شبیه سازی به سبک هودینی

درود به دوستان عزیز. در خدمت شما هستم با معرفی بهتر نرم افزار قدرتمند هودینی. اگر دقت کرده باشید تو پادکست شماره 4 مطلبی رو آماده کردیم در مورده معرفی نرم افزار هودینی و اونجا تا حدودی به معرفی این نرم افزار پرداختیم و مقدمه خوبی بود برای منتشر کردن مباحث عمومی و یا تخصصی تر در مورده این نرم افزار. قصد ما هم بیشتر آشنا کردن شما با این نرم افزارها هست. در ادامه اون سیاست من هم مطلبی رو براتون آماده کردم به عنوان شبیه سازی به سبک هودینی.

 

یه تفکر اشتباهی که بین بچه ها هست اینه که نرم افزار هودینی شبیه سازه قدرتمندی هست و بیشتر جهت شبیه سازی استفاده میشه. خب خیلی ها این جمله رو به کل رد می کنند و من هم قصد دارم این جمله رو بررسی کنم و قضاوت رو به عهده خودتون بذارم. بذارید با انیمیشن موزیکال ژاپنی به نام Express که توسط شرکت Transistor Studio تولید شده بحث رو شروع کنیم.

خیلی از دوستان با سبک انیمیشن های ژاپنی آشنایی دارن، دو مؤلفه ای که تو این انیمیشن ها خیلی به چشم میخوره حالت افسانه ای بودن و خیالی بودن این انیمیشن هاست که این دو مؤلفه تاثیر بسیار زیادی بر روی نوع ارائه کار به مخاطب دارند. اگر دقت کرده باشید بیشتر این انیمیشن ها 2 بعدی هستند. ولی انیماتورهای ژاپنی با پیشرفت تکنولوژی همسو شدن و همین سبک رو به صورت سه بعدی هم ارائه کردند، انیمیشن ای که براتون آماده کردیم هم در مورده همین قضیه هست. اگر با جنبه هنری کار کاری نداشته باشیم و به جنبه تکنیکی کار بپردازیم می تونم بگم که این انیمیشن تماما در نرم افزار هودینی طراحی و تولید شده. شرکت Side Effects خیلی به این موضوع افتخار می کنه که نرم افزار هودینی به طور کامل تو این پروژه استفاده شده و هم از نظر هزینه هم از نظر زمان خیلی صرفه جویی شده.

از این که نرم افزار هودینی می تونه یه پروژه حرفه ای رو از صفر تا صد بدون نیاز به هیچ پلاگین و نرم افزار جانبی تو خودش جمع کنه شکی نیست ولی بذارید یکم دقیق تر به قضیه نگاه کنیم که چگونه ؟ اول دعوت می کنم این انیمیشن زیبا رو دانلود کنید و بعد با ما همراه باشید.

 

 

خب قبل از هر چیز خواستم با دیدن این انیمیشن بدونید که نرم افزار هودینی یه تری دی پکیج کامل هست که می تونید از همه نظر روش حساب کنید. می خوام مطالبم رو به دو بخش عمومی و تخصصی تقسیم کنم و در آخر یکم تخصصی تر به این انیمیشن بپردازم که امیدوارم برای کاربران این نرم افزار مفید باشه.

 

یه انیمیشن از بخش های مختلفی درست شده که من با بخش های مدلینگ و تکسچر و انیمه کار فعلا کاری ندارم و قصد دارم بیشتر به شبیه سازی های انجام شده تو این نرم افزار بپردازم. اگر دقت کرده باشید اوج تکنیک کار اون جایی هست که موجوداتی از مایع بیرون میان و شروع به نواختن موسیقی می کنند خب این کاراکترها همه تو نرم افزار هودینی ریگ و انیمیه شدن و تو همون محیط هم شبیه سازی های لازم انجام شده این قسمت به ارکستر مایع معروف هست. یه بخش بسیار زیبای دیگه کار شیدرهای به کار رفته تو این کار هست که از این قدرت هودینی هم استفاده کردند و در نهایت با موتور رندر mantra خروجی خوبی گرفتن.


