Художественная визуализация динамической жидкости в 3dMaks + RealFlow

С удовольствием представляю вам очередной интересный и познавательный урок. На сей раз из области художественной 3d-визуализации.
Пока мы не приступили непосредственно к созданию наших шедевров, хочу отметить, что даный урок написан не совсем для новичков. Многие моменты я указываю как сами-собой разумеющиеся. Вам потребуется обязательное владение базовыми навыками 3DMaks, и начальными – RealFlow. В этом уроке я в деталях не расскажу, как сделать красивый кадр, но дам схему работы и покажу возможности программ. Я не рассказываю так же как устанавливать программы и их приложения. Этой информации в сети очень много. Финальные картинки могут оказаться не супер-сюжетными, а жидкость на них – не очень правдоподобной. Об этом я написал выше. Варьируя параметры жидкости, сможете получать разные формы всплесков, а параметрами настройки камер и рендера – разные сюжеты и картинки…


Наверняка, многие из вас видели потрясающие фотографии, на которых изображены: всплески, брызги, капли… Когда подброшенные фрукты или предметы окутывают хитросплетения потоков всевозможныйх жидкостей. Разнообразие форм и причудливость преломленного света в них приковывает вгляд и заставялет рассматривать и высматривать красоту игры бликов и отражений. «Остановись мгновение – ты прекрастно!». Именно эти слова приходят на ум при взгляде на такого рода замечательные кадры.

pict3_smallpict4

Почему же нам столь интересны такого рода изображения!? Все очень просто! К сожалению или к счастью, наш глаз воспринимает всего 24 кадра в секудну. Поэтому мы не успеваем «выхватывать» столь завораживающие кадры в повседневоной жизни. Для этого у нас естьпревосходные фотокамеры с отличными матрицами и маленькими выдержками (улыбка).

А как же создавать такие картинки если у вас нет профессионального навыков фотографированиядинамических жидкостей или нет денег на профессиональное фотооборудование? Следут заметить, что съемка такого рода весьма дорогостоящая и требует много времени.
Скажем, мы хотим чтобы какой-либо фрукт (например яблоко) был «сфотографирован» в полете, разбивающим водную «форму» и, как следствие, разбрасывающим брызги. Ничего нет невозможного! Если у человека прямые руки и кривые извилины, то он добъется своего любым, удобным ему способом! Мы смоделируем ситуацию когда яблоко(или несколько) врезаются в жидкость или наоборот. И запечатлим тот момент, кототрый покажется наиболее подходящим.

Для начала давайте рассмотрим простую схему взаимодействия:

На первой схеме изображен объект взаимодействия и жидкость, которые под действием каких-либо физических сил двигаются на встречу друг другу.

scheme1

На второй схеме изображен момент «взаимодействия» объекта и жидкости. Это именно тот маленький временной отрезок, в котором мы задумали сфотографировать наших подопытных (улыбка).

scheme2

Переходим непосредственно к матчасти. К тому, с чем прийдет работать.
Для воплощения задуманного были использованы:


Autodesk 3DMaks 9 32bit – для реализации трехмерных задач
Vray RC3 – ну, это понятно
RealFlow 4.2.3.0102 – симулятор для моделирования взаимодействия частиц (вода, дым, огонь…)
Photoshop CS3 –хм…


Что ж, приступим!
В 3d Maks моделируем яблоко или открываем модель из своей библиотеки. Делаем копию. Немного сдвигаем и разворачиваем. Получаем нечто подобное:

Artistic visualization of dynamic liquid1

Дельше, переместим наши фрукты с RealFlow, в которм создадим жидкость и заставим ее разбиваться о наши объекты. Выделяем все, что есть в сцене (2 предмета) и выбираем SD File Export Settings пункта RealFlow:

Artistic visualization of dynamic liquid2

Выбираем место, куда будет экспортирван файл, пункт Selected Objects и Current Frame. Все. Нажимаем. Сохраняем.

Теперь переходим к RealFlow. Открываем. Задаем имя проекту и место его расположения на компьютере. Нажимаем File — Import — Import object и выбираем тот файл, который мыэкспортировали из Макса. Должны получить те же 2 яблока, но в другой «среде».


Замечу, что для оптимизации просчетов в RealFlow необходимо соблюдать пропорции импортируемых объектов. Для больших объектов потребуется больше particles (частиц) для имитации жидкости, дыма, пыли… Сам пользуюсь простым правилом – объекты не должны быть больше эмитеров, максимум в 2-3 раза. (Например, как на картинке выше). Если вы поместили експортируемые обекты в RealFlow и видите, что пропорционально к емитерам они много больше, то просто уменьшите их размеры в 3d Maks и вставьте заново в RealFlow.


