Exemplo de simulação com fumaça dinâmica no Blender

As simulações baseadas em física são de grande ajuda para qualquer artista 3d, pois permitem atribuir detalhes em objetos que deixam o contexto para o qual foram criados ainda mais próximo da realidade. Por exemplo, já pensou o que seria de uma explosão sem o uso de fumaça, ou mesmo a criação detritos e fragmentação baseada na expansão do ar causado pela explosão? A ausência desse tipo de detalhe é muito prejudicial para a animação como um todo, e por isso existem diversas soluções no mercado para gerar animações baseadas em física.

Essas soluções podem estar diretamente integradas ao software 3d ou então partir para softwares externos. No caso do Blender temos um sistema de simulação baseada em física que ganhou atualizações importantes nos últimos anos, e não para de evoluir com novas ferramentas e opções aparecendo de maneira constante!

Nos últimos dias comentei aqui no blog sobre a criação de uma opção para deixar os domínios usados em simulações de fumaça dinâmicos, permitindo que os mesmos se modifiquem para minimizar a área usada para os cálculos da fumaça.

O autor dessa nova ferramenta, que ainda não está disponível para uso nas versões atuais do Blender, publicou um vídeo em que fica clara a vantagem e aplicação desse tipo de recurso dentro de simulações usando fumaça. A locomotiva que aparece no vídeo abaixo, é usada como base para a criação de uma área em que a fumaça é emitida da sua chaminé, e o domínio dessa simulação se adapta ao movimento do objeto 3d.

A vantagem nesse tipo de simulação, é que o domínio sempre será pequeno em comparação com a área total da animação. E o pré-processamento da fumaça irá exigir muito menos do equipamento usado para calcular a simulação.

As simulações de fumaça no Blender são muito flexíveis e podem criar material bem realista, como mostra esse teste simples realizado com fumaça para representar fluidos. As fórmulas matemáticas para simulação de fluidos e gases são as mesmas, o que facilita esse tipo de animação.

E você? Já está usando as parte de simulação de fluidos do Blender? Caso você não conheça, recomendo uma visita ao curso de animação baseada em física com o Blender para saber mais sobre como usar esse tipo de ferramenta para suas animações.

Domínios inteligentes para simulação de fumaça no Blender

A simulação de fumaça no Blender, ou qualquer software que suporte esse tipo de animação, consome quantidades consideráveis de processamento em qualquer computador. Para utilizar esse tipo de recurso em animações que precisam mostrar detalhes ou realismo nas imagens, é necessário possuir equipamento capaz de manipular grandes quantidades de informação. A boa notícia é que a simulação é totalmente pré-processada, fazendo com que apenas a parte do cálculo seja mais demorada, e depois a reprodução da animação possa ser realizada de maneira mais rápida. A parte ruim é que isso ainda precisa ser renderizado, e nesse ponto não existe escapatória.

Para tentar reduzir essa alta demanda por poder computacional, a maioria dos softwares que trabalham com simulações baseadas em física utilizam o conceito do chamado domínio. Esse domínio é o volume no espaço 3d em que a fumaça, líquido ou partícula deve ser representada como parte desse tipo de simulação.

No Blender, o domínio pode ser baseado em objetos poligonais como cubos. Quando o emissor da fumaça está em movimento, o uso desse tipo de domínio fica mais complicado, pois precisamos criar um domínio suficientemente grande para comportar todo o movimento do emissor, e isso demanda mais espaço para realizar cálculos e gravar o movimento da fumaça/líquido ou partícula. Já pensou se fosse possível criar um domínio “inteligente” que fosse pequeno e se adaptasse ao movimento do emissor das partículas, fumaça ou líquido? Isso está para acontecer no Blender com o recurso ainda experimental Adaptive Domain. O vídeo abaixo mostra um exemplo do seu uso, em que o domínio usado para representar partículas e fumaça acaba se adaptando ao movimento do emissor:

Esse recurso deve ajudar de maneira significativa na redução do consumo de recursos computacionais, principalmente no estágio do cálculo da simulação (Bake).

Como faço para encontrar o recurso no meu Blender? Você ainda não encontra o Adaptive Domain no Blender, pois a ferramenta ainda está em desenvolvimento, e o vídeo apenas mostra os primeiros resultados obtidos com essa nova opção para animação. O autor desse recurso se chama Miikah e assim que versões de teste, ou novidades sobre o recurso foram divulgadas, publico aqui no Blog.

Agora você já pode fazer aquela cena épica de luta com muitos efeitos baseados em física!