Как сделать систему частиц в блендере

Обновлено: 03.07.2024

Система частиц Blender была полностью переписана Janne Karhu, добавилось множество новых и улучшенных особенностей. Она включает:

• Эмиттер, Волосы и Реакторные типы частиц;
• Ньютонову (Newtonian), Ключевую (Keyed) и Boids физики;
• Различные частицы визуализации и типы рендера;
• Редактирование волос с расчесыванием, ростом, обрезанием;
• Интерполированные потомки частиц от родителей;
• Модификатор взрыва;
• Гармоника, Магнитные поля, и многократные типы спада;
• Группа вершины и текстура управления для различных свойств.

Система Частиц и Типы : краткий обзор как системы частиц работают и объяснение эмиттера, реактора и волос системы частиц.

Различные физические системы доступные для симуляции движений частиц, наряду с обширным описанием их параметров:

• None physics : Эта система очень полезна, хотя ее название указывает обратное: она не создает движения частиц, значит не принадлежит к системам физики, но интересна для того, чтобы выращивать объекты, очень похожа на статические частицы старого Blender;
• Newtonian physics : Эта система самая близкая к системе частиц старого Blender. Освеженная и с новым управлением;
• Boids physics : Частицы с ограниченным искусственным интеллектом, включая поведение и программирование правил, идеально для скопления птиц или косяка рыб, или хищников против моделируемой добычи;
• Keyed physics : Никакой документации в настоящий момент. Эта система частиц будет освещена кратко.

Visualization : Частицы могут визуализироваться или рендериться по разному, как точки, линии, объекты или доски.

Extras : Параметры установки для исполнительных элементов, контроль над временем, группами вершин, . .

Child Particles : Частицы потомки позволяют создавать больше частиц из существующих частиц. Например для волос можно редактировать небольшое количество родительских частиц, и затем сгенерировать еще много волос для финального рендера.

Explode Modifier : Использует систему частиц для взрыва меша на части.

Hair Editing and Softbody : Система частиц волос может быть отредактирована в методе частиц, и иметь softbody физику приложенную к ним.

В этом уроке будет использоваться рендер Cycles , но вы можете взять и использовать технику в Blender Internal , но тогда Вы не сможете точно следовать по шагам при создании материалов. Лично я Cycles нашел простым и более быстрым для достижения реалистичного результата.

Добавление любого вида травы на сцену займет большое количество вычислительной мощи . Я покажу Вам некоторые уловки, чтобы сэкономить память и сделать время меньше, но нет никакого хорошего способа обойти тот факт , что трава должна быть очень плотной , чтобы выглядеть реалистичней.

Часть 1: Введение в траву

Хотя эта часть может и не быть необходимой, я бы ее Вам посоветовал, если хотите, чтобы ваша трава трава выглядела естественно (реалистично). Лучший способ узнать что-то - это наблюдение, этим мы и собираемся заняться! Если есть возможность, сделайте небольшой перерыв прямо сейчас, и выйдите на улицу. Потратьте несколько минут и понаблюдайте за травой. Выберите несколько различных типов травинок и внимательно посмотрите на них. Это может показаться глупым, но вы должны знать, как выглядит настоящая трава для того, чтобы попытаться представить и визуализировать ее в 3D.

Часть 2: Настройка сцены

Так, теперь вы знаете, как трава выглядит в реальной жизни, давайте попробуем сделать ее в Блендер. Теперь, если Вы посмотрите ниже на одну из фотографий травы в Блендер , всплывет примерно такая сцена:

Вроде бы она выглядит более-менее реалистично, но травинки все, кажется, выглядят одинаково. Когда кто-то хочет создать траву, они просто делают огромное поле одного и того же типа травы. Чтобы быть честным, эта композиция просто стала старой, так что возьмем рисунок 2-2, и будем считать его нашей отправной точкой. Я обнаружил, что представив (создав) траву в реалистичной ситуации, действительно, помогает ей выглядеть более реалистичной.