Создаем круговой эмиттер. Edit — Add — Emiters — Circle. Теперь у нас в сцене есть «излучатель частиц». Простыми словам, в нашем случае – срез трубы, из которой «польется» вода. Поместим его немного ниже, правее, и развернем в сторону наших райских яблочек.

Получилось что-то подобное?!

Artistic visualization of dynamic liquid4

Отлично! Половина пути пройдена!

Начинаем настройку параметров эмитера.
Параметры, которые я использовал в даном случае, видны на картинке ниже:

Artistic visualization of dynamic liquid5

Добавлю, что на начальных этапах просчета, параметры ResolutionDensity и кол-во частиц, надо понижать. Скажем, до 1, 1000 и 3000 — соответсвенно (очень похоже на настройки поумолчанию). Это экономит время на драфтовых просчетах.

Ничего не забыли? Правильно! А как же мешевая сетка? Частицы – это всего лишь точки, на основании которых будет строится поверхность нашей жидкости. Добавим ее. Edit — Add — Mesh. В окошке Nodes должна появиться связь:

Artistic visualization of dynamic liquid5_1

Настроим параметры сетки и соответствующему ей эмитеру. 2 картинки:

Artistic visualization of dynamic liquid6
Artistic visualization of dynamic liquid7

Добваляем силу гравитации. Должна же он действовать на нашу жидкость! Иначе получится кадр сделанный в невесомости на Станции Мир (улыбка). Edit — Add — Daemons — Gravity. Ее параметры оставляем неизменными. Просто отодвинем подальше в сторону – не будет мешать обзору.

У вас, наверняка давно назрел вопрос о Cylinder03, Cylinder03, Sphere05 и Sphere11 в окошкеNodes.

Artistic visualization of dynamic liquid7_1

Все очень просто! Сферы – наши яблоки, а цилиндры – хвостики (улыбка).
Я их не переименовывал после импорта. Простите.

Нажимаем на Simulate и что же видим!? Что жидкость начинает обтекать объекты на расстоянии, а не непосредственно вблизи. Reset. Лезем в свиток параметров наших яблок и хвостиков. Уменьшаем параметры Сollision Distance и Distance Tolerace, как на картинке:

Artistic visualization of dynamic liquid8

Снова нажимаем SimulateЖдем 25-30 кадров и останавливаем просчет. Двигая ползунок анимации влево-вправо, оцениваем результат со всех сторон. Если не удовлетворяет, то «играемся» с настройками до достижения требуемого эффекта или пока не надоест.

Artistic visualization of dynamic liquid8_1

Осталось вернуть мешевую сетку в Макс и красиво отрендерить.
Заходим в коренную папку с нашим проектом (создавали в начале работы с RealFlow). В ней папку mesh и Drag — and — Drop -аем любой файл на рабочее поле 3D Maksa. Должна подтянуться анимация всех кадров, которые просчитал RealFlow. Двигаем максовский ползунок анимации, выбирая красивый всплеск. Перемещаем всю mesh сетку, если необходимо. Добавляемстандартную камеру с привязкой. Выставляем ракурс.

Artistic visualization of dynamic liquid9

Для создания эффекта съемки на черном фоне с кучей классных бликов и преломлений, грамотно расставим источники света. Используем Vray Light plane за предметами съемки, развернутым в cторону камеры и сделаем его невидимым (чекбокс — Invisible).
Немного правее и выше разместим Vray Light sphere с аналогичными параметрами.

Artistic visualization of dynamic liquid10

Осталось назначить материал воды и яблок, настроить рендер и посчитать финальную картинку. На картинках – материалы жидкости и яблока. Растровую текстуру на диффузный каналматериала яблока приготовьте заранее.

Artistic visualization of dynamic liquid11

Финальные настройки VRay:

Artistic visualization of dynamic liquid12

Настройки вкладки System выбирайте исходя из возможностей вашего «железа».
Параметры, заданые выше, настроены для достаточно хорошего качества картинки,и потребуют некоторого времени для просчета даже на мощных тазиках.

Если все сделали правильно, то картинка должна получится сравнима с этой (клик — больший размер):

apples_water_big

жидкость - вода

apples_milk_big

жидкость - что-то молочное

* После выставления финальных настроек, можно еще сгладить сетку жидкости. Это повлияет на время просчета, но картинка будет лучше. Mesh Smooth – нам поможет!

** Не забудьте выставить черный background color в 3DMaks.

Сцена получилась простая и понятная. 2 источника света, сетка, камера и модели яблок.

Немного фотошопа для «подтяжки» + добаления легких градиентов и золотой ключик у нас в кармане! Можно конечно использовать градиентные фона непосредственно в максе, но это уже совсем другая история и другой урок…


Спасибо за внимание.
Следите за будущими новыми уроками.

Comments are closed