TyFlow 2.1 یکی از مهم‌ترین به‌روزرسانی‌های اخیر این سیستم شبیه‌سازی برای 3ds Max است که ویژگی جدیدی برای ساخت ریگ و شبیه‌سازی فیزیکی خودروها با استفاده از PhysX به آن اضافه می‌کند. این ویژگی به کاربران اجازه می‌دهد حرکت خودروها، سیستم تعلیق، چرخ‌ها، فرمان، ترمز، لغزش و حتی تعامل چندین وسیله نقلیه را به شکل فیزیکی و رویه ای (procedural) شبیه‌سازی کنند.

ورژن TyFlow ۲.۱ که در مستندات رسمی با عنوان tyFlow v2.100 معرفی شده، علاوه بر سیستم جدید PhysX Vehicle، شامل چندین ویژگی دیگر از جمله نمونه‌صحنه‌های جدید خودرو، پشتیبانی بهتر از Gaussian Splatting در 3ds Max ۲۰۲۷+ و بهینه‌سازی مصرف حافظه GPU در شبیه‌سازی Inferno است.

TyFlow چیست؟

tyFlow یک سیستم پیشرفته برای شبیه‌سازی ذرات و پدیده‌های فیزیکی در 3ds Max است که توسط Tyson Ibele توسعه داده می‌شود.

این ابزار در ابتدا به‌عنوان جایگزینی مدرن برای سیستم Particle Flow معرفی شد، اما به‌مرور توسعه پیدا کرد و به یک سیستم گسترده برای شبیه‌سازی پدیده‌های مختلف تبدیل شد.

از جمله قابلیت‌های tyFlow می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• شبیه‌سازی ذرات
• Rigid Body Simulation
• شبیه‌سازی پارچه و Soft Body
• شبیه‌سازی مایعات
• شبیه‌سازی دود و آتش
• تخریب و Fracturing
• شبیه‌سازی جمعیت
• شبیه‌سازی‌های مبتنی بر PhysX
• تولید و پردازش Terrain
• ابزارهای مختلف برای VFX و Motion Graphics

در نسخه‌ جدیدTyFlow ۲.۱ حتی از قابلیت‌های پیشرفته GPU و سیستم Inferno برای شبیه‌سازی سیالات و جلوه‌های حجمی استفاده می‌کند.

مشاهده ویدئوی معرفی TyFlow ۲.۱

برای مشاهده عملکرد سیستم جدید PhysX Vehicle می‌توانید ویدئوی معرفی آن را مشاهده کنید:

قابلیت جدید PhysX Vehicle در TyFlow ۲.۱ چیست؟

مهم‌ترین ویژگی نسخه جدید، مجموعه ابزارهای PhysX Vehicle است.

این سیستم مجموعه‌ای از Operatorها، Helperها و Flow Presetها را در اختیار کاربر قرار می‌دهد تا بتواند یک وسیله نقلیه را در محیط 3ds Max به‌صورت فیزیکی ریگ کرده و سپس حرکت آن را شبیه‌سازی کند.

در نتیجه، به‌جای اینکه انیماتور مجبور باشد تمام حرکت چرخ‌ها، بدنه، فرمان و سیستم تعلیق را به‌صورت دستی ایجاد کند، می‌تواند بخش زیادی از این فرآیند را به موتور فیزیک PhysX بسپارد.

این موضوع مخصوصاً برای ساخت صحنه‌های واقع‌گرایانه خودرو بسیار مهم است.

 

PhysX Vehicle چگونه کار می‌کند؟

سیستم جدید TyFlow ۲.۱ از چند بخش اصلی تشکیل شده است.

۱. شاسی خودرو

ابتدا شاسی یا بدنه اصلی خودرو مشخص می‌شود. این بخش می‌تواند به‌عنوان جسم اصلی وسیله نقلیه در سیستم فیزیکی عمل کند.

پارامترهایی مانند:

• جرم
• میرایی
• محدودیت سرعت
• گروه شبیه‌سازی
• مقیاس شبیه‌سازی

قابل کنترل هستند.

۲. چرخ‌ها

چرخ‌ها نیز به‌عنوان اجزای فیزیکی خودرو تعریف می‌شوند.

سیستم tyFlow تنظیمات مختلفی برای رفتار چرخ‌ها ارائه می‌دهد، از جمله:

• اصطکاک
• تماس با سطح
• Spin Lock
• Stickiness
• Smoothing
• گروه‌های برخورد
• رفتار لغزش چرخ

این قابلیت‌ها باعث می‌شوند حرکت خودرو فقط یک انیمیشن ساده روی مسیر نباشد و رفتار آن با سطح و نیروهای فیزیکی نیز در شبیه‌سازی لحاظ شود.

