En esta página aprenderás más sobre los ajustes básicos de la etiqueta Pyro Emisor, que es la responsable de crear el gas a simular en la zona de un objeto. Se tratarán los siguientes temas:
Las simulaciones pueden ser muy intensivas desde el punto de vista computacional y, por tanto, se benefician del hardware más potente posible para ofrecer una renderización significativa ya en la ventana gráfica. Al igual que en el renderizado con Redshift, las tarjetas gráficas pueden ofrecer, por lo general, valores de rendimiento mucho mejores en comparación con el uso de la CPU. Por lo tanto, es ventajoso activar siempre el componente más potente de su ordenador también para la simulación. Para ello, abre la configuración de la Escena Py ro, que está vinculada a través del objeto Salida Pyro. Allí encontrará una pestaña Escena, donde puede seleccionar primero entre CPU y GPU en Dispositivo. Si dispone de varias GPU, también puede seleccionar directamente el dispositivo que desee utilizar para el cálculo de la simulación. Aquí suele tener sentido seleccionar la tarjeta gráfica más potente o, en el caso de una simulación Pyro, la GPU que tenga más memoria.
Ahora hay dos configuraciones iniciales importantes que debe ajustar. En los ajustes de Pyro Scene del objeto Pyro Output encontrarás el ajuste Voxel Size. Define la precisión con la que la simulación subdividirá el espacio. Por lo tanto, un tamaño de vóxel pequeño conduce automáticamente a un cálculo más preciso y a una simulación más detallada. Al mismo tiempo, sin embargo, los requisitos informáticos y de memoria de la simulación aumentan en consecuencia. Por lo tanto, es necesario ajustar este valor al tamaño previsto de la simulación. Al principio, el tamaño del objeto al que ha asignado la etiqueta Pyro Emisor puede servir como valor de referencia. Por lo tanto, en cualquier caso, también tiene sentido prestar atención a los tamaños realistas en los ajustes de Escena Pyro en el objeto Salida Pyro. La siguiente figura muestra la influencia del tamaño de vóxel en el resultado de la simulación.
En este ejemplo, se utiliza un anillo deformado como piroemisor. Las imágenes superiores muestran el resultado de la simulación tras 40 fotogramas de animación. A continuación se muestra un primer plano del anillo utilizado como piroemisor, para poder estudiar la distribución de los gases recién formados en el volumen del objeto. Para ello se ha ocultado el propio objeto Anillo.
En la imagen superior, de izquierda a derecha, se utilizaron Tamaños de Vóxel de 5 cm, 1 cm y 0,1 cm. La anchura del anillo deformado, que aquí sirve de piroemisor, es de unos 20 cm. Puede verse claramente cómo la reducción del Tamaño de los Vóxeles conduce a un llenado más eficaz del anillo con gas y a una simulación más detallada. Al mismo tiempo, sin embargo, el tiempo de simulación aumenta considerablemente y los requisitos de memoria también se disparan.
Especialmente con objetos grandes, un Tamaño de Vóxel pequeño puede hacer que no se disponga de suficiente memoria. En estos casos, una de las cosas que puede ayudar es ajustar el Tamaño de Voxel para muestrear el volumen en el objeto Emisor. Esto es posible utilizando la Fidelidad de Objeto en la etiqueta Pyro Emisor o Pyro Combustible. Este valor porcentual se refiere directamente al Tamaño de Voxel establecido previamente. Así, con valores de Fidelidad de Objeto por debajo del 100%, se puede reducir selectivamente el número de vóxeles en el área del Pyro Emisor. Esto da como resultado un suavizado y engrosamiento de la forma del Emisor detectado y la omisión de secciones del objeto cuya sección transversal es menor que el Tamaño de vóxel multiplicado por la Fidelidad del objeto. A menudo, sin embargo, esta imprecisión puede despreciarse, sobre todo si podemos ahorrar algo de memoria y tiempo de cálculo. La siguiente imagen también muestra un ejemplo de ello.
Esta secuencia de imágenes utiliza de nuevo el anillo deformado del último ejemplo como Emisor. Se utilizó un tamaño de vóxel de 1 cm para las tres imágenes. La única diferencia entre las imágenes es el ajuste de Fidelidad del objeto. Se utilizó el 10% a la izquierda, el 50% en el centro y el 100% a la derecha.
