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RealFlow en la creación de fluidos para efectos especiales y CG

Hace algunos años crear simulaciónes de fluidos por computadora era un trabajo posible solo para grandes estudios, con tecnología muy cara y avanzada tanto en software como en hardware. El dia de hoy este tipo de retos está al alcance de cualquier persona.

The Magic of Water, proyecto realizado con RealFlow y Houdini. Motion Theory


La simulación de fluídos siempre ha sido una de las partes más complicadas al trabajar en gráficos o efectos generados por computadora; esto por el hecho de ser uno de los elementos poco predecibles en su comportamiento y con detalles tan complejos como reflejos, refraccion, burbujeo ací como su interacción con otros objetos, pero además por ser un elemento poco "dirigible" o controlable por los directores, creativos o clientes; es decir que al estar animando, el control que tenemos en personajes u objetos es total, y si el cliente o director quiere que tal personaje dé un paso atras o vaya un poco mas rápido es cuestion de mover unos keyframes y todo quedará listo; sin embargo el flujo de trabajo con los liquidos y en general con todo tipo de simulaciones es un poco mas complejo y los cambios requeridos con lujo de detalle no serán tan sencillos como uno desearía.

 

RealFlow en la creación de fluidos para efectos especiales y CG

 

Un poco de historia...

 

No cabe duda que la simulación de fluidos es uno de los campos más fértiles y que pocos han explorado en el terreno de los gráficos animados. Flowline fue de las herramientas pioneras en este campo, creado como un plug-in que funcionaría únicamente para 3DSMax y que se utilizaría con gran exito en la película de Poseidon (2006), pero que sin embargo no pasaría de ser un software (o plugin) propiedad de un estudio y que no fue pensado como producto comercializable a gran escala. Es así que hasta ese momento la mayoría de los estudios utilizaban software y herramientas desarrollados por ellos mismos, principalmente por no existir en el mercado herramientas lo suficientemente poderosas, estables y de calidad que dieran buenos resultados.

 

RealFlow en la creación de fluidos para efectos especiales y CG

 

RealFlow existió desde finales de los 90´s pero se caracterizaba más por ser un software especializado en efectos con partículas. Fue hasta la tercera versión, en 2004 que se popularizó, se volivió más comercial y muchos estudios a nivel mundial dejaron de desarrollar sus propias herramientas para utilizarlo como única opción. Una de las características principales de RealFlow es su estabilidad y capacidad de producir fluidos y partículas para grandes producciones, es decir, no es lo mismo crear un logo en 3d que se vuelva liquido o crear fluidos para un comercial de leche, que hacer simulación para largometrajes con oceanos que interactuen con personas, explosiones, humo, aceite u otros fluidos; la diferencia es que en uno utilizarás 100 o 200,000 partículas, mientras que en otro se requerirán millones de ellas.

 

RealFlow en la creación de fluidos para efectos especiales y CG

 

Este software es una aplicación exclusiva para simulación de líquidos, gases y elementos elásticos a partir de la interconexión de partículas y su uso es de modo aislado o “standalone” a la aplicación principal, ya sea Maya, XSI, 3DMAX, Cinema4D, Lightwave o Houdini; es decir que se crea una escena en alguno de estos programas y después, por medio de un plug–in, se exporta a Realflow, donde se añaden los líquidos y fuerzas que controlan la simulación y luego se exporta de regreso a nuestro programa 3D, donde se le aplicar la iluminación, materiales y se envía después a "render".

 

RealFlow 5.0

 

Hace apenas unos meses se anunció RealFlow 5, una nueva actualización que facilita la simulación de liquidos en grandes escalas o de gran tamaño. Hasta las versiones anteriores era complicado crear simulaciones de gran escala sin que esto implicara inestabilidad y mucho tiempo en el calculo de las partículas. Esto viene a cambiar con "Hybrido", una solución nueva en Realflow basada en partículas por medio de mallas (grid-based solution). El software crea una malla en el espacio donde se formará la simulación y las ecuaciones son resueltas basadas en cada uno de los puntos de la malla. Es así que la parte principal de la simulación se resuelve con esta herramienta y únicamente los detalles como gotas y el salpicar del agua y las crestas de las olas se resolverán por medio de partículas (particle-based).

 

RealFlow en la creación de fluidos para efectos especiales y CG

 

RealWave es otra de las herramientas más notables dentro de RealFlow, siendo esta un simulador de superficies fluidas que permite la creación de oceanos y olas con extremo detalle y realismo, permitiendo, entre otras cosas controlar la velocidad del viento mediante la herramienta Gerstner Wave y obteniendo superficies extensas de agua en combinación con el detalle de la cresta de las olas que produce el viento.

 

 

El motor de simulación basado en partículas ha sido re-escrito para esta versión dando como resultado un mejor rendimiento pero sobre todo un menor tiempo en el proceso de render, en algunos casos hasta 20 veces más rápido.

 

Además de RealFlow hay plug-ins y herramientas incluidos en otros programas (como Maya y 3DMax) que nos pueden sacar de un apuro o resolver problemas de liquidos pero que sin duda no son tan especializados ni cuentan con tanto control como RealFlow.

 

RealFlow en la creación de fluidos para efectos especiales y CG

 

Como lo comentabamos la simulación de fluidos es uno de los campos más fértiles y que pocos han explorado, su estudio no se limita solo al campo de los efectos visuales y puede ser comprendido mediante las ecuaciones de Navier-Stokes, un conjunto de ecuaciones que describen el comportamiento y movimiento de los fluidos (algo divertido para aquellos que pueden comprenderlo).

 

 

 

Por todo esto esperamos muchos avances y logros en un futuro, desde una mayor velocidad en la simulación de las partículas, simulaciones de integración de objetos rígidos y liquidos y sobre todo el incremento en el control de los detalle.

The Magic of Water, proyecto realizado con RealFlow y Houdini. Proyecto por Motion Theory

Making of y simulaciones para la película de Poseidon (2006)

 

Más información:

RealFlow: www.nextlimit.com

Maya y 3DMax: www.autodesk.com