سیستم تعلیق دینامیک خودرو

یکی از بخش‌های مهم شبیه‌سازی خودرو، رفتار سیستم تعلیق است.

در یک انیمیشن معمولی ممکن است حرکت چرخ‌ها و بدنه خودرو با Keyframe یا Expression کنترل شود؛ اما در یک شبیه‌سازی فیزیکی، زمانی که خودرو روی یک سطح ناهموار حرکت می‌کند، سیستم تعلیق باید بر اساس نیروهای واردشده واکنش نشان دهد.

این مسئله برای ساخت صحنه‌هایی مانند:

• رانندگی روی جاده خاکی
• عبور خودرو از دست‌انداز
• مسابقه آفرود
• تعقیب‌وگریز
• عبور کامیون از زمین ناهموار

اهمیت زیادی دارد.

کنترل فرمان، گاز و ترمز

TyFlow برای سیستم خودرو تنظیمات مختلفی برای کنترل موتور و حرکت وسیله نقلیه ارائه می‌کند.

در بخش Engine Settings می‌توان پارامترهایی مانند:

• Torque
• Throttle
• Braking
• Steering
• Velocity Limits

را کنترل کرد.

این ساختار به انیماتور اجازه می‌دهد رفتار خودرو را به‌صورت پارامتریک کنترل کند.

بنابراین می‌توان یک خودرو را به شکلی طراحی کرد که:

گاز → افزایش سرعت → ترمز → کاهش سرعت → تغییر فرمان → تغییر مسیر

همگی به‌صورت فیزیکی در شبیه‌سازی اتفاق بیفتند.

کنترل خودرو با کیبورد یا مسیر

یکی از قابلیت‌های جالب این سیستم، امکان کنترل تعاملی خودرو است.

در حالت Interactive Control می‌توان تنظیماتی برای کنترل خودرو با کیبورد و حتی بازپخش حرکت‌های ذخیره‌شده در نظر گرفت.

این قابلیت برای ساخت پیش‌نمایش سریع انیمیشن بسیار کاربردی است.

برای مثال، کاربر می‌تواند در محیط 3ds Max یک خودرو را کنترل کند و مسیر حرکت آن را در viewport بررسی کند، بدون اینکه مجبور باشد برای هر حرکت ساده‌ای چندین Keyframe ایجاد کند.

هوش مصنوعی خودروها در TyFlow

یکی از قابلیت‌های جذاب سیستم جدید، PhysX Vehicle AI است.

این Operator می‌تواند برای خودروهای مبتنی بر PhysX کنترل‌های rule-based ایجاد کند.

برای مثال، خودرو می‌تواند:

• به سمت یک Object حرکت کند
• یک Particle مشخص را دنبال کند
• یک مسیر Spline را دنبال کند

این ویژگی برای ساخت صحنه‌های چندخودرویی بسیار مهم است.

به این ترتیب می‌توان سناریوهایی مانند یک خیابان شلوغ، مسابقه چند خودرو یا تعقیب‌وگریز را با دخالت دستی بسیار کمتر ایجاد کرد.

ساخت شبیه‌سازی چند خودرو

یکی از نقاط قوت سیستم جدید این است که PhysX Vehicle فقط برای یک خودرو طراحی نشده است.

طبق مستندات tyFlow، یک Particle Event می‌تواند نمونه‌هایی از خودروهای تعریف‌شده را ایجاد کند. این ساختار امکان ایجاد شبیه‌سازی‌هایی با تعداد زیادی وسیله نقلیه را فراهم می‌کند.

برای پروژه‌های VFX این موضوع اهمیت زیادی دارد.

تصور کنید بخواهید یک صحنه سینمایی به صورت زیر ایجاد کنید:

خیابان شهری + ده‌ها خودرو + تغییر مسیر + ترمز + تصادف + تعقیب‌وگریز

در روش‌های سنتی، مدیریت این حجم از Animation و Rigging می‌تواند بسیار زمان‌بر باشد؛ اما ساختار procedural tyFlow می‌تواند بخش قابل توجهی از این فرآیند را خودکار کند.

شبیه‌سازی کامیون، تانک و وسایل نقلیه سنگین

سیستم جدید فقط برای خودروهای سواری طراحی نشده است.

