귀여운 촌아의 작은상자

MSPhysics에는 생성한 물체 Object의 움직임을 정의하고 제어할 수 있는 조인트 Joint들이 있습니다.

아래의 조인트들은 물체의 회전과 관련된 조인트이고,

아래의 조인트들은 물체의 직선 운동과 관련된 조인트이고,

그 외의 조인트들은 고정 또는 복합적인 움직임의 조인트 입니다.

조인트의 생성은 각 조인트 아이콘을 선택한 뒤 아래와 같이 원하는 위치를 클릭하고 방향을 결정해 주면 쉽게 생성할 수 있습니다.

다른 조인트들도 생성 방법이 같으며, 스케치업의 일반적인 모델 수정과 같이 조인트를 생성한 후 방향과 위치 수정이 가능합니다.

위와 같이 생성한 조인트를 물체에 적용하여 원하는 움직임을 가지도록 적용하기 위해서는 물체와 조인트를 연결해야 합니다. 조인트와 물체의 연결은 Joint Connection Tool을 이용해야 하며 아래의 아이콘입니다.

위의 아이콘을 이용하여 조인트와 물체를 연결 또는 연결 해제할 수 있습니다.

아래와 같이 육면체 물체 Object에 고정된 힌지 Hinge 조인트를 연결하여 힌지의 중심 위치를 기준으로 회전할 수 있도록 하고 싶다면

Joint Connection Tool 아이콘을 선택한 후 연결하려는 물체(또는 조인트)를 클릭하여 선택한 후 키보드의 컨트롤키 Ctrl를 누른 채로 연결하려는 조인트(또는 물체)를 클릭합니다.

Joint Connection Tool 도구가 활성화 되었을 때는 녹색의 큰 화살표 마우스 커서로 바뀌며,

컨트롤 키를 누르고 있으면 연결을 의미하는 +기호가 생기는 것을 볼 수 있습니다.

물체와 조인트가 서로 연결되면 Joint Connection Tool로 모델을 선택했을 때 아래의 그림과 같이 선택한 모델(파란색 선택 박스)과 연결된 모델(초록색 선택 박스)이 보여지게 됩니다.

위와 같이 물체 Object와 조인트 Joint가 연결되었다면 시뮬레이션 시 물체가 조인트를 중심으로 회전할 수 있게 됩니다.

위와 같이 생성 및 물체 등과 연결한 조인트는 UI를 통해 조인트의 물리적 속성을 수정하고 설정할 수 있습니다. 아래와 같이 육각 기둥 모양의 물체 Object에 모터 Motor 조인트 Joint가 연결 Connect되어 있을 때,

MSPhysics UI 창의 Joint 탭에서 현재 선택한 조인트 Joint의 여러 속성을 볼 수 있습니다.

여기서 모터 Motor 조인트 Joint의 물리적 움직임과 관련된 속성은 아래 그림과 같은 부분으로 가속 Accel, 댐퍼 Damp, 컨트롤러 Controller 등의 설정값을 볼 수 있습니다.

이러한 물리적 속성은 조인트 Joint의 종류에 따라 다르며 이 값을 조절하여 조인트와 연결된 물체의 움직임을 조절할 수 있습니다. 이 물리 속성들은 Joint 종류에 따라 정해진 물리 공식으로 계산되어 Joint에 반영됩니다.

MSPhysics를 올바르게 설치한 후 스케치업이 이상없이 실행된다면 아래와 같은 툴바 아이콘들을 볼 수 있습니다.

각 아이콘에 대한 자세한 설명 및 사용법은 앞으로 강좌에서 필요할 때 하도록 하며, 지금은 간단한 설명만 하겠습니다.

이 아이콘 그룹은 MSPhysics의 여러 필요 설정을 할 수 있는 UI를 열거나 시뮬레이션을 실행/정지 및 시뮬레이션 초기화를 할 수 있는 아이콘입니다. MSPhysics의 여러 설정 및 물리 속성을 적용하기 위해서 UI 아이콘을 선택하여 아래와 같이 UI를 활성화하여 사용하는 것이 좋습니다.

