TUTORIAL FLUIDS

TUTORIAL: INTRODUÇÃO AO SISTEMA DE PARTÍCULAS NO BLENDER

O que será abordado neste tutorial?

1- Aplicação de materiais;

2- Aplicação do Enviroment Ligthing – luz ambiente;

3- Aplicação do Sistema de Partículas;

4- Trabalhando com Fluídos e suas propriedades;

5- Gerando animações do fluído.

PARTE 01: INSERINDO PLANOS E TEXTOS.

OBJETOS INSERIDOS NO FINAL DESTA PARTE 01;

PLANO 01 – Primeiro plano inserido;

PLANO 02 – Segundo plano inserido;

PLANO 03 – Terceiro plano inserido;

TEXTO 01 – Minas;

TEXTO 02 – Cad;

1.1 - INSERIR PLANO:

Deletar cubo existente.

Shift + A > Mesh > Plane - inserir um plano

SCALE = 3X

Vá para vista superior – Tecle 7 no teclado numérico.

1.2 - INSERIR TEXTO

Shift + A > Text

FIGURA 01

Clique Tab para ir para o módulo de edição

Apague Text e digite Minas. Clique Tab para sair da edição.

Esse é o Texto 01

Como Texto 01 selecionado copie-o.

Para isso faça Shift + D + X, para travar o movimento em X. Arraste a cópia para o lado do Texto 01 e dê um pequeno espaço. Clique para inserir o texto no local.

Tecle Tab para entrar no modo edição e mude o texto Minas para o Cad.

Este é o Texto 02.

FIGURA 02

PARTE 02 - EXTRUDE E CHAMFER NO TEXTO – PROPERTIES

Selecione o texto 01 – Minas;

Para isso clique com o Botão Direito do Mouse sobre ele.

Vá para barra Properties e selecione a função texto (corresponde a um F maiúsculo - 1);

FIGURA 03

Certifique que tem um dos textos selecionados – só assim o F estará disponível. Ele permite a edição do texto.

Na Aba Geometry, insira o valor =0.25 no espaço de Extrude (2).

Ele irá inserir um volume no texto

Mude a vista teclando em 3 no seu teclado e certifique que o texto está todo sobre o plano que foi inserido.

Faça o mesmo com o outro texto – dê a ele um Extrude e coloque-o sobre o plano.

Em Bevel (3), ainda em Geometry, insira um valor = 0.01. Será feito um chanfro no texto.

Selecione o texto anterior e faça Bevel=0.01.

Certifique-se de que os dois textos estão sobre o plano 01 – plano já inserido. Tecle 3 para colocar a vista lateral e comparar. Caso não esteja, selecione os textos e tecle G + Z. Arraste o texto para a parte superior do plano.

FIGURA 04 - Movendo Texto para a parte de cima do Plano 01

Clique 7 para voltar para a vista superior. Clique 5 para a vista ficar totalmente ortogonal, caso não esteja.

Aproxime-se do texto.

Vá para o menu  View > Align View >Align Active Camera to View – a Câmera irá assumir a vista que você está.

Tecle F12 para uma primeira renderização.

FIGURA 05 - Primeira Renderização

PARTE 03: ENVIROMENT LIGHTING (Iluminação ambiente).

Tecle Esc para sair da renderização.

Como cursor sobre a área de trabalho, tecle Z. Ele irá alterar para módulo Shade ou Wireframe.

FIGURA 06 - Tecle z - Modo Wireframe

FIGURA 07 - Tecle z - Modo Shade

Na barra de ferramentas Properties você verá um pequeno globo terrestre, à direita superior da tela. É a função World, cujo texto aparece assim que você coloca o cursor sobre o globo. Clique no Globo (1).

FIGURA 08 - Enviroment

Procure logo abaixo o texto Environment Lighting e marque o quadro de seleção ao seu lado (2).

Tecle F12 e verá uma renderização final cujas sombras estão mais suaves.

FIGURA 09 - Renderização (tecla F12) com Enviroment Lighting

PARTE 04: APLICANDO MATERIAIS.

Tecle Esc para sair da renderização.

Selecione o texto Minas.

Vá até Properties e clique em Material (1) – este ícone irá permitir a inserção de material (e não de textura, que é diferente de material);

FIGURA 10

Clique em New (2)

Irá aparecer vários itens onde se pode alterar algumas propriedades.

FIGURA 11

 

                                                                     FIGURA 12

Será alterada somente a cor. Sob Difuse (3), clique na tarja branca (4). Uma roda com várias opções de cores irá aparecer. Puxe para a cor que desejar. Configure as cores conforme figura a seguir ou escolha a cor que desejar.

FIGURA 13

FIGURA 14

Clique no texto Cad para selecioná-lo. Insira novamente um material. Configura o material conforme Figura 14 ou segundo seu interesse.

FIGURA 15 - Renderizção (F12) com materiais aplicados

PARTE 05 - INSERINDO OS PLANOS QUE EMITIRÃO AS PARTÍCULAS.

Com o cursor sobre a área de trabalho tecle  Shift + A > Mesh > Plane – um plano será inserido.

FIGURA 16

Este plano será o responsável pela emissão de partículas ou fluído.

Tecle R + X + 90 – irá girar o plano recém inserido em 90º em torno do eixo X.

Coloque tal plano sobre a parte superior do texto Minas.

FIGURA 17

Tecle 3 para mudar a vista para o lado e mover  o plano recém inserido. Tecle G para movê-lo. Com isso alinhar o plano 2 com o plano 1. Parte inferior do plano 2 sobre o plano 1.

FIGURA 18 - Plano 02 sobre Plano 01

Escalone o plano 2 em z.

O plano 2 deverá ter altura menor que a altura das letras que foram extrudadas.

Tecle S + Z e mova o mouse para reduzir o plano.

Altere entre vista superior e lateral para certificar-se que a escala está correta conforme acima. Aqui não optou-se por valores precisos de escala. Somente garanta que o plano seja mais baixo que o texto.