Если вы не являетесь подписчиком и не может загрузить сцену из исходных файлов, не волнуйтесь! Я покажу вам здесь некоторые базовые вещи, но творчество остается за вами.
Вы видите, что моя сцена освещена только одним солнечным светом (Sun Lamp) (рис. 2-3), которая находится под углом. Для настройки Окружения, я никогда бы не расположил солнце непосредственно на передней, задней или с обеих сторон, если это конечно не необходимо. Это было бы неестественно, поэтому, расположим его на какой-нибудь угол. Я также окрасил его слегка желтым цветом, потому, что солнце примерно такого цвета цвета. Довольно просто!

Для текстуры фона я использовал изображение которое можно получить по этой ссылке heiwa4126, которое правда, используется по ограниченной лицензии Creative Commons. Я использую его в качестве текстуры окружения, потому, что это дает некоторые интересные цветные отражения.

Еще одна последняя вещь, которую я хочу добавить, если Вы не используете мой готовый файл, чтобы сделать поле более естественным, это добавление нескольких холмов или впадин, потому что, природа никогда не бывает 100% плоской. Для поверхности земли, вы можете делать все, что считаете нужным.

Часть 3: Создание Объекта

Хорошо, теперь давайте на самом деле сделаем несколько травинок! Во-первых, перейдите на слой, в который вы знаете, что не будете нуждаться. Я обычно просто использовать последний. Затем добавьте плоскость (Plane) и поверните (Rotate) ее на 90 градусов по оси X в режиме объекта (Object Mode).
Мы делаем это в Режиме Объекта для изменения локальных координат так, чтобы когда мы создадим систему частиц ( Particle System), трава была направлена ??вверх.
Затем перейдите в режим редактирования (Edit Mode) выделите верхний край, выдавливайте (Extrude) и уменьшайте его. С делайте это примерно 3 раза и использовав Alt + M соедините верхний край в одну точку. Убедитесь, что начало координат находится у основания травинки. Масштабируйте основание вдоль оси X, чтобы сделать его тоньше. Затем переместите грани по осям X и Y, пока вы не получите примерно такой же результат, как на рисунке 3-1:

Прежде, чем мы продублируем больше травы, мы должны сделать пару вещей, чтобы потом проще было в долгосрочной перспективе. Во-первых, установить для травы сглаживающие тени. Переименуйте их в "травинка" ( grass blade), и если вы хотите сохраните Ваши объекты. Присвойте траве материал, а также создать группу для него (как показано на рисунке 3-2). Мы займемся материалами позже, но это в последствии сэкономит время и избавит Вас от необходимости добавлять материал на все травинки по одному. Если вы хотите, вы можете добавить Subsurf модификатор, для улучшений, но это не является необходимым, если вы не делаете крупный план.

Теперь мы готовы дать траве некоторое разнообразие. Дублируйте травинки и измените некоторые края, но придерживаясь примерно нашей формы. Создайте 3 разных копии оригинальных травинок, чтобы у Вас получилось что-то похожее на это:

Так как мы уже добавили оригинальный материал и группу, нам не нужно возвращаться в материалы и добавлять каждому из них в отдельности.
Прежде чем мы перейдем к использованию частиц, давайте создадим еще два вида травы. Чтобы сделать это, продублируйте одну группу травинок, переименуйте ее и добавьте в новую группу. Сделайте один тип травы немного более тонким и изогнутым (назовем ее "длинная трава"), а другой худым и высоким (этот тип будет "высокая трава"). Мы должны закончить с тремя различными типами травы, в четырех различных вариациях. Каждый тип должен иметь свою собственную группу и название. Они должны выглядеть примерно так:

Часть 4: Использование частиц

С моделирование сетки травы мы закончили и можем переходить к частицам. Вернитесь к первому слою, и создайте на нашей земле (поверхности) новую систему частиц 'hair' типа. Переименуйте название настроек, как и в общих на 'glass', и удостоверьтесь, что стоит флажок на 'advanced'.

В визуализации параметров системы частиц, выберите группу 'glass', и продублируем ее (Dupli Group). Настройки должны выглядеть как на рисунке 4-1:

Следующие настройки с системами частиц (particle systems) у Вас может немного отличаться от того, что делаю я в зависимости от вашего вида сцены. Ниже перечислены параметры, которые я использовал для этого конкретного изображения, но они будут меняться в зависимости от того, какую траву Вы пытаетесь создать. Для большего опыта и понимания, поиграйте с каждой настройкой и решите как лучше будет выглядеть трава в вашей сцене.

