In questo nono tutorial della serie su fuoco e fumo con il simulatore Fluid in Blender 4.5, vedremo come utilizzare i Force Fields, come ad esempio Turbulence e Curve Guide, per influenzare il comportamento e il percorso degli elementi della simulazione.
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 nono tutorial della serie su fuoco e fumo con il simulatore Fluid in Blender 4.5, vedremo come utilizzare i Force Fields, come ad esempio Turbulence e Curve Guide, per influenzare il comportamento e il percorso degli elementi della simulazione.
La scena di partenza che sto utilizzando per questo tutorial è molto semplice, in quanto prevede solo il Domain e una sfera che emette sia fuoco che fumo in modalità Inflow.
Aggiungendo adesso una Empty nella scena, possiamo dotarla di un Force Field per perturbare o guidare gli elementi della simulazione. I Force Fields si trovano nel pannello Physics, come le simulazioni Fluid per gli oggetti di tipo Mesh. Come tipo di Empty ho scelto Arrows perché alcuni Force Fields agiscono in direzioni specifiche, per cui questo tipo di Empty ci aiuta a visualizzarle subito.
Aggiungo quindi un Force Field, che di default sarà di tipo Force, per iniziare. Per ogni Force Field, un tooltip ci informa delle sua azioni e delle direzioni nelle quali opera. Force, di default ha come forma Point, agisce in modo radiale dal centro. Tuttavia, avviando la simulazione, non notiamo alcun effetto, anche se l'oggetto Inflow sembra essere nel campo d'azione del Force Field.
In questi casi, un'operazione che sembra funzionare è la seguente: dopo aver salvato il file del progetto, specificate una cartella per la cache. Cambiate quindi la modalità di Baking del Domain in All e fate fare un primo calcolo della simulazione a Blender, anche per pochi frames. Terminata questa operazione, premete Play per vedere se la simulazione è stata calcolata correttamente. Se sì, cancellate la Cache del Domain e riportate la modalità di Baking su Replay. Aggiustate sia la durata dell'animazione del progetto che il frame range della simulazione nel Domain, dopodiché cliccate su Play nella Timeline. Se adesso la simulazione viene eseguita correttamente, da qui in poi potrete provare i vari effetti in modalità Replay.
Per regolare l'intensità degli effetti, i Force Fields mettono a disposizione un campo chiamato Strength, che agisce sul singolo Force Field selezionato e che può essere animato. Come nota a margine, aggiungo che è possibile cambiare i valori di un campo di più oggetti selezionati se, prima di cliccare sul campo da modificare, premete e tenete premuto il tasto ALT.
Strength ci permette quindi di regolare, anche con delle animazioni, l'intensità dei singoli Force Fields, ma dai tutorial sul Domain sappiamo che è possibile regolare l'intensità per tutti i Force Fields presenti nella scena o per tutti i Force Fields di un certo tipo. Queste impostazioni si trovano nella sezione Field Weights del Domain e, come avviene in molti casi, possono essere dotati di keyframes, per cui è possibile animare l'effetto di un tipo o di tutti i Force Fields nel tempo.
Il campo Strength di Force, così come quello di molti altri Force Fields, può avere anche valori negativi. Nel caso di Force, questo avrà l'effetto di attirare il fuoco verso il Force Field.
A video sto mostrando un esempio realizzato animando lo spostamento della Empty nella scena e impostando Force con un valore negativo. Come potete intuire, si tratta di un modo interessante per dirigere fuoco e fumo.
Per parlare di tutti i parametri di tutti i Force Field disponibili ci vorrebbe una piccola serie a parte, per cui non lo farò qui. C'è però una sezione che vale la pena esaminare ed è Falloff, che consente di dare una dimensione al campo di influenza di un Force Field.
In questo momento, infatti, il Force Field agisce su tutto lo spazio virtuale, senza attenuazioni. Per mostrarvi un esempio chiaro, sto cambiando Force in Wind, lasciando però l'intensità negativa. Anche se Wind agisce solo sull'asse Z e si trova parecchio distante dall'oggetto Inflow, quest'ultimo ne subisce gli effetti.
Per limitare il raggio d'azione del Force Field, possiamo utilizzare il campo Max Distance, nella sezione Falloff. Di default, questo parametro è disattivato. Attivandolo, lo spazio d'azione del Force Field verrà rappresentato con un cerchio nella 3D Viewport. Come avviene per molti parametri, anche Max Distance può essere dotato di keyframes, per cui questo costituisce un altro metodo per regolare gli effetti di un Force Field nelle animazioni. In questo caso, Wind attira le fiamme e il fumo perché ho lasciato un valore negativo per Strength.
Disattivo Max Distance, riporto il Force Field all'orientamento originale e imposto un valore positivo per il campo Strength per dare un'occhiata veloce ad un altro paio di Force Fields.
