BLENDER - Восходящая электрическая дуга (лестница Иакова)

В этом уроке мы рассмотрим, как создать анимацию электрической дуги, поднимающейся вверх между двумя электродами в Blender. Этот эффект также известен как лестница Иакова из-за библейского эпизода.

---

---

Здравствуйте всем! В этом уроке мы рассмотрим, как создать анимацию электрической дуги, поднимающейся вверх между двумя электродами в Blender. Этот эффект также известен как лестница Иакова из-за библейского эпизода.

Мы сосредоточимся, в частности, на создании и анимации кривой NURBS, представляющей электрическую дугу. Мы рассмотрим, как разместить её, зациклить анимацию, исказить её форму и добавить свечение к итоговому рендеру на этапе постобработки через Nodes Compositing.

Урок создан в версии 3.3 Blender и предназначен для пользователей, обладающих базовыми знаниями программы.

Начнём с рассмотрения исходной сцены. Все геометрические элементы являются частью одного Object типа mesh, которому назначен материал и PBR Textures.

Сцена фронтально кадрируется виртуальной камерой. Именно этот ракурс я использовал для создания анимации, которую показал вам в начале этого видеоурока.

Переключившись в режим просмотра Rendering, мы замечаем, что окружение равномерно освещено цветом виртуальной вселенной.

Чтобы получить более интересный эффект, сделаем цвет World Background чёрным во вкладке World Properties, затем вернёмся в режим просмотра Solid.

Электрическая дуга будет создана с помощью кривой NURBS типа Path, которая изначально является прямой. Чтобы добавить кривую Path у основания двух электродов, разместим там 3D Cursor следующим образом:

выберите объект STARTING SET и перейдите в режим Edit;

снимите выделение со всего;

выберите два edge loops на двух электродах, используя SHIFT, ALT и щелчок правой кнопкой мыши по ребру нужного цикла в режиме выделения Edges;

нажмите SHIFT S, выберите Cursor to Selected и вернитесь в режим Object.

Теперь можно добавить объект NURBS Path, который будет вставлен так, что его центр окажется точно в месте расположения 3D Cursor. Только что созданный объект будет значительно больше расстояния между двумя электродами, поэтому уменьшим его вдоль оси X с помощью S, X и движения мыши.

Будьте внимательны, потому что после такого масштабирования крайне важно применить преобразования Scale к объекту, так как теперь значение Scale X будет отличаться от 1, и это может привести к неправильным результатам при использовании модификатора Wave.

Чтобы применить преобразования Scale к PATH, нажмите CTRL A и выберите Scale в появившемся на экране меню Apply.

Чтобы зафиксировать этот размер и положение на первом кадре анимации, нажмите I и выберите Location Rotation Scale в появившемся меню Insert Keyframe.

Существует несколько способов создать анимацию движения объекта и одновременно его растяжения для объекта PATH.

Поскольку в этой анимации перемещение происходит только вдоль вертикальной оси, а растяжение только вдоль горизонтальной оси, будет достаточно изменить размер объекта PATH в режиме Object.

Если мы хотим, чтобы анимация длилась 2 секунды при 24 кадрах в секунду, перейдём к кадру номер 48 на Timeline.

Переместите объект PATH вверх и масштабируйте его вдоль оси X с помощью клавиш S, X и движения мыши.

После достижения конечного размера нажмите I и снова выберите Location Rotation Scale, чтобы записать эту конфигурацию на сорок восьмом кадре анимации.

Электроды не являются идеально прямыми, поэтому созданная таким способом анимация получается неудачной, как видно при просмотре сцены из ортогонального фронтального вида в режиме просмотра Wireframe.

Достаточно перейти на кадр, где кривая становится слишком длинной, и масштабировать объект вдоль оси X, записав ключевой кадр, чтобы решить проблему. Если одного ключевого кадра недостаточно, попробуйте повторить эту операцию на других кадрах.

Чтобы сделать эту анимацию циклической для всех кадров фильма, откроем окно Graph Editor и добавим модификатор Cycles к каналам анимации, которые нас интересуют, а именно Location Z и Scale X.

Я рассматривал модификатор Cycles для анимации в одном из предыдущих уроков на своём YouTube канале, поэтому здесь ограничусь его применением без описания.

Теперь анимация будет повторяться циклически на протяжении всей длительности фильма.

Посмотрим, как исказить кривую PATH.

Откройте окно Modifiers и добавьте к кривой модификатор Wave.

Снимите выделение с Motion Y, чтобы применить искажение только вдоль оси X.

При запуске предварительного просмотра анимации мы увидим довольно разочаровывающий результат.

Необходимо изменить значения параметров Height и Width модификатора, чтобы получить более интересный результат.

Иногда искажение видно только на одной половине кривой PATH.

Это может произойти, например, если вы забыли применить преобразования Scale перед установкой ключевых кадров. Если это произошло, попробуйте изменить значение параметра Time Speed модификатора Wave.

Кривая искажена, но слишком регулярно.

Чтобы добавить дополнительное искажение форме волны, можно открыть раздел Texture модификатора Wave и добавить текстуру для искажения, например выбрав одну из типа Clouds или типа Distorted Noise.

Проведите различные тесты с разными типами Textures и изменением их параметров, пока не получите результат, который вас удовлетворяет.

