TUTORIAL FLUIDS

TUTORIAL: INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE PARTÍCULAS NO BLENDER

O que será abordado neste tutorial?

1- Aplicação de materiais;

2- Aplicação do Enviroment Ligthing – luz ambiente;

3- Aplicação do Sistema de Partículas;

4- Trabalhando com Fluídos e suas propriedades;

5- Gerando animações do fluído.

PARTE 01: INSERINDO PLANOS E TEXTOS.

OBJETOS INSERIDOS NO FINAL DESTA PARTE 01;

PLANO 01 – Primeiro plano inserido;

PLANO 02 – Segundo plano inserido;

PLANO 03 – Terceiro plano inserido;

TEXTO 01 – Minas;

TEXTO 02 – Cad;

1.1 - INSERIR PLANO:

Deletar cubo existente.

Shift + A > Mesh > Plane - inserir um plano

SCALE = 3X

Vá para vista superior – Tecle 7 no teclado numérico.

1.2 - INSERIR TEXTO

Shift + A > Text

FIGURA 01

Clique Tab para ir para o módulo de edição

Apague Text e digite Minas. Clique Tab para sair da edição.

Esse é o Texto 01

Como Texto 01 selecionado copie-o.

Para isso faça Shift + D + X, para travar o movimento em X. Arraste a cópia para o lado do Texto 01 e dê um pequeno espaço. Clique para inserir o texto no local.

Tecle Tab para entrar no modo edição e mude o texto Minas para o Cad.

Este é o Texto 02.

FIGURA 02

PARTE 02 - EXTRUDE E CHAMFER NO TEXTO – PROPERTIES

Selecione o texto 01 – Minas;

Para isso clique com o Botão Direito do Mouse sobre ele.

Vá para barra Properties e selecione a função texto (corresponde a um F maiúsculo - 1);

FIGURA 03

Certifique que tem um dos textos selecionados – só assim o F estará disponível. Ele permite a edição do texto.

Na Aba Geometry, insira o valor =0.25 no espaço de Extrude (2).

Ele irá inserir um volume no texto

Mude a vista teclando em 3 no seu teclado e certifique que o texto está todo sobre o plano que foi inserido.

Faça o mesmo com o outro texto – dê a ele um Extrude e coloque-o sobre o plano.

Em Bevel (3), ainda em Geometry, insira um valor = 0.01. Será feito um chanfro no texto.

Selecione o texto anterior e faça Bevel=0.01.

Certifique-se de que os dois textos estão sobre o plano 01 – plano já inserido. Tecle 3 para colocar a vista lateral e comparar. Caso não esteja, selecione os textos e tecle G + Z. Arraste o texto para a parte superior do plano.

FIGURA 04 - Movendo Texto para a parte de cima do Plano 01

Clique 7 para voltar para a vista superior. Clique 5 para a vista ficar totalmente ortogonal, caso não esteja.

Aproxime-se do texto.

Vá para o menu  View > Align View >Align Active Camera to View – a Câmera irá assumir a vista que você está.

Tecle F12 para uma primeira renderização.

FIGURA 05 - Primeira Renderização

PARTE 03: ENVIROMENT LIGHTING (Iluminação ambiente).

Tecle Esc para sair da renderização.

Como cursor sobre a área de trabalho, tecle Z. Ele irá alterar para módulo Shade ou Wireframe.

FIGURA 06 - Tecle z - Modo Wireframe

FIGURA 07 - Tecle z - Modo Shade

Na barra de ferramentas Properties você verá um pequeno globo terrestre, à direita superior da tela. É a função World, cujo texto aparece assim que você coloca o cursor sobre o globo. Clique no Globo (1).

FIGURA 08 - Enviroment

Procure logo abaixo o texto Environment Lighting e marque o quadro de seleção ao seu lado (2).

Tecle F12 e verá uma renderização final cujas sombras estão mais suaves.

FIGURA 09 - Renderização (tecla F12) com Enviroment Lighting

PARTE 04: APLICANDO MATERIAIS.

Tecle Esc para sair da renderização.

Selecione o texto Minas.

Vá até Properties e clique em Material (1) – este ícone irá permitir a inserção de material (e não de textura, que é diferente de material);

FIGURA 10

Clique em New (2)

Irá aparecer vários itens onde se pode alterar algumas propriedades.