Como puede verse en la figura anterior, una fuerte reducción de la Fidelidad del Objeto puede llevar a que todo el objeto deje de utilizarse como Piroemisor. En consecuencia, allí se simulan menos humo, gas caliente o combustible. Asimismo, la distribución del gas generado puede ser más desigual, ya que sólo se llenan de gas las secciones más voluminosas del objeto. Sin embargo, la figura también deja claro en este ejemplo que las diferencias pueden ser bastante pequeñas en algunos casos. Así, la diferencia entre el resultado de la simulación del medio y el de la derecha resulta ser bastante pequeña. Sin embargo, guardamos muchos vóxeles en el volumen.
Así que, para resumir, usa el Tamaño de Voxel de los ajustes de Escena Pyro del objeto Salida Pyro para controlar la escala de la simulación y por tanto su nivel de detalle. También le ofrece una herramienta para optimizar los requisitos de memoria y los tiempos de cálculo. Los tamaños de vóxel más pequeños siempre implican cálculos de simulación más complejos y mayores requisitos de memoria. Esto se limita a las simulaciones. Si, por ejemplo, hay que generar demasiados vóxeles debido a una gran explosión o a un ajuste de Tamaño de vóxel demasiado pequeño, puede que ya no sea posible capturar todo el volumen de la nube, la llama o la explosión. Entonces pueden faltar zonas en estas secciones, por ejemplo, en una nube.
Puedes encontrar ejemplos y soluciones para evitar este problema en la descripción de los ajustes de simulación de Pyro. Por lo tanto, mantenga siempre el Tamaño de vóxel lo más grande posible y lo más pequeño que sea necesario.
Una opción adicional es la ampliación posterior del conjunto de vóxeles para añadir detalles adicionales a una simulación de menor resolución sin tener que cambiar la forma básica de la simulación. Normalmente, el curso de una simulación cambia cuando se utilizan vóxeles más pequeños. Esto dificulta el uso de una simulación rápida con voxels grandes y luego simplemente reducir la escala de los voxels para el renderizado. Sin embargo, utilizando la llamada función Upres, también se pueden utilizar los datos de simulación existentes, subdividirlos posteriormente y detallarlos mediante la superposición de una estructura de ruido.
Aquí tienes ejemplos del efecto Upres. Las llamas izquierdas de ambos ejemplos se simularon con baja densidad de vóxeles. A la derecha de cada una está la versión simulada por Upres. Ahí se ven más detalles y el resultado parece más nítido.
Para ello, primero hay que guardar la simulación con un tamaño de vóxel mayor como caché. A continuación, utilice las opciones Upres dentro de la sección Cache del objeto Pyro Output. Allí se puede definir una subdivisión adicional de vóxeles (parámetro Factor Upres ) y superposiciones de ruido adicionales. Si a continuación se calcula una nueva caché, utiliza las cachés de baja resolución como base y añade allí los nuevos detalles (véanse también los ejemplos de la figura anterior). Como este recálculo se hace imagen por imagen, se conserva la forma básica de la simulación aproximada. Además, esto facilita bastante la creación de distintos niveles de detalle de una simulación.
Al calcular el efecto Upres, el componente Velocidad de la simulación (velocidad) es obligatorio. Por tanto, debe ser un componente de la caché de menor resolución que sirva de base para el refinamiento.
En el ejemplo anterior, se utilizó un objeto completo como Emisor. Sin embargo, también puede definir sólo partes de una superficie como Emisores. Esto hace posible, por ejemplo, que el fuego se extienda lentamente por una zona o que el humo permanezca sólo en determinados lugares.
La solución a esta tarea reside, por ejemplo, en el uso de mapas de vértices. Se pueden crear muy rápidamente convirtiendo una selección de puntos si se llama al comando Establecer peso de vértice... del menú Seleccionar y luego se define un valor de 100% en su cuadro de diálogo, por ejemplo. Sin embargo, un mapa de vértices también puede crearse directamente pintando, lo que permite realizar valores intermedios variables e interpolaciones entre valores de mapas de vértices vecinos.
Para hacer esto, selecciona tu objeto poligonal (un objeto paramétrico debe ser convertido primero usando Hacer Editable) y luego selecciona la etiqueta Mapa de Vértices en la categoría Otras Etiquetas del menú Etiquetas del Gestor de Objetos. La creación de esta etiqueta activa automáticamente la herramienta Pintura, a la que también puede acceder desde el menú Herramientas. La intensidad puede ajustarse en la etiqueta mediante el ajuste de Opacidad. Si no, puedes leer detalles sobre esta Herramienta de Pintura y la propia etiqueta Mapa de Vértices aquí.
