Tutorial Blender 2.5 --- Campi di forza (Force Fields), collisioni e rimbalzi per le particelle (Emitter)

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In questo tutorial vedremo come far interagire le particelle emesse da un sistema particellare Emitter con campi di forza e deflettori, per simulare collisioni e rimbalzi, in Blender 2.5.

Avviato Blender, selezioniamo un oggetto che dovrà essere l'emettitore di particelle, ad esempio un piano rivolto verso l'alto, apriamo la scheda Particles nella Properties Window ed aggiungiamo un sistema particellare, che di default sarà Emitter -cioè proprio quello che ci serve- per l'oggetto.

In altri tutorial ho descritto il sistema particellare Emitter e qualche esempio di utilizzo, mostrando come impostare le varie voci di tale oggetto per ottenere alcuni effetti, per cui in questa sede non mi dilungherò molto su Emitter in sé, anche perchè ci vorrebbe troppo tempo e perchè utilizzeremo, comunque, un Emitter di base, per mostrare le interazioni con i campi di forza e i deflettori.

Impostando, nella scheda Velocity del pannello di Emitter, un valore come 10 o 15 per Emitter Object Z, in modo da proiettare le particelle verso l'alto, con il focus del mouse in una finestra di navigazione 3D lanciamo un'anteprima dell'animazione con ALT-A, anteprima che possiamo bloccare in qualsiasi momento sempre con ALT-A; dovremmo poter vedere le particelle uscire dal plane, andare verso l'alto per un po' e poi ricadere a terra.

Impostiamo Lifetime delle particelle, ossia la durata della loro vita, a 200 o più, per poter osservare i vari effetti che prenderemo in esame sul lungo termine.

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A questo punto, aggiungiamo un oggetto, anche una Empty, al quale assegneremo un campo di forza, ossia un campo, una zona di spazio, in grado di influenzare le particelle, la loro traiettoria, velocità, ecc... nel mio caso, sto aggiungendo una Empty posizionata proprio sopra il piano ma, come detto, può trattarsi di un qualsiasi oggetto.

Con tale Empty selezionata, apriamo la scheda Physics, l'ultima della Properties Window.

Qui è facile individuare la scheda con etichetta Force Fields, ossia appunto campi di forza; in questa scheda è presente un'etichetta Type con accanto un menù a scomparsa, con voce di default None, cioè niente. Cliccando su tale menù, compariranno diverse voci; di queste, noi esamineremo le più interessanti, o comunque quelle utilizzate più frequentemente.

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• TEXTURE genera delle forze direzionali, nel senso di forze uscenti dalle facce dell'oggetto, con l'intensità di ciascun vettore-forza che dipende dal valore della texture per ciascuna faccia dell'oggetto; in altre parole, se associamo una texture all'oggetto, le varie facce avranno un aspetto diverso, con valori RGB differenti, ed il valore del vettore-forza uscente da ogni faccia dipenderà proprio dal valore della texture per quella faccia. Questa opzione è utile se volete creare degli oggetti, specialmente delle griglie, che esercitino delle forze di intensità variabile per “zone” diverse della mesh; in questo caso, potrete creare delle texture colorate ad hoc -che non dovranno essere applicate, necessariamente, ad un canale di mappatura in Influence, potrete anche disattivarli tutti- da mappare sull'oggetto e selezionare quindi Texture come tipo di Force Field, passando a tale modificatore il nome della texture creata.

In genere, per i Force Field degli altri tipi -come Harmonic o Magnetic- è disponibile anche un menù Shape per definire la “forma” del campo di forza, ad esempio se puntiforme o se planare; le varie voci hanno, comunque, significati intuitivi per tutti i casi.

• HARMONIC è un po' particolare: la posizione dell'oggetto Force Field diventerà il centro di un “ciclo”, nel senso che le particelle emesse andranno verso tale punto, superandolo, poi torneranno indietro, doppiando il punto, o almeno questo è quello che dovrebbe succedere IN TEORIA... in pratica, siccome le particelle sono soggette, di default, alla forza di gravità, il moto complessivo non sarà proprio perfetto come quello appena descritto, ma una combinazione di più elementi, per cui per provare vari effetti occorre cambiare certe impostazioni del sistema particellare Emitter.

• MAGNETIC è, intuitivamente, una forza “magnetica”, che attrae le particelle; dal momento che, proprio come con Harmonic, le particelle sono soggette anche ad altre forze, come ad esempio la gravità, il risultato finale sarà una combinazione di più elementi. Con più Force Field di questo tipo è possibile ottenere flussi di particelle davvero particolari, utili non solo per simulazioni realistiche ma anche per composizioni per così dire “astratte”... in generale, tutti i Force Field possono essere utilizzati per ottenere risultati “artistici” o comunque particolari, non realistici.

