LOCO A VAPORE [TUTORIAL AVANZATO]

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LOCO A VAPORE [TUTORIAL AVANZATO]
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LOCO A VAPORE [TUTORIAL AVANZATO]

da timetable57 » 8 feb 2013, 0:00

Comincio qui un'importante tutorial sulla costruzione di una locomotiva a vapore superaccessoriata per Rail3D

Perchè "Tutorial avanzato"? Perchè non posso mettermi a spiegare paso a passo come si modella un cubetto o un cilindro.

Partirò pertanto dall'assunto che chi seguirà questo tutorial abbia già solide basi di modellazione 3D. Qui spiegherò il complicato sistema di animazioni che accompagna una loco a vapore.

[b]IL 3D[/b]

Non smetterò mai di ricordarlo. Dovete costruire la vostra locomotiva (ed eventuale tender" mantenendo un numero il più elevato possibile di parti separate (e nominate con un nome che ne ricordi uso o funzione)

Tutte le parti non animate, per una miglior gestione da parte di rail3D, devono avere il PIVOT al centro della parte stessa. Differisce il MAIN che deve assolutamente avere il PIVOT alle coordinate 0,0,0.
Tutte le parti NON animate devono essere linkate al MAIN

Per chi usa MAx questo è fatto automaticamente. Per chi usa Train Sim Modeller per mantenere le parti distinte bisogna (credo) dargli un'animazione "fantasma". Tanto comunque R3D non la prende in considerazione.
Ricordo che le textures possono esere quadrate o rettangolari (meglio). le dimensioni non devono per forza rispettare la regola del 2. in formato .bmp o .tga (per le sole semitrasparenze) per le trasparenze potete rendere nere le parti trasparenti della texture e chiamare la texture con un nome preceduto dal simbolo $ oppure bianche (spesso meglio per locomotive a vapore che son nere per i fatti loro) col nome preceduto dal suffisso #FFFFFF.

[b]ATTENZIONE[/b]
G-Max supporta qualunque formato ma TSM solo quadrate e con regola del 2

[b]PREPARAZIONE DEL 3D[/b]

Al 3D di cui sopra eseguite i seguenti link:
1. Le ruote vanno linkate al MAIN direttamente (PIVOT nel loro centro di rotazione
2. BIELLA DI ACCOPPIAMENTO . và accuratamente posizionata sul 3D. Il Pivot deve essere posizionato sul perno della ruota motrice. La biella và ad essa linkata
3.BIELLA DI CONNESSIONE. Una volta posizionata sul pernetto della ruota motrice [b]và lasciata orizzontale[/b] (praticamente parallela a quella di accoppiamento). Anche qui il PIVOT [b]và assolutamente sul perno della ruota[/b]. Alla sua etremità và posizionata (sempre orizzontale) la cosiddetta
4. PISTON ROD, cioè la biella di collegamento ai cilindri. il cui PIVOT và posizionato nel punto di connessione con la BIELLA DI CONNESSIONE stessa.
5. BIELLA ECCENTRICA. La ruota motrice ha il suo perno all'estremità del quale, generalmente, c'è una specie di piastra allungata parallela al centro della ruota. Di 10-29 cm. circa. La BIRLLA Eccentrica và appunto posizionata all'estremità opposta della piastra rispetto al perno della ruota in modo che in rotazione le due bielle CONNESSIONE ed ECCENTRICA abbiano un movimento circolare di sovrapposizione. (Chi fà loco a vapore sà di cosa parlo

[b]Immagine:[/b] 180,48 KB

Anche la BIELLA ECCENTRICA và lasciata orizzontale.Alla sua estremità andrà linkata quella che gli inglesi chiamano
6. RADIUS ROD (BIELLA RADIALE?) che connette quella eccentrica ai pistoncini che stanno nei cilindri posti sopra ai cilindri veri e propri (che voi avrete avuto cura di modellare ovviamente). Anche questa biella deve essere orizzontale e con PIVOT centrato sull'estremità della BIELLA ECCENTRICA. Mi raccomando date alle parti dei nomi corretti sennò non vi trovate più.

Modellate ora alcunne leve di guida cioè.
1. [b]Il selettore di velocità[/b] (io faccio di solito una leva orizzontale con PIVOT nel suo centro di rotazione e posta sul danti della caldaia nella cabina di guida
2. Una [b]maniglia per il freno[/b] anche essa opportunamente in cabina e con centro di rotazione sul uo perno (io la faccio orizzontale come nella realtà)
3. La leva di [b]CUTOFF[/b] con PIVOT nel centro di rotazione e posta anche essa in cabina. Serve per regolare la percentuale di vapore.