После получения удовлетворительного результата необходимо сделать нашу электрическую дугу светящейся.

Переключитесь в режим просмотра Rendered. Сцена должна выглядеть полностью чёрной, потому что мы убрали освещение от World Background.

Однако назначить объекту PATH материал типа Emission с высоким значением параметра Strength недостаточно, потому что у PATH нет толщины.

Чтобы решить эту проблему, откройте окно Object Data Properties и в разделе Geometry Bevel увеличьте значение параметра Depth.

Теперь можно также изменить интенсивность материала Emission объекта PATH и наблюдать результат в 3D Viewport.

В окне Render Properties видно, что для предпросмотра и финального рендера установлено 1024 Samples. Это слишком много! Установим, например, 200 и также включим Denoise как на этапе предпросмотра, так и на этапе рендеринга.

Мы ещё не закончили! Нужно добавить свечение на этапе постобработки!

Идея состоит в том, чтобы изолировать электрическую дугу, применить к ней два эффекта свечения и сложить эти эффекты с исходным рендером.

Сначала откроем окно Compositor и установим флажок Use Nodes.

Чтобы просматривать постобработку в этом окне, нужно соединить Render Layers Image с узлом Output Viewer и активировать флажок Backdrop для окна. Однако для просмотра Compositing в режиме Backdrop сначала необходимо выполнить рендер сцены. Сделаем это.

Масштабирование этого предпросмотра работает немного необычно: нажмите клавишу V, чтобы уменьшить изображение, а для увеличения используйте сочетание клавиш ALT V.

Чтобы результат постобработки совпадал как для рендера, сохраняемого на диск, так и для предпросмотра Backdrop, добавим объект Layout Reroute между Render Layers и Composite, затем подключим этот объект Reroute также к Viewer.

Если нужно переместить Reroute, выделите его щелчком мыши и нажмите клавишу G, чтобы переместить его в окне.

Чтобы изолировать электрическую дугу в рендере, необходимо получить информацию типа IndexOB из узла Render Layers и назначить числовой идентификатор объекту PATH.

Начнём с числового идентификатора для объекта PATH, который можно задать, открыв вкладку Object Relations объекта и введя 1 в поле Pass Index.

Чтобы получить эту информацию в узле Render Layers, нужно открыть окно View Layers и установить флажок Object Index в разделе Passes.

Теперь в узле Render Layers появится разъём IndexOB, который нас интересует.

Как вы могли заметить, эта информация имеет три разных названия в зависимости от контекста: Pass Index для объекта, Object Index в окне View Layer и IndexOB в Render Layers. Это действительно сбивает с толку.

Чтобы изолировать только объект PATH во всём рендере, нужно подключить IndexOB к узлу Converter ID Mask и установить в поле Index этого нового узла то же числовое значение, которое ранее было назначено объекту PATH.

Затем нужно подключить выход ID Mask к Reroute.

Поскольку мы изменили Pass Index объекта PATH и сделали IndexOB доступным после первого рендера, чтобы увидеть эту информацию в Compositing, необходимо выполнить новый рендер сцены. Сделаем это.

Нужно сделать уточнение: белый силуэт, который вы видите, не является результатом рендера электрической дуги, а представляет собой её чёрно-белую маску. Чтобы получить исходные цвета объекта, изолированного этим методом, нужно было бы умножить Render Layers Image на ID Mask с помощью узла Mix Multiply. Однако электрическая дуга на самом деле белая, поэтому можно работать непосредственно с выходом ID Mask.

Посмотрим, как применить два разных эффекта свечения к электрической дуге.

В частности, мы используем фильтр Simple Star для создания световых лучей и фильтр Fog Glow для создания мягкого рассеянного свечения. Оба этих эффекта реализованы узлом Glare, поэтому добавим в схему два узла Filter Glare и изменим их режимы на Simple Star и Fog Glow.

Чтобы протестировать эффекты по отдельности, размещайте их по одному между ID Mask и Reroute. Сначала эффекта видно не будет, потому что по умолчанию поле Threshold у этих узлов установлено в значение 1. Таким образом, оба узла Glare берут исходную информацию из узла ID Mask.

Установим это значение равным 0 для обоих узлов и протестируем их по отдельности, изменяя остальные параметры до получения удовлетворительного результата.

Чтобы добавить эти эффекты к исходному изображению, нужны два узла Color Mix в режиме Add, поэтому добавим один, сразу изменим его режим и получим второй, дублировав первый сочетанием клавиш SHIFT D.

Обратите внимание на порядок добавления эффектов: изображение из Render Layers Image должно быть подключено к первому входу Image первого узла Add. Ко второму входу этого узла Add можно подключить либо Fog Glow, либо Simple Star.

Выход первого узла Add должен быть подключён к первому входу Image второго узла Add.

Подключите второй узел Glare, имеющийся в сцене, ко второму входу второго узла Add.

Подключите выход Image второго узла Add к Reroute, чтобы увидеть результат.

Если результат вас устраивает, можно начать рендеринг анимации.

Подведём итог: мы исказили объект Nurbs PATH с помощью модификатора Wave, а затем добавили к его рендеру свечение с помощью узлов Glare на этапе постобработки.

Надеюсь, этот урок был полезен! До скорой встречи!