Tutorial: Clothilde (Teil 3: Die Simulation optimieren)

Wir haben nun eine komplette Kleidungssimulation eingerichtet und vorberechnet, so dass wir mit der Zeitleiste zügig durch die Animation navigieren können, ohne dass die Simulation neu berechnet werden muß. Aber es gibt noch Probleme zu lösen...

1. Sobald das Berechnen des Kleidungs-Speichers abgeschlossen ist, sehen wir einen kleinen Speicher-Chip auf dem Kleidungs-Tag des Tuchs, und vor "Speichermodus" einen Haken. Solange wir uns im Speichermodus befinden können wir ohne Neuberechnung schnell durch die Animation springen. Allerdings wirken sich Änderungen an den Einstellungen jetzt nicht mehr aus.

Wann immer also Einstellungen an Kollisions- oder Kleidungs-Tags geändert werden, müssen wir den Speicher leeren und neu berechnen. Es ist aber möglich, die Speicherberechnung mit ESC abzubrechen. Der bis dahin berechnete Teil der Animation bleibt im Speicher erhalten und kann verwendet werden.

2. Wenn wir im späteren Verlauf der Animation genauer hinsehen, sind immer noch grobe Überschneidungen und Selbstdurchdringungen des Stoffs zu entdecken. Bei einer solch komplexen Simulation wie fallendem und sich faltendem Stoff stößt Clothilde offenbar an ihre Grenzen.

3. Eine Möglichkeit, dem Problem entgegen zu wirken, ist die Erhöhung der Stoff-Unterteilung. Die muß direkt auf Polygonebene erfolgen. Eine Erhöhung der CNurbs- oder HyperNURBS-Unterteilung bringt uns nicht weiter, denn die Simulation berücksichtigt nur Polygone.
Zur Kontrolle stellen wir erst einmal alle NURBS-Objekte ab, so dass ein rotes X hinter ihnen zu sehen ist.

4. Jetzt unterteilen wir das Stoff-Polygonobjekt mit dem uns wohl bekannten Befehl aus dem Funktionsmenü.

5. Als nächstes nehmen wir uns die Einstellungen im Tab "Experte" des Kleidungs-Tags vor. Hier erhöhen wir das Subsampling (je höher der Wert, desto genauer die Simulation. Dafür steigt die Berechnungszeit kräftig an!).
Die Epsilon-Werte erhöhen wir in der Hoffnung, ein größerer Kollisionsraum um Punkte, Kanten und Polygone wird unsere Kollisionserkennung verbessern. Das tun sie auch, allerdings kollidiert bei höheren Werten der Stoff schon mit Objekten, bevor er sie berührt. Das führt dazu, dass der Stoff scheinbar über dem Boden schwebt. Es bleibt nur auszuprobieren, welche Werte für unsere Szene geeignet sind.

6. Nach einer erneuten Speicherberechnung (die diesmal wie bedeutend länger gedauert hat, nicht wahr?) ist das Ergebnis schon um einiges besser. Es ist jetzt eine frage der Rechenleistung bzw. der zur Verfügung stehenden Zeit. Generell kann man aber sagen, dass keine Cloth-Engine vor Selbstdurchdringung geschützt ist. Im Detail ergeben sich fast immer Probleme an kritischen Stellen.
Es ist Sache des Artists, derlei Fehler zu kaschieren oder zu vermeiden. Aus diesem Grund nehmen wir einfach eine schöne Kameraeinstellung und einen Zeitpunkt/Zeitraum in der Animation, so dass eventuelle Berechnungfehler nicht ins Gewicht fallen.

Die Simulation ist jetzt (abhängig von unserer Rechenleistung) zufriedenstellen Konfiguriert. Später werden wir uns noch schöne Materialien basteln, und ein ansprechendes Bild mit unserem Stoff rendern. Mehr dazu im nächsten Teil.

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