From BlenderWiki
Capítulo 12: Herramientas de partículas
By Roland Hess traducido por Juan Alcántara
El sistema de partículas es un poco distinto que otros objetos de Blender en un número de formas. Lo primero, en lugar de estar formadas por caras, aristas y vértices, están compuestas de muchos puntos (hasta 100,000). Lo segundo, las localizaciones de esos puntos se calculan en Blender y están basados en la velocidad y en el valor de fuerza, en vez de ser modelado por el usuario en formas concretas.
El sistema de partículas puede usarse para una variedad de efectos, pero son más comunes cuando creamos efectos como humo, fuego, nubes, motas de polvo flotando en los rayos de luz, destellos mágicos alrededor de un actor, ..., esa es la idea.
Emisores
El sistema de partículas necesita un sitio en donde comenzar, ese sitio es el emisor.
En Blender, un emisor puede tener la malla que queramos. La forma de la malla será de donde salgan las partículas.
Un sistema de partículas se crea seleccionado una malla y dándole a "New" en el panel de partículas, que se encuentra dentro de los botones físicos.
 | Resumen |
|
Los sistemas de partículas son generados por los emisores. |
Antes de que examinemos las herramientas de las partículas, un par de puntos sobre el sistema:
- Hay dos tipos de sistema de partículas, estáticas y dinámicas, cada una tiene su propia parte. Las partículas estáticas se usan en sistemas de hilos, como pelo, plumaje o césped. Las partículas dinámicas se usan para lo mencionado antes, como fuego, polvo o humo. - A no ser que sigas unos pasos especiales, el emisor por si mismo no saldrá en el renderizado.
Los ajustes más básicos de las partículas se encuentran en la sección "Emit" del panel.
Amount: Este es el número total de partículas del sistema. Cuantas debes usar solo depende de lo que estés tratando de hacer. No te olvides que más partículas implica más tiempo de cálculo, y dependiendo de la capacidad del ordenador, puede ralentizar las cosas de manera significativa.
Sta: Es la contracción de inicio, y se refiere al cuadro en el que el emisor empezará a crear partículas.
End: El último frame en que el emisor emite partículas.
Un emisor crea las partículas de una forma constante entre el inicio y el final. Por lo que con solo esos tres controles, podemos provocar grandes diferencias en como actúa el sistema de partículas. 10,000 partículas creadas entre los frames 1 y 1,000 dan como resultado 10 partículas por cuadro, una tasa muy baja. Pero si hacemos que sea entre los frames 1 y 2, serán 10,000 partículas en un cuadro. Piensa en una explosión de petardos.
Life: Como de larga será su vida. Las partículas están en la escena en función de lo que este parámetro las deje. Después de morir, partículas nuevas se emitirán en su lugar, hasta que se alcance el límite fijado por End.
Una vida muy baja (un par de cuadros) hará que las partículas se extingan muy rápido, como las chispas arrojadas por un soplete. Si el ajuste de la vida es mayor que la cantidad de tiempo que son emitidas nos dará como resultado una acumulación de ellas, con todas las partículas emitidas moviéndose en la escena hasta que llegue el cuadro End.
Disp: El porcentaje de partículas que se mostrarán. Es indispensable cuando trabajas con tantas que pueden ralentizar tú sistema y la experiencia de Blender. El valor es un simple porcentaje, 10 solo nos muestra el 10% de ellas, 50 el 50%,... . Lo realmente bueno es que no solo es un aumento de la velocidad de visualización, sino que a la hora de renderizar las usará todas, y nos dejará trabajar de una forma fluida.
Puedes controlar que partes de la malla emitirán las partículas en la zona del panel "From:"
Por defecto, los vértices y las caras están activos, lo que significa que los vértices y las caras se emiten tanto desde las caras como de los vértices. Para algunos efectos, puedes limitarlos apagándolos, por ejemplo, si queremos crear un efecto en donde las partículas explotan en varios puntos, apagaremos la opción Face.
Rand: Crea una distribución totalmente aleatoria. La distribución de las partículas parece muy aleatoria para el ojo sin entrenamiento, pero desde una perspectiva matemática no es así. Sin ser un friki matemático, la aleatoridad esta agrupada. Sus elementos están ordenados siguiendo el orden estándar, y cuando miramos a la figura, podemos ver los patrones en la emisión estándar, pero no en la aleatoria.