برای نسخه جدید Presetهایی برای وسایل نقلیه مختلف از جمله Cars، Trucks و Tanks ارائه شده است. در نمونه‌های منتشرشده حتی وسایل نقلیه دیگری مانند کامیون و ماشین‌آلات مکانیکی نیز نمایش داده شده‌اند.

این موضوع tyFlow را برای پروژه‌هایی مانند موارد زیر جذاب می‌کند:

• فیلم و سینما
• تبلیغات خودرو
• بازی‌های ویدیویی
• تیزرهای تبلیغاتی
• موشن گرافیک
• شبیه‌سازی صنعتی
• Visual Effects
• Architectural Visualization

شبیه‌سازی Skid و لغزش خودرو

حرکت واقعی خودرو فقط شامل حرکت رو به جلو نیست.

هنگامی که خودرو با سرعت بالا تغییر مسیر می‌دهد یا ترمز می‌کند، چرخ‌ها ممکن است دچار لغزش شوند.

سیستم جدید tyFlow امکاناتی برای Wheel Skid و کنترل رفتار لغزش ارائه می‌کند که می‌تواند برای تولید جلوه‌های واقع‌گرایانه‌تر در صحنه‌های خودرو مورد استفاده قرار گیرد.

این ویژگی برای صحنه‌های زیر بسیار کاربردی است:

• مسابقه خودرو
• دریفت
• تعقیب‌وگریز
• ترمز شدید
• رانندگی روی سطح لغزنده

فیزیک Tow و بکسل خودرو

یکی دیگر از قابلیت‌های قابل توجه سیستم جدید، پشتیبانی از سناریوهای مربوط به Tow Physics است.

این موضوع می‌تواند برای شبیه‌سازی کامیون، تریلر و وسایل نقلیه‌ای که به یکدیگر متصل هستند بسیار مفید باشد.

در چنین شرایطی، حرکت وسیله نقلیه دوم باید به حرکت وسیله نقلیه اصلی واکنش نشان دهد و نیروهای واردشده میان آنها نیز در نظر گرفته شوند.

اهمیت Simulation Scale در TyFlow

یکی از نکات مهم در شبیه‌سازی PhysX، مقیاس صحیح صحنه است.

اگر اندازه مدل خودرو با مقیاس پیش‌فرض سیستم تفاوت زیادی داشته باشد، ممکن است مشکلات زیر ایجاد شود:

• تعلیق غیرطبیعی
• حرکت شناور
• ناپایداری خودرو
• اصطکاک غیرواقعی

TyFlow ۲.۱ برای حل این مسئله تنظیمات Simulation Scale را ارائه کرده است.

حالت Automatic می‌تواند پارامترهای وابسته به مقیاس را بر اساس اندازه شاسی خودرو تنظیم کند و حالت Manual نیز امکان تعیین Scale Factor را به کاربر می‌دهد.

بنابراین قبل از شروع شبیه‌سازی‌های پیچیده، تنظیم صحیح Units و Scale در 3ds Max اهمیت زیادی دارد.

سایر قابلیت‌های TyFlow ۲.۱

PhysX Vehicle تنها تغییر مهم این نسخه نیست.

در نسخه v2.۱۰۰ قابلیت‌های دیگری نیز اضافه شده‌اند.

پشتیبانی از Gaussian Splatting

TyFlow اکنون امکان Import و Export داده‌های Gaussian Splatting را در برخی workflowهای مرتبط با 3ds Max ۲۰۲۷ و ورژن های بالاتر را فراهم می‌کند.

این ویژگی می‌تواند ارتباط tyFlow با تکنیک‌های جدید بازسازی و نمایش صحنه‌های سه‌بعدی را بیشتر کند.

کاهش مصرف VRAM در Inferno

یک حالت جدید BFECC برای Advection در Birth Inferno اضافه شده که طبق مستندات رسمی می‌تواند مصرف VRAM شبیه‌سازی را حدود ۳۰ درصد کاهش دهد.

این موضوع برای کاربران حرفه‌ای که با شبیه‌سازی‌های سنگین دود و آتش کار می‌کنند اهمیت زیادی دارد.

نسخه Patch شده TyFlow ۲.۱

پس از انتشار v2.۱۰۰، یک نسخه patched نیز در ۲ سپتامبر ۲۰۲۶ منتشر شد.

در این نسخه تعدادی مشکل مربوط به PhysX Vehicle برطرف شده است؛ از جمله مشکلی که می‌توانست هنگام تغییر PhysX Shape شاسی یا غیرفعال‌کردن آن باعث Crash شدن PhysX Vehicle AI شود.