Теперь давайте сделаем траву правильного размера. В настройках 'Physics', измените размер до 0,01, а случайный размер (random size) до 0,3.

Трава выглядит сейчас неплохо, но она еще безусловно, нуждается в некоторых изменениях - эта слишком однородна. В настройках скорости (Velocity), поставить random 0,25. Это позволит добиться, чтобы трава не стояла совершенно одинаково вверх. Не устанавливайте слишком высокое значение, хотя она и будет менять размер.

Установите флажок 'Rotation' и установите 'Phase' и 'Random' значениями до 1. Случайная величина не работает, если фаза (Phase) установлена ??в 0.

Теперь мы можем использовать кисть ('Add') (c силой strength=1), и нарисовать зону красным, там где мы не хотим, чтобы была трава. Она может быть неточной, но старайтесь быть осторожными, чтобы не получить проплешины или если Вы не хотите траву в камнях.

Хорошо, теперь вернемся к объектному режиму. В настройках частиц, внутри панели 'Vertex Groups', выберите 'glass' для плотности. Флажок 'negato', чтобы трава была рядом с путем, а не внутри.

Теперь, трава выглядит здорово, но слишком редко. Чтобы заполнить пространство, естественно, мы должны увеличить частицы (' Emission') до 7000, а также добавить некоторых детей ( Children). Помните, что если вы только увеличите частицы вы получите очень густую траву (слипания). Если у вас будет маленькое количество частиц, но много детей, вы получите несколько очень толстых кустов. В большинстве случаев вам понадобится хороший баланс.

В панели ' Children', выберите ' Interpolated'. Это даст более равномерного распределения, чем ' Simple'.
Выберите для отображения столько, сколько вы считаете, что ваш компьютер сможет обработать. Мой может обрабатывать около 5, но я могу просмотреть и 20 в циклах. Измените 'Render' до 25.

Шероховатости ( 'Roughness') помогут дать траве больше вариаций. Равномерность ( 'uniform'), добавит шум в текстуру испускания и направления детей. Перейдите в вид сверху и установить это значение очень большим, если вы хотите понять, что я имею в виду. Случайную ('Random') шероховатость используют больше в волосах, но она может быть полезна и здесь, чтобы дать траве немного больше изменений.

Установите Children и Emission параметры примерно как у меня ниже на рисунке 4-7 (за исключением дисплея, если у вас старый компьютер):

Если вы запустите рендер сейчас, то должны получить что-то похожее на мое изображение выше. Помните, трава у нас густая, чтобы не видеть земли, и не используйте слишком высокие значения в шероховатости ( roughness) или случайности (random). Теперь, когда вы знаете, как использовать группы вершин и добавлять систему частиц травы, попробуйте добавить длинный и высокий тип групп травы на сцену. Создайте новую систему частиц и группу вершин для каждого вида травы. Преимуществом использования нескольких систем частиц является то, что она дает вам максимальный контроль над тем как трава будет выложена, а также чрезвычайную гибкость по поводу размера, поворота, случайности, и всех других параметров частиц, которые мы рассмотрели до этого. Вы также можете работать с одним слоем, как с помощью слоев в Photoshop, который экономит много времени.

Разместите их по краям и на скамейке, где трава должна выглядеть менее ухоженной. Мои настройки для обеих групп расположены ниже, но старайтесь делать это по своему усмотрению ради обучения и лучшего понимания.
Длинная трава:

Добавить модификаторы к активному объекту можно используя кнопку Add Modifier (“Добавить модификатор”), находясь в разделе Modifiers (с иконкой гаечного ключа).

После нажатия откроется выпадающее меню. Нажатие на любой из пунктов добавит соответствующий модификатор. Новые модификаторы всегда добавляются последними в стеке.