Queste, attualmente, sono le leve animabili ma ci sono novità in arrivo dall'Inghilterra

[b]Immagine:[/b] 121,54 KB

[b][b]DISPLAY[/b][/b]

Attualmente son riuscito ad animarne correttamente solo due: Velocità e pressione freni.

Modellate due piccoli aghetti che posizionerete nel centro dei vostri display in cabina. Il PIVOT và inserito nel centro di rotazione dell'aghetto stesso. Gli agheti vanno linkati al MAIN

Il 3D è pronto.

Con G-Max selezionate tutte le parti e aprite il plugin di traformazione per MSTS.
Se avete modellato dei vetri semitrasparenti settateli come
SubUnit (và bene un numero diverso da 0. Io metto di solito, per singolo vetro, 1) e sotto, mettete una spunta su Collapse Node e mettete 5 come "sort Priority per i vetri che guardano dall'esterno all'interno. Non modellate vetri interni altrimenti in cabina non vedrete gli alberi.

A questo punto create il vostro file .s che trasformerete poi mediante il convertitore di rail3D nel file sorgente per i rotabili con estensione .stk

N.B. Chi utilizza TSM sà come fare. Comunque penso che le semitrasparenze, in questo caso, vadano trattate con POLYMASTER

Nei prossimi capitoli impareremo come trasformare la locomotiva, attualmente un 3D statico, in un rotabile funzionante e correttamente animato

NB Per la trasformazione da .s a .stk, come già specificato altrove, non dovete partire dal file .s ma dal file .ENG

per ottenere un ENG base consiglio di usare il programmino apposito di Roberto Ceccarelli scaricabile qui su TSH.
Questo per ottenere tutte le parti già al loro posto e con le misure esatte nel file .stk

Una volta che avete ottenuto il file .stk della vostra loco trasferitelo, insieme con tutte le textures, in una cartella dentro la cartella Stock di Rail3D e fate il "Rebuilt dello'Index usando l'editor "Rail3D Editor"
Aprite la vostra loco con l'editor (Cliccando due volte sulla scritta in nero, non quelle in blu che son le parti in cui la loco è divisa)
Per ogni parte, salvo che per i vetri, modificate l'estensione delle textures in formato .bmp (il nome esatto di ogni texture mi raccomando). Man mano che fate le modifiche, nel riquadro preview vedrete comparire man mano la vostra loco texturizzata.

Passeremo poi alla costruzione di un motore, alle animazioni e a alla messa su rotaia.

da timetable57 » 13 feb 2013, 0:17

[b]MOTORE[/b]

Per gli esempi aprire il file stk della F306 caviglia con l'editor. Userò quella locomotiva in quanto completa.

Cominciamo a prendere confidenza con alcuni parametri

Se dall'editor 3D cliccate due volte sul nome (in nero) dela locomotiva vi compare l'intestazione.

E' importante perchè, pur non interagendo con il 3D, serve a inserire i dati dell'autore, caratteristiche del modello copyrights eccetera

esempio

## Original 3D by Guido Ferretti (timetable57)
## Animations by Guido Ferretti (timetable57)
## Orginal textures by Guido Ferretti and Renzo Grassi
## Modelled with 3D Studio Max 7
## Kind: FeldBahn "Caviglia" n°306 with Tender, Gauge 760 mm.
## No modifications or repaints allowed without permission of the Author

I Cancelletti davanti alle righe fan sì che il simulatore non li avverta scambiandoli per righe di comando.

Saltate tutta la parte del 3D (quella seie infinita di numeri che rappresentano le coordinate dei vertici che compongono i poligoni, le coordinate di texturizzazione e i "Normals" cioè i valori dei vettori di uscita della luce che determinano illuminazione e smoothing) e andate alla riga vera e propria che definisce la locomotiva

Name f306_loco
Millimetric
Gauge 760
Length 4690
LOCO
Rack
BrakeRate 8
Cab -586/80/2178
Cab2 -586/80/2178
Weight 12 Tons
Power 1500 kW
TE 82 kN
Max 40 kmh