عزیزان یکی از قابلیت های خوب این موتور رندر تعامل خیلی خوب اون با بخش پارتیکل و شبیه سازی سیال هست و تا خودتون با این موتور رندر کار نکنید این نکته رو به خوبی درک نمی کنید. پیشنهاد می کنم پشت صحنه کار رو ببینید تا به طور تخصصی به موضوع شبیه سازی تو این انیمیشن بپردازیم.

 

 

امیدوارم با دیدن پشت صحنه کار دید خوبی رو نسبت به کار بدست آورده باشید. ولی بذارید ببینیم همکاران جلوه های ویژه ما تو این انیمیشن چکار کردن برای شبیه سازی ارکستر مایع. بچه های هودینی کار می دونند که وقتی بحث سیال به وسط میاد با دو محیط حتما باید کار کنند که یکی محیط DOPs و دیگری محیط SOPs هست. یعنی محیط های که مسئول بخش سطوح و داینامیک تو این نرم افزار هستند. ولی جالبه بدونید که شبیه سازی هایی که تو ارکستر مایع داریم خیلی دقیق و کنترل شده هستند. حالا چرا دقیق و کنترل شده ؟ ببینید تو شبیه سازی مایع یه چیزی که مهم هست رعایت قوانین فیزیکی و مربوط به سیال هست مثلا اگر سنگی رو به درون یک سطل آب پرتاب کنیم مقدار زیادی آب به بیرون پاشیده میشه و این طبیعی هست و لی خیلی جاها این نتیجه خوبی نداره و باید تو شبیه سازی دست ببریم تا مثلا مقدار ابی که به بیرون می پاشه رو کمتر کنیم با این که این حالت طبیعی هست و این میشه کنترل شبیه سازی تو پروژه شبیه سازی ارکستر مایع اول از همه جنبه هنری کار مهم بوده نه رعایت قوانین شبیه سازی سیال به همین منظور کنترل شده این شبیه سازی.

 

دوستان همیشه شبیه سازی های پیچیده از چند شبیه سازی ساده تر درست شدند و ارکستر مایع هم از این قانون تبعیت میکنه. شبیه سازی اصلی تو دو محیط DOPs و SOPs انجام شده. ولی اگر دقت کرده باشید کاراکتر وقتی بلند میشه یکسری مایع هم از بدن کاراکتر سرازیر میشه این قسمت تو محیط های POPs و SOPs انجام شده. یعنی بخش های پارتیکل و سطوح.

 

دوستان تو این بخش کارتون زیاد پیچیده نیست فقط کافیه پارتیکلی رو که شبیه سازی کردید رو با نود particle surface به مش تبدیل کنید. ولی اگر یادتون باشه توی پادکست شماره 4 مطرح کردم که نرم افزار هودینی آبجکت های خودش و به صورت پارتیکل می بینه و می تونیم با کنترل این صفات آبجکتمون رو کنترل کنیم. ولی دقت کنید دوستان ما می تونیم بین محیط های مختلف ارتباط برقرار کنیم با تعریف صفت هایی که برای پارتیکل داریم و این بخش رو می تونید با زبان VEX در محیط VOPs انجام بدید که دقیقا این کار رو تو شبیه سازی ارکستر مایع داریم.

 

 

پس تا اینجا به این نتیجه رسیدیم که این شبیه سازی تو سه محیط VOPs ، DOPs و SOPs انجام شده. دوستان کار زیاد پیچیده ای نیست فقط نیاز به سیستم قدرتمندی دارید هم تو بخش رندرینگ و هم تو بخش شبیه سازی. البته دوستان می دونند که می تونید فایل ها رو با فرمت fbx و ... وارد نرم افزار کنید این باعث میشه که بتونید مثلا کاراکترتون رو انیمیت کنید و وارد نرم افزار هودینی بکنید که این کار اصلا پیشنهاد نمیشه چون خوده نرم افزار تمام این بخش ها رو ساپورت میکنه. ولی می خوایم یکم ریز تر بشیم و یکی از تکنیک های بکار رفته تو این انیمیشن رو برسی کنیم.

