Blender tutoriál: Částice, aneb nic na tom není ... - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

18. března 2008, 00.00 | Vítejte u dalšího článku, zabývajícího se programem Blender. Dnes se podíváme na zoubek tzv. statickým částicím.
S jejich pomocí lze v Blenderu snadno modelovat objekty jako jsou trávník, vlasy, srst či třeba též kartáček na zuby.

Co to statické částice vůbec jsou? Představte si situaci, kdy máte modelovat dům a kolem něj zahradu s trávníkem. A představte si, že budete modelovat trávu ručně. To by byla práce na hodně dlouho. Stejně tak u srsti zvířat nebo vlasů ... Naštěstí zde jsou právě statické částice, s jejichž pomocí lze daný typ modelování řešit velmi snadno. Jak? To si ukážeme v tomto článku. Nejdříve si zkusíme vyrobit zubní kartáček, pak trávu a nakonec se naučíme upravovat částice pomocí křivek.

Zubní kartáček

Začneme jednoduchou věcí. Na kartáčku jsou štětiny umístěny většinou po skupinách. Ty jsou v elipsách umístěné po celé hlavičce v několika řadách. Takhle napsané je to dost neohrabané, doporučuji si proto kartáček vzít při modelování sebou :-)

Jednotlivé skupiny štětin budou prezentovány pětiúhelníkem. Tento vyplňte trojúhelníkovými facy. Pomoci funkce Spin Dup je nakopírujte do soustředných kruhů. Ty posléze protáhněte podél jedné osy. Mělo by vám vzniknout něco takového:

Teď už k samotným částicím. Ty mají svojí vlastní záložku pod kartou Object (F7) v podskupině Physics Button. Částice jako takové nejsou viditelné v edit mode, proto je lepší pracovat v Object mode. Částice k objektu přidáte kliknutím na tlačítko New:

Na dvou záložkách najdete velké množství nastavení. Probereme ty nejčastěji používaná a nejzajímavější:

Na záložce Particles:

Amount - udává počet jednotlivých částic

Life - nastavení délky částic

From - udává, z čeho se budou částice produkovat. Verts znamená vertexy (tj z bodů) Faces z faců, Rand je náhodný faktor

Static - určuje, že částice budou spojené

Animated - pokročilé nastavení pro animované částice. Ty budou přepočítávány každý obrázek

Vect - nastavuje, že jednotlivé částice budou spojeny

Particle Motion:

Normal - délka částic

Random - udává náhodný faktor směru částic

Force - udává, v jakém směru působí na částice síla, která je ohýbá

Poslední zmíněné nastavení se dá velice dobře využít, pokud chcete dodat renderu nádech pohybu. Jednoduchým "ohnutím" částic docílíte efektu pohybu. Lépe to snad půjde poznat z tohoto obrázku:

Ale zpět ke kartáčku.

Štětiny vašeho kartáčku bude mít specifické nastavení, vycházející z velikosti objektu a množství částic. Mírnou představu si můžete udělat z obrázku uvedeného výše. Nejspíše bude třeba upravit délku částic, aby k tělu kartáčku odpovídaly. Tomu odpovídá tento obrázek:

Samotné tělo a okolí je pak už poměrně triviální. Tvar kartáčku si můžete zvolit libovolný. Já jsem podle předlohy vymodeloval tento (vesměs se jedná o křivky a kruhy různě upravované magnetickým nástrojem):

Částice přebírají materiál plochy, ze které jsou vytvořeny. Barevně se tedy s nimi pracuje naprosto stejně jako s jinými objekty.

A nyní ke konečné podobě renderu:

Tráva

Mnohem častěji se v praxi používá tráva. Její modelování je podobně jednoduché, jako u zubního kartáčku. Vezmeme to tedy popořádku.

Do scény si vložte požadovaný objekt (většinou to bývá Plane). Ten si popřípadě upravte na požadovaný tvar. Následně jej v Edit mode několikrát rozdělte (můžete jej i prostorově tvarovat pro závěrečný efekt).