FIGURA 11

 

                                                                     FIGURA 12

Será alterada somente a cor. Sob Difuse (3), clique na tarja branca (4). Uma roda com várias opções de cores irá aparecer. Puxe para a cor que desejar. Configure as cores conforme figura a seguir ou escolha a cor que desejar.

FIGURA 13

FIGURA 14

Clique no texto Cad para selecioná-lo. Insira novamente um material. Configura o material conforme Figura 14 ou segundo seu interesse.

FIGURA 15 - Renderizção (F12) com materiais aplicados

PARTE 05 - INSERINDO OS PLANOS QUE EMITIRÃO AS PARTÍCULAS.

Com o cursor sobre a área de trabalho tecle  Shift + A > Mesh > Plane – um plano será inserido.

FIGURA 16

Este plano será o responsável pela emissão de partículas ou fluído.

Tecle R + X + 90 – irá girar o plano recém inserido em 90º em torno do eixo X.

Coloque tal plano sobre a parte superior do texto Minas.

FIGURA 17

Tecle 3 para mudar a vista para o lado e mover  o plano recém inserido. Tecle G para movê-lo. Com isso alinhar o plano 2 com o plano 1. Parte inferior do plano 2 sobre o plano 1.

FIGURA 18 - Plano 02 sobre Plano 01

Escalone o plano 2 em z.

O plano 2 deverá ter altura menor que a altura das letras que foram extrudadas.

Tecle S + Z e mova o mouse para reduzir o plano.

Altere entre vista superior e lateral para certificar-se que a escala está correta conforme acima. Aqui não optou-se por valores precisos de escala. Somente garanta que o plano seja mais baixo que o texto.

Vote a alinhar o plano 02 sobre o plano 01.

FIGURA 19

Escalone o plano 2 novamente mas somente no seu eixo x. Deixe a largura do plano próxima à largura do texto Minas.

FIGURA 20

Copie o plano 2 – faça shift + D. E mova o novo plano para o lado do plano que serviu de cópia.

Este é o plano 3. Com Scale em X, deixe-o com a largura próxima ao texto Cad.

FIGURA 21

PARTE 06: ROTACIONANDO TUDO

Para que as partículas simule a gravidade, o plano 01 deverá estar levemente inclinado no sentido em que as partículas tomam quando saem do plano 02. Imagine como se fosse a realidade. As partículas não rolam quando temos um plano totalmente horizontal.

Tem que existir um plano inclinado para que as esferas sofram a atração da gravidade e caiam.

Vamos fazer isso.

Pressione A para selecionar tudo.

Mude para a vista lateral.

Gire um pouco para baixo, no sentido anti-horário. Não precisa ser um giro muito grande. Pouca coisa na verdade.

FIGURA 22

Tecle A para tirar a seleção de tudo.

Tecle 7 para volta à vista superior ou 0 para a vista da câmera.

PARTE 07: APLICANDO SISTEMA DE PARTÍCULAS

Selecione o Plano 02 – plano sobre o texto Minas.

Este plano receberá um Particle Systems (sistema de partículas). Este sistema será o responsável pela geração de partículas que mais à frente irá simular o fluído.

Clique no ícone Particles – ver barra de ferramentas Properites > Particles.

FIGURA 23

No lado direto do quadro abaixo, verá um sinal de + e um de – (3). Um insere o sistema de partículas e outro remove quando houve algum sistema inserido.

Clique em + para inserir um sistema de partículas (Particle System).

Na janela à esquerda de + aparecerá o texto ParticleSystem.

 O sistema de partículas foi aplicado no plano. Falta agora alterar alguns parâmetroS para simularmos o Fluído.

Com  o curso sobre a área de trabalho, pressione a tecla Alt+A. Isso irá gerar uma animação aonde poderemos ver o sistema de partículas aplicado em ação.

FIGURA 24

Enfim, foi aplicado a sistema de partículas e ele já funciona. O próximo passo é alterar alguns parâmetros a fim de simular o fluído.

Sob Emission verá duas tarjas com os textos Start e End. Elas correspondem ao indício e fim da emissão de partículas quando acionada a animação.

Em End, insira o valor de 100. Ela começará no 0 e terminará no 100.

Novamente Alt + A para ver o resultado.

FIGURA 25

PARTE 08: PLANO 01 COMO BARREIRA PARA AS PARTÍCULAS.