Vote a alinhar o plano 02 sobre o plano 01.

FIGURA 19

Escalone o plano 2 novamente mas somente no seu eixo x. Deixe a largura do plano próxima à largura do texto Minas.

FIGURA 20

Copie o plano 2 – faça shift + D. E mova o novo plano para o lado do plano que serviu de cópia.

Este é o plano 3. Com Scale em X, deixe-o com a largura próxima ao texto Cad.

FIGURA 21

PARTE 06: ROTACIONANDO TUDO

Para que as partículas simule a gravidade, o plano 01 deverá estar levemente inclinado no sentido em que as partículas tomam quando saem do plano 02. Imagine como se fosse a realidade. As partículas não rolam quando temos um plano totalmente horizontal.

Tem que existir um plano inclinado para que as esferas sofram a atração da gravidade e caiam.

Vamos fazer isso.

Pressione A para selecionar tudo.

Mude para a vista lateral.

Gire um pouco para baixo, no sentido anti-horário. Não precisa ser um giro muito grande. Pouca coisa na verdade.

FIGURA 22

Tecle A para tirar a seleção de tudo.

Tecle 7 para volta à vista superior ou 0 para a vista da câmera.

PARTE 07: APLICANDO SISTEMA DE PARTÍCULAS

Selecione o Plano 02 – plano sobre o texto Minas.

Este plano receberá um Particle Systems (sistema de partículas). Este sistema será o responsável pela geração de partículas que mais à frente irá simular o fluído.

Clique no ícone Particles – ver barra de ferramentas Properites > Particles.

FIGURA 23

No lado direto do quadro abaixo, verá um sinal de + e um de – (3). Um insere o sistema de partículas e outro remove quando houve algum sistema inserido.

Clique em + para inserir um sistema de partículas (Particle System).

Na janela à esquerda de + aparecerá o texto ParticleSystem.

 O sistema de partículas foi aplicado no plano. Falta agora alterar alguns parâmetroS para simularmos o Fluído.

Com  o curso sobre a área de trabalho, pressione a tecla Alt+A. Isso irá gerar uma animação aonde poderemos ver o sistema de partículas aplicado em ação.

FIGURA 24

Enfim, foi aplicado a sistema de partículas e ele já funciona. O próximo passo é alterar alguns parâmetros a fim de simular o fluído.

Sob Emission verá duas tarjas com os textos Start e End. Elas correspondem ao indício e fim da emissão de partículas quando acionada a animação.

Em End, insira o valor de 100. Ela começará no 0 e terminará no 100.

Novamente Alt + A para ver o resultado.

FIGURA 25

PARTE 08: PLANO 01 COMO BARREIRA PARA AS PARTÍCULAS.

Como pode ver na animação, após pressionar Alt + A, as partículas caem no infinito, não havendo nada que possa interceptá-las.

O plano ou base que as reterá será o Plano 01. Mas para isso temos que dizer ao Blender que este plano – plano 01 - é uma barreira.

Para isso, selecione o Plano 01, o plano onde os textos estão descansando.

Ao lado de Particles, temos o ícone Phisics. Clique nele.

FIGURA 26

Em Collision, logo abaixo em Particle Damping, mude tal valor para 0.4 e o Valor de Factor em Particle Friction = 0.01.

FIGURA 27 - Collision - parâmetros alterados

Tecle Alt + A para ver o resultado da alteração de tais parâmetros.

Faça alguns testes. Altere Particle Damping para 1, para 0.5 e para 0.1. Cada valor alterado, tecle Alt + A para ver o resultado. Insira finalmente o valor de 0.4.

Altere também os valores de Factor em Particle Friction. Teste outros valores e veja o resultado. Encerre com o valor de 0.01.

Selecione novamente o Plano 02. Volte para Particles na Barra de ferramentas Properties.

Procure com a barra de rolagem o texto Physics e clique em Fluid. Novamente veja a animação (Alt + A).

FIGURA 28

Para facilitar o trabalho de processamento da animação, vá até a função Cache, ainda dentro de Particles. Em Cache Step, altere o valor de 10 para 1. Isso reduz para 1 o número de Frames quando a pré-visualização for acionada. O que reduzirá  o tempo para gerar novas animações.

Voltando para a aba Phisics, onde acionamos a função Fluid, vamos alterar Size para 0.1. E acionar Multiply Mass with Size.

Size = tamanho da partícula;

Mass = Massa da partícula;

Multiply Mass with Size = Mass X Size.

Habilite também a função Size Deflect;

Volte em Emission e em number insira 5.000 ao invés de 1.000. Novamente Alt + A e veja o resultado.

Para se obter maior controle sobre as partículas vá para Physics e em Integration, altere Subframes para 3 e em seguida habilite-o – ver figura abaixo.

FIGURA 29

Tecle Alt+A novamente para ver o resultado.

FIGURA 30 - Partículas

PARTE 09: TORNADO O TEXTO UM OBSTÁCULO PARA 
AS PARTÍCULAS OU FLUÍDO.

Uma pequena alteração deverá ser feita para que o texto se transforme em um obstáculo.

Enquanto texto ou fonte as partículas terão dificuldade de interceptar o texto. Ele deverá ser transformado em malha.

Selecione o texto e Clique Alt + C e selecione Meshe From Cuve/Meta/Surf/Text.

Faça o mesmo com o outro texto.

FIGURA 31 - Teclas Alt + c

Agora os textos são malhas.

Selecione o texto Minas e logo em seguida vá para Physics. Em Physics selecione Collision.

O valor de Particle Damping (1) em Factor deverá ser 0.479. Não precisa inserir Friction ou qualquer valor em seu Factor (2)

FIGURA 32

- Novamente Alt + A.

Salve o que foi feito até aqui – Ctrl + S.

PARTE 10: INSERINDO PARTICLE SYSTEM NO PLANO 03

Lembrar que o plano 03 corresponde ao plano que está sobre o texto Cad.

