Nesse tutorial veremos uma indrodução ao Dynamics do 3ds max, com este sistema você pode criar simulações de colisões e forças físicas agindo sobre os objetos, como gravidade, vento, densidade do ar, densidade do material, volume, coeficiente de atrito e de inércia, entre outros. Para testar este sistema eu criei uma cena simples, como mostra a imagem ao lado.

Construa também uma cena simples igual a minha. Usei um cilindro como piso, fiz duas rampas inclinadas com Box e coloquei uma esfera no topo da rampa mais alta. Por fim, adicionei uma luz Spot e uma camera na cena. Para evitar erros no cálculo do Dynamics, você deve aumentar a resolução dos objetos, como mostra a imagem ao lado. Quando a malha tem vértices mais próximos, fica mais difícil dos objetos se interpenetrarem. Você pode ler sobre os parâmetros e utilidades das primitivas nos tutoriais Standard Primitives e Extended Primitives, aqui no site www.tresd1.com.br.

Após montar a cena, vá no menu Creat e clique no ícone Space Warps, como mostram as imagens ao lado, em seguida, clique no botão Gravity.
Clique na Viewport Top e arraste para formar o ícone do Gravity, não se preocupe com o tamanho e nem com o local onde irá criá-lo, pois tanto faz, ele não aparece no render, é apenas a indicação de uma força aplicada na cena.
Até o Max 3, o Gravity ficava no item Particles & Dynamics, como mostra a segunda imagem ao lado. Nessa versão houve uma divisão dos recursos no Space Warps, ficando apenas alguns comandos no Particles & Dynamics. Até o max 2.5, os recursos de Deflectors também ficavam no Particles & Dynamics, como mostra a última imagem ao lado.

Foi no 3ds max 4 que surgiu o item Forces na lista do Space Warps, contendo os recursos do Particles & Dinamics, inclusive os que estavam neste menu até o Max 2, exceto os defletores, que ganharam um item próprio na lista. Você pode ler mais sobre os detalhes da interface do 3ds max nos tutoriais sobre este assunto aqui na seção Tutoriais do site www.tresd1.com.br.

Feito isso, vá no menu Utilities, o último do painel lateral, e escolha Dynamics, como mostra a imagem ao lado. Nas versões mais recentes do 3ds max o Dynamics não está nos botões, a não ser que você tenha colocado, mas ainda pode acessá-lo pelo botão More, na parte superior do painel, ele abre a lista com as demais utilidades do 3ds max.

Quando seleciona o Dynamics, seus menus aparecem na parte inferior do painel Utilities. Clique no botão New, para criar uma nova simulação na cena, você pode criar quantas simulações quiser, envolvendo objetos diferentes em cada uma sem interferir nas simulações anteriores. Depois que você criar uma nova simulação, os botões Edit Object List e Edit Object ficam disponíveis logo abaixo.

Clique no botão Edit Object List, abrirá uma janela com dois quadros, como mostra a imagem ao lado. Nessa janela você vai adicionar os objetos que participam da simulação. No exemplo deste tutorial, vamos usar todos os objetos, então, selecione-os no quadro da esquerda e clique na setinha apontando para a direita, no meio dos dois quadros. Todos os objetos passam para o quadro da direita, indicando que eles fazem parte da simulação. Clique em OK para confirmar.

Agora, clique no botão Edit Objects que está no menu do Dynamics, assim, abre a janela onde você vai editar as propriedades físicas dos objetos.

No canto superior esquerdo dessa janela tem uma lista, como mostra a primeira imagem ao lado, nela estão os objetos que adicionamos na simulação. Selecione uma das rampas para editar suas propriedades, habilite a opção This Object is Unyielding, ela define que o objeto é imóvel. Até o Max 2.5 essa opção se chamava This Object is Immovable.

No centro da janela tem a opção Override Material Bounce, como mostra a primeira imagem ao lado, selecione-a e coloque o valor 0 no campo acima. O Bounce define a elasticidade do objeto, quanto maior este valor, mais a bolinha pula. Acima, em Collision Test, escolha a opção Mesh, como mostra a segunda imagem ao lado, ela indica para o Dynamics usar a malha do objeto no cálculo, por isso que aumentamos a resolução dos objetos no início do tutorial.

Clique no botão Assign Object Collisions, como mostra a primeira imagem ao lado, abrirá uma janela igual a do Edit Object List, como mostra a segunda imagem ao lado. Os objetos que estão no quadro do lado esquerdo, não participam de colisões com essa rampa. Você precisa passar os objetos que colidem com essa rampa para o quadro da direita, no caso, a esfera. Selecione-a no quadro da esquerda e clique na setinha indicando o lado direito, no meio dos dois quadros. Clique em Ok para confirmar e volte na janela Edit Object.

Agora, selecione a outra rampa na lista e faça as mesmas configurações explicadas neste bloco e no anterior. Depois, faça o mesmo para o piso, pois ele tem as mesmas propriedades nessa simulação.

Habilitamos a opção Override Material Bounce em todos os objetos, para definir o valor do Bounce no Edit Object. Todos os materiais no Material Editor têm o menu Dynamics Properties, como mostra a imagem ao lado, nestes parâmetros você pode definir as propriedades físicas diretamente no material. Se preferir, pode ajustar essas propriedades neste menu e não habilitar a opção Override Material Bounce no Dynamics. Tanto neste menu como na janela Edit Object, você encontra os parâmetros de Static e Sliding Friction, eles definem o atrito quando o objeto está parado e quanto está em movimento, respectivamente.

