Physiksimulationen,
Als Video Gerendert

Ein Restitutionskoeffizient größer als 1.0 ist nicht physikalisch. Er bedeutet, dass eine Kollision mehr kinetische Energie zurückgibt, als sie erhalten hat, was kein reales Material tut. Die Einstellung erlaubt es dennoch, und der Grund verdient es, klar ausgesprochen zu werden: Ein physikalisch korrekter Lauf ist meist ein langweiliger.

Bei einer Restitution unter 1.0 kommt jede Simulation irgendwann zur Ruhe. Bei jedem Kontakt verlässt Energie das System und die Körper kommen zum Stillstand. Das ist korrekt, doch genau so sieht ein Clip aus, der Zuschauer verliert, denn der interessanteste Teil passiert früh und der Rest ist Abklingen.

Die Restitution knapp über 1.0 einzustellen kehrt diese Kurve um. Der Durchlauf gewinnt an Energie, die Kollisionen werden schneller, und der interessante Teil ist das Ende statt des Anfangs. Wenn Sie physikalische Genauigkeit benötigen, halten Sie den Wert unter 1.0 und verwenden Sie stattdessen die Regler für den Geschwindigkeitsaufbau, die den Durchlauf zuspitzen, ohne das Kollisionsmodell zu brechen.

Die zeitdiskrete Physik schreitet in Schritten voran. Zwischen zwei Schritten bewegt sich ein Körper geradlinig, und wenn diese Linie länger ist als die Dicke der Oberfläche, die er hätte treffen sollen, wird die Kollision einfach übersehen. Der Körper geht durch eine feste Wand hindurch. Das ist Tunneling, und es ist die häufigste Art, wie ein Simulationslauf sichtbar bricht.

Genau dafür gibt es die Einstellung „Maximales Geschwindigkeitslimit“. Die Geschwindigkeit so zu begrenzen, dass sich kein Körper pro Schritt weiter bewegt, als der dünnste Collider dick ist, macht Tunneling unmöglich statt nur unwahrscheinlich. Es lohnt sich, dies auch dann einzustellen, wenn ein Durchlauf stabil wirkt, denn der Fehler zeigt sich erst, wenn sich die Geschwindigkeit eine Weile aufgebaut hat, was meist erst weit in einer Aufnahme passiert, die du für fertig gehalten hast.

Die zugehörige Einstellung ist Mindestballgröße. Kleine schnelle Körper tunneln leichter als große schnelle, einfach weil sie eine Wand in weniger Schritten durchqueren, die Untergrenze des Radius anzuheben ist also ein zweiter Hebel für dasselbe Problem.

Der Solver läuft in einem Web Worker, getrennt vom Thread, der die Oberfläche zeichnet. Deshalb hakt das Anpassen eines Reglers während eines schweren Durchlaufs nicht, und deshalb bleiben Szenen mit mehreren tausend Körpern nutzbar, statt die Seite in eine Diashow zu verwandeln.

Beim Aufnehmen kommt ein zweiter Aspekt hinzu. Die Aufnahme in 4K und 60fps bei gleichzeitiger Simulation tausender Körper ist für jede Maschine anspruchsvoll, daher können größere Exporte stattdessen an das Cloud-Rendering übergeben werden. Der Durchlauf wird aus seiner Konfiguration auf einem entfernten Rechner reproduziert, und die fertige Datei kommt zurück, wodurch deine Hardware frei bleibt.