Diferentes Tipos de Bolas: Massa, Elasticidade e Atrito

Nem todas as bolas são iguais. Massa e a elasticidade afetam a altura com que a bola pula e a distância que irá se deslocar. E também o atrito da superfície em que a bola para. Esta lição compara os saltos de uma bola de bocha, uma de tênis e outra de golfe.

Mesmo uma bola de borracha dura não irá pular, se soltá-la em uma parte seca em uma praia arenosa. Nesta lição, presumimos que as bolas estão pulando em uma superfície uniforme e dura, como concreto suave ou piso de madeira de lei. Uma superfície irregular pode causar movimento inesperado: que é o objeto da lição seguinte.

O atrito do ar (resistência do ar ou “arraste”) também pode afetar uma bola de movimento. Normalmente, é um efeito suave. Por outro lado, mesmo uma bola altamente elástica e leve, como uma bola de golfe eventualmente perde o ímpeto e para. Então, diferente da bola de basquete que pulava indefinidamente na lição anterior, as bolas nesta lição pulam apenas por um tempo limitado e com redução de energia.

Saltos de uma bola de bocha

Começaremos com uma bola pesada, que não pula muito. As bolas de bocha pesam de 31 a 42 onças (900 a 1200 gramas): na média, um pouco mais de 2 libras (aprox. 1 quilograma).

Aqui está o gráfico de uma bola bocha jogada em um piso suave e duro de uma altura de mais de 25 pés (7,6 metros):

Como mostra o gráfico, a bola bate somente duas vezes e não tem muito impulso frontal.

Nota: Este gráfico, bem como os gráficos para as bolas de tênis e golfe, está baseado nos valores do mundo real. Ele foi criado pela gravação em vídeo do pique real da bola e, depois, é feita a rotoscópia da altura e das distâncias dianteiras.

Abra a cena inicial:

Faça o quadro-chave dos quiques e ajustar as teclas:

  1. Ative e, a seguir, no viewport Frontal, mova a bola para criar os seguintes quadros-chave:
    • Quadro 12: Até o nível de piso e para frente, umas 20 unidades.

      Não mergulhe a bola para o chão como fez com a de basquete: as bolas de bocha normalmente são de metal ou madeira, então achatar e esticar não é um problema neste exercício!

      Dica: Depois de digitar o primeiro contato com o piso, é possível clicar em (Extensões de Zoom Selecionado) para obter uma vista melhor da bola e sua trajetória.
    • Quadro 19: no ar novamente, a uma altura de aproximadamente 60 unidades e, para frente, com umas 20 unidades.
    • Quadro 26: volta ao nível do chão e para frente, por outras 20 unidades.
    • Quadro 28: no ar novamente, até uma altura de cerca de 10 unidades e para frente, em torno de 10 unidades.
    • Quadro 30: de volta ao chão e, para frente, em torno de 10 unidades.
    • Quadro 60: no nível do chão, para frente, em torno de 100 unidades. Neste ponto, a bola está só rolando, então tudo o que precisa fazer é movê-la para a direita ao longo do eixo X.
  2. Desative .

    Agora o quique está bloqueado.

    Como com o basquete, as chaves onde a bola bate no chão ainda não estão bem definidas.

  3. Clique com o botão direito do mouse na bola de bocha e escolha Editor de Curva a partir do menu quadrado.
    Dica: Se as trilhas e as curvas não aparecem ao abrir o Editor de Curva, use o recurso panorâmico na janela do controlador à esquerda, até que veja as trilhas de posição, a seguir, clique em Ctrl+ clique para realçá-los.
  4. No Editor de Curva, clique na trilha de Posição Z para realçá-la. A seguir clique e Ctrl+ clique nas três chaves onde a bola bate no chão.

    As três chaves no piso da Posição Z selecionadas

  5. Na barra de ferramentas do Editor de Curva, clique em (Definir Tangentes em Rápidas).

    Chaves de ressalto da Posição Z corrigidas

  6. Clique para ressaltar a trilha da Posição X. Na janela de curva, arraste uma caixa para selecionar todas as teclas pela curva da Posição X e, a seguir, clique em (Definir tangentes em Linear).