A continuación se muestra un cuboide plano en el que se ha definido un Mapa de Vértices. Arriba puede ver el resultado de una simulación de humo para este objeto.
Dondequiera que el valor 100% se almacene en el Mapa de Vértices, el efecto completo del Emisor Piro puede tener efecto. Las zonas con menor peso en el mapa de vértices, por ejemplo, generarán menos gas. Donde el Mapa de Vértices contenga 0%, no se generará ninguna propiedad Pyro. Para que esto realmente funcione, aún necesitas asignar correctamente el Mapa de Vértices creado en la Etiqueta Emisor Pyro. Por ejemplo, en la imagen anterior, las opciones Temperatura y Combustible se han desactivado en la etiqueta para que sólo se genere Densidad (para simular humo, bruma, niebla, etc.).
En la sección Densidad de los ajustes también encontrarás la opción de asignar el Mapa de Vértices como Mapa de Densidad arrastrando y soltando directamente desde el Gestor de Objetos. Como puede verse en la mitad superior de la figura, la generación de humo se produce ahora sólo en aquellas zonas del objeto que contienen valores de Mapa de vértices superiores al 0%.
El mismo principio funciona de esta manera para la generación de Temperatura y Combustible en la etiqueta Pyro Emisor. Dado que un objeto puede tener múltiples Mapas de Vértices, el uso de Mapas de Vértices individuales para controlar todas estas propiedades del Pyro Emisor tampoco es un problema. La etiqueta Emisor Pyro también proporciona un campo para asignar un Emission.Map. Aquí, además de Mapas de Vértices, se pueden asignar etiquetas de Color de Vértices y Etiquetas de Selección de Polígonos, a través de las cuales se controla entonces toda la emisión Pyro del objeto. En el caso de un Mapa de Vértices asignado, la Densidad, la Temperatura y el Combustible sólo pueden darse en el objeto donde los valores del Mapa de Vértices son superiores al 0%.
El uso de Campos dentro de un Mapa de Vértices abre más opciones.
Además, encontrará una opción en cada etiqueta Mapa de vértices y etiquetas Color de vértices para utilizar también objetos Campo. Por ejemplo, en la imagen de arriba, se utilizó un campo lineal para producir una curva de ponderación perfecta a lo largo del ancho de la caja plana. En consecuencia, la simulación da como resultado una transición perfecta en la intensidad del humo simulado. El único requisito para ello es que la densidad de puntos del objeto sea lo más uniforme y fina posible para poder reproducir todas las variaciones del Mapa de Vértices o de la Intensidad de Campo.
Ejemplo de uso de una etiqueta Vertex Color para el color en la etiqueta Pyro Emitter. Combinado con el Mapa de Vértices descrito anteriormente para la progresión lineal de la emisión de niebla a lo largo del cubo. En la siguiente sección se ofrece más información sobre los colores de los vértices.
Por cierto, los Mapas de Vértices y los Mapas de Color de Vértices también se pueden utilizar con splines si quieres variar las propiedades del Emisor a lo largo de la spline. Recuerda también que en la etiqueta del Emisor Pyro es esencial activar la opción de Superficie para que haya un volumen en forma de tubo alrededor de la spline que el Emisor pueda utilizar. En la siguiente sección aprenderá más sobre esto.
A la izquierda, puedes ver un primer plano de la spline utilizada como Emisor. El círculo en la parte superior marca el punto de la spline que fue ponderado con 100% en el Mapa de Vértices. A la izquierda está el resultado de la simulación, que genera humo y calor sólo en la parte superior de la spline después de que el Mapa de Vértices haya sido asignado apropiadamente en la etiqueta Pyro Emisor para las propiedades Densidad y Temperatura.
De forma similar al Mapa de Vértices descrito anteriormente, un objeto también puede tener múltiples etiquetas de Color de Vértices que también pueden añadirse al objeto Emisor como etiquetas en el Gestor de Objetos. Este tipo de etiqueta también puede encontrarse en el menú Etiquetas del Gestor de Objetos, en Otras etiquetas, y permite asignar valores de color RGB y valores alfa a cada punto de una geometría.
