Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 123.13 Kb.
|
Парящая жидкостьАвтор: Christian Zuppinger Переводчик: Юдицкая Елена Источник: www.realflow.com Здравствуйте. Меня зовут Кристиан Зупингер. Уже несколько лет я увлекаюсь компьютерной графикой, а именно визуализацией природы, ландшафта, а также таких природных явлений как облака, вода и огонь. В данном уроке раскрываются все возможности аттракторов программы RealFlow4 и то, как они могут быть анимированы для создания интересных фигур и поразительных динамических изображений.  RealFlow – это программное обеспечение фирмы NextLimit, которое позволяет имитировать различные жидкости и корректировать динамику объектов. Программа используется с несколькими операционными системами и работает вместе с основными приложениями графических средств посредством плагинов. Целью данного небольшого урока является создание анимированной жидкости, которая летит в воздухе, кружится и принимает удивительную форму. После того как вы установите программу имитации и удобную инсталляцию Cinema4D, вы сможете анимировать жидкость различными способами и переделывать имитацию снова и снова до тех пор, пока вам не понравится «хореография» вашей жидкости. Взгляните на законченную анимацию. Здесь показаны три примера возможных многочисленных вариаций (клип QuickTime, кодек Sorenson, 6-12 Мб): movie 1 movie 2 movie 3 Последовательность действий Данный проект был сделан с помощью программ RealFlow 4.2.3. и Cinema4D R10.1 с усовершенствованным модулем воспроизведения на системе Macintosh OSX10.4.9. Программы RealFlow и Cinema4D подходят как для Mac, так и для Windows. Между этими двумя операционными системами можно обмениваться файлами. Данный урок предназначен для начинающих пользователей RealFlow и Cinema4D. Прежде всего, необходимо установить программное обеспечение и плагины. Время, необходимое для компьютерной обработки, описанной в данном уроке, зависит от количества кадров и некоторых параметров (размер шага имитации / количество кадров, являющихся наиболее важными компонентами), но в общей сложности обработка займет несколько часов. Объем необходимой памяти зависит непосредственно от разрешающей способности сетки и типа файлов кэш-памяти, которые вы хотите экспортировать во время имитации. Тем не менее, для проектов RF рекомендуется иметь в запасе несколько гигабайт памяти. В итоге, небольшой клип, который будет сделан, может быть обработан непосредственно в C4D или с помощью программы, которая монтирует клипы из отдельных изображений. Далее приведен последовательный ход действий для создания проекта: 1) Создание объекта (обычного куба) в C4D и его экспорт в качестве SD-файла с помощью плагина фирмы NextLimit. 2) Запуск проекта в RF со всеми необходимыми компонентами, такими как объекты, эмиттер, набор действий (демоны) и сетка жидкости. 3) Установка в RF ключевых кадров и траекторий анимации. 4) Просмотр имитации жидкости (сеток), которую потом можно импортировать в C4D для визуализации клипа. 5) Окончание настройки C4D, в том числе оттенков света и материалов; импорт сеток. 6) Обработка анимации в C4D. Подготовка Итак, начнем с создания куба в программе C4D: Objects (Объекты)>Primitive (Простые)>Cube (Куб).  Это обычный куб, в котором будет происходить вся имитация. В данном примере размер куба составляет 400 x 400 x 400. Позже мы будем использовать шкалу кадров, устанавливаемую в RF (как правило, для объектов C4D она составляет 0.01), чтобы вода разместилась прямо в кубе. Теперь необходимо сделать куб доступным для редактирования (превратить его в векторные многогранники), а также использовать функцию «triangulate» (триангулировать) в функциональном меню, т.к. RF работает с треугольными многогранниками. Я установил длину анимации на временной шкале в 900 кадров. Вот практически всё, что нам необходимо для подготовки к имитации. В принципе, теперь можно анимировать объект (одновременно записывая ключевые кадры) и сохраненную анимацию переносить в RF. Далее нам необходимо экспортировать объект командой «SD-export» в меню плагинов NextLimit: Plugins (Плагины)>NextLimit>[NL] RealFlow SD Export. Я установил длительность анимации в 900 кадров, но вы можете установить в RF большее (или меньшее) количество кадров, при этом необходимо поменять их количество, когда вы возвращаетесь в C4D для обработки.  В данном диалоговом окне следует сначала выбрать пункт «Save All» (Сохранить все), затем указать путь файла кнопкой «Outfile» (Путь файла) и нажать «Save SD» (Сохранить SD). Функция «Vertex All» необходима для деформации (смягчения) объектов. После того, как SD-экспорт выполнен, закройте диалоговое окно. В дальнейшем нам еще понадобится C4D-клип, поэтому сохраните его и пока не производите с ним никаких действий. Теперь запускаем RF и создаем новый проект (название проекта не имеет значения). RF создает на жестком диске целую структуру папок для файлов различных типов, которые могут быть экспортированы из имитаций (кэшированные части, сетки, объекты, анимации, изображения). Теперь SD-файл из C4D может быть перемещен в папку «objects» (объекты), чтобы файлы проекта находились в одном месте. При импортировании объекта следует сначала проверить, правильно ли настроены деления шкалы и обозначения осей для нашего трехмерного приложения, в данном случае C4D. Для этого следует открыть функцию «preferences» (параметры). По умолчанию шкала должна составлять 0.01, а оси – YXZ:  Теперь давайте импортируем куб, используя SD-файл, который вы только что создали в C4D. Для этого заходим в меню «File» (Файл): File (Файл)>Import (Импорт)>Import object (Импорт объекта) или в меню «Edit» (Редактирование): Edit (Редактирование)>Add (Добавить)>Objects (Объекты)>Import… (Импорт…). Куб должен появиться (как правило, в виде каркасного изображения) в окне просмотра. Куб уже имеет основные настройки для взаимодействия (например, столкновения) с частицами воды. Для данного проекта нет необходимости включать динамику твердого тела. Эмиттер жидкости Следующий шаг – установка эмиттера частиц / жидкости. Давайте добавим один из них: Edit (Редактирование)>Add (Добавить)>Emitters (Эмиттеры)>Square (Прямоугольник). Появляется прямоугольник. Положение, вращение и шкалу эмиттера можно изменять, двигая одну из осей в соответствующем режиме, который устанавливается с помощью кнопок в верхнем левом углу главного окна программы:  Новый эмиттер появляется в списке «Nodes» (Узлы) и в таблице «Global links» (Общие соединения). Каждый новый элемент сначала появляется в этих двух таблицах. Средняя таблица «Exclusive links» (Специальные соединения) служит для определения соединений только между специальными элементами. Например, если определенные операции должны производиться только с выбранными объектами проекта, элементы необходимо переместить в среднюю таблицу и удалить их из общей таблицы. Для нашего проекта это не потребуется, т.к. мы используем только один объект (куб), два действия, один эмиттер и одну сетку. Все действия / демоны будут влиять на жидкость и она, в свою очередь, будет взаимодействовать с объектом (кубом). В принципе, демоны могут также влиять и на куб, но так как мы не обозначили куб как твердое тело, то он не будет двигаться вообще. Здесь мы не используем специальные соединения, а вместо этого собираемся анимировать положение и силу демонов. Следующий шаг – установка эмиттера и создание частиц жидкости. Для нашей анимации прямоугольный эмиттер (все еще пустой) должен быть расположен внутри куба на некотором расстоянии от его стенок и дна. Значение эмиттера «volume» (объем) по умолчанию составляет 0. Это значит, что во время имитации эмиттер будет производить частицы со скоростью, которая указана в параметрах «speed» (скорость) до тех пор, пока не достигнет «Max particles» (Максимальное количество частиц). Но в нашем проекте я установил значение объема >0, и RF сразу же заполняет этот объем предельным количеством частиц (количество частиц зависит от разрешительной способности и от параметров «Max particles»). Таким образом, мы начнем имитацию порции жидкости, которая уже представлена в клипе.  Я изменил некоторые параметры на панели эмиттера, которые теперь отличаются от значений, установленных по умолчанию: «Resolution» (Разрешение) увеличено для обеспечения более детального изображения. «Density» (Интенсивность) увеличена, чтобы жидкость реагировала на воздействия более активно. Баланс внутреннего и внешнего давления сильно влияет на внешний вид жидкости и эти параметры также определяют силу взаимодействия между частицами. Если установить внешнее давление чуть больше внутреннего, мы получим жидкость, которая округляется в форме капель и имеет более гладкую поверхность. «Surface tension» (Натяжение поверхности), которое по умолчанию равно 0, устанавливаем на 100 – жидкость округляется и приобретает сферическую форму. «V random» (Произвольность V) и «H random» (Произвольность H) способствует произвольному распределению частиц в первоначальной геометрической структуре жидкости. Поверхность сетки / жидкости Теперь необходимо добавить поверхность сетки / жидкости. В списке Nodes (Узлы) выберите Mesh01 (Сетка 01). Вызвав меню правой кнопкой мыши, выберите команду «Insert fluids» (Вставить жидкость), которая позволяет выбрать эмитируемые частицы, заключенные в сетку. Параметры сетки, установленные по умолчанию, подходят для густой, вязкой жидкости. Более реалистичный вид сетки воды может быть достигнут с помощью опций фильтра и других параметров сетки. Благодаря вашему графическому программному обеспечению вы, возможно, уже знакомы с понятием «метаболы». Это создание поверхности вокруг частиц для получения пузырей и других органических объектов. В RF вы также можете использовать этот метод, более того, вы достигнете более качественной поверхности жидкости по сравнению с использованием встроенной функции метаболов C4D или других пакетов трехмерной графики.  Параметры «Polygon size» (Размер многогранника) определяют разрешение многогранника сетки. Для данного проекта следует выбрать относительно маленькие значения, т.к. мы хотим получить маленькие капли с гладкой поверхностью. Чем мельче сетка многогранника, тем больше мегабайт займут накопительные файлы сетки. Параметр «Texture» (Текстура) нам не понадобится для данного проекта. Следующая настройка более важна: Я всегда рекомендую ставить «Filter method» (Метод фильтра). Он убирает большой процент «сгустков» жидкости. Фильтрация сетки: Смягчение  На первый взгляд кажется, что фильтр смягчения имеет такой же эффект, что и «смешение» (см. ниже), но это не совсем так. При увеличении значения смягчения сетка в центре облака частиц сжимается и становится разряженной и даже стержнеобразной. При увеличении значения смешения форма, наоборот, увеличивается. Фактор смешения и дополнительные настройки сетки показаны в «Node params» (Параметры узла), когда мы выбираем не «Mesh» (Сетка), а эмиттер, указанный в разделе Сетка.  Параметры сетки: Фактор смешения  Noise» (Шум) добавляет сетке некую беспорядочность, схожую с перемещением, которое часто используется в 3D-приложениях во время обработки. Настройка деформации: «Speed stretching» (Увеличение скорости) и «Flattening» (Выравнивание) слегка деформируют сетку в зависимости от направления и скорости движения частиц. Макисмальная шкала увеличения – 2. Демоны Теперь необходимо подготовить наиболее важные инструменты нашей анимации - инструменты воздействия, которые в RF называются демоны. Не все из демонов являются воздействующими инструментами. Демоны, перед названием которых стоит буква k могут убрать частицы в зависимости от определенных условий и / или в соответствии с определенными условиями. Гравитационный демон играет немаловажную роль. Он обеспечивает природную гравитацию в клипе. Но он может быть использован только в качестве общего однонаправленного воздействующего инструмента. Например, если жидкость должна подниматься в воздух, следует повернуть ее ось или установить отрицательные значения силы. Чтобы применить гравитационный демон просто нажмите Edit (Редактирование)>Add (Добавить)>Daemons (Демоны)>Gravity (Гравитация). Сила гравитации может быть анимирована. Положение демонов не имеет значения, поскольку мы не используем специальные ограничения, такие как граница. Поэтому оставьте значения, которые используются по умолчанию. Демон притяжения обеспечивает центр притяжения в пространстве. Без влияния какого-либо другого воздействующего инструмента сфера жидкости будет формироваться вокруг демона притяжения. Если сила притяжения высокая, жидкость будет набирать скорость по мере приближения к центру притяжения и перелетать его, а затем возвращаться и формировать сферу вокруг него. Если демон притяжения медленно перемещать, капля воды также будет перемещаться. Если демон притяжения теряет свою силу, капля может упасть под действием демона гравитации. Если сила притяжения меняется очень быстро, находящаяся под давлением жидкость может взорваться. И наконец, если сила притяжения отрицательная, частицы оттолкнутся. Для данной анимации предпочтителен сферический или планетарный тип. На анимацию также влияет настройка "Bounded" yes/no (Ограничение да/нет): неограниченный аттрактор влияет на все частицы, ограниченный – только на частицы внутри области, отмеченной зелеными кругами. Если поставить Yes напротив «Attenuated» (Ослабление), то сила будет уменьшаться по мере отдаления от центра (что является обычным явлением в природе).  Анимация демонов: ключевые кадры и кривые линии Существует два способа установления ключевых кадров в RF: простые ключевые кадры (Ключ Положения, Ключ Вращения, Ключ Шкалы) и редактор кривых линий. С помощью редактора кривых линий вы можете установить всевозможные параметры для определенного демона или объекта, но можно также установить сначала ключевые кадры, а потом изменять анимацию, придавая форму линиям в соответствующем окне кривых. Ключевыми кадрами можно определять не только движение демона, но и его силу. Параметры анимации показаны на коричневом фоне в панели настроек. Вся эта подготовка проводится перед началом имитации жидкости. После того как вы создали ключ вы можете нажать правой кнопкой мыши на область этого параметра, выбрать «Open curve» (Открыть кривую линию), и в редакторе кривых появится линия заданного параметра. Слева находится список возможных параметров. Если вы хотите, чтобы инструменты воздействовали отрывисто или, наоборот, плавно, просто передвиньте линию. Иногда линии неполностью видны. В этом случае следует использовать команды «Fit» (Подгонка) в ниспадающем меню. Наконец, вся анимация может быть просмотрена с помощью прокрутки временной шкалы, которая находится в верхней части главного окна RF (без имитации, просто нажимая кнопки-указатели). Я представил все эти функции в маленьком клипе скрин-шотов: анимация Такие имитации доставляют огромное удовольствие, так как вы анимируете положение и силу воздействующих инструментов, и результат всегда поражает! Настройки экспорта Данные настройки находятся в диалоговом окне «Export Central» (Центр экспорта) в меню Export. Не забудьте установить параметры экспорта до просмотра имитации, чтобы по крайней мере сетки (Mesh01) экспортировались на жесткий диск. Можно также сохранять частицы (EMITTERS>Square01). Это позволит загрузить их снова, применить новую сетку с различными настройками и сохранить время счета во время имитации. Однако, файлы частиц занимают довольно много места на жестком диске, поэтому для первого теста их сохранять необязательно. Центр экспорта –акже служит для экспорта анимации объекта. Имитированное динамическое движение объектов хранится в animation.sd (название в RF третьей версии – dynamics.sd). Также вы можете экспортировать анимацию в формате sd-файлов для отдельных объектов и геометрическое построение объектов в OBJ-формате. Важно, чтобы объекты были созданы именно в RF, а не импортированы из какого-нибудь другого 3D-приложения.  Начало имитации Некоторые настройки имитации можно найти в Preferences (Параметры) (они, в основном, предназначены для новых клипов) или во вспомогательном раскрывающемся меню рядом с кнопкой «Simulate» (Имитировать). В данном проекте мы анимируем не объекты (object dynamics), а динамику жидкости (fluid dynamics).  