Fluid Art – A Palm Tree

Материал из Blender3D.

Перейти к: навигация, поиск

Содержание

Жидкое искусство - Пальмовое дерево

Автор: Jack Harris

Перевод: Striver

Введение

С появлением реализации моделирования жидкости в Блендере, я увлечен реализмом создаваемого - это просто выглядит правильно. По нашему опыту, мы ожидаем, что жидкость всегда перемещается под влиянием всех сил, воздействующих на неё, включая гравитацию, пока она, наконец, не достигнет стабильного состояния, если это возможно. Очень любопытно, что у водопада, например, форма изгиба (определяемая по большей части движущей силой и гравитацией) статична, тогда как поток динамический.


Жидкое Искусство: идея.

Чего я не видел среди различных демонстраций симуляции жидкости в онлайне, так это чего-то похожего на водный фонтан, где вода должна течь вверх и падать вниз, и вода приобретает форму, в противоположность покою, где её не должно быть. Умный фонтан, я подумал, должен интриговать своей повышенной сложностью. Простая реализация этого в Блендере должна иметь:


Несколько объектов источников потока (inflow)

  • Каждый с той же вертикальной скоростью потока (Z)
  • Каждый со специфической горизонтальной скоростью потока (X и Y), чтобы общий эффект был интереснее

Я решил использовать шестнадцать объектов источников, размещенных по кругу, как видно выше, и направил каждый поток вверх и по направлению к центру. Затем, в центре все потоки должны столкнуться и перестать перемещаться в горизонтальном направлении, чтобы осталось только вертикальное движение (вниз). Если Вы представите себе это, это похоже на дерево со стволом и ветками.


Отправной пункт: как имитированный поток жидкости себя ведет?

рисунок 2
рисунок 2
В этом месте, нужна некоторая специфическая информация о расстоянии и форме потока для данной скорости жидкости. Я сделал много экспериментов с одним потоком, чтобы найти простые величины геометрии и скорости. Вот скриншот удовлетворительных результатов, вид сбоку (рисунок 2). Объектом источника потока (inflow) был кубик небольшого размера, чтобы сделать узкий поток, имеющий Z-скорость 1 (вверх) и X-скорость 1 (положительный, направо), и Y-скорость 0. Важно отметить две вещи: (1) поток пересекает начало координат, поскольку позже, это место станет центром круга источников потока; (2) конечное разрешение сетки домена (domain mesh) должно быть по возможности высокое; я был способным достичь 200.


Два потока сталкиваются: жидкость также становится препятствием.

рисунок 3
рисунок 3
Чтобы создавать второй поток, Я сделал зеркальную копию первого потока через начало координат, сделал симуляцию и проверил результат на наличие разумного пересечения двух потоков в центре. Два потока объединялись довольно хорошо и потекли вниз в центре. Второй объект источника имел ту же Z-скорость, но с X-скоростью -1 (отрицательной, налево), и Y-скорость 0.


Расширение: делается математически.

рисунок 4
рисунок 4
Конечной конфигурацией источников потока было шестнадцать кубиков, равноудаленных вдоль окружности, отцентрированной в начале координат, как рассмотрено из выше. Каждый объект источника требовал расчета компонент скорости X и Y, который я не включил здесь, только отмечу, что величина общей горизонтальной скорости равнялась 1, и направление было к центру. Результат выпечки этой настройки, дающей желаемую форму дерева.


Добавление некоторого цвета: фальшивый материал - это не легко.

Подобно разработке водяных фонтанов для показа вечером, освещение является частью искусства. Я добавил цветные прожекторы (spotlights) выше в стратегических позициях, чтобы дать зеленые отражения на ветках, и распределённые по поверхности источники света (area lights) вдоль ствола для коричневых отражений. Трудность этого метода - ограничение каждого цвета в специфические части дерева, без перекрытия. Чтобы иметь полное преимущество в световых настройках, я изменил настройки материала по умолчанию. На панели Shader я установил суммарное отражение (amount of reflection) в 1, степени specularity в 2, и твердость (hardness) в 1.


Вывод: и вызов.

рисунок 5
рисунок 5
Я рендерил несколько секунд этой симуляции. Изумительно. Было очевидно, что эффект работает. Этот проект был трудным и, в то же самое время, забавным. Что удовлетворило мое любопытство, это хорошие результаты функции Блендера симуляции жидкостей. И это увлекательно, наблюдать как текущая жидкость формирует знакомую, или по крайней мере, интересную форму.

Мой вызов любому читателю - он должен попробовать сделать это с другой геометрией, скоростями, освещением, материалами, и даже использовать кривые IPO, чтобы менять скорости жидкости со временем. И проведёте хорошо время.


Jack Harris (okchoir) is a retired electrical
engineer of northern Texas, USA, and has
been using Blender since 2004. He enjoys
choir singing and reading, and is currently
building a steel-framed, retirement home.
Личные инструменты