In questo quarto tutorial della serie su fuoco e fumo con il simulatore Fluid in Blender 4.5, vedremo in dettaglio i parametri dei tre tipi di oggetti Flow della simulazione fisica di fuoco e fumo.
Questo tutorial fa parte di una miniserie di 10 puntate sulle basi di Fuoco e Fumo in Blender 4.5. Per l'elenco completo delle puntate, clicca qui.
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Trascrizione del video
Salve a tutti! In questo quarto tutorial della serie su fuoco e fumo con il simulatore Fluid in Blender 4.5, vedremo in dettaglio i parametri dei tre tipi di oggetti Flow della simulazione fisica di fuoco e fumo.
Nella scena che sto utilizzando sono presenti dei ceppi posti all'interno di un camino. Questi ceppi costituiscono un unico oggetto mesh, che doteremo di Inflow. Ho già creato un Domain per la simulazione, che racchiude solo il volume del camino.
Fornisco un componente Fluid di tipo Inflow ai ceppi. La modalità Fire And Smoke possiede sia i parametri di Smoke che quelli di Fire, per cui scelgo questa combinazione, così da poterli analizzare tutti. In seguito vi dirò quali parametri sono propri di Smoke e non si trovano quindi nella sola simulazione Fire. Come potete vedere, i parametri non sono molti.

Di default, il Behavior del Flow è impostato su Geometry. Come sappiamo dalle puntate precedenti, questa modalità realizzerà una fiammata e il fumo iniziale derivante da essa, dopodiché l'oggetto non emetterà più né fuoco né fumo. Può essere utile per esplosioni o singoli sbuffi di fumo, ma nel nostro caso ci serve la modalità Inflow. In ogni caso, a parte la checkbox Use Flow, Geometry e Inflow hanno gli stessi parametri, per cui li vedremo tutti esaminando quelli di Inflow.
Dalla puntata precedente sapete già che per regolare la quantità di fiamme prodotte possiamo agire sul parametro Fuel. Nel nostro caso, possiamo abbassarlo un po' per produrre delle fiamme vivaci ma non esagerate, oppure abbassarlo molto per realizzare delle braci ardenti.

Riduco un po' le dimensioni del Domain e aumento la risoluzione. Prima di passare ad esaminare i parametri di Inflow, vediamo come far sparire il fumo all'interno del camino mediante un oggetto Outflow.
Gli oggetti Outflow sono mesh che faranno sparire gli elementi della simulazione Fluid, siano essi fuoco o fumo, al loro impatto. Sto inserendo un semplice Plane da utilizzare come Outflow posizionandolo nella parte alta del camino, lì dove il fumo dovrebbe salire nella canna fumaria. Gli oggetti Outflow, così come quelli Inflow, non devono essere per forza visualizzati nel rendering. Sto quindi disattivando la visualizzazione dell'oggetto Outflow sia per l'anteprima nella 3D Viewport che per il rendering finale. Da ora in poi, quindi, lo selezionerò nell'Outliner.
Aggiungo quindi un componente Fluid all'oggetto, impostandone il tipo in Smoke Flow e il Behavior in Outflow. Questo tipo di oggetto ha pochi parametri e per di più questi sono presenti anche negli oggetti Geometry e Inflow, per cui ve li descrivo subito brevemente. L'opzione Is Planar, in particolare, va selezionata se l'oggetto non ha un volume o se in generale non è chiuso. Dal momento che il Plane è proprio un oggetto di questo tipo, seleziono questa opzione. Il parametro Use Flow consente di attivare o disattivare l'Inflow o l'Outflow e può essere animato, per cui può essere utile se volete realizzare l'emissione o l'eliminazione di fuoco e fumo a intermittenza o comunque in maniera non continua, in un'animazione. Il parametro Sampling Substeps definisce invece il numero di passi aggiuntivi di simulazione da calcolare tra un fotogramma e l'altro, per migliorare la qualità della simulazione. È molto utile con simulazioni veloci e anche un valore basso, come ad esempio 3, produce differenze evidenti nella simulazione. Surface Emission e Volume Emission forniscono degli offset per il punto di emissione o cattura di fuoco e fumo rispetto alla superficie o al volume dell'oggetto, ma in questa situazione non ci servono. Parleremo del Flow Source dopo.
Avviando la simulazione, notiamo che all'inizio va tutto bene, ma ad un certo punto un po' di fumo riesce a salire. Provando ad aumentare il numero dei Substeps la situazione non cambia.

