Blender Dokumentation/ Tutorials/ Special Effects/ Rauch

Diese Seite bezieht sich auf Blender v2.43


Gefilmter Rauch als TexturBearbeiten

 
Abbildung 1: Gefilmter Rauch

Die einfachste Methode Rauch zu erzeugen, ist es Rauch vor einem schwarzen Hintergrund zu filmen, und dieses Video oder Bildsequenz als Textur einzusetzen.

Ein Nachteil dabei ist allerdings die fehlende Interaktion mit den 3D-Objekten. Man kann diese Interaktion allerdings durch verschiedene Textureffekte immitieren, oder das Mesh - welches eine UV gemappte Textur trägt - selbst animieren.

 
Abbildung 2: Textureinstellungen für animierte Image-Sequenz als Rauch.
 
Abbildung 3: Materialeinstellungen für animierte Image-Sequenz als Rauch.

Rauch mit PartikelnBearbeiten

Die Einstellungen folgen einem Tutorial von Colin Litster, sie lassen sich aber leicht abwandeln um verschiedene Raucheffekte zu erzeugen.

 
Abbildung 4: Dichter Rauch mit Partikeln

Irgendeinen Rauch mit Partikeln zu erzeugen ist relativ einfach, es erfordert aber u.U. viel Feinarbeit um genau den Effekt hinzubekommen, den man sich vorstellt.

Partikel einsperren:

  • Zunächst sieht es so aus, als könne man Partikel nicht kontrollieren, sie bewegen sich trotz Deflection durch Objekte hindurch. Dem ist mit dem Parameter Keys auf dem Particle Motion-Panel abzuhelfen, dieser gibt die Berechnungsgenauigkeit an. Je höher der Keys-Parameter ist, desto genauer wird die Partikel-Position berechnet, und desto weniger können Partikel aus einem System entkommen.
  • Um die Bewegungsrichtung zu kontrollieren, setzt man allerdings besser Lattices oder einen Curve-Guide ein, da die Partikel bei Kollisionen ihre Geschwindigkeit ändern.
  • Wenn der Random-Faktor nicht Null ist, fächert sich die Partikelbewegung aber in jedem Fall auf, lässt sich also z.B. nicht in engen Röhren einsperren.



Die grundsätzliche Vorgehensweise ist etwa so:

  • Man erstellt einen Partikel-Emitter, häufig eine Plane, und bringt ihn in die gewünschte Position und Form.
  • Die Grundeinstellungen für die Partikel betreffen die Einstellungen für:
    • Anzahl der Partikel
    • Anfang und Dauer der Emission
    • Lebensdauer der Partikel
    • Anfangsgeschwindigkeit der Partikel
    • Dämpfung der Geschwindigkeit
  • Nun werden die Kräfte definiert, die auf den Partikelstrom wirken. Dazu kann man entweder die Partikeleinstellungen selbst benutzen, oder äußere Kräfte erzeugen.
  • Sehr wichtig sind die Materialeinstellungen. Die Partikel erhalten ein Halo-Material und eine Halo-Textur. Diese verleihen dem Rauch ein realistisches Aussehen.
  • Eine vernünftige Beleuchtung setzt den Rauch ins richtige Licht.
  • Mit der Animation von Alpha, Size und Time erfolgt der letzte Feinschliff am Verhalten des Rauches.

Partikelemitter erstellenBearbeiten

Jedes Mesh kann als Partikelemitter dienen. Drei Vertices reichen aus, wenn man die Form nicht anpassen muss oder möchte. Die Richtung der Flächennormalen ist wichtig, da von ihr unter Umständen die Emissionsrichtung abhängt.

Grundeinstellungen der Partikel wählenBearbeiten

 
Abbildung 5: Einstellungen für die Partikel.

Alle gegenüber den Voreinstellungen geänderten Werte sind in Abbildung 5 gelb umrandet.

  • Die Anzahl der Partikel ist erhöht, um dichten Rauch zu erzeugen.
  • Die Emission beginnt vor der eigentlichen Animation (Sta), damit bereits zu Beginn Rauch vorhanden ist.
  • Die From Einstellungen sorgen dafür, dass von der gesamten Fläche Partikel emittiert werden.
  • Mit Normal gibt man den Partikeln eine Startgeschwindigkeit in Richtung der Flächennormalen, Random gibt den Partikeln unterschiedliche Geschwindigkeiten.
  • Damping sorgt dafür, dass die Partikel langsamer werden.
  • Und die Force bewegt die Partikel in negative X-Richtung, in der Animation von Abbildung 4 nach links.

Man könnte natürlich auch ein externes Kraftfeld erzeugen, z.B. um wechselnde Windstärken zu simulieren.

MaterialeinstellungenBearbeiten

 
Abbildung 6: Materialeinstellungen.
  • Erzeugen Sie ein neues Material für das Mesh.

