blender流体シミュレーションで配信用波の画面遷移アニメーションを作ってみた【OBSスティンガーアニメーション】

blender流体シミュレーション blender

概要

OBSなどの動画配信ソフトでは、別の画面に遷移する際にフェード(徐々に変化する)などのアニメーション効果を入れることができます。今回は画面遷移の際にアニメーションを入れて変化する、スティンガーアニメーションをblenderを使って作ってみた感じです。

完成品は以下のものになります。

イラスト調波アニメ:スティンガーアニメ

夏をイメージした波っぽいのですね。これはblenderの流体シミュレーションを使って作ってみました。この作り方の紹介になります。

ソフトウェアバージョン

blender 2.83

作り方

シミュレーションを行う箱の作成

流体シミュレーションをする際に、水のシミュレーションをする箱を最初に用意する必要がありますので用意します。ちなみにこの箱をドメインと呼ぶらしいです。

画面上でshift + A で押すことで立方体を追加します。

こちらをドメインとするので、横を広く奥行きを細い形状に変形します。

Sキーを押すと拡大できます。Sを押した後Xを押すことで横方向の実の拡大、Yを押すことで奥行き方向のみの拡大、Zを押すことで縦方向のみの拡大ができるので、そちらを使って形を調整します。

今回ほしい形はこんな立方

横方向からカメラで撮影するので幅を広く取り、波を動かすだけなので奥行きは細めにしてあります。

位置と大きさが決まりましたら、ドメイン(水を入れる箱にする設定)を行います。

まず先ほど作った立方体をクリックしたら、画面右下のスパナマークのある所をクリックしモディファイア「流体」を追加します。

モディファイアを追加のところをクリックすると一覧の中に、流体というのが出てくるのでそちらをクリック。

次に、先ほどのスパナマークの二つ下に「物理演算プロパティ」がありますのでそちらをクリック。特に触りませんが、流体モディファイアを付けてあるので、上の流体のところが少し変わっているのがわかります。

下の流体のところのタイプとある横の、なしをクリックすると選択肢が出ますので、ドメインをrクリックします。

ドメインの設定項目が出てきますので、ドメインタイプを、「液体」に設定します。

さらに少し下に進めていくとメッシュというところがありますので、 チェックを入れます。

これで一先ず流体シミュレーションで水を入れる箱の設定が終わりました。次に実際この中で動く水の設定をしていきます。

最初の水の設定

ドメインの中に、水を入れます。こちらがアニメーションする水の最初の位置になります。

Shift+Aで出るメニューからメッシュ⇒立方体をクリック。

新しくできたキューブをSからX、SからYなど先ほどのドメインと同じように大きさを調整。この時新しく作った立方体が、ドメインの中に納まるようにします。最後に、Gキーで移動、端っこの方に寄せておきましょう。

大きさと位置の調整ができましたら、水として扱うための設定を行います。

最初に、ドメインの時と同じ、モディファイア流体を設定しますが、物理演算プロパティの方から直接設定できるので、そちらを開き、1:流体のところをクリックします。すると、先ほどのように、流体の設定が下にでます。

今回は、ドメインではなく、フローに設定します。最後に、下にさらに追加された設定から、フロータイプを、液体に設定。これで水が設定されます。 

これで一先ず流体のシミュレーションができます。

画面下の再生ボタンをクリックすると流れていくアニメーションが見えます。

もし動かな時は、画面表示設定が違うかもしれません。Zキーを押すと何か出てきますので、右側のソリッドとかにするとわかると思います。

アニメーションしていますが、今回設定した水の元のオブジェクトが表示されたままで邪魔なので見えないようにします。フローに設定したオブジェクトをクリックして、上のオブジェクト一覧からから、目のマークを消します。これで作成画面では消えますが最終的に映像にするときにはまだ残っているため、オブジェクトのプロパティの中の可視性、レンダーで表示についているチェックを外して表示を消しましょう。

ちょいライトの関係とかで暗いですが、今の段階だとこんな感じのアニメーションになっていると思います。

とりあえず動くところまではいきましたが、今のままだと水の量が足りず画面いっぱいに水で埋めることができませんのでスティンガーアニメーションとしては使えません。次は水の量を増やしてみます。

流入口の設定

最初の水だけでは、明らかに水の量が足りていません。そのため、さらに水の蛇口のようなものを追加で作り、常に水が流れていくように設定します。

ドメイン、フローを設定したときと同じようにShift+Aでキューブを追加します。

Sキーを使って大きさを小さめにして、左の端に寄せるように置きましょう。

先ほどと同じように流体の設定を行います。

フローの挙動を流入口にします。

こちらの設定をしまして再生しようとしますと、設定前と動きが変わっていません。流体のシミュレーションを再度しないといけないようです。

そこで、ドメインのオブジェクトを選択後、分割の解像度というところの数字を少しずらします。すると再度シミュレーションがやり直され追加した流入口からの水が反映されると思います。