Even: Intenta distribuir las partículas sobre la superficie de la malla emisora. Normalmente, Blender asigna a la partículas una cara de forma uniforme, en cristiano, si un sistema tiene 20,000 partículas y 100 caras, cada una tiene que emitir 200 partículas. Esto suena genial hasta que queremos que en una zona haya más o menos densidad. Las partículas pueden agrupare en esas áreas.
Usando la opción Even, podemos asignar a cada cara un número de partículas en proporción a la parte del área de la malla. Necesitas tener cuidado cuando uses esta opción, ya que puede cambiar la forma de la malla a través de las keys de forma, animación de personajes mediante armadura, rejas,... . Estas herramientas pueden cambiar el tamaño relativo de la cara de la malla, provocando que las partículas sean redistribuidas en otras caras y áreas diferentes de la inicial.
Vgroup: Grupos vertex. Los grupos vertex han sido vistos en el capítulo 4. Puedes introducir el nombre de un grupo vertex ya existente para que solo actúe en una parte de la malla emisora.
Materiales: ¿Qué apariencia tienen las partículas?
Las partículas usan una opción de materiales que no está cubierta en el capítulo de materiales y texturas. Vamos a verla aquí. Para poder sacar lo máximo de esta lectura, deberías haberte leído el capítulo 9 para entender lo básico de creación y trabajo con texturas.
Por defecto, las partículas se renderizan con el material Halo. Los halos son renderizados en diferentes grados que la geometría normal, y son efectos exclusivos de las 2D que se colocan en el renderizado final.
Nota: Los halos no reaccionan al método ray, por lo que no se mostrarán en los reflejos ray o en las transparencias ray. Ya que son un efecto de después del renderizado, no tienen sombras.
La siguiente figura nos muestra como pueden ser los halos:
Las opciones de los materiales halo pueden ser accesibles a través del botón Halo del panel Links y Pipeline.
Activar los halos para que hagan lo que tú quieres no es una ciencia exacta. Hay que usar el método de ensayo error, por lo que trata de no frustrarte.
HalosSize: Controla el tamaño total del halo. Cuando trabajemos con halos, es el primer ajuste con el que debemos jugar.
Hard: Este controla varios halos para representarlos como puntos diminutos (1.0) o círculos en los que no se pueden reconocer su centro (0.0). Las partículas que intenten parecer mágicas deben tener valores altos, mientras que humos y otros efectos menos definidos necesitan valores cercanos a cero.
Add: Determina el nivel en el que el efecto halo se refuerza a si mismo. Normalmente, muchos halos apilados encima de cada uno, solo hará que se renderize el el valor del halo más cercano. Con Add en 1.0, los halos apilados se refuerzan unos a otros, acumulando su brillo. El sistema de partículas que deba simular fuego, debe tener valores altos de Add.
Para completar la apariencia de bola brillante, los halos pueden darles otras propiedades también.
El sistema de partículas de la foto muestra los efectos en el anillo, líneas y el botón Star de la barra Shaders. El botón puede ser combinado como se ha visto en la esquina inferior derecha. Los números de líneas y anilllos son controlados por sus deslizadores correspondientes dentro del mismo panel. El color de las líneas y los anillos puede ser ajustado individualmente a través del selector de color.
Moldeando
Activando el botón "Shaded" en el panel Shaders, puedes hacer que los halos reaccionen a la luz.
Cualquier partícula que deba ser moldeada en la vida real como el humo o las nubes, deben usar este ajuste. Los efectos "mágicos" o cualquiera que parezcan brillas, como el fuego deben evitar la opción Shader
Alpha
En muchos casos, buenos efectos de partículas requieren reducir Alpha y activar ZTransp. Por ejemplo, cuando creamos un efecto nube, puedes poner un número bajo de partículas (100 o algo cercano) y darle un tamaño grande del halo y un valor alto a Alpha (0.9). Esto nos dará una nube, pero tendrá muy pocos detalles. Una mejor manera de de hacerlo sería incrementar las partículas (digamos 5,000) y bajar el tamaño del halo y el valor de Alpha a 0.1, lo cual nos dará como resultado una nube de la misma densidad, pero con mucho más detalle y más volumen.
Display
El conjunto de botones que se llaman "Display" contiene los controles que determinan cuantas partículas aparecerán en la vista 3D y a la hora del renderizado.
Material: El selector de materiales determina que material clasificar del emisor para que lo usen las partículas. En Blender, las mallas pueden tener muchos materiales adjuntos a ella. Necesitas concretar cual material es el que quieres que usen. Si no has activado la opción Show Mesh, solo habrá un material vinculado a tú emisor.
Mesh, Unborn, Died: Estos botones controlan donde nace o mueren las partículas que se muestran en el renderizado final. Si quieres partículas para que se muestren antes de que sean emitidas (unborn) o después de que hayan alcanzado el límite de vida (died), puedes hacerlo con esos botones. Por ejemplo, quieres añadir partículas para representar luces lejanas o algo parecido, que comienza su vida detrás de un árbol. Conforme la animación progresa, ellas se van desvaneciendo. En esta situación, debes activar el botón "Unborn" para que las partículas que tienen que abandonar el árbol sean visibles.
En circunstancias normales, una malla emisora de partículas no se mostrará en el renderizado, el botón Mesh la hace visible.
Vect: Provoca que las partículas se renderizen en líneas en vez de en puntos, con la línea siguiendo la dirección en que se muevan las partículas. El botón Size controla su tamaño, no su longitud.
Hijos
Si quieres que tus partículas generen nuevas partículas cuando estas mueran, puedes usar las herramientas Children.
En la interfaz presentada aquí, la Generation: 0 es el primero, el principal de las emisiones de partículas. Para hacer que las partículas creen sus hijos cuando mueran, basta con ajustar el botón "Prob", el cual se refiere a la probabilidad de que una partícula emita una hija cuando su vida termine. Con el ajuste por defecto, 0, ninguna partícula emitirá hijos. Si escoges 1.0, se corresponde al 100% de probabilidad de que una partícula que se muere tenga un hijo, y obviamente, cada partícula engendrará un hijo cuando se muera.
para añadir más generaciones de partículas, usa el botón Generation para moverte entre las generaciones 1,2 y 3 y ajustar sus probabilidades a algo que no sea 0.
Actualmente, los hijos usan los mismos ajustes que sus padres, por lo que los hijos están limitados a hacer un simple efecto de fuegos artificiales.
Movimiento de las partículas
Una vez que hemos decidido cuantas partículas vamos a emitir, cuanto deben vivir y como deben visualizarse, tenemos que definir como se moverán.
El movimiento se controla en el panel Motion que comparte la barra con el panel de partículas.
Controles de velocidad
Normal: Este control le da a la partícula una velocidad base en la superficie o en la normal vertex del emisor en el punto en donde sea creada la partícula. La explicación no técnica es que esto hará que las partículas sean disparadas de la superficie del emisor. Este control puede darnos un movimiento muy rápido, por lo que debemos ir incrementado su valor poco a poco.
Object: Una vez emitidas, las partículas tienen la misma dirección y velocidad que su objeto emisor. Si el objeto no es animado ni se mueve, este ajuste no tiene efecto. Sin embargo, si el objeto emisor se mueve y rota en el espacio 3D, podemos obtener unas bonitas partículas animadas. Con los valores aproximándose a 1, todo el movimiento del emisor es usado, y las partículas parecen que salen disparadas como resultado del impulso. Valores más bajos, por ejemplo 0.2, harán que las partículas se alejen del emisor, pero de una forma más suave, como la huella del humo.
Random: Este control añade un poco de movimiento aleatorio al generado por otros controles. Normalmente, valores muy bajos (0.001-0.025) hacen que algunos efectos ganen en credibilidad. Sin embargo, este control puede anular y esencialmente destrozar otros controles ya refinados de una forma muy fácil, especialmente si le damos el máximo valor posible, 1.0. De todas formas, pruebalo.
Damping: Es un control de fricción, una especie de amortiguador de movimiento. 0.0 significa que las partículas continuarán con su velocidad inicial hasta el final de su vida, no disminuirán su velocidad. Poniendo a 1 este valor provocamos que las partículas se paren muy rápidamente, casi inmediatamente después de ser emitidas.
Controles de fuerza
Los controles de fuerza son simples. Son tres, uno para cada eje, tienen un rango que va desde -1.0 a +1.0, y aplican una fuerza de manera constante sobre el eje indicado.
