در این Tutorial شما می آموزید که چگونه میتوان در 3D Studio Max یک تونل ابر واقعی با سرعت رندر عالی بدون نیاز به هیچگونه نرم افزار واسطه یا Plug-in مخصوص بوجود آورد .

خب در ابتدا یک مقدار کوچک تئوری که بقیه tutorial بر آن استوار شده ، بنابراین رد کردن این قسمت نابخشودنیست .

ذرات ابر شفاف و فراتاب ( translucent ) هستند و وقتی نور به آنها برخورد کند در تمامی جهات میدرخشند .

اگر چه قدرت نور در هنگام عبور از ابر کاهش پیدا می کند .

و این باعث میشود پشت ابر بر اساس مسافتی که در درون ابر طی میکند روشن بشود .

توجه داشته باشید که در اینجا بحث مقدار زاویه سطوح ذرات ابر برخلاف نور پردازی سطوح "Normal" کاملا نامربوط می باشد .

خیلی خوب ، ادامه میدهیم با توجه به این نکته که حالا میدانیم یک ابر واقعی به کاهش قدرت نور در صحنه بستگی دارد .

قبل از اینکه وارد یک صحنه پیچیده بشیم تئوری بالا را بروی یک جسم ساده به کار می بندیم .

 یک قوری با شعاع 40 در دید پرسپکتیو ایجاد کنید ، روی آن کلیک راست کرده گزینه Properties را انتخاب و سپس گزینه Renderable را غیر فعال کنید . دکمه های Ctrl+c را فشار دهید تا نما به دید دوربین تبدیل شود.

دکمه ی 6 را فشار دهید تا پنجره ی Particle View باز شود ،  یک فلو با گزینه های Birth event, Position Object, Shape Facing  وMaterial Static  ایجاد کنید

 در تنظیمات مربوط به Birth Event مقدارهای Emit stop را روی 0 و Amount را روی 1000 قرار دهید.

در Position Object قوری را به عنوان Emitter Object انتخاب کنید .

در تنظیمات Shape Facing دوربین را به عنوان scene as Lookat Object انتخاب کنید. سایز 20 را انتخاب کرده و گزینه ی Random orientation را انتخاب کنید .

Display event یا نوع نمایش را به  Geometry تغییر دهید .

حالا در یک برنامه گرافیکی دلخواه با استفاده از قلم موی نرم شکلی مانند پاپ کرن همانند شکل زیر ایجاد کنید.مطمئن باشید رنگ قلم مو سفید و بروی زمینه مشکی میباشد.

در 3d Studio Max یکMaterial  با رنگ سفید خالص ایجاد کنید و از عکس پاپ کرن مانندتان در Opacity Map استفاده کنید . این ماده ایجاد شده را بروی Material Static event در پنجره Particle View بکشید . ( Drag کنید )

در Material Editor مطمئن شوید که Map پاپ کرن باز است . بروی Bitmap کلیک کرده و Map ماسک را در Map browser انتخاب کنید. گزینه “Keep old map as sub-map”  را در پنجره  Replace Map انتخاب کنید. در پارامترهای ماسک عکس پاپ کرن شما در اسلات Map قرار گرفته است ، آنرا روی اسلات ماسک Drag کنید و گزینه Swap را انتخاب کنید.

 روی اسلات map کلیک کرده و Gradient ramp را از لیست mapها در map browser انتخاب کنید.نوع Gradient را به Radial تغییر دهید.روی Flag چپ کلیک راست کنید و Edit properties را انتخاب کرده و رنگ آنرا از مشکی به سفید تغییر دهید.روی flag وسط کلیک راست کرده و آنرا Delete کنید.روی flagسمت راست،کلیک راست کنید و Edit properties را انتخاب کنید.

  روی اسلاتNone کلیک کرده و Smoke را از لیست map ها انتخاب کنید.در Smoke Map settings سایز را 5 و  Exponent را روی 1 تنظیم کنید

 یک نور Target Direct در دید Top ایجاد کنید که به پشت قوری بتابد و هدف نور را در مرکز قوری قرار دهید. در رول اوت Intensity..." " نور،  Use Far Attenuation را فعال کنید و مقدار Near و Far راطوری تنظیم کنید که مجموعه قوری و ذرات را بپوشاند. در زیر Directional Parameters مقدار Hotspot/Beam را طوری تنظیم کنید که کل ذرات را تحت پوشش داشته باشد. حالا یک جادو :  در رول اوت light’s Advanced Settings  گزینه Ambient Only را فعال کنید. این کار باعث میشود که نور زاویه polygon ها را نا دیده بگیرد که دقیقا همان چیزیست که می خواهیم.