    Chaves de rolagem da Posição X corrigidas

    Nota: Na verdade, a bola está rolando e também saltando, mas, como (diferente do basquete), ela tem uma textura uniforme, não precisamos nos preocupar em girá-la: nas viewports, deve parecer igual.

    Trajetória da bola de bocha após ajustar as chaves

  7. Reproduzir a animação.

    As chaves criadas dão uma animação convincente de uma bola sólida e pesada.

Salve o trabalho:

Saltos de uma bola de tênis

Como esperado, uma bola de tênis salta com mais frequência que uma de bocha e se descola até mais longe, durante os saltos.

Uma bola de tênis é feita de borracha oca, revestida com Feltro. O peso de uma bola de tênis padrão é de 22 onças (624 gramas).

Nesta seção, não vamos querer que insira quadros-chave manualmente outra vez. Em vez disso, vamos demonstrar um atalho para modelar a diminuição de energia e magnitude dos ressaltos: esta é uma técnica que pode ser aplicada em um salto repetido e fora do alcance, como aquele criado para a bola de basquete nas lições anteriores.

Abra a cena inicial:

Ajuste a curva da Posição Z usando uma curva multiplicadora:

  1. Na viewport, selecione a bola de tênis, clique com o botão direito do mouse e escolha Editor de Curva a partir do menu quadrado.
    Dica: Se as trajetórias e curvas não aparecerem quando o Editor de curvas for aberto, aplique panorâmica na janela do controlador à esquerda, até visualizá-las, e então clique para realçar as trajetórias da posição.
  2. Na janela do controlador do Editor de Curva , clique na trilha da Posição Z para exibir esta curva na janela de curva.
  3. Na barra de menus do Editor de Curva, selecione Curvas Aplicar Curva Multiplicadora.

    3ds Max adiciona uma curva multiplicadora à trilha de Posição Z. Também altera a exibição da janela da curva para todas as curvas visíveis.

  4. Clique no (ícone do sinal de mais que aparece ao lado da entrada da Posição Z na janela do controlador). A seguir, clique na trilha Curva Multiplicadora para realçá-la.

    Como se pode ver, o valor padrão da curva multiplicadora está completamente plano.

  5. Ctrl+ clique na trilha da Posição Z para que possa visualizar a trilha da Posição Z e o multiplicador.
  6. Clique para ressaltar a chave à direita da curva multiplicadora.

    Esta chave está perto da chave final para a bola de tênis, mas é um pouco acima, sobreposta.

  7. Uma curva de transformação é extremamente sensível às alterações da curva multiplicadora aplicada a ela. Por isso, ajustar o multiplicador ao arrastar na janela de curva não é o melhor método: é possível obter resultados anormais. Em vez disso, digite o valor.

    Barra de ferramentas Estatísticas de Chave no canto inferior esquerdo do Editor de Curva. O primeiro campo exibe o número do quadro atual e o segundo campo é o valor da chave. Neste campo, inicialmente definido em 1.000, insira – 0,01.

    Agora a curva multiplicadora “amortece” o ressalto da bola de tênis, simulando a perda de energia conforme se desloca e bate no chão.

    Os novos valores são realistas? Comparando os resultados obtidos a partir da curva multiplicadora com o gráfico para uma bola de tênis de verdade, parece que na vida real, a bola tênis perde energia e altura do rebote, ainda mais rapidamente do que na simulação. Se o realismo é um problema, considere a possibilidade de enquadramento de cada salto, como foi feito com a bola de bocha. Mas se sua preocupação principal é criar uma impressão geral, então a curva multiplicadora é um atalho útil.

Salve o trabalho:

Comparar a bola de golfe

Nesta seção, comparamos o caminho do ressalto de uma bola de golfe com as outras duas bolas neste exemplo.

Uma bola de golfe normalmente pesa 1,62 onças (45 gramas) e é feita de borracha (ou um plástico comparável ao elástico) enrolada ao redor de um centro e, depois, colocada em uma casca de plástico. Sua elasticidade extrema significa que salta bastante: tanto é que, para animar requer mais do que o padrão de 100 quadros de uma cena do 3ds Max.

Abra a cena com todas as três bolas:

Compare as bolas e como elas pulam: