MAYA tutoriál - simulace tekoucí vody - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

Navigace:  » Úvodní stránka  » 3D grafika  

4. září 2003, 00.00 | Dnešní tutoriál je věnován simulaci tekoucí vody v Maye pomocí částic, jejichž princip a nastavení je v článku podrobně popsáno.

Na začátek

Nejdříve ze všeho si spusťme Mayu a otevřeme si přichystanou scénu, kterou jsem pro vás připravil. Scéna obsahuje: podlahu, zdi, trubku, světla a kameru. Scénu jsem pro vás předem připravil, aby jsem tady nemusel popisovat jak si máte co vymodelovat. Připravenou scénu můžete shlédnout na tomto obrázku.

Vytvoření částic

Jestli-že jsme si otevřeli připravenou scénu, můžeme se pustit do práce. Rozsah animace si nastavme na 150 snímků. Klávesou F4 si zobrazíme v levém rohu rolovací menu a přepneme si na Dynamics, abychom na horní liště měli dostupné funkce dynamiky. Jako první bysme si měli vytvořit vysílač částic(Particle Emmitter) dále pouze emitter. Ten vytvoříme následovně. V horní liště klepneme na záložku Particle>Create emmitter. Jako další si otevřeme jeho atributy stiskem kláves Ctrl+A. Nyní upravíme jeho vlastnosti. V záložce emitter změníme tyto hodnoty a nastavení: Basic Emitter Attributes>Emitter Type=Volume, Rate (Particle/Sec)>400, kde tato hodnota určuje kolik se bude zobrazovat částic za vteřinu. K finálnímu výpočtu jsem nastavil hodnotu na 10000. Dále nastavíme Volume Emitter Attributes>Volume Shape=Cylinder; Volume Speed Attributes>Away From Axis=0, Along Axis=1. Dále orotujeme vytvořený vysílač částic kolem osy Z o -90 stupňů, posuneme jej v ose X o 1.177 a Y o 3.058 jednotek a změníme jeho velikost v osách X,Y,Z o 0.821 jednotek, tak aby byl přesně ve středu trubky. viz. obr.

Nyní si přehrajme animaci, měli bysme vidět, jak částice vylétají z trubky. Mějme stále označený emitter, pokud jej nemáme, tak jej označme. Jako další krok by jsme měli změnit typ částic. To uděláme takto: zobrazme si atributy emitoru a přepneme si na záložku particleShape1. V ní si nastavme tyto hodnoty: Lifespan Attributes>Lifespan Mode=Constant, Lifespan=5; Render Attributes>zaškrtneme Depth Sort, Particle Render Type=Blobby Surface (s/w), klikneme na Current Render Type, nastavme si Radius 0.130. Nyní si opět přehrejme animaci. Měla by vypadat podobně jak je na tomto obrázku.

V dalším kroku zvolme rychlost částic. Stále mějme označen emitter. Rychlost částic nastavíme takto: záložka emitter, Volume Speed Attributes>Along Axis=10. Nastavme si stínovaný režim klávesou 5 a přehrajme si animaci - viz. obr. Vidíme, že se částice rychleji vysílají do prostoru a prochází skrze zeď. Tento problém budeme řešit v následující kapitole.

Nastavení dynamiky

Abychom předešli tomu, že částice prolétávají skrze zeď, musíme postupovat následovně. Vyberme si částice a k tomu ještě přidržením tlačítka SHIFT danou zeď a na horní liště vybereme: Particles>Make Collide. Nyní budou částice kolidovat se zdí. Přehrajme si animaci. Vidíme, že se částice odráží od zdi, ale nepadají na zem. Abychom tomu předešli, musíme přidat gravitaci. Vyberme částice a zvolíme v horní lište Fields>Gravity. Přepneme si pohled do drátěného pohledu a pustíme si animaci. Měli bychom vidět, jak částice směřují k zemi a propadávají skrze podlahu. Tomu zabráníme tak, že znovu vybereme částice a podlahu a přidáme kolizi, stejně jako předtím. Opět si přehrajme animaci. Vidíme, jak se částice odrážejí nereálně od země a následovně od zdi a dále. viz. obr.

Abychom zabránili nereálnému odrazu částic, musíme nastavit vlastnosti odrazu podlahy. Postupujme takto: vyberme podlahu a otevřme si její atributy. V atributech si přepneme na záložku geoConnector2 a v ní nastavíme tyto hodnoty: Geo Connector Attributes>Resilience=0.25, Friction=0.25, kde parametr Resilience udává, jak se mají částice odrážet a Friction udává tření. Opět si přehrajme animaci, která by měla vypadat jako na tomto obrázku.