A nyní, co je důležité, v object mode tento objekt zkopírujte. Důvod je prostý - objekt, ze kterého jsou emitovány (vytvářeny) částice, je sám o sobě neviditelný. Proto by pod trávou prosvítalo pozadí. Druhý objekt tedy plní jakousi funkci "země", odkud tráva vyrůstá.

Označte si tedy jeden ze dvou objektů. U něj zapněte emitování částic ( F7 - Physics Button - New)

Zapněte Static a Vect. Na kartě Particle Motion zvyšte hodnotu Normal a od této chvíle byste měli v object mode vidět částice. Zvyšte jejich počet, aby byly dostatečně husté, a zapněte také emitování z faců. Napsané to vypadá složitě, ale samotný postup je opravdu velice jednoduchý.

Po vytvoření tohoto "základu" je ještě třeba částice upravit. Určitě jste si všimli, že jejich přímý směr nepůsobí zrovna věrohodně.

Nyní tedy využijeme hodnoty Random. Jednoduchým přidáním (nebo přímo číselným zadáním) určíme velikost náhodného faktoru. V mé scéně stačilo Random 0,02

Nejtěžší je na trávě správně odhadnout její barevné složení. To je velmi závislé na osvětlení a dalších (především renderovacích) možnostech. Nedá se proto jednoznačně určit nejlepší nastavení materiálu.

Já jsem pro tento render použil následující nastavení:

Je zde použita textura, která mění odstín zelené a tím dotváří realističtější efekt.

Hlíně pak stačí přiřadit odstín hnědé. Opět je to velice jednoduché.

Úprava částic pomocí křivek

Na závěr se zaměříme na úpravu tvaru statických částic pomocí křivek. Nejde o nic složitého, stačí si jen postup vyzkoušet. Jedná se o obdobu efektu Force, který byl použit na kartáči výše. Jeho výhodou je však větší volnost tvarů křivek a jejich kombinace.

Využít tohoto efektu můžete například v kombinaci s trávou, kdy ve scéně potok protéká loukou. Na břehu potoka bude tráva přesahovat nad hladinu - a právě tohoto přesahu velmi snadno dosáhnete tímto efektem.

Začněte podobně jako s trávou - tedy vytvořte nový objekt, kterému přiřaďte emitování statických částic. Nebo můžete využít i předchozí trávu.

Nyní si libovolně do scény vložte křivku (Bezier Curve). V Object mode přejděte do nastavení Object (F7) a zase na podskupinu Physics Button. Tentokrát si ovšem místo záložky Particles všimněte té vlevo od ní - Fields And Deflection:

Rozjeďte nabídku Fields kliknutím na dvojšipku a vyberte Curve Guide

Zobrazí se Vám tato nabídka a od této chvíle začne křivka ovlivňovat tvar částic. Probereme si jednotlivá nastavení:

MinDist - nastavuje kruhovou vzdálenost (zobrazuje se jako růžová kružnice) od konců křivky, kdy na částice působí vliv zakřivení

Fall-off - nastavuje přechod mezi MaxDist a MinDist

Use MaxDist - zapíná/vypíná vliv maximální vzdálenosti. Hodí se, pokud máte ve scéně více objektů a docházelo by k míchání efektů

MaxDist - opak MinDist

Additive - vyhlazuje přechody mezi začátkem a koncem křivky.

Na výše uvedeném obrázku je nastavení křivky v této scéně:

Růžově zobrazena je křivka, která je kopií křivky ovlivňující částice. Křivka ovlivňující je umístěna mezi částicemi. Její umístění a tvar v prostoru má tedy tvar na výslednou podobu částic. Závěrečný render je už jenom na vaší fantazii. Tvar částic není vůbec omezen, takže se opravdu můžete "vyřádit" :-)

To by bylo k článku vše, děkuji za váš čas a doufám, že jste se z článku něco naučili.