Só falta configurar as propriedades da esfera. Ela depende de mais cuidado, porque é um objeto que se move. Selecione-a na lista da janela Edit Object, mantenha a opção Use Initial State em vez de mudar para This Object is Unyielding, como fizemos com as rampas e o piso, porque a esfera irá se mover na simulação. Habilite o Override Material Bounce e coloque 1 no campo acima, como mostra a primeira imagem ao lado, pois queremos que a bola pule quando colidir com os objetos.

Mude para a opção Every Frame no grupo Recalculate Properties, como mostra a segunda imagem ao lado. Essa opção faz o Max calcular as propriedades do objeto em cada quadro da animação e deve ser usada nos objetos que se movem. Escolha a opção Sphere no grupo Collision Test, como mostra a segunda imagem ao lado, isso vai agilizar um pouco o tempo de cálculo da simulação. O parâmetro Density define a densidade do objeto, logo abaixo aparece o valor da massa, você pode alterar a massa manualmente habilitando o Override Automatic Mass. O mesmo vale para o Volume.

Mude para a opção Vertices no grupo Calculate Properties Using, como mostra a última imagem ao lado, assim, o Max vai usar a malha do objeto para calcular as propriedades da esfera em cada quadro da animação, por este motivo que aumentamos a resolução dos objeto no início do tutorial, isso é muito importante, porque evita muitos problemas de interpenetração dos objetos.

Ainda na janela Edit Object da esfera, clique no botão Assign Object Collisions, como mostra a primeira imagem ao lado, abrirá a janela com os dois quadros, igual aconteceu com as rampas e o piso, como mostra a segunda imagem ao lado. Transfira todos os objetos para o quadro do lado direito, selecionando-os e clicando na setinha, assim, definimos que a esfera pode colidir com qualquer um dos objetos da simulação. Clique em OK para confirmar e voltar para janela Edit Object.

Agora, clique no botão Assign Object Effects, como mostra a primeira imagem ao lado. Abrirá uma janela igual a do Assign Object Collisions, como mostra a segunda imagem ao lado. Ela serve para definir as forças que vão atuar sobre o objeto. No início do tutorial você criou um Gravity na cena, ele aparece no quadro da esquerda, mova-o para o quadro da direita clicando na setinha, como fizemos anteriormente. Agora, a esfera vai sofrer a influência da gravidade.

Terminamos as configurações das propriedades dos objetos, clique em OK na janela Edit Object, para voltar ao menu Utilities com os parâmetros do Dynamics.

Encontre o menu Timing & Simulation no painel do Dynamics, como mostra a imagem ao lado. Em Start Time e End Time você define o início e o final da simulação, respectivamente. Normalmente é usado a quantidade de frames da sua animação em End Time e 0 em Start Time. O valor de Calc Intervals Per Frame é muito importante, ele define quantos sub-frames o Max vai calcular a cada Frame, ou seja, ele indica em quantas partes o frame será dividido para calcular, isso aumenta muito a precisão do cálculo e resolve problemas de interpenetração dos objetos, mas aumenta bastante o tempo de cálculo, voce deve aumentar aos poucos. O Keys Every N Frames define de quantos em quantos quadros o Dynamics pode criar um Key Frame, deve manter sempre 1. O Time Scale define a escala do tempo e normalmente não é modificada, é mais adequado aumentar o número de quadros por segundo se deseja fazer um Slow Motion. O Grupo Simulation Controls tem duas opções, para indicar que o Max deve usar os valores de limitações e Damping dos Bones nos cálculos da simulação, é muito útil para simulações de máquinas. O Density do Air Resistence define a resistência do ar em porcentagem.

Encontre o botão Solve, como mostra a primeira imagem ao lado, ele fica logo acima do menu Timing & Simulation. Habilite a opção Update Display w/ Solve, para o Max atualizar as Viewports durante a simulação, assim, você pode ver se tudo está saindo como o esperado. Depois, é só clicar no botão Solve para o Max começar a calcular a simulação, aparece uma barra mostrando a evolução do cálculo na parte inferior da tela, você pode cancelar a simulação a qualquer momento teclando ESC ou clicando no botão Cancel, como mostra a segunda imagem ao lado. Se você usar um Plane no piso, o Max informará que pode ter resultados indesejados quando clicar no Solve, porque o Plane não tem volume, use sempre objetos com volume.

Se a esfera atravessar a rampa, verifique se a malha dela não está entrando na malha da rampa antes da simulação. Se estiver com uma certa distância, então, aumente o valor de Calc Intervals Per Frame, isso eleva bastante o tempo de cálculo, portanto, aumente aos poucos, mas ele resolve o problema.

Com a simulação calculada corretamente, a efera rola pela rampa, bate na outra rampa e rola até o piso, como mostra a animação ao lado. Você pode ler mais sobre o Dynamics no tutorial MetaParticles e Dynaflects, aqui na seção Tutoriais do site www.tresd1.com.br, neste tutorial você verá como usar partículas nos cálculos de dinâmica.