Como pode ver na animação, após pressionar Alt + A, as partículas caem no infinito, não havendo nada que possa interceptá-las.

O plano ou base que as reterá será o Plano 01. Mas para isso temos que dizer ao Blender que este plano – plano 01 - é uma barreira.

Para isso, selecione o Plano 01, o plano onde os textos estão descansando.

Ao lado de Particles, temos o ícone Phisics. Clique nele.

FIGURA 26

Em Collision, logo abaixo em Particle Damping, mude tal valor para 0.4 e o Valor de Factor em Particle Friction = 0.01.

FIGURA 27 - Collision - parâmetros alterados

Tecle Alt + A para ver o resultado da alteração de tais parâmetros.

Faça alguns testes. Altere Particle Damping para 1, para 0.5 e para 0.1. Cada valor alterado, tecle Alt + A para ver o resultado. Insira finalmente o valor de 0.4.

Altere também os valores de Factor em Particle Friction. Teste outros valores e veja o resultado. Encerre com o valor de 0.01.

Selecione novamente o Plano 02. Volte para Particles na Barra de ferramentas Properties.

Procure com a barra de rolagem o texto Physics e clique em Fluid. Novamente veja a animação (Alt + A).

FIGURA 28

Para facilitar o trabalho de processamento da animação, vá até a função Cache, ainda dentro de Particles. Em Cache Step, altere o valor de 10 para 1. Isso reduz para 1 o número de Frames quando a pré-visualização for acionada. O que reduzirá  o tempo para gerar novas animações.

Voltando para a aba Phisics, onde acionamos a função Fluid, vamos alterar Size para 0.1. E acionar Multiply Mass with Size.

Size = tamanho da partícula;

Mass = Massa da partícula;

Multiply Mass with Size = Mass X Size.

Habilite também a função Size Deflect;

Volte em Emission e em number insira 5.000 ao invés de 1.000. Novamente Alt + A e veja o resultado.

Para se obter maior controle sobre as partículas vá para Physics e em Integration, altere Subframes para 3 e em seguida habilite-o – ver figura abaixo.

FIGURA 29

Tecle Alt+A novamente para ver o resultado.

FIGURA 30 - Partículas

PARTE 09: TORNADO O TEXTO UM OBSTÁCULO PARA 
AS PARTÍCULAS OU FLUÍDO.

Uma pequena alteração deverá ser feita para que o texto se transforme em um obstáculo.

Enquanto texto ou fonte as partículas terão dificuldade de interceptar o texto. Ele deverá ser transformado em malha.

Selecione o texto e Clique Alt + C e selecione Meshe From Cuve/Meta/Surf/Text.

Faça o mesmo com o outro texto.

FIGURA 31 - Teclas Alt + c

Agora os textos são malhas.

Selecione o texto Minas e logo em seguida vá para Physics. Em Physics selecione Collision.

O valor de Particle Damping (1) em Factor deverá ser 0.479. Não precisa inserir Friction ou qualquer valor em seu Factor (2)

FIGURA 32

- Novamente Alt + A.

Salve o que foi feito até aqui – Ctrl + S.

PARTE 10: INSERINDO PARTICLE SYSTEM NO PLANO 03

Lembrar que o plano 03 corresponde ao plano que está sobre o texto Cad.

Selecione o plano 03 clicando com o Botão direito do mouse sobre o plano 03.

Vá até a janela propertites e clique em Paticles – coloque o mouse sobre o ícone até o texto Particles aparecer. Fica na parte direita superior da tela.

Logo abaixo verá novamente uma quadrado com dois botões no seu lado direito. Um botão de + e um botão de -.

Clique em + para aplicar a sistema de partículas.

Todo um conjunto de configurações ficará disponível abaixo do quadro. Um novo sistema foi aplicado. Entretanto iremos aproveitar os parâmetros do sistema anterior.

Clique em Settings, nas setas, para abrir uma biblioteca de partículas. Selecione a primeira opção: ParticleSettings.

Logo em seguida clique no número 2 (5). Ele irá aproveitar as configurações do sistema anteior. Diferenciando-o apenas pelo final. ParticleSettings.001 ou .002 ou .003, dependendo do número aplicado (neste exemplo apliquei mais de um Particle Settings, mas não é necessário fazê-lo).

FIGURA 33 - Aproveitando Configurações já feitas no 
Particle System Anterior - o do Plano 02

Novamente Ctrl+A.

