Úvod do částicového systému Blenderu - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

4. prosince 2001, 00.00 | Pro začátek seriálu o particles v Blenderu jsme připravili trochu té teorie o částicích. Začátek možná trochu nudný, zato nezbytný.

Úvod do částicového systému Blenderu

Částicový systém, neboli particles, je animační nástroj hojně používaný zejména k vytváření takových efektů jako je oheň, kouř, déšť a podobně. Jedná se o halo, případně objekty, které jsou generovány podle nastavitelných parametrů, které více či méně odpovídají fyzikálním zákonům.

V tomto seriálu jsme se particle systémem již zabývali a to při animování hořící svíčky. Protože jsou ale možnosti využití částic mnohem širší, přišel čas si o nich říci podrobněji. V několika následujících dílech seriálu o Blenderu se pokusím na praktických příkladech ukázat různé využití částic. Postupně vytvoříme oheň, kouř, déšť a naučíme se přiřazovat objekty částicím. Také částice spoutáme a přinutíme je vytvářet tvary jako jsou atomové hřiby nebo sledovat námi určenou dráhu.

Protože je toto úvodní kapitola bloku o částicích, popíšeme si dnes jednotlivé parametry a způsob, jak vůbec vytvořit částice.

Particles jsou emitovány z mesh objektu, kterému tedy budeme logicky říkat emitor. Částice jsou na něm závislé ve všech směrech. Projeví se na nich změna velikosti emitoru, počet vertexů v emitoru a přejímají i materiál emitoru. Taktéž materiál může za jistých podmínek ovlivňovat tok částic, ale o tom později. Nejprve si vytvoříme jednoduchý emitor z kružnice (Add->Msh->Circle). Stiskem F7 se dostaneme do animation menu, kde klepneme na New efect. Vpravo je rozvinovací menu, ze kterého vybereme položku Particles.

Menu particles vypadá následovně:

Tlačítko RecalcAll slouží k přepočítání všech částic znova, což je třeba vždy, když chceme, aby se do výpočtu emise zahrnuly změny plynoucí z deformace emitoru.

Static- je-li zapnuto, částice nejsou emitovány postupně v průběhu animace, ale všechny najedou.

Tot - udává konečný počet emitovaných částic. Doporučuji držet toto číslo na nezbytném minimu, protože částice jsou poněkud nenasytné na paměť

Sta: a End:jsou čísla animačních okének (frejmů), kdy emise částic začíná (Sta) a kdy končí (End).

Life:-obnovovací frekvence particlů. Obrazně řečeno, každá částice má tímto parametrem určenou životnost, po níž zanikne. Tímto a některými dalšími parametry tedy ovlivníme, jak daleko částice doletí od emitoru v čase určeném hodnotami Sta a End.

Keys:-čím je tento parametr vyšší, tím bude pohyb částic plynulejší. Číslo udává počet klíčových pozic částic, mezi nimiž se interpolací dopočítávají zbylé frejmy. Větší množství klíčů ovšem také prodlouží čas výpočtu a nároky na paměť.

Další řádek parametrů je věnován multiplikaci částic. Částice se mohou na konci svého "života" (parametr Life) "rozmnožit" a to až do třetí generace. Každá generace částic má některé parametry společné s ostatními generacemi a některé unikátní. Obecně platí, že unikátní jsou všechny parametry v tomto řádku. Každá generace tedy může mít rozdílnou životnost, míru multiplikace, materiál a počet dětí.

TlačítkoCurMul:-přepíná zobrazení unikátních parametrů mezi jednotlivými generacemi. Je-li tedy hodnota 0, jedná se o rodičovskou generaci, 1 je první multiplikovaná generace a tak dále.

Mat:-číslo udává materiál přiřazený aktuální generaci.

Mult:-míra multiplikace. 0.000 znamená, že se nemultiplikuje, 1.000 pak že každý particle má určený počet "dětí". Konečný počet particlů však nikdy nepřesáhne hodnotu Tot.

Life:-opět životnost částic, tentokráte však pouze pro konkrétní generaci

Child:-číslo udává, kolik částic vznikne z jedné multiplikované.

Následující řádek obsahuje již společné parametry nezávisle na generaci částic.

Randlife:- míra náhodnosti životnosti částic. Do výpočtu životnosti je zahrnuta náhodná hodnota z tabulky určené rozmezím parametru.

Seed:-určuje offset, tedy posunutí v tabulce náhodných hodnot. Vyšší hodnota tedy zapříčiní větší rozdíly mezi životností jednotlivých částic.

Face- za normálních okolností jsou částice generovány z vertexů emitoru. Zapnutím Face budou generovány i z fejsů, tedy z celé plochy objektu.

Bspline-interpolace mezi klíči (viz heslo Keys) je prováděna podle vzorce pro výpočet B-spline. V praxi to znamená plynulejší pohyb částic, ale nižší "ovladatelnost".

Vect-částice již nejsou body, ale vektory s rotací. Výborná volba pro simulaci např. padajícího listí, protože objekty přiřazené částicím přejímají rotaci particles.

VectSize:-velikost vektoru

A další řádek...

Norm:- v podstatě se jedná o startovní rychlost částic, která může ovlivňoavat i směr proudění. Výchozím operandem je normála vertexů emitoru.

Ob:-podobné jako Norm, pouze výchozím operandem je rychlost pohybujícího se emitoru. Relevantní parametr např. při vytváření efektu komety.

Rand:-náhodnost startovní rychlosti částic. V praxi zkrátka dostaneme více méně neuspořádaný shluk částic, což je při simulaci přírodních jevů velmi žádoucí. Proto budeme tento parametr používat téměř vždy.

Tex:-míra, ve které budou dráha a rychlost částic ovlivněny texturou materiálu přiřazeného emitoru. Relevantní je pouze textura v osmém, tedy posledním, kanálu materiálu.

Damp:-míra tření částic. V praxi to znamená, že čím je tato hodnota větší, tím je pohyb částic pomalejší.

Ve spodním řádku pak máme dva sloupce. V levém jsou tlačítka pro určování (Force-doslova vynucení) směru proudění podle jednotlivých os. Těmito hodnotami se dá simulovat např. vítr, který žene kapky (částice) deště v určitém směru.

Ve druhém sloupci jsou pak podobná tlačítka, tentokrát je ovšem do výpočtu směru zahrnuta i textura, která musí splňovat stejná kriteria jako u parametru Tex, tedy být v osmém texturovém kanálu materiálu.

Zbývající parametry, tedy INT, Grad, RGB a Nabla ovlivňují způsob, jaký se použije pro forcing předchozími parametry Texture.

Tolik tedy nudná teorie na úvod. Příště se již pustíme do nějakého konkrétního využití částic, kde si ukážeme praktické využití popsaných parametrů.