همچنین مشکلات مربوط به کنترل خودروهای دارای چرخ‌های کاملاً فیزیکی، دنبال‌کردن Spline توسط خودروهای AI و کاهش سرعت 3ds Max در برخی صحنه‌های PhysX Vehicle اصلاح شده‌اند.

بنابراین اگر قصد استفاده از سیستم جدید خودرو را دارید، استفاده از آخرین Build منتشرشده منطقی‌تر از نصب نسخه اولیه v2.۱۰۰ است.

TyFlow ۲.۱ برای چه کسانی مناسب است؟

این قابلیت برای گروه‌های مختلفی از کاربران 3ds Max جذاب است.

هنرمندان VFX

برای ساخت صحنه‌های زیر می‌تواند workflow بسیار سریع‌تری ایجاد کند:

• شبیه سازی تصادف
• تعقیب‌وگریز
• انفجار خودرو
• واژگونی
• سقوط وسایل نقلیه
• حرکت چند خودرو

انیماتورها

به جای ساخت دستی بسیاری از حرکات خودرو، می‌توانند بخشی از Animation را به سیستم فیزیکی بسپارند.

موشن دیزاینرها

برای ساخت تبلیغات خودرو و ویدیوهای سینمایی می‌توان از رفتار فیزیکی خودروها استفاده کرد.

گیم آرتیستها

سیستم procedural و فیزیکی TyFlow ۲.۱ می‌تواند برای تولید نمونه‌های حرکتی و تست سناریوهای مختلف مفید باشد.

ویژوالیزیشن آرتیستها

برای ساخت انیمیشن‌های معماری و شهری، اضافه‌کردن خودروهای متحرک با رفتار طبیعی می‌تواند کیفیت خروجی را افزایش دهد.

TyFlow ۲.۱ در مقایسه با انیمیشن سنتی

روش سنتی برای انیمیشن خودرو معمولاً شامل موارد زیر است:

Rig → Keyframe → Wheel Rotation → Steering → Suspension → Correction

اما در workflow جدید می‌توان بخش زیادی از این فرآیند را به سیستم فیزیکی منتقل کرد:

Vehicle Rig → PhysX → Input/AI → Simulation

این تغییر به‌خصوص زمانی ارزشمند است که تعداد خودروها زیاد باشد یا محیط دارای سطوح پیچیده و ناهموار باشد.

چرا PhysX Vehicle برای TyFlow اهمیت دارد؟

افزوده‌شدن خودروها به TyFlow 2.1 را نباید صرفاً یک ابزار جدید برای Animation خودرو در نظر گرفت.

TyFlow در سال‌های اخیر از یک سیستم Particle Flow به یک پلتفرم گسترده برای Multiphysics Simulation تبدیل شده است.

اکنون این سیستم طیف وسیعی از شبیه‌سازی‌ها را در اختیار کاربران 3ds Max قرار می‌دهد؛ از ذرات و Rigid Body گرفته تا سیالات، دود، آتش، تخریب، Terrain و حالا خودروهای فیزیکی.

به همین دلیل PhysX Vehicle می‌تواند یک قدم مهم دیگر در مسیر تبدیل tyFlow به یک سیستم همه‌کاره برای شبیه‌سازی در 3ds Max باشد.

جمع‌بندی

TyFlow 2.1 یکی از به‌روزرسانی‌های مهم این ابزار برای کاربران 3ds Max محسوب می‌شود.

مهم‌ترین قابلیت جدید آن، سیستم PhysX Vehicle است که امکان ساخت و شبیه‌سازی فیزیکی خودروها را با استفاده از مجموعه‌ای از Vehicle Helperها، Operatorها و Presetها فراهم می‌کند.

از شبیه‌سازی سیستم تعلیق و چرخ‌ها گرفته تا فرمان، ترمز، شتاب، لغزش، کنترل تعاملی و AI مبتنی بر مسیر، بسیاری از بخش‌های موردنیاز برای ایجاد حرکت واقع‌گرایانه خودرو اکنون در داخل workflow tyFlow قابل مدیریت هستند.

همچنین پشتیبانی از Gaussian Splatting و بهینه‌سازی مصرف VRAM در Inferno نشان می‌دهد که توسعه tyFlow همچنان فراتر از یک سیستم ساده Particle Simulation ادامه دارد.

برای کاربران 3ds Max، VFX، Animation، Motion Graphics و شبیه‌سازی‌های فیزیکی، این نسخه می‌تواند ابزار بسیار قدرتمندی برای ساخت صحنه‌های پیچیده و واقع‌گرایانه باشد.