PARTE 11: APLICANDO CORES NO PLANO E PARTÍCULAS

Selecione o plano 02.

Vá até Materials e busque na opção o material aplicado no texto Cad. .

Em seguida selecione o plano 03, vá até Materials e busque a opção de materiais aplicados no texto Minas.

Temo com isso um plano que emitirá partículas com materiais do texto CAD e do Texto Minas.

Tecle Alt+A. Espere a animação rodar um pouco, até a partículas alcançar o texto.

Tecle Alt+A novamente para parar a animação. Tecle F12 para renderizar.

FIGURA 34

PARTE 12: FLUÍDO COM ESFERA

Aplicaremos um conjunto de esferas para simular o fluído.

Será necessária a inserção de duas esferas na área de trabalho. Use o Scale (S) para reduzir um pouco o tamanho das esferas.

FIGURA 35

Aplique material nas esferas inseridas. Elas utilizarão os mesmos materiais aplicados nos textos anteriormente. Selecione a primeira esfera (1), vá para materiais (2)e selecione a cor que corresponde ao Texto CAD.  

Selecione a segunda esfera e vá para Materials. Selecione o material que corresponde ao Texto Minas.

Tornando os materias das esferas como únicos.

Esta aplicação irá impedir que qualquer mudança feita nos demais materiais afete o material aplicado nas esferas. Observe do lado do texto Material.00X um número. Ao clicar neste número o material se torna único. Selecione a esfera 01 e aplique o material. Logo em seguida selecione a esfera 2 e novamente aplique o material.

FIGURA 36

Transformando as partículas em esferas.

Selecione o plano 02 – sobre o texto Minas.

Vá para particles (1). Com a barra de rolagem, procure o texto Render. Clique em Object (2). Clique na tarja Dupli Object (3) selecione Sphere (4) – a primeira esfera.

FIGURA 37

Selecione o plano 03, que está sobre o texto CAD e repita o procedimento. Quando for selecionar a esfera, clique em Sphere.001, que corresponde à segunda esfera.

- Tecle Alt + A e veja o resultado. Não precisa levar a animação até o final Deixe as partículas chegarem até o texto e tecle Alt+A novamente. Isto irá para a animação.

Para alterar entre Wireframe e Shade, clique Z no teclado.

PARTE 13: PARÂMETROS A OBSERVAR

Conjunto 01: Number em Emission e Size em Physics.

De maneira grosseira as partículas estão simulando o fluído.

Entretanto existem alguns parâmetros que devem ser observado e que servirão para aprimorar a visualização do fluído.

FIGURA 38

FIGURA 39

Em Emission veja o parâmetro Number (1). Ele irá possibilitar o aumento da quantidade de partículas. Ele pode ser reequilibrado com o parâmetro Size (5) em Phyisics.

A quantidade e o tamanho interferem entre si em função de Mass e do parâmetro habilitado chamado Multiply mass with size.

Regra: partículas com tamanho grande, a interação entre elas serão maiores. A turbulência aumenta e as partículas vão ficando descontroladas.

Na simulação utilizada aqui, aumentou-se a quantidade de partículas (Number foi para 30.000) e reduziu o tamanho das partículas (Size foi para 0.05).

Tecle Alt+A e espere a simulação iniciar. Trabalhe com Wireframe mode  pois agiliza e muito  o seu trabalho caso sua máquina seja lenta.

                                         FIGURA 40 - Número de Partículas = 30.000

                                                                     Size = 0.05

FIGURA 41 - Número de Partículas = 30.000
Size = 0.025

Um dos itens que fará seu fluído convincente será o número de partículas x tamanho das partículas. Entretanto, vale observar a seguinte orientação:

Muitas partículas = processamento lento.

Aumente a quantidade partículas, se quiser um resultado convincente. Ao mesmo tempo o tamanho da partícula deverá ser reduzido.

Observação: não se esqueça de selecionar um plano, mudar os parâmetros Number e Size e em  seguida selecionar o outro plano e novamente altere os valores Number e Size.

PARTE 14 - IMPEDINDO A MISTURA DAS SUBSTÂNCIAS:

Ao gerar a animação você verifica que as substâncias se misturam.

Vamos alterar alguns parâmetros para impedir que isso aconteça.

Selecione o plnao 02 e Em Physics há um quadro com o título de Fluid Interaction (1). Clique em + (2).

