жидкость в стакане 3d max
Введение
Изначально в этом занятии планировалось объяснить принципы создания только обычного стакана, наполненного водой, но мне показалось, что ничего увлекательного в этом нет. В этом есть доля правды: мало кто захочет моделировать подобный набор предметов, лишенный динамических явлений. К тому же в 3ds Max встроены все необходимые средства для быстрого создания стакана с водой средства. А что, если вместо воды в стакан «налить», скажем, лимонад? Что изменится и как это будет выглядеть? Несложно заметить, что ощутимая разница заключается только в пузырьках газа; они возникают в нижней части стакана и поднимаются вверх, взаимодействуя со стенками и поверхностью воды. Для их создания нам придется применить весьма интересную систему частиц. Конечно, с технической точки зрения это занятие нужно было бы рассматривать в части, посвященной эффектам воздуха, поскольку в ней описываются пузырьки газа, поднимающиеся вверх, но при всем этом (основная) среда распространения пузырьков — это все же вода, хотя они также взаимодействуют со стеклом и воздухом. Для начала сходите в супермаркет и купите бутылку, чтобы иметь реальный пример того, что будет создаваться программным образом.
а) Рассматриваемые отдельно, эффекты стекла и газировки создаются весьма просто и по вполне отлаженной методике (с небольшими поправками, касающимися в основном качества и типа стекла). Основная часть творческого процесса будет заключаться в изменении в эффекте общего количества пузырьков газа, присутствующих в воде. Чтобы понять суть проблемы, налейте в стакан газировки и опустите в нее палец. Вы заметите, что пузырьки газа примутся активно «приклеиваться» к поверхности пальца — вы вряд ли найдете участок кожи или ногтя, не покрытый пузырьками. Это же касается и внутренней поверхности стакана — пузырьки на ней просто везде.
б) Кроме статичных, в стакане с водой также наблюдаются и активно движущиеся пузырьки газа; они, казалось бы, возникают в глубине стакана из ниоткуда и почти всегда всплывают струйкой, состоящей из целой вереницы частиц. Присмотревшись внимательно, вы заметите крошечные неоднородности, являющиеся теми центрами, вокруг которых газ собирается в пузырьки. Достигнув определенного размера, пузырек начинает всплывать к поверхности воды и благодаря поверхностному натяжению прилипает, даже путешествует (блуждает) по поверхности воды или же внутренней стеклянной поверхности стакана.
в) Перед тем как лопнуть (это судьба всех без исключения пузырьков), часть пузырьков прилипает к поверхности воды или же кратковременно путешествует до достижения поверхности стекла. Остальные пузырьки в процессе всплывания, не достигнув поверхности воды, прилипают к внутренней поверхности стакана. Газ обычно собирается в пузырьки в областях неоднородностей, на соринках или у дна стакана (последний случай и взят за основу в настоящем занятии).
г) После формирования пузырьков газ за счет разности давлений на разных глубинах, подымается вверх (приблизительно с постоянной скоростью), сталкивается с поверхностью и превращается в блуждающий пузырек.
Объекты стакана и воды в нем создаются очень легко. Эта задача выполняется очень просто и заключается в создании фигуры вращения сплайновой кривой, форма которой задается так, чтобы получить фигуры необходимого размера (оба объекта имеют схожие геометрические формы). Размер объекта воды (в стакане) умышленно уменьшен, чтобы исключить пересечение его полигонов с полигонами на внутренней поверхности стакана воды, что случается при задании одних и тех же координат для граней разных объектов. Нам также необходимо создать для каждого из объектов материалы, что не представляет большой трудности, если применять для этих целей материал типа Architectural (Архитектурный). Сами пузырьки создаются традиционно с помощью системы потока частиц (Particle Flow) в два этапа. Сначала внутри объекта воды генерируются следы от частиц, блуждающие внутри объекта воды, каждый из которых будет выступать в качестве центров эмиссии двух частиц, свободно перемещающихся в толще воды. Эти блуждающие частицы и будут эмитировать поток частиц-пузырьков, передаваемых в событие, которое управляет искривлением пространства Wind, ускоряющим движение частицы вверх к поверхности. После достижения поверхности частицы взаимодействуют с отражателем, который заставляет их порождать новые частицы (родительские частицы при этом удаляются), не наследующие скорость. Эти порожденные частицы передаются в еще одно событие, обеспечивающее их смещение к ближайшей стенке стакана, где частицы блуждают вдоль поверхности незначительное время, после чего успешно лопаются. Вторая система частиц обеспечивает формирование и подъем частиц со дна стакана. Ее частицы увеличиваются в размерах и по достижении определенной формы передаются в событие, управляющее искривлением пространства Wind, применяемого к частицам первого типа. По достижении отражателя частицы второго типа также переводятся в другое событие, также применяемые к частицам первого типа, поэтому дальнейшее поведение всех частиц-пузырьков будет одинаковым (что значительно экономит наше рабочее время).