Jak vidíme, částice se po podlaze moc neroztékají. Nyní, aby vše vypadalo co nejrealističtěji, musíme přidat a upravit ruzná nastavení. Jako další, přidáme částicím turbolenci, aby se po podlaze částice více roztékaly. A tu přidáme takto: vyberme Fields>Turbolence. Ješte upravíme některé vlastnosti gravitace a turbolence. Otevřeme si Otliner, který obsahuje veškeré části scény. Otevřeme jej následovně: Window>Otliner. Objeví se nám nové okno nazv. Otliner. V tomto okně dvakrát poklepeme na ikonu s názvem gravityField1, čímž se objeví atributy gravitace. Nyní nastavíme tyto vlastnosti gravitace: Gravity Field Attributes>Magnitude=9. Dále nastavíme vlastnosti turbolence, opět v Outlineru poklepeme na turbolenceField1a nastavíme tyto hodnoty: Turbolence Field Attributes>Magnitude=30. Přehrajeme si animaci, částice se budou více roztékat po podlaze. viz. obr.

V následující kapitole se budeme zabývat velikostí, narození a smrtí částic.

Velikost, narození a smrt částic

Nyní si nastavíme velikost, narození a smrt částic. Postupujme následovně: vyberme si v outlineru particle1, měli bychom mít otevřeny jejich atributy, záložku particleShape1. Nyní si nalistujeme v atributech položku Per Particle (Array) Attributes a Add Dynamic Attributes. V položce Add Dynamic Attributes klikneme na tlačítko General, čímž otevřeme přidání atribut. Mělo by se nám zobrazit okno Add Attribute: particleShape1. V tomto okně přepneme na záložku Particle a vybereme radiusPP, poté stiskneme OK. viz. obr.

Dále si nastavíme následující vlastnosti v Per Particle (Array) Attributes. Přidržením pravým tlačítkem myši na položce radiusPP vybereme Create Ramp. Znovu si přidržením pravého tlačítka myši na této položce vybereme nasledující položky: arrayMaper1.outValuePP>Edit Ramp. Zobrazí se nám okno ramp a menu Ramp Attributes, jak je na obrázku.

V atributech vidíme přechod barev od bílé přes šedou k černé. Tyto barvy můžeme změnit, kde spodní barva znamená narození částic a směrem nahoru k černé, ke smrti částic. Nyní nastavíme barvy a pozici přechodu. Klikneme u přechodu na malé kolečko bílé barvy a posuvníkem Selected Color nastavíme na skoro černou, dále šedou o něco meně než předchozí barvu a kolečkem u přechodu nastavíme její pozici. Černou barvu necháme v původním nastavením - viz. obr.

Nyní si opět přehrajeme animaci, kde uvidíme jak se částice pozvolna zmenšují až nakonec zmizí. Nakonec bychom měli vytvořit materiál pro částice, to si probereme v následující kapitole.

Vytvoření materiálu

Jak tedy materiál vytvoříme. Otevřeme si Hypeshader Window>Rendering Editors>Hypershader. V hypershader ve spodním okně nazvaném Work Area vytvoříme nasledující materiál a utility. Postupujme tedy takto. Přidržením pravého tlačítka vybereme: Create>Materials>Blinn, dále vytvoříme Blend Colors a Sampler Info. Znovu opakujte předchozí akci, ale vybereme následující: Create>Color Utilities>Blend Color a Create>General Utilities>Samper Info. Nyní tyto utility spojíme s materiálem. Přidržením prostředního tlačítka na Sampler Info přetáhneme na Blend Colors, čímž se zobrazí nabídka, kde vybereme Other. Zobrazí se okno Connection Editor a v levém panelu vybereme Facing Ratio a v pravém Blender. Jestliže jsme tak učinili, můžeme Connection Editor zavřít. Nyní spojíme Blender Colors s materiálem Blinn. Předchozí akci opakujme, ale s tím rozdílem, že místo Other vybereme transparency. Klepnutím na utilitu Blend Colors si v menu atribut nastavíme barvy Color1 na světle šedou a Color2 na tmavě šedou, to nám určuje průhlednost materiálu - viz. obr.

Dvakrát poklepeme na materiál Blinn, čímž se zobrazí jeho atributy. V menu atribut vybereme klepnutím na čtvereček Ambient Color položku 3D texturu Brownian. Zobrazí se nám její možnosti. V menu Color Balance můžeme měnit barvy dle libosti, jak by měla voda vypadat. Ješte přiřadíme materiál částicím, a to následovně. Pokud nemáme otevřen Hypershader, tak si jej znovu otevřeme. Vybereme částice v perspektivním pohledu a v okně hypershader přidržením pravého tlačítka na materiálu vybereme Material To Selection, čímž se přiřadí materiál částicím. Přehrajeme si animaci a zastavme si ji na snímku např. 120 a scénu si vyrenderujme. Měli bychom vidět finální výsledek celé scény. Čímž máme hotovou celou scénu. Video s vytvořenou scénou si můžete stáhnout ZDE (192 Kb).

Na závěr

Doufám, že tutoriál bude pro některé čtenáře možná užitečný a ostatní se naučí, jak vytvářet různé efekty pomocí částic. Pokud jste vše bez problémů zvládli, tak si můžete vyhrát s některými nastaveními nebo si můžete zkusit vytvořit láhev a sklenici, kde z láhve bude téct např. voda a sklenice se bude postupně naplňovat.