이 아이콘 그룹은 시뮬레이션 리플레이에 관련된 아이콘으로 한 번 실행된 시뮬레이션을 일시적으로 저장하여 플레이 할 수 있는 아이콘입니다.

이 아이콘 그룹은 물체 Object에 여러 물리적 움직임을 부여할 수 있는 조인트 Joint 아이콘 입니다. 회전, 직선 운동 등등 여러 조인트들이 있으며 물체에 조인트를 연결 Connect하여 움직임 등을 제어할 수 있습니다.

MSPhsics에서 시뮬레이션을 위한 물리적 속성을 부여할 수 있는 물체를 만들기 위해서는 부피가 있는 그룹을 만들어야 합니다. 그룹 만들기는 스케치업의 기능 중 하나로 선, 면 등의 요소를 하나의 요소처럼 묶는 것으로 여러 개의 그룹 또한 하나의 그룹으로 묶을 수도 있습니다.

MSPhysics는 부피가 있는 그룹만 물체로 인식하여 물리 시뮬레이션을 할 수 있습니다. 따라서 MSPhysics에서 사용할 모델은 모두 그룹으로 되어 있어야 합니다.

아래와 같이 직사각형 상자를 만든 후 그룹 만들기 Make Group로 그룹으로 만들어서 물체 Object로 만듭니다.

그룹이 되어 물체 Object로 인식이 되면 UI에서 여러 속성 Property을 적용할 수 있게 됩니다.

MSPhysics는 지면이 없기 때문에 위와 같은 넓은 상자 또는 Sandbox를 이용하여 지면을 만든 후에 UI 창에서 Collision Shape의 Static Mesh를 선택하여 지면으로 설정합니다.

그 후 지면으로 만든 물체 위에 다른 물체를 만들어 각각을 그룹으로 만든 뒤 시뮬레이션 Toggle Play 아이콘을 선택하여 시뮬레이션을 실행합니다. (지면 역할을 하는 물체가 없으면 아래 방향, –z 축 방향으로 계속 떨어지게 됩니다.)

시뮬레이션 실행 중에는 물체를 클릭하여 움직일 수 있고, 쉬프트 Shift 키를 누른 채로 클릭하면 윗 방향(+z 축 방향)으로 움직일 수 있습니다. (정확히는 클릭한 부분에 물리적 힘을 가하는 것입니다.)

앞선 물체 Object는 단순한 형태인 직사각형, 원통형, 원뿔형, 구형 등등의 형태만 적용해 보았습니다. 복잡한 형태의 물체를 만드는 방법은 두 가지 정도가 있으며, 복잡한 형태의 물체란 위의 단순한 형태의 물체가 결합되어 있거나 여러 형태의 물체가 단순히 묶여 있는 상태를 의미합니다.

복잡한 형태의 물체는 SketchyPhysics와 달리 스케치업으로 원하는 형태의 모델을 그려준 후 그룹 Group으로 만들어 주면 쉽게 복잡한 모양의 물체를 만들 수 있습니다. 또는 이미 그룹인 여러 물체들을 그룹으로 만들어 주어도 하나의 물체 Object로 인식합니다. 단, 그룹 안의 선, 면은 물체로 인식하지 않고 시뮬레이션 실행 시 보이지 않거나 충돌 등의 물리적 효과를 받지 않습니다.

여러 번 중첩된 그룹(그룹 안의 그룹) 또한 MSPhysics에서 각각을 물체로 제대로 인식하여 충돌과 간섭을 받지만 하나의 그룹으로 묶여 있으므로 한 개의 물체처럼 물리적 효과를 받아 움직이게 됩니다. 좀 더 자세한 강좌는 이후에 추가하도록 하겠습니다.

MSPhysics에서 물체 Object로 인식하도록 하기 위해서는 생성한 모델을 그룹 Group으로 만들어야 합니다. 따라서 그룹이 아닌 3차원 모델, 선, 면 또는 그룹화한 선, 면(부피가 없는)은 시뮬레이션 실행 시 모델은 보이지만 어떠한 물리적 속성도 받지 않고, 제어나 충돌을 하지 않게 됩니다.