قدمی به دنیای پارتیکل

سلامی به گرمی تابستون خدمت تمام دوستان عزیزم. ناصر اسلامی هستم و امروز می خوام شما رو به دنیایی ببرم که پر از شگفتی و زیبایی. میخوایم با هم سفری داشته باشیم به دنیای با شکوه پارتیکل. دنیای پر از هماهنگی. دوستان وقتی صحبت از پارتیکل میشه، قدم به سرزمینی میذاریم که هیچ حد و محدودیتی نداره از به تصویر کشیدن عظمت ستارگان گرفته تا رفتن تو دنیای اتم ها . . . همه و همه این  نکته رو به ما میگن که پارتیکل جواهریه در دنیای CG. ولی قبل از اینکه به طور جدی وارد بحث پارتیکل بشیم بذارید مقدمه ای رو داشته باشیم در مورده پارتیکل.

پارتیکل به معنی ذره هست ولی نه ذره ای تنها بلکه مجموعه ای از ذرات. حالا سوالی که پیش میاد اینه که چه ذراتی ؟ فقط کافیه نگاهی به اطرافتون بندازید. تمام دنیای شما از پارتیکل درست شده، هرچیزی که دور و اطرافتون هست از ذرات کوچکتری درست شدن که هر کدوم برای خودشون هویت خاصی دارن. اگر بخوایم تعریف بهتری رو ارائه بدیم می تونیم بگیم که به ذرات کوچکی که دارای چند صفت خاص هستند مثل وزن و سرعت و. . . پارتیکل میگند.

آسمانی رو تصور کنید که تعداده زیادی از پرندگان به صورت دسته جمعی در حال پرواز هستند. به نظرتون می تونیم به پرندگان بگیم پارتیکل ؟ جواب مثبته. در صورتی می تونیم هر پرنده رو یه ذره فرض کنیم که خصوصیاتی مثل وزن و سرعت رو به اونها نسبت بدیم. طبیعت پر شده از پارتیکل به آسمان شب نگاه کنید که پر از ستاره است، به دریا نگاه کنید یا بذارید یکم بیشتر بلند پروازی کنیم و به کهکشانمون نگاه کنیم. هر چیزی رو می تونیم به پارتیکل نسبت بدیم، اصلا ذهنتون رو محدود نکنید تو دنیای پارتیکل محدودیت نداریم.

دوستان کلیپی رو براتون آماده کردم به عنوان کیهان، ادیسه ی فضا و زمان تو این کلیپ می تونید رقص باشکوه پارتیکل ها رو ببینید و مطمئن هستم که محو زیبای و عظمت این صحنه ها میشید. البته فراموش نکنید که تمام صحنه ها با کامپیوتر شبیه سازی شدند.

حالا که دیدیم پارتیکل چه قدرتی داره، وقته اینه که از خودمون بپرسیم چطور امکان داره که با پارتیکل بشه چنین صحنه هایی رو خلق کرد. دوستان این کار فقط با برقراری همکاری و نظم بین بیشمار ذره امکان پذیره چنین صحنه های توسط یک ذره یا چند ذره شبیه سازی نمی شه بلکه میلیون ها میلیون ذره دست به دست هم میدن تا بتونند با هم به قدرت نمایی بپردازند و کار گروهی باعث بوجود اومدن این صحنه ها میشه. و اینه که بحث پارتیکل رو تو دنیای جلوه های ویژه متمایز می کنه به جرات میتونم بگم هیچ پدیده مشابهی توانای مقابله با پارتیکل رو نداره.

 

بذارید از یک دید دیگه به پارتیکل نگاه کنیم. خیلی از دوستان فیلم نوح رو دیدند، از نظر جلوه های ویژه واقعا فیلم فوق العاده ای بود. بحث پارتیکل تو این فیلم غوغا می کرد و به طور مستقیم و غیر مستقیم شاهد عرض اندام این پدیده خاص بودیم. از شبیه سازی دریا و طوفان بگیرید تا شبیه سازی حرکت پرندگان به کمک پارتیکل انجام شده. صحنه زیر رو ببینید:

 

 

اگر تو این صحنه هر پرنده رو یک ذره فرض کنید می تونید با انجام شبیه سازی مسیره حرکت پرندگان به کمک پارتیکل و بعد نسبت دادن مدل انیمه شده هر پرنده به ذرات، کل صحنه رو شبیه سازی کنید. پس دوستان استفاده از پارتیکل فقط محدود به شبیه سازی آب و آتش نیست و کاربرد بسیار گسترده تری داری. از این مثال ها تو دنیای جلوه های ویژه زیاده. حالا که فهمیدیم پارتیکل چیه و چه قدرتی داره بهتره که یکم تخصصی تر به موضوع نگاه کنیم.

 

خب دوستان هر نرم افزاری بخشی داره برای شبیه سازی های پارتیکلی. نرم افزار سینما فوردی هم در 2 بخش تقریبا مجزا این قابلیت رو تو خودش قرار داده. البته دوستان قدرت پارتیکل تو هر نرم افزاری متفاوته و هر نرم افزاری به اندازه ای به این بخش پرداخته، در بین نرم افزارها، نرم افزار سینما فوردی تونسته با اضافه کردن thinking particle به بخش پارتیکل در محیط xpresso بخوبی نیازه کاربران رو براورده کنه و بخصوص استفاده از محیط نودبیس xpresso در بخش پارتیکل تونسته قدرت خیلی خوبی رو به کاربران بده. شبیه سازی مایع و هر چیزی که فکرش و بکنید.

 

ولی یه بخش دیگه تو این نرم افزار وجود داره که به طور پیش فرض از thinking particle جداست و اون هم به نوع خودش می تونه تو زمینه پارتیکل فعالیت کنه. برای درک بهتره پارتیکل تو نرم افزار سینما فوردی آموزش های رو براتون تدارک دیدم که به خیلی از نکات پارتیکل تو نرم افزار سینما فوردی می پردازه. لازمه خاطر نشان کنم که 95% آموزش ها تو محیط xpresso هست و اگر با این محیط آشنا نیستید با این آموزش ها دچار مشکل می شید.

 

بچه ها کل سیستم پارتیکل رو تو این 4 آموزش توضیح دادم اطلاعاتی که تو آموزش ها اومده کاملا تجربی بوده. خب دوستان تا اینجای کار سیستم پارتیکل سینما فوردی رو به صورت تئوری یاد گرفتید حالا فقط کافیه یه پروژه رو باهم از 0 تا 100 انجام بدیم ولی کنار پروژه می خوام قدرت شبیه سازی پارتیکلتون رو تو این نرم افزار بالاتر ببرم. اونم با استفاده از پلاگینی به نام Krakatoa. اول از همه دعوت می کنم که به نمونه کاری کوچیکی که برای این آموزش طراحی کردم نگاهی بندازید تا بریم سراغ توضیحات.

 

عزیزان وظیفه این پلاگین قوی تر جلوه دادن شبیه سازیتون در زمینه رندره. دقیقا وظیفه این پلاگین بهبود رندرینگ حجمی پارتیکل هاست. مخصوصا برای بخش جلوه های ویژه که این پلاگین در سال 2007 برای مکس منتشر شد و امسال هم برای نرم افزار سینما فوردی. بچه ها جالبه خیلی ها مثل من از نرم افزار سینما فوردی استفاده ای به عنوان موشن گراف ندارن و شرکت مکسون خیلی خوب نرم افزارش رو برای این دسته از افراد داره توسعه میده مثلا انتشار پلاگین Krakatoa و موتور رندر آرنولد و خیلی چیزهای دیگه، آفرین به Maxon.

اینم بگم که پارتیکل ها رو میتونید تو فایلی به فرمت PRT ذخیره کنید تا در نرم افزارهای دیگه هم بشه استفاده کرد. مثلا اگر با ریل فلو کار میکنید میتونید فایل های پارتیکلی که شبیه سازی کردید رو وارد سینما فوردی کنید و از تنظیمات قوی رندر پلاگین Krakatoa استفاده کنید. دقت کنید دوستان لازمه دیدن این آموزش تسلط رو بخش پارتیکله که همون آموزش های اولیه هست. تا یادم نرفته یه چیزه جالب بگم، بچه ها تا حالا شده 7 میلیون پارتیکل رو تو 30 ثانیه با یه سیستم 2 هسته ای معمولی رندر کنید؟ آموزش رو حتما ببینید.

 

خب رسیدیم به نرم افزار هودینی. جالبه دوستان اگر به فیلم نوح نگاه کنید اگر به کلیپی که در ابتدا براتون گذاشتم نگاه کنید میشه فهمید که قسمت عظیمی از شبیه سازی ها با هودینی انجام شده. حالا بحث پارتیکل در هودینی خیلی مفصله، ولی اگر اخبار هودینی رو دنبال کرده باشید حتما متوجه شدید که هودینی در ورژن 13 سیستم پارتیکل خودش رو وارد محیط DOPs کرد یا به عبارت دیگه شبیه سازی پارتیکلی خودش رو با محیط داینامیکی مخلوط کرد. اگر بخوام کمی بیشتر توضیح بدم می تونم بگم که وقتی شما یک آبجکت رو وارده شبیه سازی دینامیکی می کنید و در ان واحد یک سیستم پارتیکل رو هم وارد می کنید خیالتون راحت باشه که پارتیکل در تعامل با آبجکت و نیروهای موجود در صحنه خواهد بود بدون استفاده از نود collider. و این جهش خیلی بزرگی بود برای هودینی ولی شاید برای خیلی از دوستان سخت باشه که سیستم قبلی هودینی رو ول کنند و وارده دنیای جدید پارتیکل تو ورژن 13 بشن برای همین آموزشی رو تدارک دیدم برای دوستان تا چالش های خودشون رو که با اولین نگاه در سیستم ورژن 13 بوجود میاد رو بتونند حل کنند و از سیستم جدید لذت ببرند در ضمن جالبه که با اینکه با بخش داینامیکی ترکیب شده ولی سرعتش هم نسبت به ورژن های قبلی افزایش پیدا کرده.

 

ولی آموزش هودینی به همین جا ختم نمی شه. ما به اندازه کافی به مبحث vex می پردازیم و چگونه انجام دادن محاسبات رو یاد می گیریم و کمی هم به بحث رندر ذرات می پردازیم.

 

دوستان برای بخش پایانی این قسمت، دعوت می کنم یکی از نمونه کارهای که با سیستم پارتیکل هودینی طراحی کردم رو ببینید که دیدنش خارج از لطف نیست. البته سیستم پایین هم رو نتیجه نهایی بی تاثیر نبوده ولی به نیت این مقاله این 400 فرم رو شبیه سازی کردم.

خب عزیزان در آخر لازمه چندتا نکته رو بگم. اگر یادتون باشه تو مقاله قبل (شبیه سازی به سبک هودینی) قول دادم که آموزشی رو منتشر کنم در مورده بحث پارتیکل و سعی کردم با انجام 2 پروژه تو این آموزش ها، آموزش هایی پروژه محور و جامع ای رو تقدیم کنم. ولی قبل از همه این صحبت ها قولی به دوستان داده بودم برای انتشار آموزش تو زمینه ترکنیگ و مچ موینگ و کامپوزیت که خواستم بگم که سره قولم هستم و آموزش بعدی بنده هم به همین مبحث اختصاص داره تو آموزش بعدی یک صحنه vfx رو باهم بررسی می کنیم ولی روی 2 چیز تمرکز میکنیم یکی عملیات ترکینگ و حذف مارکرها که هر دو چالش برانگیزند و در آخر خروجی 2 نرم افزار رو با هم کامپوزیت می کنیم. تمام فایل ها پروژه رو در اختیارتون می ذارم تا بتونیم باهم تو بخش مچ موینگ و کامپوزیت جلو بریم البته یک سری شبیه سازی و مدل و ریگ هم تو پروژه هست که توضیحات کلی و رو در مورد این بخش ها میدم.

 

نکته بعدی که دوست دارم با شما دوستان همکار مطرح کنم اینه که شاید این آموزش ها برای خیلی از دوستان تو سطح پایینی باشه و برای خیلی از دوستان کمک کننده باشه و این کاملا طبیعی هست، من هم مثل خیلی از شما اول راه هستم ولی نکته ای که هست اینه که دوست دارم با هر قدمی که رو به جلو بر میدارم شما رو هم با خودم همراه کنم و به این جمله اعتقاد دارم که ذکات علم، آموختنه و این باعث افزایش علم خودمون هم میشه.

دوستان ساخت آموزش واقعا کاری سخت و طاقت فرسا هست، خواهشا ما رو از نظرات سازنده تون محروم نکنید

تو تمامی مراحل زندگی موفق و پیروز باشید

تا مقاله ای بعد خدا پشت و پناهتون