 صحنه را رندر کنید تا یک قوری کرک دار را ببینید! 

نکته : رندرر خود را روی Mental Ray تنظیم کنید تا سرعت رندر 2 برابر بشود.

آنچه که اینجا انجام دادیم ایجاد تقلیدی از حرکت اشعه های نور بود. تقلید آن در این بود که ما مقدار مسافت طی شده توسط نور در ابر را نادیده گرفته و به جای آن روی مقدار طی شده توسط نور در فضا تمرکز کردیم و این برای هدف ما کافیست.

مسیر پرواز :

اول یک دوربین ایجاد میکنیم تا هواپیما را در درون تونل دنبال کند.بعدا این تونل را به ابر تبدیل میکنیم.اگر فکر می کنید در گذشته ساخت افکت های تونل وقت زیادی از عمرتان را گرفته از اینجا به قسمت سوم بروید، فقط قسمت دوم را یک مرور کنید تا ابعاد و اندازه ها دستتان بیاید.

 قوری و نور را از صحنه قبلی حذف کنید و فقط دوربین و سیستم Particle را نگه دارید.

یک خط شبیه حرف S با 4 نقطه Bezier ایجاد کنید. (هم در دید بالا و هم در نمای چپ) مراقب bezier handle ها باشید نقطه تیز ایجاد نکنند. از آنجا که که ما یک دوربین ترسان لرزان نمیخواهیم مقدار interpolation خط را به 20 افزایش دهید و گزینه Optimize را خاموش کنید. ( در واقع ما می خواهیم که دوربین حرکت نا منظم اتفاقی داشته باشد ولی نه به این نحو... بعدا بیشتر به این مورد می پردازیم)

مکان نقطه اول من در 0.0.0  و نقطه آخر در 50,400,-100 میباشد. البته این اندازه ها الزامی نیست ، فقط ابعاد صحنه را شبیه این میکند و باعث راحت جور شدن سایز particle ها و map های ادامه tutorial با صحنه شما میکند.

 دوربین را انتخاب کنید و یک قید Path Constraint به این نحو اضافه کنید: در پنل Motion ، رول اوت Assign Controller را باز کنید، روی Position کلیک کرده و روی  Assign controller کلیک کنید و Path Constraint را انتخاب کنید.

در پارامترهای path روی Add Path کلیک کرده و خط خود را در انتخاب کنید. حالا دوربین در  طی زمان انیمیشن کل مسیر خط را طی میکند، ولی ما میخواهیم بین خط و هدفش مقداری فاصله وجود داشته باشد، بنابراین به فریم آخر بروید و Auto Key را فعال کنید، Default Tangent را به linear تغییر دهید و در فیلد %Along Path عدد 90 را تایپ کنید.

           یک شی dummy ایجاد کنید و قید Path Constraint را به آن اضافه کنید تا همان خط را بپیماید ولی حالا ( با Auto Key روشن) به فریم 0 بروید و عدد 10را در %Along Path field  وارد کنید. Auto Key را خاموش کنید.

           هدف دوربین را با شی  dummyخود Align کرده و به همدیگر Link کنید.انیمیشن را play کنید، متوجه میشوید که دوربین یک حرکت خوب در تعقیب هدفش با فاصله ثابت دارد.

           چرا ما قید Path Constraint را به dummy و نه به هدف دوربین خود نسبت دادیم؟  یادتان هست در مورد حرکت نامنظم و اتفاقی دوربین صحبت کردیم ؟ هدف دوربین را انتخاب کنید و به جای قید Path Constraint ، یک Noise Position controller به آن اضافه کنید، در تنظیمات آن Fractal Noise را غیر فعال کنید و Frequency را روی 0.2 و X, Y, Z Strength را روی 2 تنظیم کنید، این باعث حرکت متلاطم و زیبای دوربین میشود.