Analizziamo riga per riga
[b]
NAME[/b] Definisce il nome esatto della vostra locomotiva che compare negli editors (No spazi vuoti tra le lettere)
[b]MILLIMETRIC[/b] Definisce l'unità di misura usata. Nelle conversioni da file .s è sempre in millimetri
[b]GAUGE[/b] Definisce lo scartamento
[b]LENGTH[/b] Definisce la lunghezzza della locomotiva e il suo Bounding Box
[b]LOCO[/b] Nelle composizioni bloccate distingue la loco dal tender
[b]RACK[/b] (opzionale) definisce la cremagliera. La locomotiva sui binari "Rack" acquisirà aderenza massima.
[b]BRAKERATE 8:[/b] Potenza di frenatura. I valori vanno da 1 a 10. per i locomotori elettrici di solito è 5, per quelli a vapore 8. per i Tram 9-10.
[b]Cab -586/80/2178
Cab2 -586/80/2178[/b] Definisce le coordinate delle viste cabina (Cab: vista posteriore; Cab2: Vista anteriore). I valori x/y/z, espressi in mm., sono le coordinate della vista del macchinista ove x/y/z stà per w/l/h (width, lenght, height) a partire da un puntp Y=0 posto NON AL CENTRO DELLA LOCO MA NEL PUNTO PIU' POSTERIORE DEL ROTABILE.
[b]WEIGHT[/b] Definisce il peso della locomotiva (specificare # Tons)
[b]POWER[/b] definisce la potenza in kW (specificare # kW)
[b]TE[/b] O sforzo di Trazione espresso in Kilo newton (definire # kN. Se non lo sapete lo potete calcolare con la formuletta (Luciano):

TE = kW: Vel.Max X 3,6 (approssimativo)

[b]MAX[/b] Definisce la velocità massima in Km/h (Definire # kmh)

Questi dati se ignoti, possono essere estrapolati da locomotive simili, da Wikipedia, manuali ecc....

Nelle locomotive a vapore la cosa non finisce qui. occorre stabilire i dati relativi alla caldaia, ai cilindri, dimensioni ruote, area di combustione ecc....

Quando si definisce un o una serie di parametri, questi vanno inseriti secondo una codifica ben precisa:
Per esempio i dati fisici devono essere assolutamente compresi nella seguente nomenclatura che apre e chuide la serie di dati
[b]
<PHYSICS>
Dati
</PHYSICS>[/b]

e così via. Ricordatevi di chiudere il blocco sennò non funziona niente.

Cominciamo con i dati relativi al vapore:

<STEAM>
MinCoff 30
MaxCoff 80
DriverDia 660
SafetyValve 0/875/2829
Chimney 0/4047/2931
BoilerVolume 3600000
Pressure 1171980
NumCylinders 2
CylStroke 450
CylDia 200
GrateArea 14000
SuperHeat 1
</STEAM>:

NB: Osservate i codici di apertura e chiusura.
Andiamo ad analizzare:
[b]MINCOFF[/b] Definisce il CutOff minimo
[b]MAXCOFF[/b] Definisce il Cutof massimo
N.B. Son parametri di percentuale di vapore immessi negli iniettori

DRIVERDIA Diametro in mm. delle ruote motrici

[b]SAFETYVALVE x/y/z
CHIMNEY x/y/z[/b]
Definisce i punti di uscita del vapore dalle valvole di sicurezza sul duomo dal camino rispettivamente (in mm. )

[b]BOILERVOLUME[/b]
Volume del Boiler. Se non lo si conosce si può empiricamente calcolare come LunghezzaXlarghezzaXaltezza della caldaia meno lo spazio dedicato al bruciatore (empiricamente il 15%) espresso (attenti) in [b]millimetri cubici[/b].

[b]PRESSURE[/b]
In milliPascal Non son sicuro ma la esprimo in numeri a 7 cifre

[b]NUMCYLINDERS[/b]
Numero dei cilindri. Generalmente 2 nelle locomotive normali ma può anche essere 4 (Mallett)

[b]CYLSTROKE[/b]
Percorso in mm. del pistone all'inteno del cilindro (vedere 3D). Per non sbagliare metto una misura leggermente inferiore alla lunghezza del cilindro stesso.

[b]CYLDIA[/b]
Diametro in mm. dei cilindri.(meglio sarebbe del pistone)

[b]GRATEAREA[/b]
Definisce, in mm quadrati, l'area del "fuoco". Io metto circa 1,5 m2 per loco piccole ma aumenta nelle locomotive grosse. Se scordate questo parametro, la locomotiva, dopo qualche Km, si ferma.

[b]SUPERHEAT[/b]
per le locomotive a surriscaldamento di vapore. Se non c'è surriscaldamento di vapore mettere 1, altrimenti valori di 1,2 o 1,3.