Selecione o plano 03 clicando com o Botão direito do mouse sobre o plano 03.

Vá até a janela propertites e clique em Paticles – coloque o mouse sobre o ícone até o texto Particles aparecer. Fica na parte direita superior da tela.

Logo abaixo verá novamente uma quadrado com dois botões no seu lado direito. Um botão de + e um botão de -.

Clique em + para aplicar a sistema de partículas.

Todo um conjunto de configurações ficará disponível abaixo do quadro. Um novo sistema foi aplicado. Entretanto iremos aproveitar os parâmetros do sistema anterior.

Clique em Settings, nas setas, para abrir uma biblioteca de partículas. Selecione a primeira opção: ParticleSettings.

Logo em seguida clique no número 2 (5). Ele irá aproveitar as configurações do sistema anteior. Diferenciando-o apenas pelo final. ParticleSettings.001 ou .002 ou .003, dependendo do número aplicado (neste exemplo apliquei mais de um Particle Settings, mas não é necessário fazê-lo).

FIGURA 33 - Aproveitando Configurações já feitas no 
Particle System Anterior - o do Plano 02

Novamente Ctrl+A.

PARTE 11: APLICANDO CORES NO PLANO E PARTÍCULAS

Selecione o plano 02.

Vá até Materials e busque na opção o material aplicado no texto Cad. .

Em seguida selecione o plano 03, vá até Materials e busque a opção de materiais aplicados no texto Minas.

Temo com isso um plano que emitirá partículas com materiais do texto CAD e do Texto Minas.

Tecle Alt+A. Espere a animação rodar um pouco, até a partículas alcançar o texto.

Tecle Alt+A novamente para parar a animação. Tecle F12 para renderizar.

FIGURA 34

PARTE 12: FLUÍDO COM ESFERA

Aplicaremos um conjunto de esferas para simular o fluído.

Será necessária a inserção de duas esferas na área de trabalho. Use o Scale (S) para reduzir um pouco o tamanho das esferas.

FIGURA 35

Aplique material nas esferas inseridas. Elas utilizarão os mesmos materiais aplicados nos textos anteriormente. Selecione a primeira esfera (1), vá para materiais (2)e selecione a cor que corresponde ao Texto CAD.  

Selecione a segunda esfera e vá para Materials. Selecione o material que corresponde ao Texto Minas.

Tornando os materias das esferas como únicos.

Esta aplicação irá impedir que qualquer mudança feita nos demais materiais afete o material aplicado nas esferas. Observe do lado do texto Material.00X um número. Ao clicar neste número o material se torna único. Selecione a esfera 01 e aplique o material. Logo em seguida selecione a esfera 2 e novamente aplique o material.

FIGURA 36

Transformando as partículas em esferas.

Selecione o plano 02 – sobre o texto Minas.

Vá para particles (1). Com a barra de rolagem, procure o texto Render. Clique em Object (2). Clique na tarja Dupli Object (3) selecione Sphere (4) – a primeira esfera.

FIGURA 37

Selecione o plano 03, que está sobre o texto CAD e repita o procedimento. Quando for selecionar a esfera, clique em Sphere.001, que corresponde à segunda esfera.

- Tecle Alt + A e veja o resultado. Não precisa levar a animação até o final Deixe as partículas chegarem até o texto e tecle Alt+A novamente. Isto irá para a animação.

Para alterar entre Wireframe e Shade, clique Z no teclado.

PARTE 13: PARÂMETROS A OBSERVAR

Conjunto 01: Number em Emission e Size em Physics.

De maneira grosseira as partículas estão simulando o fluído.

Entretanto existem alguns parâmetros que devem ser observado e que servirão para aprimorar a visualização do fluído.

FIGURA 38

FIGURA 39

Em Emission veja o parâmetro Number (1). Ele irá possibilitar o aumento da quantidade de partículas. Ele pode ser reequilibrado com o parâmetro Size (5) em Phyisics.

A quantidade e o tamanho interferem entre si em função de Mass e do parâmetro habilitado chamado Multiply mass with size.

Regra: partículas com tamanho grande, a interação entre elas serão maiores. A turbulência aumenta e as partículas vão ficando descontroladas.

Na simulação utilizada aqui, aumentou-se a quantidade de partículas (Number foi para 30.000) e reduziu o tamanho das partículas (Size foi para 0.05).

Tecle Alt+A e espere a simulação iniciar. Trabalhe com Wireframe mode  pois agiliza e muito  o seu trabalho caso sua máquina seja lenta.

                                         FIGURA 40 - Número de Partículas = 30.000

                                                                     Size = 0.05

FIGURA 41 - Número de Partículas = 30.000
Size = 0.025

Um dos itens que fará seu fluído convincente será o número de partículas x tamanho das partículas. Entretanto, vale observar a seguinte orientação:

Muitas partículas = processamento lento.

Aumente a quantidade partículas, se quiser um resultado convincente. Ao mesmo tempo o tamanho da partícula deverá ser reduzido.

Observação: não se esqueça de selecionar um plano, mudar os parâmetros Number e Size e em  seguida selecionar o outro plano e novamente altere os valores Number e Size.

PARTE 14 - IMPEDINDO A MISTURA DAS SUBSTÂNCIAS:

Ao gerar a animação você verifica que as substâncias se misturam.

Vamos alterar alguns parâmetros para impedir que isso aconteça.

Selecione o plnao 02 e Em Physics há um quadro com o título de Fluid Interaction (1). Clique em + (2).

FIGURA 42

Clique em 3 e procure o Plano 03 (na lista ele será Plane.002) para que o sistema o interprete.

Repita o mesmo processo para o plano 03. Selecione ele a aplique um Fluid Interaction. Em (3) selecione na janela pop up que aparece o plano 02 (na lista ver Plane.001).

FIGURA 43

Pronto. O próximo passo é gerar um preview. Tecle Alt+A na janela de exibição.

Não precisa terminar toda animação. Quando os líquidos chegarem a encontrar você pode parar animação teclando Alt+A novamente e logo em seguida teclando F12 para uma pré-renderização.

                             

FIGURA 44 - Imagem com Fluid Interaction 
Parâmetros: número de partículas = 15.000
Size = 0.025   mass=0.5 Viscosity = 1.00

FIGURA 45 - Imagem sem Fluid Interaction 
Parâmetros: número de partículas = 15.000
Size = 0.025   mass=0.5 Viscosity = 1.00

PARÂMETRO VISCOSITY

Vamos trabalhar com alguns parâmetros do Fluids e verificar como o fluído é alterado segundo as mudanças destes parâmetros.

O primeiro deles será o Viscosity (1).

Para plano 01 insira o valor de 0.5 e para o plano 02 insira o valor de 1.5.

Tecle novamente Alt +A para gerar a animação.

Perceberá que o líquido altera sua forma de escorrer simulando outro tipo de líquido.

Um remete mais à água e o outro remete mais ao mel.

FIGURA 46

                                           

FIGURA 47

PARTE 15 - GERANDO ANIMAÇÃO:

Existem três formas de vermos o resultado da animação na tela. O que para este caso – verificar o comportamento do fluído em função das mudanças de seus parâmetros é de grande vantagem.

São elas:

1- Teca Alt + A – que gera uma animação com o resultado em tela. Pode ser utilizado tanto em Wireframe quanto em Shade.

2- Usando a função Bake (1). Ele gera uma animação cujos frames serão armazenados nos temporários do Windows. Apesar da animação inicial gerada ser lenta, as animações seguintes seguirão a fluidez de uma animação tradicional. 

FIGURA 48

3- A animação renderizada. Este será a animação onde os resultados da aplicação do materiais, luzes e sombras e demais efeitos irão aparecer. Seria a apresentação final.

Todas estas possibilidades de se chegar a uma animação estão estreitamente ligados à condição do número de vértices, tipos de luzes aplicadas, tipos de materiais e texturas inseridas, se há efeito de espelhamento e outros. Isto se deve ao fato de que cada um destes fatores serão calculados pelo computador. Aqui se demanda o uso do processador do computador para se chegar a resultados ágeis.

Vá para Render (1) no conjunto de ferramentas Properties. 

FIGURA 49

Em Resolution, configure as informações conforme (2). Isto permitirá gerar uma animação de maneira mais ágil.

Cetifique-se que Anti-Aliasing está em 8 e que o filtro da renderização é Mitchell – Netravali. Este filtro permite maior qualidade da imagem final.

Em Outup, na pasta onde indica o local que animação será gerada, indique o diretório e pasta onde o arquivo será armazenado. Em seguida dê um nome no mesmo.

Para encerrar determine o tipo de arquivo que será criado – sua extensão melhor dizendo.

Pode optar por Avi Raw. Ele irá gera um animação em .AVI que será gerada na  maioria dos Players de vídeos existentes nos computadores.

Caso não tenha tal player sugiro baixá-lo via internet.

Temos três botões na parte superior do painel Properties.

Render – gera uma imagem parada;

Animation – gera a animação propriamente dita e a salta onde tenha sido determinada;

Play – roda a animação a partir do arquivo criado.

Clique em Animation e a animação do fluído será gerada. Este processo leva um pouco mais de tempo.

Concluído o processo, clique Play e animação final será rodada. Você pode procurar o arquivo em .AVI na pasta que o tenha salvo e clicar para rodar a animação.

RESUMO:

Enfim, abordamos os seguintes itens neste tutorial:

- Aplicação de materiais;

- Aplicação do Enviroment Ligthing – luz ambiente;

- Aplicação do Sistema de Partículas;

- Trabalhando com Fluídos e suas propriedades;

- Gerando animações do fluído.

Fluid from Tarcísio on Vimeo.

Material de referência: 

www.blenderdiplom.com

NOVIDADES BLENDER

Dois avanços dignos de nota em relação ao Blender:

1- script que auxilia na importação de arquivos .DXF;

2- Caixa de ferramentas para impressão 3D;

1- script que auxilia na importação de arquivos .DXF;

Recentemente o site do Blender divulgou um script criado para importar arquivos .dxf. A importância do assunto está nesta superação de uma limitação de usar o Blender com todo o seu potencial de acabamento em modelos tridimensionais gerados em programas CAD e BIM. Assim, torna-se possível a modelagem de um projeto em programas amplamente conhecidos como Autocad, Revit e outros e a posterior importação deste modelo para a realização do acabamento, renderização e animação no ambiente Blender.

Na prática significa:

- modelar o projeto através de plantas e cortes 2D ou aproveitar o modelo 3D já elaborado em software que permita tal trabalho - tanto o Autocad quanto o Revit 

- Exportar este modelo na extensão .dxf. Este item é encontrado na janela Save as... ou no menu File - Export - nome do arquivo.dxf.

- Em seguida, abrir o blender e importar o arquivo salvo com a extensão .dxf. 

Detalhe: para que isso funcione o script deverá ser instalado antes como um Add-on. 

Importar em .dxf esta está disponível somente no Blender 2.49b - versão mais antiga do programa. Para o Blender atual, o 2.66a , há a necessidade de aquisição do script - isso significa que terá que investir em uma taxa de aquisição do script.

O fato de ter que pagar para usar o script foi uma forma que seu desenvolvedor utilizou para remunerá-lo haja vista que o mesmo tem investido tempo e estudo para desenvolver tal script.

O script pode ser obtido no site: http://www.cad4arch.com/dxf_importer/index.htm

O site é especializado em gerar scripts para o Blender e seu responsável é um Arquiteto alemão: o que poder ser ótimo pois conhece a necessidade do profissional de arquitetura. 

fonte: http://www.cad4arch.com/dxf_importer/index.htm

2- Caixa de ferramentas para impressão 3D;

O termo técnico é conhecido como prototipagem.

