Beschreibungen und Beispiele zum Raytracer POV-Ray von Friedrich A. Lohmüller
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    3D Animationen mit POV-Ray
        Grundlagen und Beispiele zu Animationen.
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  3D Animation
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     2. Kamera-Rotation
     2.1. Kamera Geradeausflug
     3. Western-Kutschen
        -Problem
     3.1. Rollende Räder
     4. Zahnradgetriebe
     4.1. Rollende Kette
  > 4.2. Fahrradkette
     5. Pendelschwingung
     5.1. Newtonpendel
     5.2: Schaukelstuhl
     6. Federpendel
     7. Koppelstange
     7.1. Pleuelstange
     8. Psychedelic + Op-Art
     9. Zähler + Countdowns
    10. Faltung eines Würfels
  II. Nichtlineare Bewegungen
     1.0 Beschleunigung
          +Bremsen 1
     1.1 Beschleunigung
          + Bremsen 2
     2. Fallen + Hüpfen
     3. Beschleunigung nach
          physikalischen Formeln
     4. Geschwindigkeitssteuerung
          mit Spline-Funktionen
  III. Animationspfade
      mit Spline-Kurven
     1. Spline-Kurven
     2. Geschlossene Splines
     3. Animationspfade
                                                     

Eine abrollende Fahrradkette   
Wie man eine abrollende Kette, wie etwa eine Fahrrad- oder Motorradkette,
mit zwei verschiedenen Kettengliedern animiert.    

Wie animiert man eine Fahrradkette?
Wir beziehen uns hier auf das vorherige Tutorial zur Animations eine abrollende Kette!
Zu Details der Animation siehe hier:
      Eine abrollende Kette
.
Detailiertere Informationen über die Geometrie siehe hier:
      Externe Tangenten an zwei Kreise
.
Mit Fahrradketten oder Motorradketten haben wir zwei zusätzliche Probleme: Es gibt hier zwei Arten von Kettengliedern und der Zahnabstand ('pitch') ist ein vorgegebener Wert.

Wie verwendet man
alternierende Kettenglieder?

Zunächst benötigen wir eine
gerade Anzahl von Kettengliedern!
Sodann ersetzen wir die vorherige Deklaration von 'Link' durch etwas wie dies:
// --------- the chain links ----------
#declare Link_0 =
sphere{ <0,0,0>,0.0075
        pigment{ color rgb<1,0.75,0>}}
#declare Link_1 =
sphere{ <0,0,0>,0.010
        pigment{ color rgb<0.7,1,0>}}
//-------------------------------------
Nun müssen wir zwischen diesen beiden Arten von Gliedern wechseln, und zwar innerhalb der Schleife vor der Platzierung der Kettenglieder:
// --------- alternating links --------
union{ //------------------------------
#local Nr = 0; // start loop
#while (Nr < Link_N)
 #local Pos = mod(Nr*Link_L+Ani,C_Len);
 #if( Nr/2 = int(Nr/2))// even numbers
   #local Link = object{ Link_0)};
 #else  // odd numbers
  #local Link = object{ Link_1 };
 #end //
// ....  continue with loop ....       

Wie adaptiert man eine Kette an einen vorgegebenen Zahnabstand?
Bisher wurde der Zahnabstand (= Länge der Glieder vom Achse zu Achse) automatisch berechnet. Wenn wir Kettenglieder mit einer vorgegebenen Gliederlänge einfügen wollen, müssen wir die Anzahl der Kettenglieder und/oder die Geometrie der Kette (Radien der Kettenräder und/oder Abstand der Achsen) anpassen.


Nun, hier ist
eine Methode zur Adaption der Anzahl der Kettenglieder und/oder der Geometrie der Kettenräder an einen vorgegebenen Zahnabstand:
Dank des rötlich gefärbten Teiles im folgenden Text können wir den Szenentext in POV-Ray starten und auf der Message-Seite von POV-Ray etwas wie dieses lesen:
Von POV-Ray kalkulierter Pitch-Wert
Wenn dieser Wert nicht zur gewünschten Größe der Kettenglieder passt, dann sollten wir unsere Kettengeometrie oder die verwendete (gerade!) Anzahl der Kettenglieder anpassen.
(Zur Demonstration wird das Makro Bike_Chain_Link_1   verwendet.)
// -------------- dimensions -----------
#local R1 = 0.08;  // big wheel radius
#local R2 = 0.04; // small wheel radius
#local Dist = 0.25;// axis distance
#local Link_N = 72;// number of links   
// -------------- calculations ---------
 ... like here:
  'How to Make a Roller Chain'.
//--------------------------------------
#debug concat( "\n","pitch: ",
               str(Link_L,12,8),"\n" )
#declare Real_Pitch = 0.01275612; //    
//--------------------------------------
#include "Bike_Chain_Link_1.inc"
#macro CLink (LinkType_) // 0 or 1
object{ Bike_Chain_Link_1(
    LinkType_,// 0= inner, 1= outer link
    0.0127, // pitch, axis to axis
    0.0051, // link radius y
    0.0081, // cut radius
    0.0032, // roller radius
    0.0106, // link width z
    0.0009, // steel thickness
    0.0003, // tween thickness
    0.00013,//  border radius
  ) // -----------------------
  scale Real_Pitch/0.0127
 } // ----------------------------------
#end //-------------------- end of macro
//--------------------------------------
#local Ani=clock*Link_Len;// animation!
union{ //-------------------------------
#local Nr = 0; // start loop
#while (Nr < Link_N)
 #local Pos = mod(Nr*Link_L+Ani,C_Len);
   #if(Nr/2 = int(Nr/2)) // even numbers
         #local Link = object{CLink(0)};
   #else //                 odd numbers
         #local Link = object{CLink(1)};
   #end //------------------------------
 //-------------------------------------
 ... The rest of the loop like here:
     'Eine abrollende Kette'.
Bike_Chain_Demo
Eine Kette mit verschiedenen Kettengliedern!
 altrenating links
Animierte Kette mit alternierenden Kettenglieder.





bike chain links
Eine Fahrradkette besteht aus zweierlei Kettengliedern!
Bike_Chain_1
Fahrradkette

Szenenbeschreibung für POV-Ray:
"Bike_Chain_1.ini", "Bike_Chain_1.pov" und
hier verwendet: "Bike_Chain_Link_1.inc"
Bike Chain Animation
Fahrradkette - Animation mit POV-Ray



Bike Chain Animation
Fahrradkette + Kettenräder
Animation mit POV-Ray


Betreffs Animationen von rollenden Fahrradketten siehe hier:
    3D-Animations - Engineering.
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© Friedrich A. Lohmüller, 2010
http://www.f-lohmueller.de