これで改めて再生すると水が出てくると思います。

ちなみにこの流入口は、元になっているオブジェクトの大きさによって出る水の量が変わるため、調整は元のオブジェクトの大きさを変更しましょう。ちなみに、オブジェクトの大きさをアニメーションで変更することで時間に応じて水の量を変更することもできます。 

障害物の設定

波の動きを制御するために、障害物を設定します。この段階である程度波の動きが決まるので、波のどのあたりを撮影するかを決めるのもかねて、カメラの位置を決めておきます。

まずShift+Aから立方体を追加します。これが水を遮る壁になりますので下の方に隙間を残して少しだけ上と横からはみ出るように設定します。この壁で仕切った右側のスペースに流れ込む流体を動画にする予定です。

追加した壁に、水を遮るための設定をしていきます。

追加した立方体をクリックした後、これまでと同じ流体の設定をします。流体のタイプをエフェクターとすることで、障害物の設定になります。

この設定をした後で、先ほどと同じようにドメインの解像度をいじるなどして再度シミュレーションすると反映されたアニメーションが再生されるようになります。

なお、この障害物としたエフェクターのオブジェクトも上下に動かすなどのアニメーションさせることで、シミュレーション中の流体の流れにオブジェクトを動かした影響を与えることができます。

画面の下の方にタイムラインウィンドウがあります。ここで時間を指定してキーフレームを打ち込んでいきます。キーフレームとは、その時間のオブジェクトの大きさや、位置などを記録したものです。その時間にオブジェクトがどこにあってどんな大きさになっているかということを記録させておくことで、アニメーションを行います。

具体的には、下の図の青いラインが目的の時間になっており、ドラッグして移動させることができます。下の図では40フレーム目の地点を指しています。この状態で、目的のオブジェクトの大きさや、位置をGやSキーで変えた後、Iキーを押すことで出てくるウィンドウから、位置・回転・拡大縮小など、自分が変化させたい状態を記録することができます。

カメラ位置の設定

カメラを設定します。動画として出力する際、こちらのカメラに写っている範囲が動画となります。キーボードの0を押すとちょうどカメラの範囲がしっかり見えるようになりますのでその状態で写したいものが入り切るように調整します。

排水口の設定

水がたまって終わりのアニメーションならそれでいいですが、画面遷移用のスティンガーアニメーション的には最後に水が引いて切り替わった後の後ろの映像が表示されてほしいです。というわけで、排水に関する設定をし、水が画面いっぱいになった後、水が引いていくようにします。

水を吸い出すのも水を出すのと同じオブジェクトを用意して設定をしていきます。

キューブを作成し、水を出す流入口と同じ設定をやっていき、フロー、液体、流出口と設定していきます。ここで流れて消える流体の量は、オブジェクトの大きさによって決まるようです。

最初は水の流れだす量を小さく、最終的には大きくしないといけません。そこでアニメーションを利用して、最初は小さく、そして水を消したいタイミングで大きくします。

オブジェクト立方体を作成し、横に大きくします。そして、Zのサイズを0にします。SキーからZキーで縦の大きさを小さくしてもいいですが、画面右端のウィンドウに、サイズを指定できるためそこで0にするといいです。

その後下のタイムフレームを0Fに合わせてIキーからキーフレーム、拡大縮小を設定しましょう。

続けて39Fにも同じ設定をします。今回は40Fで小さくしたいですが、0~40で変化させるとじわじわ縮んでしまいます。そこで39にも大きさ0のフレームを入れることで40Fで一気に排出口を大きくすることができるようになります。

40Fでは、サイズ大きくして同じようにIキーから位置・拡大縮小を設定します。

最終調整

水の密度を細かくしつつ動かし、スティンガーアニメーションとして使えるように調整します。

細かくするほど処理に時間がかかるため、私は最初は30で試したあとある程度形になったら150程度で最終調整に入りました。大きさを変えると挙動も変わるため、調整が必要です。

チェックポイントとしては、画面を切り替えるために、一瞬でいいので画面が全部埋まっているかどうか、時間が長すぎないかなどです。改めてここまでの工程での設定を見直します。

特に水の粒を細かくすると少し動きが変わるため画面全体が埋まらなくなるということがあるため、水の量が少なければ流入口を大きくして水の量を増やしてみるなど調整します。

シェーディングの設定

今回は少しカートゥーン調の色付きの水が流れていくような感じの設定しました。というところで次回に続きます。

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