Mettiamo ora l'antislittamento che viene così definito:

<PHYSICS>
SlipProtection
</PHYSICS>

Definiamo ora il fascio di luce che di notte e in galleria illumina i binari

<HeadLamp>
Position 0/4493/2310
Intensity 70 # percent
BeamWidth 35 # degrees
Range 250 # metres
</HeadLamp>

Dove:
[b]POSITION x/y/z[/b]
Definisce la posizione del fascio luminoso (all'altezza del/dei fanali). X sempre =0)

[b]INTENSITY seguito da numero intero e # percent[/b]
Definisce l'intensità di illuminazione

[b]BEAMWIDTH seguito da numero intero e # degrees[/b]
definisce l'ampiezza in gradi del fascio luminoso

[b]
RANGE seguito da numero intero (circa 200-250) # metres[/b]
Definisce in metri la profondità del fascio.

Movimento in cabina:

Queste righe di comando definiscono la possibilità per il macchinista di muoversi agevolmente nell'ambito della cabina per poter controllare tutti gli strumenti e le leve mediante "ctrl" + Mouse.

[b]LPOS[/b] definnisce la distanza (fissa) del macchinista dai comandi (in mm.). Di fatto in R3D la distanza è dal punto Y=0 (che ricordo essere la parte più posteriore del rotabile).
[b]WMIN + numero
WMAX + numero[/b] definiscono lo spostamento massimo possibile, in mm. rispetto al centro della cabina sull'asse X
[b]HNOM[/b] esprime in mm., l'altezza degli occhi del macchinista. Comunque premendo il tasto ctrl col mouse si cambia anche l'angolo di visuale in sù o in giù.

Di seguito dovrei trattare l'animazione dei comandi in cabina ma lascio per ultimo vista la difficoltà dell'operazione.

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da timetable57 » 13 feb 2013, 18:55

[b]ANIMAZIONI ESTERNE[/b]

Veniamo ora alle animazioni esterne

Cominciamo con le [b]ruote[/b]:

Nell'"albero" degli INCLUDE dovete individuare le ruote.

Nell'esempio della 306 si trovano nelle seguenti posizioni:

INCLUDE 0/2345/0 <1000 f306_loco.0.0 ## main
INCLUDE 0/2345/0 <1000 f306_loco.0.7 ## main
INCLUDE 0/2345/0 <1000 f306_loco.0.32 ## main
INCLUDE 0/2345/0 <1000 f306_loco.1.0 ## main

INCLUDE 0/2143/1397 <1000 f306_loco.MTX.1
INCLUDE 0/4047/2553 <1000 f306_loco.MTX.2
INCLUDE 0/2926/1713 <1000 f306_loco.MTX.3
INCLUDE 0/3220/2314 <500 f306_loco.MTX.4
INCLUDE 0/4414/2310 <500 f306_loco.MTX.5
INCLUDE 2/962/2944 <50 f306_loco.MTX.6
INCLUDE -0/996/1829 <50 f306_loco.MTX.7
INCLUDE -649/3837/773 <50 f306_loco.MTX.8
INCLUDE -4/831/1995 <200 f306_loco.MTX.9
INCLUDE 649/3837/773 <50 f306_loco.MTX.10
INCLUDE 0/2345/600 <200 f306_loco.MTX.11
INCLUDE 0/708/2751 <1000 f306_loco.MTX.12
INCLUDE -0/3223/2483 <50 f306_loco.MTX.13
INCLUDE 2/3220/2829 <50 f306_loco.MTX.14
INCLUDE 0/2304/700 <1000 f306_loco.MTX.15
INCLUDE -0/683/800 <100 f306_loco.MTX.16
INCLUDE 0/3836/832 <1000 f306_loco.MTX.17
INCLUDE -0/2395/2258 <50 f306_loco.MTX.18
INCLUDE 8/3731/1557 <100 f306_loco.MTX.19
INCLUDE 555/2599/1784 <50 f306_loco.MTX.20
INCLUDE -13/4562/1684 <150 f306_loco.MTX.21
[b] WHEEL 0/1875/300 660/0 f306_loco.MTX.22
WHEEL -0/1175/300 660/0 f306_loco.MTX.28[/b]
## INCLUDE 0/3306/383 f306_loco.MTX.29
## INCLUDE 0/3463/677 f306_loco.MTX.30
INCLUDE -85/1296/1682 <150 f306_loco.MTX.31
INCLUDE -330/1308/2092 <50 f306_loco.MTX.33
INCLUDE -117/1308/1875 <50 f306_loco.MTX.35
INCLUDE -351/1265/1902 <50 f306_loco.MTX.37
INCLUDE -113/1308/2092 <50 f306_loco.MTX.38
[b] WHEEL -0/2569/300 660/0 f306_loco.MTX.40
WHEEL -0/3256/300 660/0 f306_loco.MTX.41[/b]
INCLUDE 0/1483/877 <50 f306_loco.MTX.42
## INCLUDE 273/1290/1981 <50 f306_loco.MTX.43

Al posto di INCLUDE dovete inserire la riga di comando [b]WHEEL[/b] che definisce la parte come ruota. dopo la posizione x/y/z inserite la riga formata da due numeri: Il primo rappresenta il diametro, in mm., della ruota stessa (vedere il 3D), il secondo, dopo lo slash "/" rappresenta il senso di rotazione.

