरे रंग में दिखाया गया है। फिर, z अक्ष की गणना इन वैक्टर के वेक्टर उत्पाद के रूप में की जाती है। अंत में, हम विस्थापन डेटा में विकृति से छुटकारा पाने के लिए मैट्रिक्स को भी अलंकृत करते हैं।

जैसा कि आप देख सकते हैं, ऊर्ध्वाधर दिशा में, हम हड्डियों को समायोजित करने के लिए कपड़े की जाली (अंतिम को छोड़कर) की प्रत्येक पंक्ति का उपयोग करते हैं, लेकिन क्षैतिज दिशा में केवल हर दूसरे कॉलम का उपयोग किया जाता है। इस तथ्य के अलावा कि यह ऊपर वर्णित कलात्मक फायदे देता है, यह विधि भी काफी तेज है। इसके लिए धन्यवाद, पारंपरिक स्किनिंग तकनीकों को जाल को रेंडर करने के लिए जीपीयू साइड पर इस्तेमाल किया जा सकता है, क्योंकि अन्यथा हमें विशाल डायनेमिक नेटेक्स बफर को अपडेट करना होगा।

एक फैब्रिक मेष में काफी कम रिज़ॉल्यूशन हो सकता है, जो सीपीयू पर लोड को कम करता है। हमारे समाधान की एकमात्र अतिरिक्त लागत कम-रिज़ॉल्यूशन सिमुलेशन को उच्च-रिज़ॉल्यूशन जाल में परिवर्तित करना है, लेकिन हमारी योजना में बाकी सिमुलेशन की तुलना में ये लागत नगण्य होगी।

टकराव

पैरों और शरीर के साथ ट्रिमिंग टिशू की समस्या को हल करने के लिए, हम एक दीर्घवृत्त और एक कण के बीच टकराव की मान्यता का उपयोग करते हैं। चित्र 7 एक चरित्र मॉडल द्वारा एक जैकेट के ट्रंकेशन को हल करने के लिए आवश्यक दीर्घवृत्त दिखाता है।


चित्र 7. वेक मॉडल के लिए दीर्घवृत्त प्रणाली।

कणों के साथ दीर्घवृत्त के टकराने की मान्यता बहुत तेज है। कोलिप्स को उस स्थान को परिवर्तित करके हल किया जा सकता है जिसमें दीर्घवृत्त और कण मौजूद होते हैं, ताकि दीर्घवृत्त एक गोले में बदल जाए। फिर आप क्षेत्र और कण का एक त्वरित टकराव परीक्षण कर सकते हैं।

व्यवहार में, यह कण के स्थान पर अपने आवेदन के साथ दीर्घवृत्त की लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई के मूल्यों के आधार पर उलटा परिवर्तन के निर्माण के साथ है। यहाँ एकमात्र समस्या यह है कि मूल समन्वय प्रणाली में वापस परिवर्तित होने के बाद हमें मिलने वाली सामान्य टक्कर विकृत होती है।

हमने तय किया कि हम टकराव की दिशा की गणना में थोड़ी सी अशुद्धि के साथ आ सकते हैं। ऐसे मामलों में जहां एक जोरदार फैला हुआ दीर्घवृत्त गलत प्रतिक्रियाएं पैदा कर सकता है, हमने इसे दो और सजातीय लोगों में विभाजित किया है।

कण से अधिकतम दूरी

एक और समस्या जिसे हल करने की आवश्यकता थी वह थी जैकेट की स्थिरता। तेजी से आंदोलन के दौरान ऊतक नोड्स के निर्माण का कारण बन सकता है या टकराव की मात्रा के दूसरी तरफ दिखाई दे सकता है और शरीर से गुजर सकता है। हमने सिम्युलेटेड ऊतक के प्रत्येक शीर्ष के लिए एक सुरक्षित दूरी निर्धारित करके इस समस्या को हल किया।

प्रत्येक शीर्ष के लिए, स्किनिंग द्वारा प्रारंभिक आराम की स्थिति निकटतम हड्डी से जुड़ी हुई है और हम इसे संदर्भ बिंदु के रूप में उपयोग करते हैं। यदि सिमुलेशन थ्रेशोल्ड मान से अधिक है, तो हम केवल संदर्भ बिंदु के करीब शीर्ष को स्थानांतरित करते हैं। हमारे डिजाइन में, हमने नीचे की चोटियों को कंधों के करीब चोटियों की तुलना में अधिक दूरी पर जाने की अनुमति दी।

अधिकतम दूरी जिसे हम चोटियों को स्थानांतरित करने की अनुमति दे सकते हैं, लगभग 40 सेमी है, जब यह मान पार हो जाता है, तो नोड्स और ट्रंकेशन के दुर्लभ मामले दिखाई देने लगते हैं। हमने अन्य तकनीकों का उपयोग करने की भी कोशिश की, उदाहरण के लिए, टक्कर के विमान, लेकिन अधिकतम दूरी की विधि सबसे अच्छी निकली। कपड़े में दिखाई देने वाली त्रुटियां दिखाई देने से पहले यह तेज़, स्थापित करना आसान था और आंदोलन की सबसे बड़ी स्वतंत्रता प्रदान करता था।