Para simplificar: quando você termina uma planta em um software CAD, você normalmente tem a necessidade de imprimir o resultado. Pode-se imprimir também em 3D mas o resultado será um projeto ou modelo em um papel - superfície bidimensional.

A prototipagem é imprimir o modelo 3D em 3D mesmo. 

É uma impressora que emite resina, gesso ou outros materiais em quantidades certas e em uma posição exata. Ao ir se acumulando, chega-se ao objeto que foi modelado em um programa com esta função. 

Com isso teremos um protótipo. Daí o termo prototipagem. Um protótipo é uma versão do objeto, em diferentes escalas (inclusive a real) e que servirá de análise para possíveis  correções do modelo, futura execução e comercialização em série.

Sabe o carro que você usa ou o ônibus que você toma ou a Bicicleta que você pedala no final de semana. Antes de estar disponível no supermercado ou concessionária todos já foram um protótipo um dia. E serviram para a realização de diversos testes como estudo da aerodinâmica, análise da interação entre a partes, estudo do dimensionamento de espaços e outros.

Muitos dos objetos da área de design são protótipos antes de irem para o interior de nossas casas. Mesmo em arquitetura e engenharia o uso de protótipos de partes da construção podem servir para análises de vedações ao vento e chuva, estudo de pressões e outros.

O Blender vem desenvolvento um conjunto de ferramentas (toolbox) para lidar com este propósito - retirar o objeto da janela de visualização do programa e colocá-lo na realidade.

Hoje, os softwares mais utilizados para tal tarefa é o Comercial Rhino 3D e o Solidworks.

Caso o Blender consiga dar uma solução ao desafio será um software cada vez mais versátil pois poderá ser utilizado desde a área de games até a área de prototipagem, passando pela animação 3D e a visualização em arquitetura.

fonte: http://wiki.blender.org/index.php/Extensions:2.6/Py/Scripts/Modeling/PrintToolbox

E tem gente que pergunta porque aprender Blender?

BLENDER 2.66

Foi lançado recentemente a mais nova versão do Blender2.66

Como na última versão, os desenvolvedores do programa optaram por continuar corrigindo os  Bugs do programa. 

Bugs são travamentos do programa quando se está executando determinada tarefa.

Mesmo assim, vários outros avanços foram incorporados ao software.

Normalmente, muitos destes avanços são Scripts que são desenvolvidos à parte do programa e que são a ele posteriormente incorporados. Quando há esta incorporação, normalmente os programadores do software corrigem ou aprimoram tais scripts para rodar com o mínimo de Bugs (travamentos).

SCRIPTS com o mínimo de Bugs! 

Partes do programa com o mínimo de travamento do software na sua execução.

Portanto, qualquer um que tenha a disciplina de programar em Phyton (linguagem de programação do Blender) pode criar um Script e se for interessante poderá ser incorporado à futuras versões do Blender. 

O Blender trata Scripts com um nome específico (ainda não sei o porquê mas deve ser por mera diferenciação dos softwares comerciais.). O Blender chama os scripts de Add on.

SCRIPTS = ADD ONS

Add on estão sempre sendo criados e há especialistas do Blender espalhados pelos mundo que estão por conta de desenvolver somente isso. 

Um dos Add ons mais conhecidos que foi incorporado ao Software foi o Ivy GEn, que cria vegetação. Outro foi o seu atual render engine (renderizador) chamado Cycles.

Segue abaixo alguns avanços no programa disponibilizado na página: www.blender.org

Dynamic Topology Sculpting

(algo como esculpindo dinamicamente a topologia ou superfície):

É um novo módulo de escultura que subdivide a malha conforme a necessidade. Tal subdivisão afeta somente a área que o usuário deseja e não toda a malha. Isso permite maior controle na modelagem de certos objetos. 

Apesar de pouco utilizado, o Blender vem com módulos de modelagem da malha muito semelhante ao Software comercial chamado ZBrush. 

Estes módulos e o ZBrush permitem modelar objetos como se fossem argila. O que foge do tradicional modo de criar uma figura conforme a modelagem poligonal, que através de pontos, arestas e vértices e muito uso de extrudes (extrusões),  vai se construindo o que se quer. Para quem tem a visão de um escultor esta ferramenta pode ser muito útil.

No Blender, sempre achei uma função subestimada.  Mas é muito poderosa em termos de geração de malhas complexas.

Pietá por adesypersefone

Para saber mais: http://wiki.blender.org/index.php/Dev:Ref/Release_Notes/2.66/Dynamic_Topology_Sculpting

http://thisroomthatikeep.blogspot.com.br/

Cycles Render (a render engine do programa).

Com certeza este tem sido um dos maiores avanços do Blender. E está em constante aprimoramento. 

O Cycles permite criar imagens com efeito próximos ao da realidade. Para apresentação arquitetônica este recurso passou a ser muito importante. Outro avanço no programa está em sua capacidade de renderizar o que estivermos modelando no momento do trabalho, não havendo a necessidade de parar com o que vinha sendo feito para visualizar seu resultado final. 

Claro, que tudo isso tem um preço: processamento! Se não tiver uma placa que tenha a capacidade de realizar cálculos ágeis e um monitor de qualidade, terá várias frustrações no processo, pois ficará tudo muito lento. 

Modelar objetos com o mínimo de polígonos também ajuda e muito – aliás, este deve ser o mantra do modelador: poucos polígonos! Com poucos polígonos o programa calcula tudo muito mais rápido. Até a renderização.

O avanço do Cycles nesta versão do Blender está no fato de renderizar com qualidade o sistema de partículas – função responsável por criar desde fumaça até grama, pêlo ou cabelo.

Outro avanço está no fato de gerar animações com textura.

Assim, em tese, pode-se aplicar um efeito de água escorrendo suavemente pelas pedras simplesmente animando a textura.

Fonte: blenderguru.com

fonte: Blender.org

RIGID BODY SIMULATION (SIMULAÇÃO DE CORPOS RÍGIDOS):

A biblioteca de simulações de física está a partir de agora integrada ao sistema de edição e de animação, o que disponibiliza simulações físicas (rigid bodies) também fora do módulo Game Engine (ambiente de geração de jogos do Blender). Isto resulta em um fluxo de trabalho que possibilita um controle maior sobre as simulações físicas.

Sabe aquela batida de carro que você sonha em fazer, mas o seu seguro não cobre? Pois então... no programa (com algum trabalho e paciência é claro) é possível fazer o carro dos seus sonhos colidir com o que você quiser. 

Para animação de filmes ou mesmo simulação de certos fenômenos em arquitetura, tal função tem uma importância grande. 

Mas como? Não! Arquitetura não se demole muito - exceto em reforma. Mas com tal função passa a ser possível a simulação de desgastes de certos materiais e as consequências em caso de ruína ou esgotamento de sua resistência. 

Imaginem uma ponte caindo. Como seria seu comportamento? Como partes desta ponte atingiria a água ou os carros que estão presos a ela. Claro não há nenhum refinamento de cálculo que a engenharia de materiais desenvolve. Mas seria possível uma simulação razoável de certos fenômenos.

Habilitando a função Rigid Body

Outra forma de habilitar o Rigid Body está na função Phisics, na barra de ferramentas do programa.

Rigid Bodies

Objetos podem ser inseridos no módulo rigid body em world (ver janela abaixo) e assim se tornarem dinâmicos e reagirem uns com os outros.

Force Fields

A simulação física suporta as funções Force Fields (campo de força) do Blender. Imagine um buraco negro sugando a matéria ao seu redor ou a água escoando pelo ralo. Seriam estes tipos de efeitos que o Force Fields viabiliza.

Rigid Body Constraints

Constrains são controles inseridos nos objetos que sofrem intervenção física.

Podem ser utilizados para conectar e controlar a interação entre os objetos.

Fluídos

Outro aprimoramento que o programa tem sofrido é o seu sistema de partículas.
Atualmente, é possível simular vários tipos de líquidos e fluídos alterando alguns parâmetros como viscosidade, quantidade de partículas do sistema, rugosidade da superfície onde o o fluído escorre.

Basicamente, deve-se configurar dois itens: um é a malha que irá gerar o fluído e o outro é a superfície por onde o líquido irá escorre e os possíveis obstáculos que o mesmo irá encontrar em seu percurso.

Simulações de fluídos são largamente utilizados na Computação Gráfica e uma das muitas características desejáveis a qualquer sistema de partículas, as partículas de fluídos são similares ao newtonian mas desta vez as partículas são influenciadas por forças internas como pressão, tensão superficial, viscosidade do líquido, como as partículas surgem, etc.

As Partículas que simulam fluídos no Blender usam a técnica chamda de SPH para resolver as equações envolvendo partículas que simulam fluídos.

O Smoothed Particle Hydrodynamics (Hidrodinâmica de Partículas leves) é um método computacional muito utilizado em simulações de fluxos de fluídos. Ele é usado em muitos campos de pesquisa incluindo astrofísica, balística, estudo de vulcões e oceanografia. Ele é método livre de malhas (onde as coordenadas movem-se com o fluído) e a resolução do método pode ser facilmente ajustado em relação a variáveis como densidade. De líquidos como lama, areia e fumaça em deslocamento permitem sua simulação. 

Parâmetros a Observar:

Number: Número de Partículas

Start : quadro que se inicia a geração de partículas

End: quadro que termina a geração de partículas

Lifetime: quantos quadros duram a geração de partículas

Emit From: Faces - geometria que servirá de fonte ou emissão das partículas

Parâmetro de Fluídos.

Size: tamanho das partículas

Mass: massa das partículas

Fluid Properties: propriedade dos fluídos

Viscosity: Viscosidade do fluido

As alterações que o Blender 2.6 realizou foram basicamente a incorporação de duas formas de requinte na geração de tais partículas: são o  Double Density  e Classical.

Em classical a quantidade de parâmetros reduz. Isto permite gerar fluídos com menor possibilidade de customização, mas que pode ser ágil e útil para trabalhos que demandam maior agilidade.

Referencial de pesquisa:
http://www.blenderdiplom.com/index.php/tutorials/item/30-tutorial-introduction-to-fluid-particles
http://wiki.blender.org/index.php/Doc:2.6/Manual

BLENDER: FINANCIANDO SEU DESENVOLVIMENTO

Como o Blender consegue se manter competitivo em relação a softwares como 3D Max e outros que realizam atividades semelhantes? 

Em um software comercial o recurso para financiar seu desenvolvimento, bancar a folha de pagamento de seus programadores e engenheiros e realizar as ações de marketing, saem de suas vendas ou de investidores que enxergam em tal atividade possibilidades de retorno financeiro.

Apesar da bolha de especulação financeira ligada à TI ter levado a um ceticismo dos investidores neste mercado por um tempo, tal bolha permitiu por outro lado elaborar formas de análises mais realistas deste mercado.

Entretanto, o Blender não faz parte desta rede "tradicional" de captação de recursos para manter seu desenvolvimento. Correto? Todos sabemos que o Blender não cobra um só centavo para ser utilizado e nem para ensinar funções básicas e ou mesmo intermediárias. Enfim... e isso já foi tratado em outras ocasiões neste blog - quem paga a conta dos desenvolvedores do Blender? Como o instituto Blender se mantém?

Acompanhando a página do Blender, que sempre disponibiliza atualizações e novidades, percebe-se que existem algumas formas de financiamento interessantes do programa. São basicamente duas formas (até onde sei):

1- Fundo para desenvolvimento do Blender (Development Fund);

2- Cursos avançado do Software voltados basicamente para animações e efeitos especiais;

Já o Marketing da empresa percebemos ações muito simples porém eficientes. São basicamente três:

-Produção de Filmes (curta metragem) e jogos - que possibilita a quebra do ceticismo e aponta as possibilidades do programa além de gerar um conjunto de tutoriais que eles normalmente comercializam;

- WebPage;

- Usuários apaixonados pelo programa;

São formas não convencionais de se manter. Mas teriam longevidade? Não corre-se o risco do programa ficar sem fundos e deixar de existir e todos nós que nos adaptamos ao programa ficarmos órfãos?

De fato o investimento no programa depende basicamente de quem acha que vale a pena investir no seu desenvolvimento. Diria, até onde sei, uma forma bastante anárquica de financiamento e desenvolvimento. Anárquico pois não depende de financiamentos públicos. E como não é uma firma que demanda a geração de lucro oriunda da venda de seus produtos ele também foge da lógica de mercado - apesar de tê-lo como referência para entregar atualizações que correspondam à suas necessidades. 

O risco existe em qualquer investimento e a área de tecnologia é o setor onde tais riscos são freqüentes. Porém, é o setor onde inovações são muito mais constantes.

Existe o risco do Software virar comercial após tantos anos de desenvolvimento?

Não posso afirmar com toda certeza mas que tal forma de financiamento tem afastado esta possibilidade isso tem. 

Conheçam quem tem investido no aprimoramento do programa:

Titanium Sponsors:

·         

 CHARACTERMILL

·       

BLENDERCOOKIE

Platinum Sponsors:

·         Michael Tiemann

·         Paul Kotelevets

Gold Sponsors:

·         Anthony Salvi

·         BlenderDiplom

·         Caleb Shetland

·         Digital Stages

·         Frank Stimmel

·         Gabriel Montagne

·         GeckoAnimation Ltda.

·         Grzegorz Wereszko

·         Jacques van Dijk

·         James Robinson Engineering Graphics

·         Jaume Bellet

·         Jerome Scaillet

·         JonathanWilliamson

·         Joss Smith

·         LeoMoon Studios

·         Matthew Killeen

·         Micah Koleoso Software

·         Michel Cavro

·         Milan Milanov

·         Olivier Amrein

·         Patrice Bertrand

·         Philippe Derungs

·         Richard Lyons

·         Sebastian Koenig

·         Torsten Funk

·         Yigit Savtur

Muitos destes "investidores" não colhem retorno via satisfação financeira. Cada a um, a seu modo, por outro lado criou sua forma particular de transformar tal investimento em retorno financeiro.Como fizeram isso?

- Alguns vendendo cursos via Ensino à Distância;

- Outros prestando serviços através de empresas de publicidade, games ou filmes;

- Na produção e venda de livros tutoriais;

- Na produção e venda de CD´s tutoriais;

Com o recurso que eles levantam  pagam suas despesas e parte deste recurso volta a ser investido no aprimoramento do programa.

No relatório de desenvolvimento do Blender - veja: http://www.blender.org/blenderorg/blender-foundation/development-fund/ , eles disponibilizam o que tem sido feito com tais recursos;

Por exemplo:

Em Abril de 2012 até Junho de 2012, parte deste fundo permitiu que o Daniel Genrich aprimorasse o simulador de fumaças e a animação de fumaça dentro do domain - que no Blender é o espaço reservado para que a fumaça se desenvolva.

fonte: http://wiki.blender.org/index.php/Doc:2.6/Manual/Physics/Smoke/Domain

Com o fundo crescendo haverá sempre a possibilidade de que novidades venham a ser incorporadas no programa tornando cada vez mais distante a possibilidade de sua comercialização.

DESENHO E MATEMÁTICA

Como transformar a computação gráfica em algo aprazível?

Afinal de contas, a computação é baseada em uma complexa rede de cálculos.

Hoje, percebo que existem duas formas de se fazer isso:

- Uma é pelo desenho; ;

- ou outro é pela matemática;

A relação entre design e matemática é muito íntima. Desde quadriculados para ampliar um desenho até a geometria utilizada na construção de uma perspectiva a matemática está intimamente ligada com o Desenho. Hoje, muito da área de arquitetura e design trabalham com noções matemáticas de Parametrização - http://parametricismo.blogspot.com.br/

Parametrização, de maneira sintética, é descobrir e/ou inserir relações entre os objetos de tal maneira que ao se alterar uma parte do objeto todo o resto poderá sofrer uma mudança.

Exemplo: Ao se desenhar uma pessoa proporcionalmente, imaginemos que ela possua 8 cabeças e meia, da sola do pé até a cabeça. E que quando os braços estão em repouso eles chegam até a metade da perna, levando em conta que a mão está aberta e os dedos estendidos.

fonte: http://desenhetudo.blogspot.com.br/p/anatomia-humana-e-animal.html

Pois Bem... caso queira alterar o tamanho desta pessoa mas manter a proporcionalidade  haverá a necessidade de manter estas relações fixas de tal maneira que ao alterarmos a altura da pessoa todas as relações antropomórficas serão atualizadas pelo simples fato de que há uma "conexão" interna garantida pela relação paramétrica.

Este é somente um dos exemplos. 

Pois bem... em um artigo recente do site http://www.theverge.com, o Engenheiro Sênior da Pixar, Tony DeRose, trata um pouco da relação entre a arte das animações da Pixar e o papel da matemática no processo.

Ele chama a atenção para uma técnica muito conhecida nos software de Computação Gráfica que é o recurso Subdivison Surface.

FONTE: http://www.pixar.com/short_films/Theatrical-Shorts/Geri's-Game

Aplicação do Subdivision Surface inicialmente no Curta Geri´s Game

Blender e Pixar?

Como a base em que a Pixar trabalha e o Blender trabalha são semelhantes - pois têm como fundo a matemática aplicada, o desenhvolvimento de softwares e recursos para computação gráfica não gera estranhesa em tal declaração. Para de De Rose: "softwares abertos como o Blender pode fazer quase tudo o que a Pixar faz. A única diferença é que a Pixar tem 10 anos a mais de experiência e desenvolvimento."