Настройки имитации значительно влияют на скорость и точность имитации. Настройки, показанные выше, обеспечивают высокое качество. Если имитация слишком медленная, как вам кажется, можно, например, уменьшить значение MAX до 50. С уменьшением шагов (substeps) имитация будет менее стабильной, обнаружение столкновений будет менее точным и программа может, в конечном счете, дать сбой. Вместо уменьшения шагов можно сначала протестировать имитацию с меньшим количеством частиц, а затем выполнить имитацию с большим разрешением (результаты будут в какой-то степени отличаться). Передвиньте временную шкалу на начало и запустите имитацию! Обработка анимации Импорт жидкости в С4D Когда имитация закончена и движение жидкости выглядит отлично, приходит время обработки. Итак, мы можем вернуться в C4D и закончить установку клипа. Клип, который я использовал для фильма, доступен для C4DR10 LINK (правой кнопкой мыши). В передней части куба я выделил многогранники и удалил их, но жидкость все равно остается внутри. Плагин загрузки сеток компании NextLimit импортирует сетки, созданные во время имитации. Установите путь файлов сеток в настройках плагина «.bin File Sequence» (Последовательность файлов), выбрав первый файл-сетку на жестком диске. Возможно вам придется регулировать длительность анимации на временной шкале в соответствии с количеством кадров, созданных и сохраненных в RF. Вы всегда можете добавить в имитацию больше шагов (просто увеличьте значение «Frame End» (Конец кадра) и продолжайте имитацию) и новые файлы будут экспортированы с именами, соответствующими номеру кадра.  Установка света в C4D В данном клипе я использовал два света. Первый – это всенаправленный свет, который называется «filling» (заполнение). Он устанавливается ближе к верхней поверхности куба. А второй – «caustics» (каустика). Это местный свет, направленный к центру куба. Этот свет обеспечивает каустическое отражение с поверхности капель жидкости. В действительности, вы можете убрать куб в настройках данного источника света, и тогда на стенках куба будет только каустика, отражения не будет. Каустика требует наличия усовершенствованного модуля обработки пакета C4D.  Лично мне очень нравится каустика, но она увеличивает время обработки и может создавать проблемы в случае, если настройки материалов и света не сопоставлены. Может случиться такое, что вместо сияющего света появится множество отдельных точек. По собственному опыту могу сказать, что наиболее важным параметром для хорошей каустики является количество фотонов источника света, а также «Radius» (Радиус) в канале освещения материала, на который падает каустический свет. Выборочные параметры материалов менее важны. Конечно, необходимо включить в настройках каустику, чтобы видеть ее - 100% surface caustics (100-процентная каустика поверхности) и она должна быть заново рассчитана при каждом новом кадре. Volume caustics (объемная каустика) подразумевает видимый свет. Она в данном случае не понадобится, поэтому ее следует отключить, иначе время обработки превысит норму.  Я часто применяю к импортируемой сетке деформатор «Polygon Reduction» (Преобразование многогранников), который находится в меню объектов. Он сокращает время обработки, но он может стать проблемой при воспроизведении сеток в редакторе. Поэтому, я отключаю эту функцию когда работаю над клипом (изображением) и включаю перед обработкой. Куб имеет стандартный оттенок nukei. Также имеются некоторые небольшие изменения, включая настройку освещения для создания более резкой каустики (уменьшен радиус и увеличены Samples (Порции):   Это мой водный материал для проекта (выше). Я постарался сделать его как можно проще, чтобы сократить время обработки. Существует много вариантов водного материала, например, с дополнительной волнообразной шероховатостью, с туманностью, HDR-среда, прозрачный материал или обволакивающее затемнение. Огромные возможности для экспериментов. В настройках обработки вы можете указать папку, где будут храниться законченные изображения, либо сразу преобразовывать их в клип. Файл клипа для C4DR10: movie Пример множества возможных установок проектов для RF4 (без экспортируемых данных): project Желаю приятно провести время! Кристиан З.  Рейтинг: 10.00Голосов: 1 |
Добавить документ в свой блог или на сайт
