Virtualno podmorje

Tražeći inspiraciju za ovaj tekst, na videoservisu www.vimeo.com pronašli smo nekoliko zanimljivih videouradaka od kojih nas se posebno dojmio kratak, ali zanimljiv filmić snimljen u arhipelagu Galapagosa (www.vimeo.com/1935228). Pod tim dojmom odlučili smo napraviti sličnu scenu koristeći najnoviju beta-verziju Blendera (2.56) koju možete pronaći na službenim stranicama (www.blender.org). Ideja nam je bila kreirati scenu u kojoj kamera u kadru uz neki objekt (poput ribe ili podmornice) ima namreškanu i suncem obasjanu površinu mora. U nastavku teksta opisat ćemo vam kako smo to izveli.

Priprema scene
Početnu kocku u sceni zamijenili smo običnom plohom koju smo kasnije iskoristili za izradu površine mora. Povećali smo je 25 puta tako da joj bridovi budu dugački 50 blender jedinica i dali joj naziv Valovi. Da bismo simulirali efekt kaustike, odnosno zraka svjetla koje prodiru kroz vodu, trebala nam je rešetka koja će bacati sjene, pa smo napravili duplikat prve plohe i pomaknuli ga prema dolje za 3.0 blender jedinice. Dali smo joj naziv Maska i u uređivačkom načinu rada podijelili 65 puta (pritiskom na tipku W u izborniku Specials odabrali smo Subdivide i pod opcijom Number of Cuts u lijevoj alatnoj traci unijeli vrijednost 65). Nakon toga prebacili smo se u način rada Face Select i slučajnim odabirom (Random u izborniku Select) odabrali 30 posto svih poligona (u lijevoj alatnoj traci, putem panela Select i vrijednosti Percent) te ih jednostavno obrisali stvarajući otvore kroz koje će svjetlost prolaziti.
Kameru smo postavili na koordinate x 0.0, y -45.0 i z -30.0 te je usmjerili na plohu Valovi pomoću constrainta Track To (odabrali smo najprije kameru pa plohu i pritiskom na kombinaciju tipki Ctrl + T aktivirali izbornik Make Track u kojemu smo kliknuli na stavku Track To Constraint). Tip postojećeg svjetla (Lamp) promijenili smo u Spot i preimenovali u Kaustika. Postavili smo ga na koordinate x 0.0, y 20.0 i z 30.0. i pomoću izbornika Make Track, kao i kameru, usmjerili na plohu (ostale postavke opisat ćemo malo kasnije).
U scenu smo dodali novo svjetlo tipa point, stavili ga na koordinate x 0.0, y 0,0 i z -1.5 te mu u postavkama svjetla povećali vrijednost Energy na 3.0. Napravili smo tri duplikata tog svjetla te ih rasporedili uzduž negativne osi y na razmacima od po 5.0 jedinica (-5.0,-10.0 i -15.0). Iako su smještena ispod površine mora, ta četiri svjetla simulirat će svjetlost neba i sunca. U editoru World postavki pod panelom Preview označili smo opciju Blend Sky, boju horizonta promijenili smo u tamnoplavu (hex 00002A), a boju zenita u svijetloplavu (hex 006EFF). Aktivirali smo panel Mist u kojemu smo vrijednost Depth postavili na 55.0, a Height na maksimalnih 100.0.

Valovi i kaustika
Plohi Valovi dodijelili smo novi materijal u kojem smo uključili panel Transparency, a pod njim smo aktivirali tipku Z Transparency i vrijednost Alpha postavili na 0.5. Pod panelom Shadow istog materijala isključili smo opciju Cast Buffer Shadows kako površina mora ne bi blokirala svjetlost koja dolazi s lampe Kaustika. Valove smo kreirali pomoću triju tekstura. Prve dvije poslužile su nam za kreiranje finog mreškanja morske površine, a treća za velike valove. U editoru tekstura u prvi slot dodali smo teksturu tipa Clouds kojoj smo pod Influence deaktivirali opciju Color, aktivirali Normal te joj postavili vrijednost na 0.8, a pod karticom Clouds smanjili smo vrijednost Size na 0.2. U drugi slot tekstura učitali smo tu istu teksturu, ali ovaj put u kartici Mapping pod stavkama Size povećali smo vrijednosti x i y na 5.0, a u kartici Influence vrijednost Normal postavili na 0.6 (također smo isključili opciju Color). Na kraju smo u treći slot umetnuli novu teksturu tipa Wood kojoj smo, kao i prvim dvjema, pod panelom Influence isključili opciju Color, a vrijednost Normal postavili na 3. Ako želite postići turbulentnije mreškanje morske površine, odaberite prvu teksturu i u panelu Clouds pod opcijama Noise kliknite na tipku Hard.
Objektu Maska dodijelili smo materijal kojemu smo u aktiviranom panelu Transparency vrijednost Alpha postavili na nulu jer ne želimo da se rešetka vidi u renderu. U postavkama lampe Kaustika pod panelom Shadow aktivirali smo tipku Buffer Shadow i označili opcije Auto Clip Start i Auto Clip End. Zbog njih će svi objekti vidljivi u kadru kamere i osvijetljeni tim svjetlom bacati sjenu, osim ako u postavkama vlastitih materijala imaju isključenu opciju Cast Buffer Shadows (poput plohe Valovi). Pod panelom Spot Shape smanjili smo vrijednost Size na 30 stupnjeva i označili opciju Halo koja stvara efekt sličan onome kada automobilski farovi svijetle u magli. Vrijednost Intensity smanjili smo na 0.2, a Step povećali na 8, što povećava kvalitetu efekta. Da biste stekli jasniji uvid u to što lampa Kaustika osvjetljava, možete označiti opciju Show Cone.

