RBD 시뮬레이션

Posted: July 24, 2019

Version: Houdini 17.5

RBD 시뮬레이션이란?

Rigid Body Dynamics 의 줄임말이다.

글자 그대로 어떤 견고한 물체의 운동을 나타내는 다이나믹이다.

다음과 같은 상황들이 RBD 시뮬레이션에 포함될 수 있다.

• 접시가 땅에 떨어져 깨지는 모습

• 볼링공으로 볼링핀들을 때리는 모습

• 건물이 지진으로 붕괴되는 모습

RBD 시뮬레이션 기본구조

RBD 시뮬레이션의 기본 골격은 다음과 같다.

RBD 오브젝트가 어떤 힘을 받을 경우, RBD 솔버가 그 힘을 계산하여 오브젝트를 움직인다.

RBD 시뮬레이션 구현하기

다이나믹을 하기위해 /obj 경로에 DOP Network 노드를 하나 만든다.

만들어진 'dopnet1' 노드 안쪽 Dynamics 레벨로 들어간다.

TAB 메뉴를 이용해 RBD Object DOP, RBD Solver DOP 노드를 하나씩 만든다.

만들어진 'rbdobject1' 과 'rbdsolver1' 노드를 다음과 같이 연결한다.

Output Flag 를 맨밑에 있는 'output' 노드로 지정해준다.

씬뷰에는 다음과 같이 스피어 오브젝트가 한개 만들어진다.

이는 'rbdobject1' 노드의 SOP Path 기본값이 스피어이기 때문이다.

이 SOP Path 파라미터에는 여러분들이 원하는 어떠한 오브젝트도 올 수 있다.

현재 기본골격인 오브젝트와 솔버가 있지만, 플레이를 해도 스피어는 아무 변화가 없다.

그것은 스피어를 움직이게 만드는 외부힘이 존재하지 않기 때문이다.

그렇다면 우리가 알고있는 대표적인 외부힘인 중력을 더해보자.

TAB 메뉴를 이용해서 Gravity Force DOP 노드를 한개 만들어준다.

만들어진 ‘gravity1’ 노드를 'rbdsolver1' 과 'output' 노드 사이에 연결해 준다.

'gravity1' 노드의 Force 기본값이 (0, -9.80665, 0) 임을 확인할 수 있다.

후디니 화면 밑쪽 Playbar 에 있는 Play 버튼을 클릭해서 플레이 해본다.

이때 플레이버튼 밑에 있는 Real Time Toggle 버튼을 눌러서 리얼타임으로 플레이 한다.

플레이를 해보면 스피어가 중력으로 인하여 아래로 떨어지는 것을 볼 수 있다.

여러분들은 방금 후디니에서 최초의 다이나믹 시뮬레이션을 했다.

충돌(collision) 오브젝트 만들기

스피어가 충돌할 평면을 만들기 위해 Ground Plane DOP 을 하나 만든다.

다음과 같이 그리드 모양의 평면 오브젝트가 나타난다.

자, 그럼 어떻게 스피어(rbdobject1) 를 바닥(groundplane1) 에 충돌하게 만들 수 있을까?

Merge DOP 노드를 만든 후, 다음과 같이 연결해 준다.

우선 Merge DOP 은 Merge SOP 과 그 성격이 많이 다르다.

'merge1' 노드의 Relationship 속성때문에 인풋으로 오는 오브젝트들을 충돌관계에 넣는다.

Affector Relationship 속성은 오브젝트들의 관계에서 우선 순위를 정해준다.

기본값은 Merge DOP 의 왼쪽 인풋의 오브젝트가 오른쪽 인풋의 오브젝트에게 영향을 미치도록 되어 있다.

즉, 스피어는 바닥의 영향을 받아 충돌하지만 바닥은 스피어의 영향을 받지 않는다.

그러므로 Merge DOP 에 연결시 인풋들의 순서에 특별히 주의한다.

RBD 시뮬레이션 마무리하기

현재 스피어와 바닥 오브젝트가 원점에 겹쳐서 위치하고 있다.

‘rbdobject1’ 의 Position Y 값을 조절하여 스피어를 바닥위로 충분히 올려준다.

다시 시뮬레이션을 플레이 해보자.

스피어가 바닥에 충돌하는 모습을 확인할 수 있다.