II. Поэтапное создание симуляции в UE5.

Unreal Engine использует Chaos Cloth solver — низкоуровневый солвер для ткани, отвечающий за симуляцию частиц, которые управляют тканью [8]. Данный солвер одежды позволяет легко и обширно вносить изменения в симуляцию, так как пользователь обладает более быстрым доступом к параметрам, по сравнению с другими солверами (при сравнении с тем же Houdini, например).

Данный алгоритм дает возможность создать объект один раз, а затем редактировать его прямо внутри программы. Такой подход существенно ускоряет создание и тестирование содержимого проекта, а также позволяет избежать лишних перемещений между местом создания объектов и местом их применения, так как пользователь отслеживает изменения в симуляции в режиме реального времени и в том виде, в котором они будут отображаться уже на рендере.

В данном исследовании применяется версия Unreal Engine 5.4.2, и алгоритм проведенной работы работает также для более поздних версий программы.

В первую очередь создаем риг для тела героини в Mixamo и там же подбираем несколько анимаций для того, чтобы можно было протестировать симуляцию во время разных движений.

Платье поделено на группы с помощью сетапа из Houdini FX: группы созданы отдельно для юбки — наиболее активной части, для верха с рукавами, а также для пояса. Это обеспечит дополнительное удобство при прорисовке карты весов на будущих этапах.

Также сетка платья оптимизирована благодаря ноде Remesh и сглажена нодой Smooth во избежание вылетов программы UE. Важно следить за тем, чтобы подол платья не был слишком узким, его должно хватать хотя бы на длину одного шага, иначе возрастает риск нежелательных пересечений с анимированным телом.

Важным нюансом является строгое соблюдение размеров объектов при импорте (геометрия тела и одежды должны соответствовать друг другу).

Готовую геометрию импортируем, перетащив файлы в Content Browser, либо кнопкой Import из списка, появляющегося при нажатии ПКМ в окне Content Browser. Анимацию импортируем аналогично.

Подключаем необходимые плагины Chaos Cloth и Chaos Solver, необходимые для работы системы. После проставления всех галочек, необходимо перезапустить программу.

На основе импортированной геометрии одежды создается ассет, который является контейнером для физических свойств будущей ткани.

Изначально в Dataflow открывается готовый сетап, но он не будет использован, поэтому все ноды нужно удалить, чтобы можно было собрать свой собственный сетап.

В первую очередь, необходимо импортировать модель одежды в Dataflow. Для этого применяется нода Static Mesh Import из категории Cloth. В Node Datails в качестве Static Mesh выбираем необходимый элемент одежды.

На следующем шаге осуществляется перенос карты весов со скина персонажа при помощи ноды Transfer Skin Weights, — благодаря этому возможен также и перенос анимации с персонажа на платье и более гибкая настройка симуляции на последующих этапах.

Если говорить о платье как о швейном изделии, то технически оно состоит из наиболее активной в плане симуляции части — юбки, плотно облегающей талию и соединяющейся с другим изделием — рубашкой с длинными рукавами.

Для того, чтобы выделить участки платья для их дальнейшей симуляции, используем кнопку Add Weight Map в верхнем левом углу.

Теперь есть возможность выделить те части, где симуляция необходима, а также избежать нежелательной симуляции там, где предполагается более четкое следование анимации.

В окне настройки кисти очень важно дать название маске MaxDistance в разделе Update Node, чтобы участки симулировались корректно. Когда маска готова, применяем ее кнопкой Accept в нижней части окна прорисовки весов.

Важнейшая нода для настройки симуляции SimulationDefaultConfig содержит все параметры для воссоздания физических свойств ткани.

Прорисованная карта весов подсоединяется ко входу Max Distance Weight Map ноды SimulationMaxDistanceConfig.