अधिक ट्वीड, कम रबर

अब तक, हम अपने लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए अच्छे तरीके खोजने में सक्षम हैं। हमारे कलाकार ने अपनी जैकेट को पसंद किया जिस तरह से वह पसंद करता था; जैकेट को एनिमेटेड करने के लिए, एक एनिमेटर की जरूरत नहीं थी, क्योंकि खेल में सब कुछ नकली था, और प्रोसेसर प्रसन्न था कि हमारे पास खेल में अन्य गणना के लिए पर्याप्त संसाधन थे। लेकिन एक चीज ने हमें परेशान किया - कपड़े रबर की तरह लग रहे थे।

लड़ते हुए लड़ना

सबसे पहले, हमें खिंचाव से छुटकारा पाने की आवश्यकता है। जैसा कि मैंने ऊपर कहा, स्ट्रेचिंग की घटना एल्गोरिदम की पुनरावृत्ति प्रकृति के कारण दिखाई देने वाली त्रुटियों के कारण होती है। यह एक लोकप्रिय शोध विषय है और इस समस्या को हल करने के लिए कई तरीके खोजे जा सकते हैं।

दुर्भाग्य से, सभी उपलब्ध समाधान हमें ऊतक गणना के लिए बहुत अधिक दुर्लभ सीपीयू संसाधनों को आवंटित करने के लिए मजबूर करेंगे। इसलिए, हमने ऊतक सिमुलेशन के अंतिम चरण को जोड़कर स्ट्रेचिंग की समस्या को हल किया, जिसमें तथाकथित "कठिन बाधाओं" को लागू किया गया।

हमने खिंचाव प्रतिबंधों पर सख्त प्रतिबंध लगाए (वे सभी लंबवत निर्देशित हैं)। इन प्रतिबंधों को ऊपर से नीचे तक छांटा गया था ताकि कंधों के पास प्रतिबंध पैरों के पास प्रतिबंधों का समाधान हो।

चूंकि हम ऊपर से बाधाओं पर पुनरावृत्ति करते हैं, हम जानते हैं कि जोड़ी में शीर्ष शीर्ष पहले से ही हल हो गया है और किसी भी खिंचाव का कारण नहीं है, इसलिए हमें बस निचले शीर्ष को ऊपरी तरफ ले जाने की आवश्यकता है। इसके लिए धन्यवाद, हम यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि एक एकल पुनरावृत्ति के बाद, ऊपर से नीचे तक की लंबाई बिल्कुल आराम की लंबाई के समान होगी।

 Vector3 vDelta = constraint.m_vertexTop.m_vCurPos - constraint.m_vertexDown.m_vCurPos; float fLength = vDelta.length(); vDelta.normalize(); Vector3 vOffset = vDelta * ( fLength - constraint.m_fRestLength ); constraint.m_vertexDown.m_vCurrentPosition += vOffset; 

चित्रा 8. तंग प्रतिबंध।

जैसा कि आप देख सकते हैं, हम जैकेट के क्षैतिज फैलाव को ध्यान में नहीं रखते हैं। क्षैतिज दिशा में सख्त प्रतिबंध लागू करना असंभव है, क्योंकि इस मामले में शीर्ष दो बार हल किया जाएगा, अर्थात, हम ऊर्ध्वाधर गणना चरण के परिणामों को खो देंगे और कपड़े की लंबाई आराम से नहीं बचाएगी।

हालांकि, हमने देखा कि जैकेट के मामले में, क्षैतिज स्ट्रेचिंग वास्तव में मानव आंख के लिए अदृश्य रहती है, और ऊर्ध्वाधर स्ट्रेचिंग के कारण जैकेट बहुत खराब दिखती है। यह समाधान काफी अच्छा निकला।

जैकेट किनारों

दूसरे, हम चाहते थे कि जैकेट के किनारों को इसके बाकी हिस्सों की तुलना में थोड़ा अधिक स्थानांतरित करना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि आप एक विस्तृत खुली जैकेट में चलते हैं, तो आप देखेंगे कि वायु प्रतिरोध जैकेट के किनारों को मध्य भाग से अधिक प्रभावित करता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि आपका शरीर हवा से बाकी जैकेट को कवर करता है।

किनारों को उनसे जुड़ी बाधाओं की संख्या से आसानी से पाया जा सकता है। कोई भी शिखर जिसमें चार से अधिक खिंचाव की कमी होती है, वह एक धार है। इसलिए, हम इन लंबों को चिह्नित कर सकते हैं और उन्हें अन्य मापदंडों के साथ अनुकरण कर सकते हैं।