FIGURA 42

Clique em 3 e procure o Plano 03 (na lista ele será Plane.002) para que o sistema o interprete.

Repita o mesmo processo para o plano 03. Selecione ele a aplique um Fluid Interaction. Em (3) selecione na janela pop up que aparece o plano 02 (na lista ver Plane.001).

FIGURA 43

Pronto. O próximo passo é gerar um preview. Tecle Alt+A na janela de exibição.

Não precisa terminar toda animação. Quando os líquidos chegarem a encontrar você pode parar animação teclando Alt+A novamente e logo em seguida teclando F12 para uma pré-renderização.

                             

FIGURA 44 - Imagem com Fluid Interaction 
Parâmetros: número de partículas = 15.000
Size = 0.025   mass=0.5 Viscosity = 1.00

FIGURA 45 - Imagem sem Fluid Interaction 
Parâmetros: número de partículas = 15.000
Size = 0.025   mass=0.5 Viscosity = 1.00

PARÂMETRO VISCOSITY

Vamos trabalhar com alguns parâmetros do Fluids e verificar como o fluído é alterado segundo as mudanças destes parâmetros.

O primeiro deles será o Viscosity (1).

Para plano 01 insira o valor de 0.5 e para o plano 02 insira o valor de 1.5.

Tecle novamente Alt +A para gerar a animação.

Perceberá que o líquido altera sua forma de escorrer simulando outro tipo de líquido.

Um remete mais à água e o outro remete mais ao mel.

FIGURA 46

                                           

FIGURA 47

PARTE 15 - GERANDO ANIMAÇÃO:

Existem três formas de vermos o resultado da animação na tela. O que para este caso – verificar o comportamento do fluído em função das mudanças de seus parâmetros é de grande vantagem.

São elas:

1- Teca Alt + A – que gera uma animação com o resultado em tela. Pode ser utilizado tanto em Wireframe quanto em Shade.

2- Usando a função Bake (1). Ele gera uma animação cujos frames serão armazenados nos temporários do Windows. Apesar da animação inicial gerada ser lenta, as animações seguintes seguirão a fluidez de uma animação tradicional. 

FIGURA 48

3- A animação renderizada. Este será a animação onde os resultados da aplicação do materiais, luzes e sombras e demais efeitos irão aparecer. Seria a apresentação final.

Todas estas possibilidades de se chegar a uma animação estão estreitamente ligados à condição do número de vértices, tipos de luzes aplicadas, tipos de materiais e texturas inseridas, se há efeito de espelhamento e outros. Isto se deve ao fato de que cada um destes fatores serão calculados pelo computador. Aqui se demanda o uso do processador do computador para se chegar a resultados ágeis.

Vá para Render (1) no conjunto de ferramentas Properties. 

FIGURA 49

Em Resolution, configure as informações conforme (2). Isto permitirá gerar uma animação de maneira mais ágil.

Cetifique-se que Anti-Aliasing está em 8 e que o filtro da renderização é Mitchell – Netravali. Este filtro permite maior qualidade da imagem final.

Em Outup, na pasta onde indica o local que animação será gerada, indique o diretório e pasta onde o arquivo será armazenado. Em seguida dê um nome no mesmo.

Para encerrar determine o tipo de arquivo que será criado – sua extensão melhor dizendo.

Pode optar por Avi Raw. Ele irá gera um animação em .AVI que será gerada na  maioria dos Players de vídeos existentes nos computadores.

Caso não tenha tal player sugiro baixá-lo via internet.

Temos três botões na parte superior do painel Properties.

Render – gera uma imagem parada;

Animation – gera a animação propriamente dita e a salta onde tenha sido determinada;

Play – roda a animação a partir do arquivo criado.

Clique em Animation e a animação do fluído será gerada. Este processo leva um pouco mais de tempo.

Concluído o processo, clique Play e animação final será rodada. Você pode procurar o arquivo em .AVI na pasta que o tenha salvo e clicar para rodar a animação.

RESUMO:

Enfim, abordamos os seguintes itens neste tutorial:

- Aplicação de materiais;

- Aplicação do Enviroment Ligthing – luz ambiente;

- Aplicação do Sistema de Partículas;

- Trabalhando com Fluídos e suas propriedades;

- Gerando animações do fluído.

Fluid from Tarcísio on Vimeo.

Material de referência: 

www.blenderdiplom.com