[Blender] Physics: Cloth 物理模擬：布料 基本篇

序言

人要衣裝，Blender裡的模型也要穿衣服。

Blender的物理模擬非常強大，但是在使用的過程中常常會出現破圖、穿模、效果不如預期的情況，很容易導致放棄學習。

常見的布料模擬畫面

physics 面板

看一下Physics面板上的選項總共有八項，感覺不是很多，但事實上每一個項目點開後都有很多參數可以調整，而本篇的主角布料模擬更是最多可調參數的一項，還好經過本人測試，可以使用布料模擬的就只有Mesh(網格)物件，瞬間學習難度下降不少。

事實上，布料模擬並不是只能用在製作衣服的動畫上，只要參數調整的好，幾乎可以模擬出所有材質，所以布料模擬非常值得研究瞭解一番。

預設材質

Cloth 參數面板

不知道有沒有人注意到套用cloth後出現的參數面板有一個小小的按鈕，點下去後會出現幾個預設的材質。

1.Cotton-棉花

2.Denim-牛仔布

3.Leather-皮革

4.Rubber-橡膠

5.Silk-絲綢

我們可以直接套用這些預設好的材質，而不用一項項參數去改，模擬測試結果如下圖，這邊只使用預設的網格物件Monkey-Suzanne跟一個平面網格當地面，皆加入Collision(碰撞)物理性質，達到目標布料物件變形的效果。

預設材質模擬效果

從圖片上可以看出來套用不同的預設材質呈現出來的質地大不相同，跟印象中的對應材質已經相去不遠，如果曾經跟我一樣是看YT影片學習Blender的話，一定會發現他們改了一堆的參數，但即使一直按暫停一步步操作，努力去聽懂對方說的英文，還是做不出跟他們一樣的效果，其中一個原因就是他們很會藏招，故意設定一些很不合理的數值，讓看的人跟著做錯，然後就會去看更多影片增加他們的點閱率。

為了讓布料看起來更滑順幫布料加了一些modifier

基本參數設定

下圖中，Cloth面板的諸多參數設定中，紅框範圍內可以視為基本的設定，各項參數說明如下。

基本參數設定面板

Quality Steps：每一幀運算的次數，影響模擬品質，數值在1~80之間，在測試過程中設定為1會發生布料直接穿過碰撞物件的現象。

Speed Multiplier：數值在1~10之間，直接影響布料掉落速度，想要快速模擬可以拉高數值。

Physical Properties(物理性質)

Vertex Mass：數值為0~？，指的是每個網格點的重量，數值愈高掉落愈快。

Air Viscosity：空氣的黏滯性，一樣會影響布料掉落的速度，也會影響變形，數值在0~10之間。

Bending Model：分為Angular(角度)跟Linear(線性)，在運算時採用的算法，選用Linear時變形會改用結構性去控制。

Stiffness(剛性)

Tension(張力)：值在0~10000之間，

Compression(壓力)：值在0~10000之間

Structural(結構性)：值在0~10000之間，只能應用Linear模式中，

Shear(剪力)：值在0~10000之間

Bending(彎曲)：值在0~10000之間

Damping(彈性)

Tension(張力)：值在0~50之間

Compression(壓力)：值在0~50之間

Structural(結構性)：值在0~50之間，只能應用Linear模式中

Shear(剪力)：值在0~50之間

Bending(彎曲)：值在0~1000之間

剛性跟彈性的值建議套用預設材質，或是另外找別人分享的參數設置，如果照抄還是得不到理想的效果，有可能是模型尺度不同。

進階參數設定

Internal Springs 與 Pressure

Internal Springs(內部彈性)

官方說明的意思是碰撞模擬過程中，點跟點的距離如果大於Max Spring Creation length就不會碰撞，預設為0則所有頂點無視距離都會模擬碰撞，實際效果需要再測試。

Pressure(壓力)

可以理解成布料內部與外部的氣體壓力差，設定為0時為平衡狀態，大於0是內部壓力大於外部壓力，布料會鼓起來，小於0是內部壓力小於外部壓力，布料會被向內壓，數值在-10000~10000間，過大或過小可能會爆掉。

Custom Volume(自訂體積)

勾選後可以開啟Target Volume參數。

Target Volume(目標體積)

數值在0~10000之間，測試時設定到10000立方體直接變成圓球飛起來。

Pressure Scale(壓力刻度)

設定環境壓力，數值為0~10000，過高會爆掉。

Fluid Density(流體密度)

假設布料內有流體時的狀況，單純模擬而非真的有物件被增加，設定為1時為水的密度，過高會爆掉。

Vetex Group(頂點組）

用頂點組控制受壓力範圍。