• क्षीण होना।
• वैश्विक हवा का अधिक प्रभाव पड़ता है।
• विश्व अंतरिक्ष में आंदोलन का अधिक प्रभाव पड़ता है (विश्व अंतरिक्ष में आंदोलन पर अधिक, नीचे देखें)।
• अधिकतम अनुमेय सुरक्षा दूरी अधिक है।

इसके कारण, किनारों की आंतरिक आवृत्ति बाकी जैकेट से अलग होगी। अब पूरी जैकेट बड़े पेंडुलम की तरह आवेगों का जवाब नहीं देती है, और केवल किनारों को आंदोलन के लिए एक सुंदर सहायक आंदोलन जोड़ता है।


चित्रा 9. किनारों के शीर्ष।

विश्व अंतरिक्ष और स्थानीय अंतरिक्ष में आंदोलन

तब हमने देखा कि चरित्र को स्थानांतरित करते समय, विश्व अंतरिक्ष में गति अनुकरण पर एक बड़ा प्रभाव डालती है, जबकि छोटे स्थानीय शरीर बदल जाते हैं या कंधे हिल जाते हैं।

एक पारंपरिक ऊतक सिमुलेशन में, वर्टिस की स्थिति को विश्व अंतरिक्ष में अनुकरण किया जाता है। कोई कह सकता है कि कपड़े का अनुकरण सही है, लेकिन यह अप्राकृतिक लगता है। इसलिए, हमने स्थानीय अंतरिक्ष में पात्रों पर एक जैकेट का अनुकरण किया और अलग से विश्व अंतरिक्ष में थोड़ा आंदोलन जोड़ा। हमने देखा कि हमें जिन परिणामों की आवश्यकता है, वे कंकाल के 100% स्थानीय एनीमेशन के साथ विश्व अंतरिक्ष में 10-30% आंदोलन के साथ प्राप्त किए गए हैं।

टकराव

और अंत में, हम धीमी और तेज गति में जैकेट के बीच के विपरीत को अतिरंजित करना चाहते थे। हम चाहते थे कि जैकेट चलने के दौरान अपेक्षाकृत गतिहीन हो, और जब एलन कूदता है या चकमा देता है, तो आंदोलन अधिक जीवंत होना चाहिए।

हमने सोचा था कि जब जैकेट शरीर को छूती है, तो जैकेट और शर्ट के बीच घर्षण के कारण इसे कम चलना चाहिए, और जब जैकेट ऊपर उठती है, तो इसे और अधिक बढ़ना चाहिए क्योंकि कुछ भी इसे प्रतिबंधित नहीं करता है। हमने एलीपिपोसिड को छूने वाले प्रत्येक शीर्ष पर बढ़े हुए क्षीणन मूल्य को लागू करके इसका अनुकरण किया। इसके लिए धन्यवाद, शरीर को छूने वाले सबसे ऊपर थोड़ा चिपचिपा दिखाई देगा, जो सामान्य परिस्थितियों में जैकेट के बीच पर्याप्त विपरीत बनाता है और तेज गति में होता है।

निष्कर्ष और आगे का काम

ऊतक सिमुलेशन का पहला अवतार लागू करने के लिए काफी सरल था: हमने खेल विकास साहित्य में सिर्फ "कपड़े" शब्द के लिए खोज की और हमारे द्वारा देखे गए एल्गोरिदम को लागू किया। दूसरे चरण, जिसमें हमने ट्वीड जैकेट की एक ठोस सनसनी हासिल करने की कोशिश की, वैज्ञानिक लेखों के अध्ययन, बहुत परीक्षण और त्रुटि की आवश्यकता थी, और यहां तक ​​कि कोड के हिस्से को हटाने की भी।

बेशक, आप हमेशा कुछ सुधार कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कम-रिज़ॉल्यूशन सिमुलेशन का उपयोग करना और इसे उच्च-रिज़ॉल्यूशन जाल से जोड़ना सभी ट्रंकेशन की समस्या का समाधान जटिल करता है। हमारे पास अन्य छोटे विवरणों के लिए पर्याप्त समय नहीं था: उदाहरण के लिए, ये जैकेट के सिलवटों के स्थानों पर तह कार्ड हैं या जैकेट और बवंडर के बीच सही बातचीत का कार्यान्वयन।

अंततः, हमारे प्रयासों ने भुगतान किया - हमारे कपड़े अन्य खेलों में ऊतक सिमुलेशन से बहुत अलग हैं। वह रेशम या रबड़ की तुलना में बहुत अधिक ट्वीड जैसा दिखता है। इसके अलावा, हमारी प्रणाली बहुत लचीली हो गई और हमें अन्य कपड़ों का अनुकरण करने की अनुमति दी, उदाहरण के लिए, बैरी व्हीलर की डाउन जैकेट और बूढ़ी महिला का घूंघट। ऐसा लगता है कि मापदंडों को समायोजित करके आप सिमुलेशन और अन्य प्रकार के ऊतक प्राप्त कर सकते हैं।


चित्रा 10. ट्वीड जैकेट।