Типы модификаторов

Modify (Модификация) – этот тип модификаторов подобен типу Deform (Деформирование), однако обычно они не влияют на геометрию объектов напрямую. Чаще они затрагивают другие типы данных, например, группу вершин (vertex group).
Generate (Генерация) – это конструктивные/деструктивные инструменты, которые будут влиять на всю топологию сетки. Они могут изменять внешний вид объекта или добавлять новую геометрию.
Deform (Деформация) – в отличии модификаторов типа Generate изменяют форму объекта, не затрагивая его топологию.
Simulate (Симуляция) – эти модификаторы относятся к физическим симуляциям. В большинстве случаев, они автоматически добавляются в стек модификаторов после подключения системы частиц (Particle system) или физических симуляций (Physics Simulation). Их основная цель – определить позицию в стеке модификаторов, откуда будут браться основные данные для симуляции, которую они представляют. Обычно они не имеют атрибутов, и контролируются настройками, представленными в отдельной вкладке, посвященной симуляциям.

Интерфейс

Интерфейс каждого модификатора имеет одинаковые основные компоненты.

Сверху находится заголовок панели. Иконки выполняют различные функции модификатора (слева-направо):

Expand (развернуть)– сворачивает/разворачивает интерфейс модификатора, скрывая/отображая его настройки.
Type (тип) – иконка для быстрого визуального распознавания модификатора
Name (имя) – каждый модификатор (экземпляр) может иметь уникальное имя. Два модификатора на одном объекте должны иметь уникальные имена, но два модификатора на разных объектах могут иметь одинаковые имена. Имя по умолчанию основывается на типе модификатора.
Render (рендер) – иконка камеры, переключает видимость модификатора при рендере.
Show in viewport – переключается видимость модификатора во вьюпорте.
Show in Edit Mode – показывает модифицированную геометрию в режиме редактирования.
Show on Cage (показать на сетке) – зависит от предыдущей настройки. Если включена, то модифицируемая геометрия также может модифицироваться как и оригинальная.

Предупреждение
Несмотря на то, что данная настройка показывает реальное положение модифицированной геометрии, редактируя ее, вы всё еще редактируете оригинальную геометрию. Это может привести к неожиданным результатам, и ее следует отключать, если требуются сложные и точные изменения.

Apply On Spline Points (point surface icon) – относится только к кривым, поверхностям и тексту. Применяет модификатор на контрольные точки кривой или поверхности, но не на заполненную геометрию.

Примечание
По умолчанию кривые, текст и поверхности всегда конвертируются в меш-подобную (mesh-like) геометрию прежде, чем стек модификаторов будет к ним применен.

Move Up / Move Down – перемещение модификатора вверх/вниз в стеке
Delete – удалить 🙂

Под заголовком находятся 3 кнопки:

Apply(применить) – Превратить модификатор в “реальный”: конвертировать геометрию объекта в модифицированную геометрию и удалить модификатор.
Apply as Shape Key (применить как ключ формы) – Сохраняет результат модификатора в новый относительный шейп ключ. Это доступно только тем модификаторам, которые не модифицируют геометрию, в основном Deform.
Copy (копировать) – Создает копию модификатора в стеке под копируемым модификатором.

Предупреждение
Примененяя модификатор, который находиться не в начале стека, будет игнорироваться порядок модификатора в стеке, и примененяться так, если бы он был первый в списке, что может привести к нежелательному результату.

Далее под этими заголовками будут находится уникальные настройки каждого модификатора.

Стек модификаторов

Модификаторы – это серия недеструктивных операций, которые могут быть применены поверх оригинальной геометрии объекта. Их можно использовать в любом порядке, в котором пожелает пользователь.

Этот тип функционала обычно называется “Стеком модификаторов” и также может присутствовать в ряде других 3D приложений.

Порядок модификаторов в стеке напрямую влияет на результат. К счастью, модификаторы могут быть перемещены в списке стека нажатием на соответствующие иконки.

В качестве неплохого примера можно привести модификаторы Mirror и Array. То, в каком порядке они расположены, заметно влияет на результат.

В этом примере желаемый результат (справа) достигается сначала отзеркаливанием объекта через Mirror, а затем вычислением подразделений (Subdivision Surface).

У меня есть кривая плоскость на которую надо расположить полусферы друг от друга на равном расстоянии ( больше 5000 ). Как я могу это реализовать в Blender 2.8?

1 ответ 1

Можно попробовать подразделить поверхность так, чтобы получить нужное количество точек и в настройках частиц выбрать Emit from - Verts.

Можно также подразделить поверхность так, чтобы получить нужное количество полигонов и воспользоваться инстансингом,