Por ejemplo, vamos a intentar que las partículas se vean afectadas por la gravedad. El eje Z es el que representa arriba y abajo, por lo que para simular los efectos de la gravedad, podemos tratar de darle un valor de -0.5. Esto aplicará una fuerza constante hacía abajo en todas las partículas, pero hay que tener en cuenta que -0.5 puede que no sea el valor correcto para nuestros propósitos, salir de dudas es fácil, reproducir la animación en la vista 3D no dirá si nos parece correcto o no.
En el lado contrario, podemos añadir un valor positivo pequeño a Z para simular la forma en que el humo se eleva en el cielo una vez que es emitido.
Movimientos de texturas y otros controles
Hay un buen número de otros controles para mover las partículas, muchos de ellos conciernen a las texturas y grupos. Usando los controles 3D de las texturas para alterar y controlar el movimiento de las partículas puede ser fácil, y es un tema que si lo cubriésemos, tendría el doble de tamaño que este capítulo. Siendo ese el caso, no será cubierto en este libro.
Campos de fuerza
El movimiento de las partículas puede verse afectado por campos de fuerza de los objetos. Suelen ser objetos Empty que han sido activados en el panel "Fields y Deflection".
Hay muchos tipos de campos de fuerza que pueden afectar a las partículas. Para crear uno, añade un objeto a la escena (un empty sería bueno para esto) y selecciona uno de los tipos de campo del menú desplegable del panel.
Los diferentes tipos de campos que se muestran en la figura son:
Wind: Un campo de viento empuja todas las partículas en una dirección uniforme. La intensidad y dirección del viento es visualizada en las flechas que rodean el campo del objeto.
Sphere: Un campo esfera actúa como un imán. Valores positivos atraen las partículas al centro del objeto, mientras que valores negativos las repelen.
Vortex: Un campo vortex provoca que las partículas dentro de su área de influencia se muevan en espiral.
Los tipos de campos tienen unos controles comunes:
Strength: Determina como de pronunciado es el efecto en la partícula.
Falloff: Con cuanta rapidez se disipa el efecto conforme se aleja del campo del objeto. Un valor de 0.0 significa que no hay falloff y el campo afecta a todas las partículas sin importar su distancia. La mejor manera de determinar un buen valor de falloff es experimentar en la vista 3D con él.
La característica MaxDist si está activa ajusta un corte absoluto detrás del cual el campo no tiene efecto. Esta distancia máxima o efecto se muestra por un círculo alrededor del campo del objeto.
Partículas como objectos duplicadores
Además de mostrarse como puntos y vectores, las partículas pueden usarse para duplicar otros objetos. Esta técnica es una buena manera de distribuir hojas en el césped, piedras y otros objetos.
Para usar esta característica, haz que el objeto que queramos duplicar sea hijo del emisor de partículas (CtrlP). Luego, con el emisor como objeto activo, activa el botón "DupliVerts" dentro de "Anim settings". Si lo que quieres es que los objetos duplicados sigan la rotación de las partículas, activa la opción Vect del panel de partículas.
Hebras para pelo y plumaje
Hay una forma diferente de usar las partículas que las que hemos visto hasta ahora. Blender es capaz de trabajar con las partículas como si fuesen filamentos, que podemos usar para simular pelo, plumas o césped entre otras muchas cosas.
Para usar las partículas como hebras, activa los botones "Static" y "Vect" del panel de partículas. Cuando hayas echo eso, la forma en que las partículas se muestran, cambiará completamente.
Las partículas unidas actúan bajo las mismas reglas y con los mismos controles que las partículas estándar, con solo un par de excepciones. La diferencia principal es que los filamentos, llamados a menudo partículas estáticas, no tienen valores de inicio y de final, siempre están ahí, y el valor vida toma un significado diferente.
Las hebras son realmente un dibujo que una partícula normal hubiese seguido, pero congelada en el tiempo. Tal como las partículas con un valor muy alto de vida viajarán más que las que tienen un valor más bajo, los filamentos con larga vida son correspondientemente largos.
Además en el panel de partículas, los controles sta y end han sido reemplazados por "Steps".
El control Steps le dice a Blender cuanto detalle pone en la hebra. Si piensas que en un filamento como el dibujo que una partícula normal seguirá a lo largo de su vida, el control step es el que nos indica como de cerca la seguirá. Con un valor de 5, por defecto, dibuja los filamentos usando cada 5 cuadros que las partículas hubieran seguido, en esencia, conectando los puntos entre esos dos sitios. Es fácil ver su efecto con valores muy altos.
