布料系统的参数

Downloadable fabrics是Houdini官方出的,关于Vellum不同材质布料的模拟效果。
在这里插入图片描述
其中包括:

  • Jersey:运动衫
  • RainCoat:雨衣
  • tulle with embroidery:绣花薄纱
  • Jeans:牛仔裤
  • Velvet:天鹅绒
  • Silk:丝绸
  • Wool:羊毛
  • Leather:皮革

我很感兴趣各种布料材质是如何达到的,然而其工程文件中各个布料材质里的Vellum Constraints节点的参数很多(我对其做了翻译),难以比较。因此我用Python输出了各个节点相对于默认布料节点的参数差异,然后又经过一些调整之后内容如下:

- 默认 运动衫 雨衣 绣花薄纱 牛仔裤 天鹅绒 丝绸 羊毛 皮革
-----Geometry-----
Density(密度) 0.1 0.04 0.25 0.04 0.4 0.02 0.04 0.04 0.4
Thickness(厚度) Calculate Uniform Calculate Varying Calculate Varying Calculate Varying - Calculate Varying Calculate Varying Calculate Varying -
Edge Length Scale(边长缩放) 0.25 - - - - - 0.2 - -
-----Drag(拖拽)-----
Normal Drag(法向拖拽) 10.0 40.0 - 80.0 - 40.0 80.0 80.0 -
Tangent Drag(切向拖拽) 0.1 0.4 1.0 0.4 5.0 40.0 0.8 0.4 2.0
-----Stretch(拉伸)-----
Stiffness(刚度) 1.e+10 - - - 1.e+18 - - - 1.e+18
Damping Ratio(阻尼比) 0.001 - - - 0.0001 - - - 0.0001
-----Bend(弯曲)-----
Stiffness(刚度) 1.e-7 1.5e-6 1.0 1.0 1.e+4 2.e-4 1.e-4 - 2.e+3
刚度缩放模式 No Scaling - - Scale by Attribute - - - - -
Damping Ratio(阻尼比) 0.01 - 0.0075 - - - 0.1 - -
Rest Angle Scale(静止时角度缩放) 1.0 - 2.0 2.0 - - - - -
启用“刚度衰减” 0 - 1 - - - - - -
Stiffness Dropoff(刚度衰减) 0.0 85.0 48.0 85.0 55.0 85.0 70.0 85.0 55.0
刚度衰减方向 Increasing Decreasing Decreasing Decreasing - Decreasing Decreasing Decreasing -
启用“刚度衰减最小值” 0 - 1 - 1 - - - -
Min Stiffness(刚度衰减最小值) 0.0 - 5e-06 - 0.0001 - - - -
-----Bend.Plasticity-----
Enable Plasticity(启用可塑性) 0 1 1 - 1 1 - 1 1
Threshold(阙值) 10.0 0.1 15.0 - 35.0 1.0 - 0.005 3.0
Rate(速率) 1.0 0.25 0.3 - 5.0 2.0 - - 6.0
Hardening(硬化) 1.0 0.3 - - 5.0 2.0 - - 0.5

我选择了一些参数实验其在不同值下的效果。

1. Bend-Stiffness(弯曲的刚度)

Bend(弯曲)是指保持面之间角度的约束。越低则越容易变形,比如丝绸;越高则越不容易变形,比如雨衣。

我的实验场景是:让一个布料片随着重力落在一个球上(球的面数较低因而能看到棱角)。结果如下:

Stiffness = 1.e-10
在这里插入图片描述
Stiffness = 1.e-4
在这里插入图片描述
Stiffness = 1.e+10
在这里插入图片描述

2. Stretch-Stiffness(拉伸的刚度)

Stretch(拉伸)指的是保持边的距离的约束。越低则越容易拉伸。

我的实验场景是,让一个球(也是一个Vellum布料)落在不同拉伸刚度的布面上,而布面的四边被固定。

Stiffness = 1.e+2
在这里插入图片描述
Stiffness = 1.e+10
在这里插入图片描述

3. Density(密度)

决定了重量。

还是上一个实验场景。不同的是这次将改变球的密度。

球的密度 = 10
在这里插入图片描述
球的密度 = 100
在这里插入图片描述
球的密度 = 1000
在这里插入图片描述

4. Bend-Plasticity(弯曲的可塑性)

Plasticity(可塑性)指的是到达一个新的稳定状态,比如衣服折叠后会出现折痕。

为了实验这个现象,我构建了一个“装置”来对布料进行折叠。
如下,布料将放在这个装置上:
在这里插入图片描述
在不启用可塑性的情况下,可以看到布料会最终恢复原状:
在这里插入图片描述
在启用可塑性的情况下,可以看到布料产生了一些折痕:
在这里插入图片描述

可塑性还有一些参数可以调整,如 Hardening(硬化)。
上图的 Hardening = 1
下图的 Hardening = 3
在这里插入图片描述

5. Drag(拖拽)

Drag(拖拽)是对“法向”与“切向”上的力的缩放系数。

例如,在相同风力(0,0,5)的情况下:

法向拖拽 = 20 ; 切向拖拽 = 0.1
在这里插入图片描述

法向拖拽 = 1 ; 切向拖拽 = 0.01
在这里插入图片描述

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