Plankton
U pravoj morskoj vodi plutaju milijarde sitnih čestica poput planktona, a to je kao stvoreno za simulaciju pomoću istoimenog sustava (Particles). U scenu smo dodali sferu i povećali je šest puta. Dodijelili smo joj materijal tipa Halo u čijim smo postavkama vrijednost Alpha smanjili na 0.2, Size na 0.025, a Hardnes povećali na maksimalnih 127. Uz te postavke u istom panelu pod opcijama Options označili smo opciju Soft.
Objektu smo dodijelili novi Particle sustav kojemu smo pod panelom Emission broj čestica (Amount) smanjili na 500, životni vijek (Life) produžili na 500 frameova, a zadnji frame emitiranja (End) postavili smo na 200. U istom panelu aktivirali smo tipku Random. Pod panelom Render, također u editoru čestica, isključili smo stavku Emiter (da bismo spriječili renderiranje sfere). Na kraju smo u panelu Field Weights vrijednost stavke Gravity stavili na nulu da bi emitirane čestice slobodno “plutale” u bestežinskom stanju. Sferu smo pomaknuli na koordinate x 0.0, y -34.0 i z -23.0 i time je postavili tik ispred kamere. Jednostavnim pokretanjem animacije (Alt+A) sustav čestica generirao je naš “plankton” a sfera je prestala s emitiranjem čestica na dvjestotom frameu. Postavili smo animaciju upravo na taj frame i renderirali sliku. Malo iskusniji korisnici Blendera zasigurno su primijetili kako neke postavke koje smo do sada opisali izlaze iz okvira potrebnih za izradu jedne statične slike i praktično su za nju nepotrebni (poput dugog života čestica) – to je stoga što smo scenu unaprijed pripremali za izradu animacije.

Animacija valova
Iako vam se može činiti kompliciranom, animaciju valova ustvari je vrlo jednostavno izraditi. U Mapping postavkama prve teksture pridružene materijalu na objektu Valovi, na prvom frameu animacije, ubacili smo key frame na Offset (s kursorom iznad tih vrijednosti pritisnuli smo tipku I). Pomaknuli smo animaciju na 101. frame, promijenili Offset vrijednost koordinate z u 0.60 i ubacili novi key frame. Potpuno isto učinili smo s postavkama druge teksture, a u postavkama treće, umjesto vrijednosti z, animirali smo vrijednost x. U Graph editoru (Shift + F6) odabrali smo upravo kreirane krivulje, promijenili im interpolaciju u Linear (Shift + T) te im dodijelili modifikator Cycles (klikom na Add Modifier u desnoj alatnoj traci koju ćete aktivirati pritiskom na tipku N). Obje vrijednosti modifikatora (Before i After) postavili smo na Repeat with Offset (da ne bismo nepotrebno ponavljali: svim krivuljama koje smo kreirali u ovoj animaciji interpolaciju smo promijenili u Linear i dodijelili im modifikator Cycles s istim postavkama). Kako bismo postigli efekt lomljenja zraka svjetla kroz vodu, jednostavno smo animirali rotaciju rešetke (objekt Maska) koja propušta svjetlost oko osi z. U prvi frame animacije ubacili smo prvi rotacijski key frame, a u 201. (nakon što smo rešetku rotirali za 180 stupnjeva) i drugi.

Završne postavke
Željeli smo postići efekt da se čestice kaotično kreću u svim smjerovima, ali da se pod utjecajem vodenih struja i valova u njima zajednički gibaju, kao da su povezane nekim nevidljivim nitima. To smo postigli upotrebom polja sile vjetra (Wind) i turbulencije (Turbulence). Oba polja smjestili smo u centar sfere, a polju sile turbulencije u panelu Force Fields postavili smo vrijednost Strength na 5.0. Dok će to polje česticama dati kaotičnost, polje sile vjetra zajedno će ih pomjerati u smjeru u kojemu je okrenuto, pa smo animirali njegovu rotaciju za 180 stupnjeva uzduž osi y u prvih 201 frameova animacije. Uz Cycle modifikator, toj animacijskoj krivulji pridružili smo i Noise modifikator s vrijednošću Scaling povećanom na 20 kako bismo i tom “globalnom” gibanju čestica dali malo nepredvidivosti.
U render postavkama scene promijenili smo dimenzije slike u 1280 x 640 piksela (skalu smo ostavili na 50 posto, što će dati stvarnu veličinu od 640 x 320 piksela). Početni i završni frame renderiranja postavili smo na 201 i 441, odnosno ukupno 240 frameova. Uz frame rate od 24 frameova u sekundi time smo dobili animaciju dugu deset sekundi. Početak animacije postavili smo na 201. frame jer je generiranje čestica u tom trenutku već gotovo, pa se one u renderu neće odjednom i niotkuda pojavljivati. U panelu Output pod izbornikom File format umjesto PNG odabrali smo H.264, a u panelu Encoding smanjili smo Bitrate na 2048. Renderiranu animaciju uploadali smo na videoservis Vimeo, a možete je pogledati na stranici www.blenderhr.com/pcchip/podmorje, s koje također možete preuzeti i gotovu BLEND datoteku.