یک استوانه با شعاع 45 ، ارتفاع 440 ، Height segment 40 و Side 15 ایجاد کنید و آنرا با خط  خود Align کنید (Position,Rotation) . روی استوانه کلیک راست کنید گزینه Properties را انتخاب و سپس گزینه Renderable را غیر فعال کنید . مطمئن شوید که Backface Cull خاموش است.

در پنل Modify  رول اوت Modifier ها را باز کرده وPathDeform (WSM) را انتخاب کنید( مطمئن شوید که شما نوع (WSM) را انتخاب کرده اید و نه PathDeform معمولی را) خط را انتخاب کنید.

         حالا شما می بینید که استوانه در طول مسیر کش پیدا میکند. اگر مختصات خط شما همانی نباشد که قبلا توضیح دادم، باید طول و شعاع و .. استوانه را اصلاح کنید.

         برای تاثیر بیشتر یک banking effect به دوربین اضافه میکنیم: Default Tangents را روی auto بگذارید و Auto Key رل روشن کنید، دوربین را انتخاب کنید و کلید F12 را فشار دهید. به فریم 25 بروید و Roll را 25- کنید. به فریم 75 بروید و Roll را 25 کنید. به فریم 100 بروید و Roll را 0 کنید.

         اکنون وقت آن است که مدل هواپیمای دلخواهتان را در صحنه Merge کنید و همان قید Path Constraint را به آن نسبت دهید. به فریم 0 بروید %Along Path را 10 کنید.Fallow  و Bank را فعال کنید. مقدار Bank را به 2 و Smoothness را به 1 تغییر دهید.

تونل ابر :

                 تونل ( یا همان استوانه ) را Collapse کنید. یک TurboSmooth modifier به آن بدهید و Iterations  را 2 کنید.یک Noise modifier بدهید، Noise Scale را 40 و Fractal را فعال کنید، Iterations را 2 و X, Y , Z Strength را 40 کنید.

                 یک Push modifier بدهید و آنرا روی 10- تنظیم کنید تا دیواره بصورت مدور متورم بشود. (اگر احساس کردید که poly ها در خلاف جهت مورد انتظارتان جابجا میشوند به یاد داشته باشید که شما درون استوانه هستید و پشت poly ها را میبینید. الان استوانه نماینده ابرهای ما میباشد .

                 دکمه ی 6 را فشار دهید تا پنجره ی Particle View باز شود. Amount را 2000 و در Position Object استوانه را انتخاب کنید، تونل شما با ذرات پر میشوند. یک تست رندر بگیرید تا ببینید چکار کرده اید.

                 قبل از اینکه به نورپردازی داخل تونل ابر برسیم روی رنگ ها کار میکنیم. ما هیچگونه بافت polygon-mapped نمیتوانیم استفاده کنیم . ولی مقدار قابل توجهی طیف رنگهای گوناگون میتوان استفاده کرد. در material ابر روی اسلات Diffuse Color کلیک کنید و Noise را از لیست map ها انتخاب کنید.

                 نوع آنرا روی Fractal بگذارید و این تنظیمات را انجام دهید : High=0,8 Low=0,2 Levels=10 , Size=100 . به جای مشکی رنگ 60, 90, 115 را جایگزین کنید.   Self-illumination را بالای 100 قرار دهید.

                 آنچه که تا کنون خلق کردیم یک بافت world-space گوناگون میباشد. دلیل اینکه نمیتوانیم از polygon-mapped bitmapاستفاده کنیم این است که وقتی ذرات، دوربین را تعقیب می کنند همدیگر را قطع می کنند و این موضوع کاملا مشخص می شود، در حالیکه در بافت world-space دو ذره متقاطع مطمئنا اطلاعات رنگی یکسان دارند و تقاطعی مشخص نیست.

                 در نمای بالا یک نور Target Direct ایجاد کنید که تونل ابر را از کنار روشن کند.

                 زاویه دید بالای خود را به زاویه دید از نور Direct01 تغییر دهید (کلیک راست روی view ) . در قسمت Directional Parameters طوری Hotspot/Beam را تنظیم کنید تمامی ذرات از این زاویه دید معلوم شوند.

