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Newtonian Particle Physics システム



これは「普通の」Particle Physics です。Particle は指定された Initial velocity(初速)と Anglar velocity(角速度)でその生命をスタートし、Force にそって移動します。環境や Force への反応は、アニメータにより選択された Integrator によって異なった計算が行われます。

普通の物理演算システム

Newtonian システム用の Physics パネル

Integrator


Integrator(数値積分法)は、Particle の移動を計算するために利用できる数学的手法です。以下のガイドラインがアニメータが必要とする挙動に適切な Integrator を選択するのに役立つでしょう。
[wiki]-''Euler'': またの名を前進オイラー法として知られている、もっともシンプルな Integrator です。非常に高速ですが、非常に不安定です。Damp による減速を行わない場合、Particle は時間が経つにつれエネルギーが増えていきます。例えば Particle の弾性衝突では、時間ごとに弾性が高くなります。後進オイラー法(未実装)とは混同しないで下さい。後進オイラー法は全く正反対の機能で、Damp による減速がなくてもエネルギーが時間が経つごとに減っていきます。この Intergrator は短いシミュレーションや、多くの Damp のあるシミュレーションなどで、正確さより計算速度が重要になる場面で使用して下さい。

-''Midpoint'': 二次のルンゲクッタとして知られているものです。Euler より遅いですが、非常に安定しています。もし加速度が一定(引っ張られたりはしていない状態など)であれば、エネルギーは保存されます(symplectic 法としても知られています)。
注意すべき点として、Paricle の弾性衝突で、Particle が開始時まもなくに比べ弾性が大きくなることがあることがあります。ただし、これは傾向の一つというわけではありません。この Integrator は、一般的な多くのケースにおいての使用に適しています。

-''RK4'': 4th order Runge-Kutta(四次のルンゲクッタ)の略です。Midpoint とよく似ていますが、更に遅く、ほとんどのケースにおいてより正確です。加速度が一定でなくてもエネルギーは保存されます。Midpoint では正確さが足りないような複雑なシミュレーションでのみ必要となります。
[/wiki]

Initial velocity(初速)


Particle の Initial velocity は Particle システムのタイプを元に(Paricle System パネルをご覧下さい)、別々のパラメータを通じて設定可能です。もし Particle システムが EmitterHair であれば、以下のパラメータで Particle のそれぞれの初速を与えることができます。
[wiki]-''Object'': …Emitter オブジェクトの移動方向(例:オブジェクトから Particle に開始速度を与える)
-''Normal'': …Emitter の表面の Normal 方向(例:Face の Normal が Paricle に開始速度に与える)
-''Random'': …ランダムな方向(例:開始速度にランダムバリエーションを与える)
-''Tan & Rot'': …"Rot" で回転した Face のタンジェントベクトル(Face の方向)
--''Tan:'' Paricle にタンジェントベクトルが開始速度を与えます
--''Rot:'' Face 上のタンジェントベクトルを回転します

もし Particles システムが Reactor なら、以下のパラメータの方向を初速に与えます。
-''Particle'': …ターゲット Particle の速度(例:ターゲット Paricle がその Particle に開始速度を与える)
-''Reactor'': …ターゲット Particle が反応した場所から離れる方向のベクトル(例:ターゲット Particle が反応した場所から離れる方向のベクトルがその Particle に開始速度を与える)
[/wiki]

Rotation


これらのパラメータには、個々の Particle がその旅の途中にどれだけ回転するかを指定します(訳注:実際の実装とは違いがあるため、少し変更しています)。
[wiki]-''Dynamic'': 好きな方向と角速度に Particle を初期化だけ行い、Angular v が設定されていなければ、残りを Physics が処理します(例:回転を動的(ON)もしくは一定量(OFF)に設定)。
-''Rotation リスト'': 以下の方向にX軸をあわせて Particle の初期方向を設定します(例:Particle の回転モードを選択)
--''None:'' …X軸
--''Normal'': …エミッタの Face の Normal
--''Velocity'': …Paricle の Initial Velocity
--''Random'': …ランダムベクトル
--''ObjectX,Y,Z'': …オブジェクトのローカル軸
--''GlobalX,Y,Z'': …グローバル軸
-''Random'': 初期方向にランダム要素を付加します
-''Phase'': X軸を中心に回転する方向です(例:初期方向)
-''Rnd'': 上記にランダム要素を付加します。
-''Angular v リストボタン'': 角速度量。以下を角速度の軸として指定できます。
--''None'': …0ベクトル
--''Spin'': …Particle の速度ベクトル
--''Random'': …ランダムベクトル
[/wiki]

Global effects


これらのパラメータは、外部からの物理要素がどれぐらい Particle の速度を増進もしくは妨げるかを指定します。重力や空気抵抗、摩擦など、様々な現象をシミュレートする時に便利です。
[wiki]-''AccX, AccY and AccZ'': グローバル軸のそれぞれの方向に加速します。AccZ を負の値に設定することで重力を実装するなどに使用します。
-''Drag'': Particle を減速する力で、スピードとサイズに関係します(空気や水の抵抗をシミュレートするのに便利です)。
-''Brown'': フレーム毎に変化するランダムな力です。小さな粒子で見られる、個々の粒子が時間とともに不安定に移動していくブラウン運動をシミュレートします(大半のシミュレーションでは使用しないでしょう)。
-''Damp'': Particle を速度を減らします(減速、摩擦、抵抗)。
[/wiki]

サンプル―噴水


シンプルな噴水シンプルな噴水

ビデオ - blend ファイル



サンプル―すべり台


すべり台赤い球がすべり台を降りてきます(衝突判定テスト)

ビデオ - blend ファイル




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