Árvores de partículas

Neste tutorial, você aprenderá como usar partículas que se comportam como “quadros de aviso”: cada partícula exibe uma imagem de árvore de bitmap que pode ser renderizada rapidamente, enquanto uma partícula duplicada projeta a sombra da árvore.

Árvores modeladas usando técnicas convencionais de 3D podem produzir resultados autênticos, mas uma única árvore normalmente pode incluir 20.000 faces poligonais ou mais. Se for necessário duplicar a árvore muitas vezes para criar uma floresta, por exemplo, é possível deparar-se com uma renderização que envolva milhões de polígonos.

No entanto, existe uma forma de preencher a cena com muitas árvores reais sem sacrificar a velocidade de renderização. É possível fazer isso utilizando um sistema de partículas para gerar um número de partículas na forma de planos bidimensionais ou “quadros de aviso”. Um mapa de uma árvore é projetado em cada quadro de aviso.

Este método de partículas permite o mapeamento de diferentes tamanhos e formas de árvores e é bastante econômico para a renderização. Mas também traz à tona diversas questões importantes.

Como a imagem da árvore é bidimensional, ela pode ser vista corretamente somente quando estiver voltada diretamente para a câmera. Se for vista de um determinado ângulo, pode perder o realismo.

Esquerda: Árvore de partículas de frente para a câmera

Direita: Árvore de partículas no ângulo oblíquo da câmera

Por este motivo, o plano no qual a imagem é mapeada deve ser continuamente reorientado em direção à câmera, conforme ela se movimentar em torno da cena.

A árvore de partículas volta-se continuamente para a câmera

Outra consideração é como as árvores de partícula bidimensional projetam sombras. Se a fonte de luz (normalmente o sol) não se voltar diretamente para o plano do quadro de aviso, a árvore irá projetar uma sombra oblíqua não realista, como mostrada na seguinte ilustração.

A fonte de luz faz com que a árvore de partícula projete uma sombra em um ângulo oblíquo

Portanto, um segundo conjunto de planos de árvore de partícula deve ser gerado. O primeiro conjunto deve mostrar a árvore sem nenhuma sombra, enquanto o segundo conjunto deve mostrar uma sombra e nenhuma árvore.

Esquerda: Segunda árvore de partícula orientada para a fonte de luz com sombra visível

Direita: Segunda árvore de partícula oculta com somente a sombra visível

Os planos de árvore visíveis são orientados para se voltarem continuamente para câmera, enquanto os planos de árvore somente de sombra voltam-se continuamente para a fonte de luz. É possível definir a orientação da árvore e da sombra nas configurações do parâmetro do sistema de partículas.

Também deve ser introduzido um grau de irradiação para as árvores com base em partículas geradas. Caso contrário, se a fonte de luz ficar atrás do objeto na vista da câmera, como mostrado na seguinte ilustração, o objeto poderá aparecer mais escuro do que deveria.

Esquerda: Vista da câmera da árvore de partículas de retroiluminação sem nenhuma irradiação

Direita: Vista da câmera da árvore de partículas iluminada diretamente pela fonte de luz

Neste tutorial, você aprenderá a:

Nível de capacitação: intermediário

Tempo para ser completado: 1 hora e meia

Preparação para este tutorial