Rendendo nuovamente visibile il Plane nella finestra 3D e cambiando punto di osservazione, la soluzione diventa evidente: il Plane è troppo piccolo, per cui ad un certo punto un po' di fumo passa all'esterno e sale. Non resta quindi che ridimensionare in maniera adeguata il Plane e riprovare.

Ok, adesso passiamo ad esaminare in dettaglio i parametri dell'oggetto Inflow, ad eccezione di quelli già trattati con Outflow! Smoke Color si riferisce in realtà al colore del fumo nell'anteprima della 3D Viewport, perché il colore del fumo in fase di rendering è . Dare un colore diverso al fumo qui può essere utile per identificarlo con più facilità in scene complesse o per utilizzare questo attributo dell'oggetto in fase di Shading, per modificare colori o altri attributi del Material del Domain.
Il campo Absolute Density è attivato di default e in genere è meglio lasciarlo così, perché fa in modo che ci sia solo una determinata densità massima di fuoco e fumo all'interno del Domain. Disattivandolo, fuoco e fumo potrebbero aumentare molto, in alcuni casi dando luogo ad una specie di incendio incontrollato. Qui l'effetto è limitato dalla presenza dell'Outflow, per cui sto togliendo momentaneamente questo oggetto dal Domain per mostrarvi come aumentano le fiamme. Disattivare il parametro Absolute Density può essere utile in alcuni scenari, ma nella maggior parte dei casi non lo è, per cui lo sto riattivando.
I parametri Initial Temperature e Density si riferiscono al fumo, per cui non sono disponibili nella sola simulazione Fire. Density si riferisce alla quantità di fumo da emettere e a valori maggiori corrisponderanno volumi maggiori. In effetti, per la scena che sto utilizzando il fumo emesso è anche troppo, per cui sto abbassando questo valore.
Il parametro Initial Temperature definisce la differenza di temperatura tra quella del fumo e quella dell'ambiente circostante e consente di far salire i gas più o meno velocemente. Il suo funzionamento è però legato al valore di un parametro del Domain, chiamato Buyoancy Heat, per cui lo tratteremo in maniera più approfondita in un'altra puntata.
Finora ho fatto emettere le fiamme agli oggetti Inflow nella loro interezza, ma è possibile limitare l'emissione solo ad alcune parti degli oggetti, selezionando i vertici da utilizzare in un Vertex Group e specificando poi il nome di questo Vertex Group nell'apposito campo del componente Flow.
Un altro strumento che ci consente di generare della variabilità nell'emissione delle fiamme è Texture, che si trova in fondo alla scheda dell'Inflow. Qui è possibile specificare una Texture e, soprattutto, un campo Offset, che specifica quale altezza prendere di una Texture procedurale. Le Texture procedurali, come Clouds o Noise, non sono infatti delle immagini bidimensionali, ma veri e propri volumi tridimensionali. Animando il valore del parametro Offset lungo la Timeline, come sto mostrando a video, sposteremo la Texture in verticale, utilizzando di volta in volta un pattern diverso per l'emissione, il che conferirà un aspetto meno uniforme all'emissione. Il problema con questo sistema è che bisogna fare diversi tentativi per riuscire ad individuare la giusta combinazione di tipo di Texture e di cambiamento dell'Offset, prima di poter arrivare ad un buon risultato.

Gli strumenti del gruppo Initial Velocity consentono di dare una direzione e una velocità iniziali alle fiamme. I loro campi hanno nomi dai significati intuitivi e non c'è molto da dire a riguardo, ma mostrerò comunque un esempio pratico di utilizzo con un'altra scena, tra qualche puntata.
Per finire, abbiamo il campo Flow Source, che ci consente di scegliere tra Mesh e Particles. Anche qui, il significato è piuttosto chiaro: finora abbiamo utilizzato Mesh per far emettere fuoco e fumo dagli oggetti, eventualmente limitandone le superfici di emissione mediante dei Vertex Group. Gli oggetti possono possedere però dei sistemi particellari e a volte potremmo voler far emettere fuoco e fumo a quelle particelle, ma non all'emettitore. In quel caso, dovremo selezionare Particles come Flow Source e, ovviamente, specificare a quale sistema particellare della mesh fornire questa simulazione. Come potete intuire, possiamo dare un componente Flow o alla geometria o ad un solo sistema particellare dell'oggetto selezionato.
Bene, anche per questo tutorial è tutto! Abbiamo visto come modificare un po' l'effetto del fumo con le Textures, ma le fiamme sono comunque troppo regolari. Per aggiungere della turbolenza, dobbiamo agire sui parametri del Domain o utilizzare dei campi di forza, ma ne parleremo nelle prossime puntate!