Blender 3.6 基礎物理模擬入門

在3D動畫軟體內,裡如果要做出符合真實世界物理現象的動態,用手Key動畫效率有限,此時可以借助物理模擬 ( Physics ) 的方式來達成,例如要做一個球以自由落體的方式掉落到地板上,在此先建立一個Plane和一顆Sphere,將球體拉高,並在其被選擇的狀態下,在右下角工具區找到Physics圖示,並在其中選擇Rigid Body,如下圖:

爾後球的身上會出現剛體屬性,其中Mass可以設定要模擬這顆球的重量有多少,Collisions是碰撞器設定,會影響物理模擬過程中碰撞細節的表現,以本案例來說,建議選成符合球型的Sphere,如下圖

另外Surface Response的地方可以設定摩擦力和彈力,來更逼真的模擬該物體呈現出來的物理特質

接著我們也需要處理地板,否則目前只有球具備物理屬性,開始撥放球就會往下掉落穿過地板,因此,選擇地板,一樣從 Physics 給予 Rigid Body,不同的是,我們要將地板的Type 從原本的Active調整成Passive,如下圖,原因是地板是被動接受物理行為,本身不主動表現出的物理特質,這樣就不會受到重力等外力影響,但仍具備提供物理反應的作用。

完成設定後,按空白鍵撥放,就會發現效果出來了,如果你覺得球掉在地上沒有後續反應怪怪的,可以試著把地板旋轉一點點再撥放,就會發現其實有動態的物理效果差異。

如果想要進一步了解物理的應用可能,可以參考下面這個教學

Blender 3.6 布林運算編修器

布林修改器可以讓兩個模型做交集 (Union)、聯集 (Intersection)和差集 (Difference)的運算,是常用但也須謹慎使用的建模功能,使用方法是選擇要做布林的物件,例如我們建立一顆球和一顆方塊,使其重疊,選擇方塊後,從編修器(Modifier)圖示點選Add Modifier,在Generate下方找到Boolean(布林)編修器如下圖

接著要選擇交集聯集或差集,並在Object選擇要運算的對象,在此範例中,球是我們作用的對象因此選球,做完此動作後務必記得選編修器右上角的打勾(Apply)套用後,編輯才會生效。

關於聯集、交集與差集,示意如下,聯集是將互相重疊以外的部分全保留,交集是兩者重疊的地方保留,其餘地方去除,差集則是用運算對方剪掉自己。

此外,Solver 的 Fast (快速)和 Exact (準確=預設),是運算布林時的精準度與效能選擇,預設是準確,需要比較多時間但比較不容易出問題,原因在於不同的幾何佈線通常有很多差異,做幾何運算時會需要由程式自動補上許多原本不存在的點線面,使其合理成為最終結果。

最後,無論進行哪一種布林,運算的對象(在此是球),做完運算後並不會消失,所以如果畫面與預期有出入請不要擔心,試著移走原本的球就會看到運算結果,因為結果是作用在我們一開始選擇的方塊上,方塊上才會產生被運算完的結果,用來運算的Object在Apply完後就沒有作用了,可以將之移除。

Blender 3.6 粒子基本入門教學

在Blender中要添加粒子,請先選擇要附著粒子發射器的物件後,在右側的選單中找到粒子系統的icon如下圖標示1,接著在該視窗的右側按+,如下圖標示2

附著了粒子發射器後,按下空白建Play就會看到粒子從平面上產出後落下,在所選的粒子系統下方也會出現該例子的相關屬性如下圖

粒子噴射的方向預設是面法向量正的方位,以建立預設平面的狀態下,法向量朝上,所以如上圖的粒子是向上產生,但因為受到重力Gravity影響,所以產生後就往下掉,如果我們要做下雨、下雪、落葉等效果,可以直接把面旋轉180度。

或者,如果想在一開始先確認面的正反面,可以從視窗右上角的Viewport Overlays把”Face Orientation”打勾,如下圖,這樣正面會以藍色顯示,紅色是反面。

附帶一提,如果要確認法向量的方向,可以在編輯模式下,選面後在Viewport Overlays點擊法向量圖示並把數值調大,如下圖,就能顯示並調大法向量顯示,如下圖。

粒子的基本屬性說明如下

最大總數視電腦效能而定,數量越多越吃效能;Seed決定粒子呈現的隨機性,相同種子會呈現出相同的模擬過程,反之可以透過調整此參數讓粒子的生成與經過變得不同;粒子的生成與結束影格影響粒子出現與消失的時機,如果希望製造一開始就有粒子的現象,Frame start的數值可以是負的,其餘細節可參考官方說明

預設粒子都會受到重力影響,在Blender裡面預設重力值是1(方向是向下),如果要做出落葉或飄雪等落下較慢的效果,可以把這個數值調小,如下圖。

粒子只是一群程式產生出來的座標,粒子要能夠被Render出來,需要告知粒子的長相,例如可以用建立好的物件作為例子的呈現效果,具體方式是從粒子的屬性中,找到Render參數頁面,在Render As的部分選擇Object,如下圖:

然後用Instance Object欄位選擇要參考的物件,如下圖,而欄位上方的Scale可以修改粒子的預設大小(基於原物件的倍率),Scale Randomn可以讓產生的粒子大小有錯落的變化,布置於看起來過於整齊。

完成上述的動作,粒子會以同樣的角度直直落下,用在飄雪或飄雨可能還ok,但如果用在落葉或紙張可能還是會過於整齊,這時可以勾選Rotation調整其下方的參數,讓產生的物件有不同基礎的亂數旋轉達到更自然的效果。

例如如果選擇一個Plane作為粒子物件,並給予尺寸和旋轉的一些亂數值後,可以產生如下的效果

而原本做為參考物件的模型請勿刪除,修改它就會直接影響產生的粒子的內容,可以將它移出鏡頭外,或隱藏使其不Render就好,隱藏的方式就是在hierarchy把該物件右側的眼睛關閉即可。

目前為止影響粒子動態的主要只有重力,如果想要用其它力場(例如風)去吹動力子,可以在場景上按shift+a在Add選單中選擇 Force Field > Wind

產生風的力場會有如下的圖示,可以旋轉角度來改變風向,也可以修改右側的強度來調整風的效果

如果要隱藏發射器,可以到Viewport Display的地方把Show Emitter關閉即可。

一般來說粒子效果每次產生的時候都是即時運算,所以seed雖然可以影響風格,但實際上每次過程都是重頭運算,所以如果想要把運算結果不錯的粒子效果記錄成動畫而不用每次模擬,可以使用快取(Cache)功能中的Bake(烘焙)把結果記錄起來,如果要重算可以Delete All Bakes即可。

以上是粒子的入門基礎教學,如果想延伸做出其它效果,推薦參考鳥咪老師的下面教學~相信大家可以很快做出自己喜歡的效果。