Volumi

Vari utilizzi dei file OpenVDB. In senso orario partendo dall’alto a sinistra: Implementato due volte con le funzioni booleane (la croce è composta da semplici primitive influenzate da un Deformatore); testo con un Filtro Modellatura; infine con un fluido.

Finora Cinema 4D, per le varie specifiche, si riferiva quasi esclusivamente alla superficie di un oggetto: un oggetto poligonale viene infatti definito dai valori delle sue coordinate e dai vertici di superficie, che vanno a definire i rispettivi poligoni. Se questo approccio è sicuramente valido per gli oggetti solidi, non lo è altrettanto per altri tipi di oggetti, come fluidi, nebbia o fuoco. Questi oggetti non possiedono una superficie solida facilmente definibile, ma una superficie volumetrica che può cambiare rapidamente. Tali effetti possono essere meglio descritti dai Voxel.

Cosa sono i Voxel? In poche parole, sono pixel tridimensionali. Simili alle bitmap, che sono costituite da pixel bidimensionali contenenti ciascuno un valore di colore, i Voxel sono disposti in una griglia tridimensionale a forma di cubo che contiene a sua volta un valore (questo può essere, ad esempio, la distanza dalla superficie di un oggetto generatore di volume (Tipo VolumeDistanza Campo (SDF)) o, per applicazioni più complesse, la temperatura o la densità gassosa di una fiamma (ad esempio Tipo VolumeNebbia).

A sinistra un Toroide definito da poligoni; a destra 1 elemento contrassegnato, rispettivamente. A seconda della definizione, il Toroide può essere riempito totalmente con i Voxel, come accade sulla destra (Nebbia), o solo con livelli di Voxel vicini alla superficie (SDF).

Nota:
Per definizione, il formato OpenVDB distingue i Voxel attivi da quelli inattivi (inizialmente la scena viene riempita completamente di Voxel inattivi che non occupano memoria; non appena viene creato un volume, i rispettivi Voxel vengono attivati).

Nella seguente descrizione non faremo riferimento a questa distinzione. Quando sono citati i Voxel o i Livelli Voxel, si intendono sempre come Voxel attivi.

Con l’introduzione della R20, Cinema 4D è in grado di gestire anche oggetti definiti dai Voxel (a tale scopo è stata integrata la libreria open-source OpenVDB, vincitrice di un premio Oscar). I Voxel possono essere convertiti in oggetti poligonali e viceversa in qualsiasi momento.

Notare la nuova topologia, sulla destra, paragonata all’oggetto poligonale sulla sinistra.

Alcune operazioni (ad esempio quelle booleane) possono essere eseguite in modo molto più efficace con i Voxel rispetto agli oggetti poligonali. Ecco perché la conversione funziona bene in entrambe le direzioni.

Il comando Mesh Volume... può essere usato solo per modificare la topologia dei poligoni (remeshing).

Notare che modellare con i Voxel è piuttosto limitato. È molto difficile modellare in modo preciso (la Dimensione Voxel dovrebbe essere molto piccola, il che richiederebbe una potenza di calcolo eccessiva). Tuttavia è possibile creare in modo facile forme complesse completamente parametriche.

Per renderizzare i Voxel è necessario convertirli in superfici poligonali (vedi Generatore Mesh Volume).

In Cinema 4D i Voxel possono essere creati come segue:

da oggetti Cinema 4D tramite il comando Costruttore Volume.
caricando un file *.vdb (OpenVDB)

I Voxel possono essere usati non solo per modellare, ma anche per creare Vettori Volume. Ogni Voxel conterrà quindi un vettore.

Se questo comando viene richiamato, il contenuto di tutti i livelli della cache nel Costruttore Volume verrà cancellato, indipendentemente dal fatto che siano o meno attivati (riflette ciò che accade quando si clicca il pulsante Elimina per ogni Costruttore Volume). Il Costruttore Volume sarà di nuovo calcolato in tempo reale.