 

خب می دونید که شبیه سازی پدیده های طبیعی جزء سخت ترین و پیچیده ترین شبیه سازی ها هستند یکی از این پدیده ها پدیده موج هست اونم نه موج دریا بلکه موجی که یه قطره آب با برخورد به سطح یک مایع ایجاد میکنه و وقتی این پدیده پیچیده تر میشه که چند قطره موج هایی رو درست می کنند در سطح آب که این موج ها با برخورد به هم ،بر روی هم تاثیر میذارن و موج های جدیدی رو درست میکنند.

 

 

تمام پدیده های طبیعی از قوانین فیزیک تبعیت می کنند و اگر دقت کرده باشید آهنگ خاصی تو این پدیده وجود داره و میشه این پدیده رو از نظر ریاضی تعریف کرد. 2 تا از مهارت هایی که کاربران هودینی باید داشته باشند یکی توانایی حل مسائل از طریق علم ریاضی هست و مهارت دیگه بکار بردن این علم تو نرم افزار هست که عموما از طریق اسکریپ نویسی و یا نوشتن vex code در خوده نرم افزار انجام میشه یا خارج از نرم افزار. شبیه سازی کل این حرکت نیاز به یک اموزش چند ساعته داره ولی اگر می خواید استارت بزنید و شروع به تحقیق کنید با ما باشید.

 

خب کاری که می خوایم انجام بدیم طراحی یکی از صحنه هایی هست که تو دموریل نرم افزار 2013 هودینی مطرح شد. البته نمونه کارهای زیادی رو تو این دمو ریل پخش شد ولی منظورم اون صحنه ای هست که یک قطره وارد سطح میشه و موجی رو درست میکنه.

 

 

دوستان دقت کنید این شبیه سازی در محیط DOPs انجام نمیشه و شبیه سازی به وسیله علم ریاضی هست. خب کاری که باید انجام بدیم اول بدست اوردن روابط ریاضی مورد نظر برای شبیه سازیمون هست و بعد بکار بردن اون با نوشتن چند خط کد تو نرم افزار هودینی هست. اگر به شکل موج دقت کنید می تونید وجود روابط ریاضی sin و cos رو ببینید. نمودار تابع y=sinx به شکل زیر هست.

 

 

ولی این شکل، شکل مورد نظر ما نیست چون وقتی قطره ای با سطحی برخورد می کنه بعد از گذشت زمان موج انرژی خودش رو از دست میده و در آخر با سطح آب یکی میشه. اگر یکیم درس خون بوده باشید با تابع y=sinx/x آشنایی دارید و این تابع می تونه موجی به شکل زیر رو درست کنه.

 

 

خب به نظر به رابطه ریاضی مورد نظر رسیدیم. حالا باید این روابط رو وارد نرم افزار هودینی کنیم و از اون ها استفاده کنیم. برای این کار یه آموزش کوچیکی رو براتون اماده کردم که می تونید نحوه انجام دادن این کار رو با زبان c++ یاد بگیرید.

 

 

خب دوستان امیدوارم تونسته باشم تا حدودی شما رو با این نرم افزار آشنا کنم و همین طور تونسته باشم به بچه های هودینی کار تا حدودی اطلاعات خوبی رو منتقل کرده باشم.

 

در آخر هم مژده ای بهتون بدم که در طول تابستون آموزش های خوبی رو در زمینه شبیه سازی ،کامپوزیت ،ترکنیگ و موشن گراف تو همین سایت منتشر میشه. و قولی که بهتون می تونم بدم اینه که مطلب بعدی بنده آموزشی هست با موضوع پارتیکل در نرم افزار هودینی که در آینده نه چندان دور خدمتون ارائه خواهد شد.

 

موفق و پیروز باشید