Морские волны с помощью Realflow от Next Limit

Подготовка сцены анимации

Сначала необходимо создать сцену в 3D пакете. Для данного урока мы использовали 3D Studio MAX, но при помощи предлагаемых ниже шагов аналогичного результата можно добиться и в других 3D программах. Необходимые файлы можно скачать www.realflow.com/tutorials/realflow/waves/waves.zip .

Создайте для разбивающихся морских волн подходящее окружение. Здесь мы смоделировали скалистый берег. Затем создайте бокс (box), который будет служить в качестве объекта столкновения частиц в RealFlow. Его нижняя часть должна быть наклонена для достижения эффекта движения волн.

Главная идея заключается в том, чтобы создать эмиттер, который будет заполнять нижнюю часть бокса частицами, а затем при помощи attractors (аттрактеров) смоделировать морские волны и движение воды. Для больших волн необходимо создать вспомогательный объект (dummy object), следующий по пути, который имитирует движение волн (в данном примере законченное движение занимает примерно 80 кадров). Этот объект может повторять одно и то же движение, создавая тем самым бесконечную последовательность (для MAX выберите Cycle в Track view Parameter curve out-of-range type). Затем клонируйте (clone) вспомогательный объект и переместите движение объекта во времени, чтобы создать следующую волну.

Для небольших волн создайте дополнительно три вспомогательных объекта, следующих по прямому пути вдоль нижней части бокса.

На панели Utilities нажмите на кнопку Scene Data Saver (сохранить данные сцены), выберите те объекты, которые будут участвовать в моделировании столкновений (вспомогательные объекты (dummy) и бокс) и сохраните файл в соответствующей папке, например, C:RealFlowSceneswaveswaves.sd. Так как мы собираемся создать 5-секундную анимацию в формате PAL (25 кадров в секунду), то End time (конечное время) необходимо установить на 125.

Работа со сценой в RealFlow

Запустите RealFlow, установите Environment (среда) на 3D Studio MAX и Geometry scale (масштаб геометрии) на 0.01. Откройте файл waves.sd и задайте объектам следующие параметры:

Object parameters (параметры объекта):
Collision distance (зона взаимодействия): 0.1
Collision tolerance (случайность взаимодействия) : 0.25
Friction (трение): 0.01 K : 0.1
Все остальные параметры установите на 0.

Нажмите на кнопку Square (квадратный) на панели Fluids (жидкости), чтобы создать эмиттер со следующими параметрами:

Common Fluid parameters (общие параметры жидкости):

В Fluid type (тип жидкости) выберите Liquid particles (жидкие частицы).
Density (плотность): 1000
Pressure (давление) : 0.1
Viscosity (вязкость): 3
Max. particles (максимальное количество частиц) : 50000

Emitter parameters ( Square) (Параметры квадратного эмиттера):

Сenter (центр): 3.67 0.85 2.31
Angles (углы): 0 0 0
Dim : 0.7 4.7
Speed (скорость): 0 Randomness (случайность) : 0.5
Volume (объем): 2

Теперь из панели deamons добавим gravity deamon, чтобы придать жидкости (fluid) реалистичность:

Gravity (притяжение)

Magnitude (величина): 16
Rotation (вращение): 0 0 0

Нажмите на кнопку Scene tree (дерево сцены), выберите в списке объектов Box (Caja) и нажмите на Add to all fluids (добавить для всех жидкостей). Нажимайте на Buzz, пока частицы не окажутся в нижней части бокса.

Теперь при помощи панели Deamons создайте 5 attractors (аттрактеров): нажмите на кнопку Link и выберите Attractor ola, чтобы привязать движение deamon к объекту.

Attractor parameters (параметры аттрактера):

Center (центр): 0 0 0
Rotation (вращение): 90 0 0
Attractor type (тип аттрактера) : Planetary (планетарный)
Strength (сила): 25
Radius (радиус): 0.50

Активируйте Bounded (ограниченный) и установите boundary (границу) на 2.30.

Для параметра Strength создадим Envelope. Дважды щелкните мышкой на поле Strengh. В открывшемся Envelope editor установите total frames на 75 и отметьте Loop. Значение (value) первой точки (point) в кадре (frame) 0 должно быть 25. Создайте точку в кадре 26 со значением 20, еще одну в кадре 27 со значением 0 и установите значение последней точки (75) также на 0. На каждой из точек нажмите на правую кнопку мыши и убедитесь в том, что точки линейные (linear type). Окно Envelope editor должно выглядеть следующим образом:

Теперь отредактируйте остальные attractors:

Attractor 1
Нажмите на кнопку Link и выберите Attractor ola01, чтобы привязать движение deamon к объекту.