Mas De Rose chama a atenção: o maior atributo competitivo não é usar a matemática e computação gráfica para se obter melhores formas ou modelos. Mas sim, obter melhores histórias. "Buscamos não ficar acomodados com o que já obtivemos, pois lá fora, pode ter certeza que tem algum garoto trabalhando na sua garagem e usando e aprimorando programas como o Blender. Esses poderão ser a próxima Pixar."

No Blender:

No Blender a função Subsurface é encontrada como Modifier. Aplica-se a função e ela subdivide o volume em diversas outras faces suavizando a volume inicial.

Clique sobre o texto Add Modifier e procure entre vários modificadores o Subdivision Surface.

Aplicada a função, fica disponível os parâmetro de modificação do mesmo. Veja em Subdivision as opções View e Render. 

Em View, o aumento do valor suaviza a figura na área de trabalho. Aumentando-se o valor em Render a suavização só é possível quando for realizada a renderização - Tecla F12. 

Este caminho permite um controle no processo de suavização pois quanto mais suave - mais faces e polígonos - mais lento será o processamento do objeto. Quanto mais complexo o objeto esta suavização tende a deixar o computador lento.

Veja os resultados abaixo:

Outra forma de suavizar arestas no Blender é clicando Tab, para entrar no módulo de edição. Em seguida coloque o cursor sobre a área de trabalho e clique em W. Uma janela com várias opções irá surgir.

Selecione o Subdivide Smooth. Ele também irá gerar um objeto com as faces cada vez mais suaves. Quanto mais aplicar a função mais suave o objeto irá se tornar. O que tende a deixar o computador mais e mais lento. Muito cuidado no uso de tais funções. São relevantes mas devem ser usadas com zelo para evitar que o trabalho fique lento.

Subdivide Smooth aplicado 4x

DICAS: ÁGIL RENDERIZAÇÃO

Serve para Blender e outros softwares:

DICA GERAL 01 - o computador comporta-se como uma grande calculadora. Ao invés de nos mostrar somente números ele pode, dependendo do software, nos apresentar imagens e gráficos.

Portanto, quanto mais complexa as imagens ou melhor dizendo a geometria para modelagem de um objeto, maior o tempo de calculo.  

Os processadores atuais conseguem resolver muito destes calculo de modo rápido. 

Mas tenha sempre em mente > coisas complexas > contas complexas = calculadora lenta > computador lento.

GEOMETRIA - Manter a quantidade de polígonos sobre controle. Objetos cuja geometria é complexa irá exigir muito de seu computador tanto para a modelagem quanto para renderização.

CÓPIAS - usar Instance ao invés da copy (no Blender - Alt + d);

TEXTURAS - para objetos complexos sempre que possível usar texturas alpha. Funciona muito bem para inserção de pessoas e vegetação;

SISTEMA DE PARTÍCULAS - testar sempre com o número pequeno de partículas e definir qual o número mínimo é suficiente para gerar o efeito desejado.

ILUMINAÇÃO - Controlar a quantidade de lâmpadas inseridas e se necessita gerar sombras, o que torna o cálculo normalmente lento - já que envolve muitos cálculos.

RENDERIZAR - os renderizadores que utilizam-se de tecnologias relativamente recentes como Path Tracing, Global Ilumination, Caustics, etc. normalmente são mais lentos que construir a iluminação por sua conta e usar o renderizador global do programa. Estes recursos  devem ser muito bem analisados pois podem consumir tempo de processamento. 

DICA GERAL 02 - Os avanços que estão se popularizando no uso de softwares estão ligados a simulação física - simular um efeito real, através da matemática (base para a computação gráfica) no computador. A realidade sendo complexa gera equações complexas para sua simulação. Com isso a calculadora tende a ficar lenta. Portanto, efeitos de simulação física demandam planejamento no seu uso para evitar o travamento de seu computador. E cada vez mais necessita-se de um bom conhecimento do recurso para utiliza-lo de forma racional.

CAUSTICS - efeito de passagem da luz sobre um vidro ou reflexo desta sobre superfícies metálicas. Este recurso possibilita grande realismo na imagem. Entretanto  deve ser usado com extremo cuidado pois consome tb muito processamento.

FONTE - http://en.wikipedia.org/wiki/Caustic_(optics)

SUN POSITION_POSICIONAMENTO DO SOL NO BLENDER

Novo Add On do Blender que permite o posicionamento do Sol. 
Esta era uma das funções básicas do software que sempre achei que poderia ser inserido - não conheço ainda muito de programação para o Blender. Portanto não me embrenhei em criar tal add on. 
Com esse acréscimo, o programa começa a se abrir para análises de insolação nas edificações e para uma melhor coerência com a insolação de um determinado lugar (já que a luz do sol é influenciada pela latitude, longitude, hora do dia e estações do ano). 

fonte: http://wiki.blender.org/index.php/Extensions:2.6/Py/Scripts/3D_interaction/Sun_Position

Para nós arquitetos, a relevância está na possibilidade de modelar a maquete dentro do programa e realizar de imediato análises referente ao posicionamento do sol. 

Isso auxilia na seleção da escolha de qual é o melhor modo de inserir uma construção no terreno, no posicionamento de aberturas (portas e janelas) e no tipo de proteção que tais aberturas necessitam (pergolado, brises, cobogóas, arborização, etc.). 
Tais proteções evitariam ou pelo menos controlariam o aquecimento do ambiente via incidência direta da radiação solar.

Permite também avaliar o melhor posicionamento da cobertura (elemento que mais contribui para o aquecimento dos ambientes em nossos trópicos) e das placas de aquecimento de água e de geração de energia (placas fotovoltaicas).

Esses análises são básicas para qualquer arquiteto da atualidade em função dos avanços ligados ao Conforto Ambiental aplicado na arquitetura.

fonte: http://wiki.blender.org/index.php/Extensions:2.6/Py/Scripts/3D_interaction/Sun_Position

Para baixar o Add On, visite o site: Sun Position. Lá existe também um tutorial de como funciona o Add On, dentro do Blender.