Drei Einstellungen sind für das Material entscheidend:

  • Halo erzeugt das Halo-Material für die Partikel.
  • HaloTex sorgt für die richtige Form der Partikel.
  • Mit Shaded können die Partikel Licht und Schatten empfangen. Damit wird gleich der Rauch beleuchtet.

Die Farbe der Partikel bleibt unverändert, ebenso alle anderen, nicht aufgeführten Materialeinstellungen.

 
Abbildung 7: Map To Einstellungen für die Halo-Textur.
  • Fügen Sie nun eine Textur hinzu. Besonderheit: auf dem Map To-Panel für die Textur deaktivieren Sie bitte Col und aktivieren Alpha mit DVar=0 (Abbildung 7).

Die Textur sorgt also dafür, dass die Partikel nicht rund und als Punkte, sondern ausgefasert erscheinen. Durch die Überlagerung vieler dieser Partikel erzeugt man den Eindruck von dichtem Rauch.

TexturBearbeiten

Als Textur wurde hier die aus dem Tutorial von Colin Litster genommen, eine leicht varierte Clouds-Textur mit erhöhtem Kontrast und Helligkeit. Das genaue Aussehen der Textur ist ziemlich egal, nur die "Ausgefranstheit" ist wichtig.

 
Abbildung 8: Textureinstellungen einer Clouds-Textur.

Farbe und LichtBearbeiten

Der besondere Trick besteht hier darin, dass die Partikel nicht selbstleuchtend sind wie normales Halo-Material, sondern beleuchtet werden müssen (Option Shaded auf dem Shaders-Panel). Die Farbe des Rauches entsteht dann durch die Lichtfarbe. Es werden zwei Spots eingesetzt:

  • der eine Spot beleuchtet den Rauch schräg von der Seite, die Lichtfarbe ist gelb (z.B. 1/0.96/0.54).
  • der andere Spot "beleuchtet" den Rauch senkrecht von unten mit geringer Energie (z.B. 0.2) und Negative auf dem Lamp-Panel eingestellt.

Der zweite Spot sorgt also für eine Abdunklung des Rauches an der Unterseite, um die scheinbare Dichte des Rauches zu erhöhen.

Ein- und Ausblenden der Partikel (Werden und Vergehen)Bearbeiten

Noch entstehen die Partikel plötzlich, und sind plötzlich wieder weg. Sie sollten aber schnell eingeblendet werden, und langsam vergehen. Hierfür verwendet man eine Alpha-Ipo Kurve für das Material. Unabhängig von der Lebensdauer der Partikel muss man eine Ipo-Kurve für 100 Frames erstellen, haben die Partikel dann eine Lebensdauer - wie in unserem Beispiel - von 50 Frames, wird die Ipo-Kurve entsprechend automatisch skaliert.

  • Wechseln Sie in Frame 1, wählen den Partikelemitter aus und wechseln in die Material-Buttons.
  • Bewegen Sie die Maus über das Material-Panel, stellen Alpha auf 0 und drücken I->Alpha.
  • Wechseln Sie in Frame 11, stellen Alpha auf 1 und drücken I->Alpha.
  • Wechseln Sie in Frame 100, stellen Alpha auf 0 und drücken I->Alpha.

So, fertig. Ist der Rauch noch zu schnell, kann man eine Time-Ipo Kurve für das Emitterobjekt erstellen und entsprechend anpassen (siehe Ipo-Keys und Ipo-Curves).

Raucheffekte bei Wechselwirkung zweier Körper mit Softbodys und Stress-TexturBearbeiten

 
Abbildung 9: Rauch mit Softbody Stress.

Dies ist ein Ansatz wenn man einen Körper durch ein umgebendes Medium hindurchbewegen möchte, und die Wechselwirkung animieren will. An ihre Grenzen stößt diese Methode allerdings, wenn man eine Wirbelbildung erzeugen möchte. Außerdem ist die Variationsbreite der Methode relativ beschränkt (oder ich hatte einfach nicht genug Ideen dazu :-)).

Im Prinzip funktioniert es so:

  • Man erzeugt einen Volumenkörper, d.h. ein Meshobjekt das auch innen mit Vertices besetzt ist. Ein solches Objekt lässt sich aus mehreren Würfeln, deren Vertices mit Remove Doubles verschmolzen wurden, schnell erzeugen.
  • Dieser Körper erhält einen Softbody-Effekt mit großer Friction und großem Edge Damping.

Zunächst wird der Körper vollständig durchsichtig gemacht, mit Hilfe einer Stress-Textur erscheinen die verformten Teile wieder sichtbar.

  • Den Alpha-Wert des Materials auf Null stellen und ZTransp aktivieren.
  • Eine Blend-Textur mit angepasstem Farbverlauf erhält:
    • Map Input->Stress
    • Map To->Alpha

Die erzeugte Bildinformation kann nun beliebig weiter bearbeitet werden, z.B. mit Compositing Nodes. Wegen der etwas groben Struktur der sichtbaren Teile ist das sogar zu empfehlen.

Eine entsprechende Datei ist unten auf der Seite verlinkt.

LinksBearbeiten