Attractor parameters (параметры аттрактора):

Center (центр): 0 0.3 0
Rotation (вращение) : 180 0 0
Attractor type (тип аттрактера) : Spherical (сферический)
Strength (сила) : 60

Активируйте Bounded (ограниченный) и установите boundary (границу) на 0.7.

Attactor 2
Привяжите его к Attractor ola02.

Attractor parameters (параметры аттрактора):

Center : 0 0 0
Rotation : 90 0 0
Attractor type : Planetary
Strength : 25
Radius : 0.50

Активируйте Bounded и установите boundary (границу) на 2.30.

Дважды щелкните мышкой на поле Strengh. В открывшемся Envelope editor установите total frames на 75 и отметьте галочкой Loop. Значение первой точки в кадре 0 должно равняться 0. Создайте следующие точки:

Кадр 36 со значением 0
Кадр 37 со значением 25
Кадр 62 со значением 20
Кадр 62 со значением 0
Кадр 75 со значением 0

На каждой из точек нажмите на правую кнопку мыши и убедитесь в том, что они линейные (linear type). Окно Envelope editor должно выглядеть следующим образом:

Attractor 3:
Привяжите его к Attractor ola03

Attractor parameters:

Center : 0 0.3 0
Rotation : 180 0 0
Attractor type : Spherical
Strength : 60

Активируйте Bounded и установите boundary (границу) на 0.7.

Attractor 4
Привяжите его к Atractor ola04

Attractor parameters:

Center : 0 0.3 0
Rotation : 180 0 0
Attractor type : Spherical
Strength : 60

Активируйте Bounded и установите boundary (границу) на 0.7.

Зайдите на панель Meshes (cетки) и нажмите на кнопку New Mesh, чтобы создать новую сетку. Затем нажмите на Select All (выбрать все) и Add to all meshes (добавить для всех сеток) , чтобы применить сетку к квадратному эмиттеру 1.

В свойствах сетки (mesh properties) установите разрешение (resolution) на 4%, а в свойствах примитивов сетки (Mesh primitive properties) установите Blend Factor на 100% и радиус (radius) на 23%.

В Mesh Post-process активируйте фильтр Sharp-mesh, установите Filter Iterations на 4% и на панели Optimize отметьте Optimize (это немного увеличит временные затраты, но сетки будут менее плотными). Значение iterations должно равняться 10.

Нажмите на кнопку Files и установите соответствующий формат файла (file format) (BIN для 3D Studio MAX) и папку для хранения выходного файла (output folder), например, C:RealFlowSceneswavesMesh.

Сохранить следует не только сетку, но и частицы. Нажмите на Files в Common fluid parameters и задайте соответствующую папку (например, C:RealFlowSceneswavesParticles).

Зайдите на панель Options и установите частоту кадров (FPS) на 38. Эта маленькая хитрость позволяет контолировать скорость анимации. Помните, что RealFlow рассчитывает движение частиц в режиме реального времени, но создание сетки зависит от установки частоты кадров. В данном примере мы хотим создать анимацию PAL на 25 кадров в секунду, но устанавливаем FPS на 38, чтобы замедлить и сгладить движение жидкости.

Установите Max. frames на 25.

Теперь нажмите на   Action, и если все в порядке, attractors должны начать перемещать жидкость и создавать волны.

Эффект пены

Качество созданной вами воды зависит от используемого материала. Но даже хороший материал не может обеспечить брызги и характерную пенистость морских вод. RealFlow может сохранять не только сетки жидкости, но и сами частицы. Когда у вас есть частицы, вы можете применить к ним шейдер частиц для создания эффекта пены. В нашем примере мы использовали шейдер Afterburn volumetric (www.afterworks.com). Процедура такова:

Композинг конечной сцены

Откройте сцену и спрячьте box и attractors.

На панели Create выберите GeometryNext LimitRF Loader. Выберите ту папку, куда вы сохранили выходную сетку, и нажмите на окно проекции Camera, чтобы создать жидкий объект.

Выберите GeometryNext LimitRF Particles. Выберите ту папку, куда вы сохранили частицы из Square, и нажмите на окно проекции Camera, чтобы создать частицы.

Передвиньте сетку и частицы немного вниз, чтобы уменьшить смазанность на ребрах сетки, а затем слегка переместите частицы в направлении точки наблюдения, чтобы улучшить эффект перекрывания на сетке. Не забудьте добавить motion-blur (смазывание от движения) в Mesh object (для пользователей МАХ—image 0.4 в Object properties). Теперь к частицам можно применить шейдер Afterburn volumetric для получения эффекта пены. Конфигурационный файл для этой сцены (waves_foam.abn) вы найдете в линке в начале страницы.

Теперь вы можете произвести рендеринг конечной сцены...