Заполнение объема насыпанием

Часто в процессе моделирования встречается задача заполнить чем-нибудь определенный объем. Например это может быть банка с зернами кофе, сахарница с кусками сахара, мешочек с драгоценными камнями, коробка с винтами и гайками, ваза с конфетами, вариантов очень много.

Все это можно сделать и вручную. Создавать копии заполняющих объектов и располагать друг над другом в случайном порядке. Однако при таком подходе слишком много сил и времени уходит на постоянные проверки, чтобы объекты не пересекались друг с другом и со стенками заполняемого объекта. Чтобы облегчить себе работу, можно воспользоваться инструментом Rigid Body – аналогом твердотельной симуляции в Blender.

 Для начала у нас есть банка и несколько предметов, которыми ее нужно заполнить:

1.  Расположить предметы над горлышком банки так, чтобы они не пересекались.
2. Размножить их на количество, нужное для заполнения:
   1. Добавить к объекту модификатор Array.
      1. Установить:
         1. Relative Offset
            1. X = 0
            2. Z = 4 – подобрать значение, чтобы объект можно было повернуть без пересечений со своими копиями и другими объектами.
         2. Подобрать количество, необходимое для заполнения требуемого объема:
            1. Count = 40

3.  Применить модификатор Array у всех объектов.

После применения модификатора Array объекты слиты в один меш. Нужно разделить их по отдельным мешам: в режиме редактирования разбить по замкнутым контурам.

4. Для каждого набора объектов:
   1. tab
   2. p – By Loose Parts
   3. tab

Центр масс для каждого из разделенных объектов остался на старом месте – на первом объекте, с которого начинался массив. Расположим центры масс объектов по их геометрическому центру.

5. Выделить все засыпаемые объекты.
   1. В T-панели
      1. Tool
         1. Transform
            1. Set Origin
               1. Установить в Origin To Center Of Mass

Для придания начальной хаотичности немного повернем засыпаемые объекты:

6. Все засыпаемые объекты должны быть выделены.
   1. В меню выбрать:
      1. Object – Transform – Randomize Transform
   2. В T-панели установить диапазон внутри которого объект будет повернут на случайный угол:
      1. Randomize Rotation
         1. X = 90
         2. Y = 90
         3. Z = 90

Осталось придать всем объектом сцены “твердотельность”. Во время симуляции засыпаемые объекты будут падать в банку, поэтому включим для них статус активного твердого тела. Банка не движется и служит препятствием для активных тел – придадим ей статус пассивного твердого тела.

7. Для засыпаемых объектов:
   1. Все они должны быть выделены.
   2. В T-панели
      1. Physics
         1. Rigid Body Tools
            1. Add/Remove
               1. Add Active

7. Выделить банку
   1. В T-панели
      1. Physics
         1. Rigid Body Tools
            1. Add/Remove
               1. Add Passive

Все готово, можно проводить симуляцию.

9. Открыть окно TimeLine и запустить проигрывание.

Если объекты, банка и засыпаемые в нее предметы, слишком маленькие (измеряются сантиметрами), симуляция может пройти с ошибками – засыпаемые объекты будут проваливаться сквозь стенки банки. В этом случае нужно увеличить все объекты раз в 10, провести симуляцию, и уменьшить их обратно в 10 раз.

После завершения симуляции, все объекты окажутся засыпаны в банку. Для более равномерного перемешивания можно варьировать расположение и углы поворота объектов над горлышком банки.

Для того, чтобы отвязаться от временной линии и сохранить положение объектов после симуляции нужно:

10. В T-панели
    1. Physics
       1. Rigid Body Tools
          1. нажать Apply Transformation