• VORTEX farà ruotare le particelle intorno ad un asse dell'oggetto al quale è associato tale Force Field, in modo da simulare, appunto, un vortice, un tornado, una tromba d'aria e così via. Si può capire qual è l'asse di rotazione osservando, in una finestra di navigazione 3D, il disegno che verrà associato alla mesh con tale Force Field: un disegno stilizzato di una ventola, dove ovviamente l'asse di rotazione è quello perpendicolare al piano del disegno. Nella scheda sono poi presenti delle voci per impostare, in maniera intuitiva, alcuni parametri, come l'intensità o il rumore.

• WIND, ossia vento, è un campo di forza che spinge le particelle secondo una certa direzione, proprio come fa il vento con la polvere, la sabbia o qualsiasi altro elemento. L'effetto si apprezza maggiormente impostando un valore maggiore di 1 per Strength, l'intensità.

Questi sono i campi di forza principali... passiamo ora all'argomento “deflettori”, ossia: collisioni e rimbalzi di particelle ed oggetti della scena.

Eliminiamo la Empty utilizzata per provare i Force Field ed aggiungiamo un piano per il “pavimento” e una mesh, ad esempio un cubo, per provare le collisioni, posizionando tale oggetto sul piano; spostiamo inoltre il piano emettitore del sistema particellare, ponendolo di fronte al cubo ma ad una certa distanza, e ruotiamolo per renderlo perpendicolare al pavimento.

Il nostro Emitter aveva un valore maggiore di 0 per Emitter Object Z, per cui -in questa nuova configurazione- proietterà le particelle verso il cubo.

Selezioniamo il cubo e, nella scheda Physics della Properties Window di tale oggetto, clicchiamo su Add sotto l'etichetta Collision, per far sì che le particelle rimbalzino in caso di collisione con tale oggetto.

Abbiamo diverse voci in tale scheda, ma possiamo riassumerle come segue, trascurando comunque quelle che riguardano la simulazione dei tessuti:

• Permeabilità indica, come suggerisce il nome, la “permeabilità” dell'oggetto, che si traduce qui nella probabilità, da 0 a 1, che una particella riesca ad attraversare la mesh; il valore di default è 0, cioè probabilità nulla, per cui tutte le particelle rimbalzeranno, mentre con probabilità 1 tutte le particelle riusciranno a passare attraverso la mesh (a valori intermedi corrisponderanno, ovviamente, risultati diversi).

  

• Kill Particles, se attivo, distruggerà le particelle nel caso queste dovessero colpire l'oggetto, ad eccezione di quelle che -con Permeabilità maggiore di 0- possono attraversare lo stesso. Con Permeabilità a 0 e Kill Particles attivo, tutte le particelle verranno distrutte, o meglio scompariranno, in seguito ad un impatto con la mesh.

   

• Damping rappresenta la quantità di energia persa dalle particelle in seguito ad un impatto; questo si traduce in rimbalzi di ampiezza differente, come vedremo;

   

• Friction rappresenta l'attrito, cosa che si traduce, in pratica, in rimbalzi più o meno lunghi.

Per i campi Damping e Friction sono presenti anche dei valori Random, cioè casualità, per simulare una superficie non omogenea ed aggiungere quindi un po' di casualità nella lunghezza e nell'altezza dei rimbalzi.

Togliamo il cubo dalla scena e selezioniamo il pavimento per provare Damping e Friction, per cui aggiugiamo anche per tale piano un simulatore Collision, come abbiamo fatto per il cubo.

Spostiamo in alto il piano emettitore delle particelle, in modo da far cadere le stesse sul pavimento e valutare i rimbalzi.

Osserviamo i rimbalzi ottenuti con le impostazioni di default, cioè 0 per Damping e per Friction del pavimento, premendo ALT-A mentre il focus è in una finestra di navigazione 3D.

Selezioniamo il pavimento ed impostiamo Friction a 0.8, visualizzando un'anteprima dell'animazione, per valutare gli effetti dell'attrito. Riportiamo Friction a 0 per evitare di fare confusione e portiamo Damping a 0.5, per valutare gli effetti dovuti SOLO a questo parametro, lanciando quindi un'anteprima dell'animazione; ovviamente, sarà possibile combinare i vari effetti, impostando valori diversi per i rispettivi parametri, qui li sto attivando solo uno alla volta per valutarli singolarmente.

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E' tutto, a presto ! ;-)