PROCEDURELE ZEILBOOT

STEVEN ENGELS

Published
april 7, 2020

Steven maakte verschillende zeilboten in Houdini. Deze zijn volledig parametrisch opgebouwd. Maar wat houdt parametrisch modelleren in? We hopen in dit artikel jullie interesse op te wekken.

 

Parametrisch modelleren

Bij een parametrisch 3D model bepalen een aantal in te stellen parameters de uiteindelijke vorm van het model. Dit zorgt ervoor dat we niet telkens het modelleerproces manueel moeten herhalen om een variatie op een model te verkrijgen. Het gehele modelleerproces wordt opgebouwd aan de hand van een aantal logisch opgebouwde regels die automatisch uitgevoerd kunnen worden. Wanneer een parameter waarde verandert kan zo het model automatisch gegenereerd worden.

In de video hieronder kun je zien hoe een schip via de gedefinieerde parameters wordt gecreëerd. Zoals te zien kunnen heel wat zaken worden ingesteld aan de hand van de parameters. Zo kan de vorm van de romp worden bepaald, de positie en opbouw van het dek, de plaatsing van de masten, de plaatsing van de verschillende types zeilen, etc…

Hieronder gaan we dieper in op enkele stappen in het modelleerproces.

Opbouw vrije zeilen of stagzeilen

Elk stagzeil vormt een driehoek tussen 3 aanhechtingspunten. Deze punten bevinden zich op de masten of de rand van het schip.

Het eerste punt is bijvoorbeeld een positie op de voorste mast, het tweede punt is een positie op de tweede mast en het derde punt is een positie op de rand van het dek.

Doordat de masten zijn opgebouwd uit lijnen die vertrekken op het schip en een bepaalde lengte naar boven gericht zijn, is het eenvoudig om hieruit de punten van het zeil te bepalen. Voor een punt op de mast nemen we de startpositie van de mast. Hierbij tellen we de vector van het startpunt van de mast naar het toppunt van de mast vermenigvuldigd met een waarde tussen 0 en 1 bij op. De waarde tussen 0 en 1 is dan de parameter die aangepast kan worden en bepaalt wat de positie van het aanhechtingspunt op de mast is. Dit soort logica is dus eigenlijk een klein stukje meetkunde dat helpt om het object logisch op te bouwen. En waarbij gebruikt wordt gemaakt van data die we kennen door het opbouwen van de masten op een logische manier.

Het punt op het dek vinden is iets complexer maar is in principe ook maar het punt vinden op een gebogen lijn in plaats van een rechte lijn.

Doordat het zo is opgebouwd past het zeil zich ook aan wanneer bijvoorbeeld de lengte of positie van een van de masten wordt aangepast.

Logische opbouw masten 2
Parameter curve
opbouw planekn

Opbouw romp

Hiervoor zijn er 3 of meer lijnen die verbonden worden om een gebogen vorm te verkrijgen. De  lijnen lopen recht naar boven vanuit de kiel. Met een in te stellen functie krijgt elke lijn een bepaalde curve naar buiten toe die de vorm van de romp op die positie bepaalt. 

 

 

 

Door de glooiende verbinding te maken tussen deze basislijnen wordt een aaneengesloten mesh verkregen die de basisvorm van de romp vormt. Het handige aan deze aanpak is dat de hele vorm zich aanpast wanneer we een van de lijnen aanpassen. Bijvoorbeeld bij het langer maken van een lijn of het bijstellen van een curve.

 

 

 

 

 

 

 Opbouw planken

Om de planken van de romp te maken wordt gestart van de mesh van de romp die uit rijen en kolommen van polygonen bestaat. We kunnen dan over elke rij itereren en deze afzonderen. Dan worden de onderste punten van de polygonen naargelang de waarde van een parameter naar buiten en onder verplaatst. Daarna krijgt elke plank ook een dikte. Wanneer dan alle planken samengevoegd worden krijgt het schip een romp met overlappende planken.

 

 

Tot slot, hieronder enkele variaties die met deze tool werden gecreëerd: