Cosa è un sistema di particelle negli Effetti Speciali

By on 6-21-2010 in Risposte

Cosa è un sistema di particelle negli Effetti Speciali

I sistemi di particelle simulano fenomeni naturali

Un'esplosione di roccia con i sistemi di particelle.


A cosa serve un sistema di particelle

I sistemi di particelle sono un metodo usato per la simulazione di fenomeni naturali, come il fumo, il fuoco e i liquidi.

Adoperando centinaia o migliaia di piccoli punti, mossi da regole fisiche, è possibile dare l’illusione di una forma naturale e caotica. Ed è così che venne realizzato il primo fuoco digitale, per il film “Star Trek II: L’Ira di Kahn”. Ben presto però fu necessario creare effetti più realistici, e i singoli puntini adoperati per i sistemi di particelle risultarono inadeguati.

Per ottenere risultati realistici era necessario aumentare a dismisura il numero di punti, e questo portò alla creazione di un sistema ibrido, dove parte dell’effetto -la dinamica- viene calcolata da un sistema di particelle tutto sommato ridotto. La seconda parte dell’effetto, il rendering, viene eseguita separatamente, usando le posizioni delle particelle per creare con tecniche volumetriche una forma più complessa.

Questo è il metodo usato oggi dalla maggioranza dei software.

Ci sono particelle e particelle

I sistemi di particelle presenti nei software di compositing, ad esempio, sono molto poveri e semplici rispetto a quelli impiegati nei software 3D. Il risultato è di solito stilizzato e poco credibile. Questo deriva dal fatto che i software di compositing usano sistemi semplici per calcolare i movimenti, e c’è relativamente poco controllo su come far agire le singole particelle.

Nel 3D le cose cambiano, e disponiamo di molte più possibilità per far interagire le particelle con forme solide (pensa ai frammenti di un’esplosione che urtano contro un palazzo) o anche tra loro (pensa a due liquidi che si fondono). Naturalmente questo li rende anche molto più complessi da usare e da controllare.

Nel 3D, inoltre, le particelle possono essere usate per pilotare oggetti. In questo caso si parla di simulazioni di folla o di sciami. Associando ad esempio un personaggio a ciascuna particella è possibile popolare rapidamente una città o la valle dove si svolge la grande battaglia con migliaia di figure che seguono ciascuna il proprio percorso.

Alcune simulazioni non usano le particelle

I sistemi di particelle sono ancora oggi il metodo più comune per la simulazione di effetti naturali, ma per alcuni effetti si sono affermate altre tecnologie. Tra queste, la simulazione diretta dei fluidi, attraverso griglie (voxels) è una delle più efficaci. Anche se con un costo di calcolo molto maggiore, questo genere di simulazione produce risultati molto più realistici.

Ancora, spesso si preferisce usare sistemi di particelle che siano solo parzialmente controllati dalle leggi della fisica. Attraverso sistemi di nodi, o espressioni, chi prepara l’effetto controlla le particelle in modo da dar loro una coreografia che non sia del tutto casuale, ma lo sembri. Ad esempio le Thinking Particles per 3DS Max adoperano questo approccio, e così pure il software di riferimento per gli effetti particellari: Houdini.

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