Con el sistema de filamentos, el control RLife de la barra de movimientos comienza a ser realmente útil. RLife añade un factor aleatorio a la vida de la partícula, y en este caso a su longitud. Muy pocas aplicaciones de las hebras se benefician de tener una longitud uniforme. Aumentando este valor podemos aliviar eso.
Si vas a usar el sistema de filamentos en un emisor animado, entendiendo por animado una malla que se deformará de cualquier manera, necesitarás activar la opción "Animated" en la barra de partículas.
El poder real de las hebras, proviene de renderizar materiales con opciones que no están disponibles en ningún otro tipo de objetos. Los filamentos renderizados con un modelo especial llamado Tangent Shading pueden crear formas y reflejos que harán que parezca como si se tratese de pelo real.
En el panel Links y Pipeline podemos encontrar un botón llamado "Strand" que oculta muchos botones. Pulsandolo nos dará acceso a una paleta de configuración.
Los filamentos se renderizan de forma diferente a otros tipos de objetos. Por defecto, cada filamento se renderiza como si se tratase de un pixel muy largo, sin importar lo lejos o cerca que esté de la cámara. Este pixel solitario puede variar su tamaño en el panel de configuración strand. Los deslizadores start y end controlan el tamaño del pixel de la hebra donde comienza y termina, y el deslizador Shape controla la rapidez con la que se mezclan esos valores.
Materiales para las hebras
Antes de que terminemos este capítulo, vamos a mostrarte los controles para crear una textura y un material para que esté en toda la hebra, permitiéndote crear una variedad de pelos, plumas y demás. Esto no es una descripción completa de las herramientas de materiales, si no has trabajo el capítulo 9, vuelvo a insistir en que debes antes de continuar.
La textura ha sido escogida de la lista desplegable de tipos de los botones de texturas. Una vez que escoges "Blend", el botón "Colorband", del panel Color, necesita ser activado.
Nota: En estas fotos, hemos derrumbado algunos paneles y puesto algunas barras fuera de sus propios paneles para que puedas verlo todo de una vez.
La herramienta Colorband consiste en marcadores con colores diferentes a lo largo de bandas, cada banda tiene un color y un Alpha. Cuando se activa, el panel es este:
Los marcadores se seleccionan con LMB 
y en cada punto puedes alterar su valor con los controles RGB y Alpha. Los marcadores pueden ser arrastrados para cambiar su posición, o para reorganizar su orden. Conforme los mueves, el blend se actualiza en tiempo real.
Si necesitas más que los dos marcadores por defecto, puedes añadir los que quieras picando en la localización en que los quieras y pulsando CtrlMb
La siguiente foto muestra una buena colorband para un pelo claro:
Nota que la última vista del panel con el cuarto marcador resaltado tiene un valor de Alpha de 0.0, indicando que la banda de colores es completamente transparente ahí. Alpha se ve en la preview mediante el fondo de cuadros.
La razón por la que hacen una buena textura del pelo es que el pelo claro es a menudo más oscuro en la raíz (marcador 1) y más claro y transparente en las puntas (marcador 4).
De vuelta a los botones de materiales, solo hay unas pocas cosas que hacer para terminar esta parte.
El sistema de coordenadas en Map Input debe ser puesto a Strand. Esto usará cada coordenada de las texturas de cada filamento, trazando un mapa de la banda de colores de los botones de texturas a lo largo de la longitud de la hebra.
La textura debe ajustarse para afectar a ambos, col y a Alpha en los botones Map To.
Finalmente, en orden para tomar ventaja de Alpha de la textura, el deslizador "A" (alpha) debe ponerse a 0.0, y el botón ZTransp debe activarse.
Para una previes del material, puedes picar en el tipo de preview "Hair Strands" en el panel de preview. Activa el anti-aliasing mediante el botón "O", ya que ayudará a la preview.
Esta imagen es un renderizado de algunos filamentos con un material similar al que se muestra ahí. Como puedes ver, las hebras son más oscuras en la raíz y más claras y delgadas conforme nos acercamos a su punta. El efecto de delgadez se consigue con el alpha de la textura, no reduciendo el tamaño final del filamento.
¡Ya viene!
Hay algunas características geniales que vendrán en el próximo lanzamiento de Blender y que puedes ver en el capítulo 15.