Un Force Field molto utile per movimentare un po' le fiamme è ovviamente Turbulence. La perturbazione introdotta è così forte che il fumo rende poco visibili le fiamme, per cui lo sto riducendo mediante l'opzione Dissolve del Domain.
Turbulence può essere reso ancora più casuale aumentando il valore del parametro Noise. Questo rumore è in realtà pseudocasuale, perché segue degli schemi, e potete scegliere lo schema da seguire mediante il parametro Noise Seed. Se le vostre fiamme vi sembrano troppo regolari, anche cambiando Vorticity o aggiungendo delle Textures, un piccolo Force Field di tipo Turbulence potrebbe fare al caso vostro.
Per concludere, diamo un'occhiata al Force Field di tipo Curve Guide, che ci consente appunto di far seguire un percorso agli elementi delle simulazioni. Per questo esempio, ho rifatto la scena iniziale da zero, salvando il nuovo progetto in un nuovo file e creando un nuovo percorso per la cache del Domain. In questo modo, le impostazioni iniziali degli oggetti Domain e Inflow che ho inserito nella scena sono quelle di default che si hanno quando si creano questi oggetti. Sto però attivando Dissolve, anche se con un numero di fotogrammi maggiore di quello di default, per evitare che il fumo oscuri troppo la visuale. Sto inoltre spostando l'oggetto Inflow di lato, per avere più spazio per la curva percorso.
Inserendo una curva di tipo Bezier e posizionandola in modo adeguato per darle un Force Field di tipo Curve Guide, i risultati saranno però molto deludenti.
Se conoscete un po' le curve e il modificatore Curve Guide, saprete che è buona norma impostare l'Origin della curva all'inizio del percorso e, soprattutto, verificare che la curva segua l'orientamento corretto. Ciò può essere fatto in Edit Mode con Curve Overlays e un orientamento sbagliato può essere corretto con Switch Direction. Avviando nuovamente la simulazione, le cose andranno leggermente meglio, ma non del tutto.
Ho provato varie impostazioni, ad esempio eliminando la gravità nel Domain e aumentando il valore di Curve Guide nei Field Weights. Ovviamente ho provato anche ad abbassare Vorticity e Reaction Speed, aumentare la risoluzione e altro. Qualcosa cambiava, ma non abbastanza. Vi dico quindi come faccio in genere per ottenere il risultato che cerco.
Aggiungo un Particle System di tipo Emitter all'oggetto che possiede Inflow e configuro i parametri di base per far sì che le particelle vengano emesse in maniera adeguata. Da notare che le particelle seguiranno da subito il percorso della curva, perché l'emettitore si trova nel campo d'azione del Force Field.
Il raggio d'azione del Force Field può essere impostato nella sua scheda, attraverso il parametro Minimum Distance. Lì, inoltre, possiamo impostare Clumping a 1, per far sì che le particelle convergano tutte nel punto finale della curva.
A questo punto imposto il Render del sistema particellare dell'oggetto emettitore su None, perché queste particelle non dovranno essere renderizzate, e torno alla scheda Inflow.
In questa scheda, cambio il Flow Source da Mesh a Particle System, specificando ovviamente il sistema particellare appena creato. In questo modo, fuoco e fumo verranno emessi dalle particelle che seguono il percorso. Da questo momento in poi, sarà possibile impostare i parametri come Fuel, Vorticity e altro, per dare alle fiamme l'aspetto che desideriamo.
Prima di chiudere il tutorial, vi mostro anche come collegare un punto di controllo di una curva ad un oggetto esterno mediante una tecnica chiamata Hooking, che vi consentirà di animare con facilità la forma della curva. Per prima cosa, seleziono la curva, passo in modalità Edit e seleziono l'ultimo punto di controllo. Fatto ciò, utilizzo l'operatore Hook, scegliendo l'opzione Hook To New Object, che creerà un oggetto Empty per l'occasione.
In Object Mode, sarà quindi possibile spostare questa Empty e animarne gli spostamenti, deformando di conseguenza l'andamento della curva e delle fiamme. Ovviamente con la stessa tecnica potete inserire anche altre Empty per altri punti di controllo delle curve, per ottenere animazioni più articolate.
Come avrete notato, ad un certo punto l'emissione delle particelle si interrompe. Questo parametro si chiama Frame End e si trova nella scheda del Particle System. Nella stessa scheda, il parametro Lifetime determina invece la velocità con la quale le particelle percorrono la curva percorso.
Prima di chiudere, un altro paio di considerazioni. La grandezza dell'oggetto Emitter determina la grandezza della superficie di emissione. Se volete quindi che le particelle siano concentrate in una curva più stretta, agite su questo oggetto. Il numero di particelle rende poi più o meno spezzettato l'aspetto della curva di fuoco, per cui potrebbe essere necessario aumentarlo per dare alle fiamme un aspetto più continuo. Su questo fronte, anche l'utilizzo del Motion Blur, che tratteremo nel prossimo tutorial, può essere d'aiuto.