Los colores y los valores alfa pueden aplicarse individualmente con la herramienta Pintura, que se encuentra en el menú Herramientas. Para ello, puede seleccionar directamente en la Herramienta Pintar a través de su Modo Pintar si sólo deben pintarse valores RGB (colores), sólo valores alfa o ambos a la vez. Además, también es posible utilizar objetos de campo directamente en la etiqueta de color de vértices para crear degradados precisos o valores alfa animados aleatorios, por ejemplo. Para degradados de color complejos o estructuras finas, debe haber suficientes puntos en el objeto, distribuidos lo más uniformemente posible. Los valores de color y alfa sólo se pueden pintar y guardar en el objeto donde hay puntos. Los colores entre los puntos se crean por interpolación simple. Este es el principio que la etiqueta Color de vértices tiene en común con la etiqueta Mapa de vértices.
Si una etiqueta de Color de Vértice está presente en el objeto asignado con una etiqueta de Emisor Pyro, puede ser evaluada para la generación de Densidad, Temperatura o Combustible y también asignada para la coloración de densidad y transparencia como un Mapa de Color. Además, toda esta emisión en el objeto también se puede controlar asignándola como Mapa de Emisión. La siguiente figura muestra un ejemplo de utilización de un Mapa de Colores de Vértices.
A la izquierda puede ver la lista de campos de la etiqueta Color de vértices. Allí se utilizó un campo lineal en modo de color degradado para mezclar uniformemente los distintos colores. Además, se han ajustado los valores alfa para que la opacidad de los colores disminuya en el centro del degradado. A la derecha está el resultado después de asignar la etiqueta Color de Vértice como Mapa de Color en la etiqueta Emisor Pyro. Sólo se activaron las simulaciones de Densidad y Color.
Uso de la etiqueta Vertex Color como Mapa de Color en la etiqueta Pyro Emitter.
Los colores de los vértices también pueden utilizarse para los puntos de las splines y tienen la ventaja de que los valores de color se interpolan automáticamente entre los puntos splines vecinos. Encontrará un ejemplo en la siguiente figura. Allí, en una spline N-Side convertida, los seis vértices fueron coloreados individualmente por la función paint de la etiqueta Vertex Color. Si se asigna entonces una etiqueta Pyro Emisor a la spline y se utiliza allí el modo Superficie, se puede generar Densidad en el área de la spline. Si a continuación asignamos los colores de los vértices como Color mMp, se creará automáticamente el humo del color adecuado. Tenga en cuenta que para renderizar estos colores, el ajuste On Export debe estar activado para los colores en el objeto Pyro Output.
Uso de la etiqueta Color de Vértice como mapa de color para un objeto spline.
Como se ha explicado en las dos secciones anteriores, los mapas de vértices y los colores de vértices se pueden utilizar para controlar propiedades individuales. Dado que a estas propiedades se les pueden asignar transiciones suaves o incluso valores de color, se obtienen posibilidades de variación adicionales para el Emisor. En algunos casos, sin embargo, puede ser conveniente limitar la emisión a una selección de polígonos. Para ello se pueden utilizar las etiquetas de selección de polígonos para las propiedades Densidad, Temperatura y Combustible. Además, también hay una propiedad Mapa de Emisión que puede manejar selecciones de polígonos además de Mapas de Vértices y Mapas de Color de Vértices, y por lo tanto se puede utilizar para restringir absolutamente todas las propiedades del Pyro Emisor. Esto significa que no todas las propiedades utilizadas tienen que asignarse al mismo mapa de vértices, por ejemplo, para limitar la emisión, sino que estas propiedades pueden seguir utilizándose por separado.
Como se ha mencionado anteriormente, los objetos Emisor deben ser realmente volúmenes cerrados para que la etiqueta Emisor Pyro funcione de forma fiable. Sin embargo, para objetos muy finos (más finos que el Tamaño de Voxel de los ajustes de Escena Pyro en el objeto Salida Pyro), cuando hay agujeros, para objetos de una cara, y también para splines, la opción Superficie de la etiqueta Emisor Pyrotambién puedeusarse. Esto permite definir una distancia alrededor de la spline o alrededor de los polígonos, lo que permite al Emisor volver a generar gas allí. Esta opción ya está activa por defecto, de modo que cualquier objeto spline o poligonal puede ser utilizado directamente como Pyro Emisor. Así, si asignas una etiqueta Emisor pirotécnico a un objeto de volumen cerrado, como, por ejemplo, una esfera o un cubo, también puedes cambiar esta opción de la etiqueta a Volumen para restringir la creación del gas a todo el interior de este objeto.
