Modulul de dinamica implementat în 3D Studio Max este utilizat pentru producerea de animatii care simuleaza procesele fizice din lumea reala. Acest modul are la baza teoria dinamicii corpurilor rigide, miscarea realista a unui obiect putand fi obtinuta pe baza proprietatilor fizice ale sale si a fortelor care îl influenteaza. Dupa cum se stie, în dinamica corpurilor rigide, pozitia si rotatia unui obiect se calculeaza pe baza fortelor care actioneaza asupra sa, fara ca acesta sa se deformeze (rigid).

          In portul de vedere Top se creeaza un paralelipiped ([Create] -> [Geometry] -> [Standard Primitives] -> [Box]), avand urmatorii parametri: Length=204, Width=350 si Height=3. Acest paralelipiped va fi suportul pe care se pozitioneaza cele doua bile care intra în coliziune.

          In portul de vedere Top se creeaza o sfera cu raza Radius=17 si Segments=32. Din meniul Edit -> Clone se obtine o a doua sfera identica cu prima. Cele doua sfere se pozitioneaza deasupra paralelipipedului, la oarecare distanta una de alta, ca în Figura 1:

Fig. 1 Pozitionarea obiectelor în scena

 

          Din panoul de comenzi [Create] -> [Space Warps] -> [Forces] -> [Gravity] se adauga în scena o deformare spatiala de tip gravitatie, utilizata la deplasarea primei sfere, spre ciocnirea cu cea de-a doua. Gravitatia se pozitioneaza în scena deasupra paralelipipedului, la distanta mica de a doua sfera, cu sensul orientat de la stanga spre dreapta (fig.2):

Fig. 2 Pozitionarea deformarii spatiale gravitatie

 

          Din panoul de comenzi [Utilities] -> [Dynamics], în zona Dynamics, se creeaza (butonul [New]) o noua simulare, cu numele Dynamics00. Mai jos, în zona Objects in Simulation, se apasa butonul [Edit Object List] si este afisat meniul din Figura 3. In panoul din stanga se selecteaza cele doua sfere si se adauga în panoul din dreapta (fig.3):

Fig. 3 Includerea celor doua sfere în simulare

 

          Tot în zona Objects in Simulation, se apasa butonul [Edit Object] si este afisat meniul din Figura 4. Se alege prima sfera (Sphere01), din zona Assign Effects/Collisions, apasand butonul [Assign Object Effects], i se adauga gravitatia (în panoul din dreapta), iar apasand butonul [Assign Object Collisions] i se adauga sfera a doua (Sphere02), ca obiect cu care intra în coliziune.

In zona Collision Test se bifeaza optiunea Sphere, iar în zona Material Editor Physical Properties se stabilesc parametrii: Bounce=0,3, Static Friction=0,1 si Sliding Friction=0,1.

Parametrul Bounce precizeaza cat de mult va ricosa obiectul în urma ciocnirii, parametrul Static Friction stabileste cat de greu este deplasat un obiect stationar, iar parametrul Sliding Friction precizeaza cat de greu este mentinut un obiect în miscare. Valorile parametrilor Bounce, Static Friction si Sliding Friction pot fi stabilite atat în meniul de comenzi Edit Object (cazul de fata), cat si prin editorul de materiale, în sectiunea Dynamics Properties.

Fig. 4 Atribuirea efectelor pentru ambele sfere

 

          Celei de-a doua sfere i se modifica doar valoarea Bounce=0,1, fara a-i adauga efecte sau coliziuni.

In panoul de comenzi [Utilities] -> [Dynamics], zona Timing & Simulation se stabilesc valorile: Start Time=0, End Time=25 si Time Scale=0,1 (fig.5):

Fig. 5 Stabilirea timpului de animatie a coliziunii

 

          Urmatorul pas este legarea celor doua sfere de deformarea spatiala, gravitatia. Se selecteaza sferele, se apasa butonul [Select and Link], aflat pe bara cu instrumentele de lucru (fig.6) si se leaga de gravitatie.

Fig. 6 Instrumentele de selectie Select and Link si Select and Unlink

 

Pentru a lega sferele de deformarea spatiala (gravitatie), se apasa butonul [Select and Link]. Apoi, în momentul în care se indica sferele selectate, cursorul va lua forma Make Link. Se executa click pe sfere si, tinand butonul mouse-ului apasat, se deplaseaza cursorul pana la gravitatie. Cele trei obiecte (doua sfere si gravitatia) vor fi unite cu o linie, iar cursorul ia forma Accept Link.

In panoul de comenzi [Utilities] -> [Dynamics], zona Dynamics, sectiunea Solve, se apasa butonul [Solve] pentru ca programul sa efectueze toate calculele simularii (fig.7). Timpul de calcul este destul de mare, în functie de complexitatea obiectelor incluse în simulare.

Fig. 7 Butonul Solve, important pentru calculul simularii

 

          Dupa ce s-a încheiat procesul de calcul al traiectoriei sferelor înainte si dupa coliziune (simularea), 3D Studio Max genereaza automat traiectoriile si cadrele cheie de miscare ale acestora (fig.8):

Fig.8 Traiectoriile si cadrele cheie de miscare ale sferelor

 

          In Figurile 9 si 10 sunt prezentate doua imagini succesive din animatie:

Fig. 9 Pozitia sferelor în momentul ciocnirii

 

Fig.10 Pozitia sferelor dupa ciocnire

 

          Renderizand animatia se observa ca sferele, în urma ciocnirii, capata si o miscare de rotatie, exact ca în realitate, modulul de dinamica implementat în 3D Studio Max fiind foarte performant.