Будь то зумер с вейпом или пылающая тайга, тлеющий костерок или выгорающие нефтепродукты, пробудившийся вулкан или пердящий самым дешевым топливом автобус...
И всей статьи не хватит чтобы описать возможные причины появления дыма, но её хватит чтобы описать несколько вариантов сотворения его в трехмерной графике.
Древние заготовки
Дымный трактат будет логичнее всего начать в хронологическом порядке, описав фундаментальную логику.
Первородный дым был спрайтом - всегда глядел в камеру, был скромной текстурой с альфа-каналом прозрачности, создавался задолго до своей минуты славы и в поведении был предсказуем.
Пред вашим взором - трехмерный шум Перлина. Выглядит как двухмерный, однако в сторону физику - для того, чтобы дым выглядел натурально, очевидно, нужно чтобы его частицы (белый на текстуре) перемещались плавно, а значит положение пикселей определяет не только x и y оси, но и третье измерение - время.
Пора перейти к реальным примерам, возьмем Counter Strike 1.6 :
Заранее созданные спрайты дыма, заботливо упакованные в каноничный для двигла формат, триггерятся особым образом...
Дымовой гранатой? Да. Но надо копнуть глубже - дым в контер страйке не для красоты, я для изящных тактических действ, потому обычная стенка-спрайт с выкрученной прозрачностью для помутнения взора - не вариант.
Как можно отчетливо узреть выше, стенок несколько и именно из-за этого дым отличается с разных сторон, а так же обладает неким ощущением объема, которое развеивается, стоит только шагнуть внутрь...
Партиклы и спрайты
Немногим позднее, когда крепостные Кэмерона отрисовывали первых синих человечков, когда значение аббревиатуры VFX разгадывали целыми форумами, первые системы частиц стремительно оккупировали вычислительные мощности древних игровых устройств.
Держа в голове мысль о наличии у игрунов видеокарт в компьютерах, диапазон вольностей в использовании систем частиц расширился, а теперь конкретнее о дыме :
Логическая составляющая крайне близка к первородному методу-шторке, но ныне дым дымится по воле движка, с примесью рандома и кучи других циферок.
Есть эммитер, что низвергает с себя тысячи частиц, поведение которых описывается рандомизируемым в некотором диапазоне, сглаживаемом векторе скорости.
Насколько долог будет путь частицы в 3D пространстве, так же вольно можно рандомизировать, но самое главное, что из себя представляет частица?
Обычный спрайт, в особо вычурных случаях анимированный по спрайтшиту :
Реалистичный реализм
Пару слов, конечно, стоит уделить молве о кине, где вышеописанный колхоз совершенно неприемлем. Что поможет выглядеть максимально искусно пару из носу, туману или осаживающейся после взрыва пыли?
Воксели.
Для тех кто с деревни или крайне не осведомлен в описываемой теме :
Во́ксели - трехмерная альтернатива пикселям, преследует те же цели - описать позицию и цвет оного, куба, например, что часто выступает олицетворением. Воксельные модели могут быть наполнены изнутри, что позволяет им эффектно разрушаться, крошка за крошкой, подверженные физике.
Как же обозвать получившийся результат? Четырехмерный волюметрический шум? Четырехмерным он существует опять таки от того, что новый кадр шума интерполируется с предыдущим и перемещение или возникновение вокселей происходит плавно.
Если софт умеет играться с вокселями, что зачастую проявляется строками "volumetric" в редакторе шейдеров или эффектов, то поведение вокселей редактировать на лету, либо опираясь на воздействие внешних факторов, как физический движок.
Стилизация
А на десерт самое занятное. Совсем недавно на фрилансе исполнял одну простейшую стилизованную сценку, где, разогнавшись на полную, споткнулся о дым. Каков он должен быть? Одноцветно бесформенным?
А может окинуть его черными линиями ака toon shader?
Лучшее решение оказалось нетривиальным :
Метабол - вид особого поведения объекта, как мягкое или деформируемое тело, вершины объектов двигаются по симбиотическому принципу, сливаясь в единую форму.
Несмотря на обилие вычислительных мощностей для оной магии, это один из самых достойных способов получить мягкий стилизованный дымок.
Древнейшие смежные статьи :
Как делают дождик
Снежок
Три сопли информации для олдфагов : издание перешло под контроль спекулянтов, концентрация глубокодушевных томов о стезях CG резко понизилась.