Aquí puedes ver dos ejemplos de cómo utilizar la opción Superficie. A la izquierda se quema un Plano simple, del que también se han eliminado algunos polígonos. A la derecha, una spline Helix genera vapor.
Sin embargo, además de los ejemplos anteriores, esta opción también puede utilizarse para objetos cerrados, por ejemplo, si desea aumentar el volumen del Emisor más allá de los límites del objeto asignado. He aquí también un ejemplo:
Aquí, un objeto rama (encontrado en el Navegador de Activos) ha sido definido con la etiqueta Emisor Pyro como Emisor. A la derecha, se ha activado el modo Superficie en lugar del modo Volumen. Las llamas parpadean ahora también sobre la superficie del trozo de madera.
Como muestra la figura anterior, escalar el Emisor con la opción Superficie también puede ayudar a que la simulación sea visible fuera de un objeto. En el caso concreto de la rama en llamas, esto significa que las llamas también parecen doblarse alrededor de la rama y no sólo salir de la parte superior.
Las partículas y las matrices de un objeto Matriz MoGraph también se pueden utilizar como Pyro Emisores. En estos casos, active el modo Puntos de la etiqueta Pyro Emisor. De nuevo, el valor de Espesor de la superficie puede utilizarse para definir un volumen esférico alrededor de las partículas o matrices en el que se generarán los componentes Pyro seleccionados. En principio, este modo también puede utilizarse con splines u objetos poligonales. En ese caso, sólo se utilizan los puntos de estos objetos y se convierten en volúmenes esféricos en consecuencia. Las siguientes figuras representan ejemplos de ello.
A la izquierda, las partículas fueron forzadas a seguir una trayectoria circular por un objeto de fuerza rotatoria, emitiendo Densidad y Temperatura. A la derecha, partículas simples salen de un Emisor y son arrastradas hacia abajo por la gravedad. Como se utilizó una Escala final de 0 para las partículas en el Emisor, las trayectorias del fuego se adelgazan automáticamente en la parte inferior de la imagen.
Cuando se usan Thinking Particles, el objeto TP Geometry debe tener asignada la etiqueta Pyro Emitter. Los nodos P Set Data pueden utilizarse no sólo para asignar tamaños o colores individuales, sino también para asignar valores a variables creadas especialmente, que luego pueden ser evaluadas por la simulación Pyro. Si crea variables flotantes denominadas densidad, temperatura o combustible en la Configuración TP, puede asignar estos valores individualmente para todas las partículas. Un ejemplo de ello puede verse en el siguiente videoclip.
En el vídeo de ejemplo anterior, las partículas mostradas en rojo se emitieron en primer lugar. Se les han asignado valores de temperatura, mediante la asignación de una variable de temperatura, que están ligeramente por encima de la temperatura de ignición del combustible que posteriormente genera un segundo Emisor. Estas partículas de combustible (asignando una variable de combustible ) se disparan contra las partículas calentadas y así se encienden cuando chocan entre sí. Allí se crean la presión, la temperatura y la densidad. El efecto es similar al fogonazo de un cañón, por ejemplo.
El siguiente ejemplo también utiliza el modo Puntos, pero esta vez con un objeto poligonal. Para garantizar que sólo haya pequeñas llamas en algunos puntos de la superficie, se crea un mapa de vértices en el que todos los puntos que van a pertenecer al Emisor reciben un peso del 100%. Este mapa de vértices se asigna entonces como Mapa de Emisión.
Aquí puede ver un ejemplo en el que el modo Puntos se aplica a un objeto poligonal. En un cilindro plano, se almacenaron pesos del 100% para un bucle de puntos en la tapa superior y se utilizaron como Mapa de Emisión.
Por último, el modo Puntos también puede combinarse con el objeto Matriz MoGraph. El color de las matrices también puede transferirse a la simulación. La siguiente imagen muestra un ejemplo de ello.
Aquí, las matrices se coloreaban y movían aleatoriamente. Esto crea una nube ondulante de color, como se ve a la derecha.