                 صحنه را از این نما رندر کنید آنرا save کرده و در یک برنامه گرافیکی دلخواه load کنید . ذرات شما احتمالا تخت و عجیب به نظر می آیند، برای اینکه آنها رو به دوربین ایستاده اند و نه منبع نوری.

                 در برنامه گرافیکی خود روی ذرات نقاشی کنید تا با یک gradient شبیه زیر پوشانده شود. تصویر را save کنید. ایده این است که ذرات ابر هر جایی در استوانه دارای یک gradient از بالا تا پایین شوند که در واقع به نوعی ساطع شدن نور از بالای ابر به پایین را تداعی می کند.   من رنگ 170, 220, 240 را برای رنگ روشن تر و 50, 90,110 را برای رنگ تیره تر انتخاب کرده ام ( هم پایه رنگ پس زمینه ).

                 برگردیم به Max ، روی اسلات map در رول اوت Projector Map کلیک کنید و تصویری که ایجاد کرده بودید را در آن load کنید، یادتان باشد گزینه Ambient Only انتخاب شده باشد

                 نکته : هدف از ایجاد این منبع نوری این است که ابر ما را روشن کند نه چیز دیگر، بنابراین اگر هواپیمایی در صحنه دارید به قسمت Include list نور بروید و Particle Event ابر خود را انتخاب کنید که احتمالا بنام PF Source 01-> Event 01 میباشد. بعد شما باید نورهای دیگری برای روشن کردن هواپیمایتان در صحنه ایجاد کنید، در آنها نیز باید Particle Event را در لیست Exclude وارد کنید.

                 حالا نور های صحنه را تست میکنیم. به material ابر بروید و Self-illumination را 0 کنید، همچنین Noise map را در اسلات Diffuse Color خاموش کنید . رندر بگیرید!  نکته : در فریم های اولیه ممکن است ذرات ابری در سمت راست دوربین خود داشته باشید که به خاطر ذرات ساطع شده از سر انتهایی استوانه میباشد، یا آن face ها را delete کنید و یا چند فریم جلوتر روید تا فریم های هیجان انگیزتری ببینید

                 تقریبا انجام شده! تنها چیزی که مانده تلفیق  world-space noise map با gradient نورمان میباشد. 

                 Self-illumination را 50 کنید و دوباره Noise map را در اسلات Diffuse Color روشن کنید. شما انجامش دادید!

                 حالا تا کل انیمیشن را رندر کنید میتوانید یک چایی میل کنید.

 Highlight هایی برای ایجاد جلوه تابش خورشید

احتمالا در واقعیت متوجه نورها و هاله های دور ابر که بر اثر تابش خورشید ایجاد میشوند شده اید که دراین tutorial هنوز حرفی از آن نزدیم ، ولی یک راه ساده و سریع برای شبیه سازی آن وجود دارد. با من همراه باشید.

                     emitter یا همان استوانه را در نمای بالا copy کنید و فقط چند واحد در شمال قبلی قرار  دهید.

                     دکمه ی 6 را فشار دهید تا پنجره ی Particle View باز شود و از Event 01 یک copy بگیرید.

                     در Event 02 ، Position Object را به استوانه دوم (Cylinder02) تغییر دهید. اکنون در نمای بالا شما 2 دسته ذرات همچون شکل باید ببینید. همچنین مراقب تعداد ذره ها که 2 برابر شده اند باشید که خود به معنی زمان رندر طولانی تر می باشد.

                     دکمه M را فشار دهید تا Material Editor باز شود، از Material ابر یک کپی بگیرید و اسم آنرا cloud_highlight بگذارید . Self-illumination را 75 کنید و مقدار Diffuse Map را در 25 کنید، این باعث میشود این ماده روشنتر و درخشانتر از بقیه ابر به نظر بیاید که دقیقا همان چیزیست که می خواهیم .بعدا می توانید این افکت را با کم کردن Self-illumination ماده قبلی تقویت کنید.

                     این ماده جدید ایجاد شده را بروی  02Material Static event در پنجره Particle View بکشید . ( Drag کنید )

                     از صحنه مجددا رندر بگیرید و از تونل ابر خود لذت ببرید .