布料系统的参数

Downloadable fabrics是Houdini官方出的，关于Vellum不同材质布料的模拟效果。

其中包括：

• Jersey：运动衫
• RainCoat：雨衣
• tulle with embroidery：绣花薄纱
• Jeans：牛仔裤
• Velvet：天鹅绒
• Silk：丝绸
• Wool：羊毛
• Leather：皮革

我很感兴趣各种布料材质是如何达到的，然而其工程文件中各个布料材质里的Vellum Constraints节点的参数很多（我对其做了翻译），难以比较。因此我用Python输出了各个节点相对于默认布料节点的参数差异，然后又经过一些调整之后内容如下：

-	默认	运动衫	雨衣	绣花薄纱	牛仔裤	天鹅绒	丝绸	羊毛	皮革
-----Geometry-----
Density（密度）	0.1	0.04	0.25	0.04	0.4	0.02	0.04	0.04	0.4
Thickness（厚度）	Calculate Uniform	Calculate Varying	Calculate Varying	Calculate Varying	-	Calculate Varying	Calculate Varying	Calculate Varying	-
Edge Length Scale（边长缩放）	0.25	-	-	-	-	-	0.2	-	-
-----Drag（拖拽）-----
Normal Drag（法向拖拽）	10.0	40.0	-	80.0	-	40.0	80.0	80.0	-
Tangent Drag（切向拖拽）	0.1	0.4	1.0	0.4	5.0	40.0	0.8	0.4	2.0
-----Stretch（拉伸）-----
Stiffness（刚度）	1.e+10	-	-	-	1.e+18	-	-	-	1.e+18
Damping Ratio（阻尼比）	0.001	-	-	-	0.0001	-	-	-	0.0001
-----Bend（弯曲）-----
Stiffness（刚度）	1.e-7	1.5e-6	1.0	1.0	1.e+4	2.e-4	1.e-4	-	2.e+3
刚度缩放模式	No Scaling	-	-	Scale by Attribute	-	-	-	-	-
Damping Ratio（阻尼比）	0.01	-	0.0075	-	-	-	0.1	-	-
Rest Angle Scale（静止时角度缩放）	1.0	-	2.0	2.0	-	-	-	-	-
启用“刚度衰减”	0	-	1	-	-	-	-	-	-
Stiffness Dropoff（刚度衰减）	0.0	85.0	48.0	85.0	55.0	85.0	70.0	85.0	55.0
刚度衰减方向	Increasing	Decreasing	Decreasing	Decreasing	-	Decreasing	Decreasing	Decreasing	-
启用“刚度衰减最小值”	0	-	1	-	1	-	-	-	-
Min Stiffness（刚度衰减最小值）	0.0	-	5e-06	-	0.0001	-	-	-	-
-----Bend.Plasticity-----
Enable Plasticity（启用可塑性）	0	1	1	-	1	1	-	1	1
Threshold（阙值）	10.0	0.1	15.0	-	35.0	1.0	-	0.005	3.0
Rate（速率）	1.0	0.25	0.3	-	5.0	2.0	-	-	6.0
Hardening（硬化）	1.0	0.3	-	-	5.0	2.0	-	-	0.5

我选择了一些参数实验其在不同值下的效果。

1. Bend-Stiffness（弯曲的刚度）

Bend（弯曲）是指保持面之间角度的约束。越低则越容易变形，比如丝绸；越高则越不容易变形，比如雨衣。

我的实验场景是：让一个布料片随着重力落在一个球上（球的面数较低因而能看到棱角）。结果如下：

Stiffness = 1.e-10

Stiffness = 1.e-4

Stiffness = 1.e+10

2. Stretch-Stiffness（拉伸的刚度）

Stretch（拉伸）指的是保持边的距离的约束。越低则越容易拉伸。

我的实验场景是，让一个球（也是一个Vellum布料）落在不同拉伸刚度的布面上，而布面的四边被固定。

Stiffness = 1.e+2

Stiffness = 1.e+10

3. Density（密度）

决定了重量。

还是上一个实验场景。不同的是这次将改变球的密度。

球的密度 = 10

球的密度 = 100

球的密度 = 1000

4. Bend-Plasticity（弯曲的可塑性）

Plasticity（可塑性）指的是到达一个新的稳定状态，比如衣服折叠后会出现折痕。

为了实验这个现象，我构建了一个“装置”来对布料进行折叠。
如下，布料将放在这个装置上：

在不启用可塑性的情况下，可以看到布料会最终恢复原状：

在启用可塑性的情况下，可以看到布料产生了一些折痕：

可塑性还有一些参数可以调整，如 Hardening（硬化）。
上图的 Hardening = 1
下图的 Hardening = 3

5. Drag（拖拽）

Drag（拖拽）是对“法向”与“切向”上的力的缩放系数。

例如，在相同风力（0,0,5）的情况下：

法向拖拽 = 20 ; 切向拖拽 = 0.1

法向拖拽 = 1 ; 切向拖拽 = 0.01