Dovete farlo per ogni ruota. Se questa ha più componenti, vanno identificati tutti nello stesso modo.

[b]BIELLE DI ACCOPPIAMENTO[/b]

Questo è facile:
Individuate negli INCLUDES sottostanti la biella di connessione. Se in modellazione avete nominato la parte la trovate subito

Name f306_loco.MTX.22
Component
Millimetric
INCLUDE 0/0/0 <150 f306_loco.0.19 ## wheels3
INCLUDE 0/0/0 <150 f306_loco.0.47 ## wheels3
INCLUDE 0/0/0 <150 f306_loco.0.48 ## wheels3

[b] INCLUDE -0/-41/-93 f306_loco.MTX.23[/b]

E' òa prima ed è connessa alla ruota.
Per animarla sostituite semplicemente [b]INCLUDE[/b] con [b]Motion1[/b]

[b]Motion1 -0/-41/-93 f306_loco.MTX.23[/b]

Se guardate nell'editor3D vedrete che magicamente le bielle di connessione si muovono sincrone con le ruote.

Ora viene il complicato, dovete avere il 3D sottomano sennò è un lavoraccio.

Dobbiamo animare due bielle simultaneamente.
Si tratta DELLA BIELLA DI CONNESSIONE E DI QUELLA DEL PISTONE ad essa debitamente linkata.

Vi occorrono due misure (in mm.)
1. La lunghezza della biella
2. l'altezza dell lato della biella nel lato in cui deve andare orizzontale e cui è attaccata la biella del pistone. Siccome quest'ultima entra nel pistone, l'altezza esatta è il centro del pistone stesso (sull'asse verticale ovviamente)

[b]Immagine:[/b]

111,72 KB

In prattica, come da figura, la distanza A-B e l'altezza di B

Cercate negli INCLUDES la biella di connessione

Come potete vedere anche questa biella risulta linkata alla ruota 3.

Sostituite INCLUDE con

[b] Motion2 w/l/h a/b/c f306_loco.MTX.24[/b]

Dove:

[b]Motion2[/b] è il comando di animazione
[b]w/l/h[/b] La posizione del Pivot (lasciate i valori che vi ha dato la trasformazione)
[b]a[/b] La lunghezza della biella A-B
[b]b[/b] L'altezza del punto B
[b]c[/b] è un parametro di rotazione del punto B. Lasciate "0" se il punto B scorre orizzontalmente come nella maggior parte delle locomotive. Non è chiaro che parametro bisogna mettere se il cilindro, e quindi lo scorrimento del punto B è inclinato come da figura.

Tornando alla F306 di riferimento otteniamo:

NB: Notare che sopra il motion2 c'è l'altra biella (accoppiamento). Entrambe risultano correttamente linkate alla ruota 3.

Andate sotto e cercate il link tra biella di connessione e quella del pistone.

Name f306_loco.MTX.24
Component
Millimetric
INCLUDE 0/0/0 <150 f306_loco.0.50 ## connecting_rod

INCLUDE 0/864/-35 f306_loco.MTX.25

e sostituite l'INCLUDE della biella pistone con Motion1 ad ottenere un movimento orizzontale di quest'ultima

Nello specifico:

Name f306_loco.MTX.24
Component

Millimetric
INCLUDE 0/0/0 <150 f306_loco.0.50 ## connecting_rod

Motion1 0/864/-35 f306_loco.MTX.25

Stessa operazione và fatta con la BIELLA ECCENTRICA e quella ad essa linkata.

Esempio specifico.

Name f306_loco.MTX.26
Component
Millimetric
INCLUDE 0/0/0 <150 f306_loco.0.52 ## eccentric_rod

Motion1 0/1009/-6 f306_loco.MTX.27

Questa ultima animazione è un mio compromesso in quanto qui occorrerebbe una animazione chiamata Motion3 che interpone tra BIELLA ECCENTRICA e orizzontale l'EXPANSION LINK che dovrebbe avere un movimento basculante. Ma al momento attuale non sembra funzionare. Per completezza ne parlerò alla fine del tutorial.

Avete animato le bielle (ci vuol pazienza ma alla fine funziona)

Nel prossimo capitolo tratteremo delle animazioni dei comandi in cabina e degli aghetti indicatori....

LOCO A VAPORE [TUTORIAL AVANZATO]

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