在Blender中制作动画：沸腾的水

在这个Blender初级教程中，我们将学习如何在Blender中制作沸腾的水动画，包括气泡、蒸汽和一个烧红的热板。

第1步：创建容器

我们需要一些东西来容纳沸水，所以先创建一个容器。 这里用玻璃，这样能很好地观察沸水。创建一个圆柱体，删除顶部和底部的面，留下一个开放式的管子，看下图。

将玻璃的底环向内挤压，然后使用网格填充来创建玻璃的底部。

现在选择全部，然后向内挤压和缩放，给玻璃一些厚度。使用Shift+Z来关闭Z轴上的缩放，这样玻璃边缘就会比较平整。

现在，我们需要选择玻璃的底部并把它单独提出来。切换到X射线模式，使用方框选择来取消对侧壁的选择，然后抓住玻璃的底部，并将其在Z轴上移动。

根据需要设置厚度，现在关闭X-Ray模式，添加一个斜面修改器，并稍微调整一下设置，使玻璃的边缘像真的一样有斜面。

最后，添加一个Subdivision Surface修改器，并对其进行平滑处理，以得到我们想要的玻璃的圆形表面。

第2步：创建水

现在需要创建水的表面和气泡的发射器。这里我们继续选择玻璃的底座，因为这个大小对于两个物体来说都是完美的尺寸，能完美填满玻璃，所以复制一下并分离这个底座。我命名为Emitter(发射器)。

复制那个发射器的形状，并把它拖上去，并称该层为表面(Surface)。

确保别勾选发射器和表面对象上的斜面修改器，以及发射器上的细分表面修改器。现在给Surface对象添加一个Displace修改器。在这个Displace修改器中，创建一个新的Voronoi类型的纹理，这将形成沸水的基础。

通过调整这个Voronoi纹理的特征权重、大小、强度和细分，得到我要的效果。下面是我们的水面现在的样子。

现在可以开始做沸水的纹理动画了。我们可以通过切换Displace修改器来使用另一个对象的坐标来做到这一点。然后我创建一个命名为Empty的普通轴对象，并选择该对象作为位移修改器的坐标。

这样可以让我们使用Empty对象的位置来制作Voronoi噪点图案的动画，因为移动Empty对象也会改变Displace修改器。

为了让Empty对象连续移动，使沸腾的动画连续发生，我们可以将Empty对象的Z轴设置为 "#frame*.05"。这里的 "#"符号是创建驱动器的快捷方式，这里的"frame"是Blender中的一个特殊变量，指的是帧数，它会随着动画所处的帧数增加而不断地增加。而这个".05"会减慢动画的速度，以达到我们所要的效果。

现在我们可以看到沸腾的水在运动，我要再次调整一些大小和强度值，以接近想要的效果，也会稍微加快动画的速度。你可以看到，水峰现在有一个更圆的外观，对我来说，这看起来更真。

第3步：制造气泡 

现在水的形状不错，可以创建气泡了。先创建一个UV球体网格，调整它的大小，使其更像一个卵形，并对其进行平滑着色。

接下来，让我们选择发射器，使用粒子选项卡中的 "+"符号来创建一个新的ParticleSystem，将 "Render As"设置为对象，并选择Sphere作为实例对象。这将使我们能够把气泡渲染成看起来像我们创建的球体的粒子。我们还可以改变粒子系统的比例和比例随机性，这样气泡就不会看起来都一样了。

我们也可以把发射器缩小一点，然后应用这个比例，这样气泡就不会在玻璃内形成。

现在有一个问题：如果我们点击播放，我们会看到气泡向错误的方向运动。

你可能很想通过颠倒场景属性(Scene Properties)中的重力值来解决这个问题，但是这也会影响到场景中其他受正常物理学影响的东西。不过，我们可以通过将粒子系统中的重力值从1改为-1来解决这个问题。

现在如果我们点击 "播放"，我们应该能看到气泡向正确的方向移动。

然而，它看起来却像气泡在上升之前先浸入到了发射器下方，这个问题我们可以通过将粒子的初始速度归零来解决。

为了给气泡动画引入一些自然的随机性，我们改变Rotation的设置。我会增加Randomize、Phase和Randomize Phase的值，并打开 "动态 "选项来实现这一目标。

现在气泡看起来就好多了，但是有个问题需要解决，就是气泡一直在不停地上升。

为了解决这个问题，让我们切换到表面(Surface)对象，在Physics 标签中，打开Collision 并启用 "Kill Particles"选项。现在，当气泡与水面碰撞时，粒子将被消除。

为了确保没有超越水面的粒子，我们还要让这个Collision修改器是修改器链中的第一个，这样可以让计算基于平坦未修改的表面进行。

现在气泡完成了，我们可以关闭球体(sphere)了。我喜欢使用的一个技巧是创建一个关闭的集合(collection)，然后我就可以把我想关闭的东西放在这个集合里。

我们同样可以进入Emitter对象，在Render设置下，关闭Show Emitter选项。

最后，现在气泡看起来很理想，那么把它们缓存起来锁定他们，这样不是每次都会被动态地重新生成，我们也能跳跃动画时间轴。在缓存设置下选择 "Bake All Dynamics"。

现在所有的东西都被缓存了，我们可以把Surface的Displace修改器上的Midlevel值设置为与气泡相交，这可以给我们带来最真实的气泡效果。

第4步：创建地平面

让我们为我们的杯子创建一个平面，让它立在上面。要做到这一点，先创建一个网格平面，并将其缩放，使其足够大以适应杯子。

第5步：添加和构筑摄像机

使用Shift+A创建一个摄像头，并在视图设置中启用 "锁定摄像头查看"(Lock camera to view)的设置。

根据需要对杯子进行取景,设置焦距和变焦，然后打开 遮挡(Passepartout)，使相机框架外的一切都被遮挡住。完成以后，关闭 "锁定摄像头查看"(Lock camera to view)。

第6步：对水进行纹理处理

现在准备对水的材质进行处理，切换到Cycles渲染引擎，将设备切换到GPU计算，然后，关闭 场景世界(Scene World)。

进入分割视图后，让我们为Surface对象添加一个新的材质。调整透射率、透射粗糙度、粗糙度和镜面值以接近水。一般来说，我喜欢设置在小于1或者小于0的范围，因为看起来更真实。

让我们把包含气泡的集合重新打开，把刚刚创建的水的材料也放在气泡上，然后我们就可以把这个集合关闭了。

第7步：给玻璃做纹理

首先，让我们把水的纹理也添加到玻璃上。对它进行一些修改，可以得到一个良好的玻璃基线。

使用下图所示的按钮创建一个水材料的单用户副本，使玻璃成为一个独立的材料。

改变玻璃材料的IOR(折射率)，使之与玻璃的外观相匹配，我这里设置为0.895。

第8步：创建蒸汽

首先创建一个新的网状圆柱体对象，并调整其大小和位置，使其刚刚对上玻璃内部，并刚刚和水的表面相交。

接下来，创建一个空的体积对象。添加一个网格(Mesh)到体积(Volume)修改器，并选择我们创建的新圆柱体作为对象。

隐藏我们已经做好的圆柱体，现在你应该看到一个空的体积物从玻璃中升起。选择该体积并为其添加一个新的材料，这会自动创建一个Principled Volume节点，并将其送入材料输出节点的Volume中。如果Principled Volume不小心被送入Surface，请将其改成送入Volume。

我们现在将添加和连接以下一系列的节点（括号里有这些节点的相应属性）。

A: Texture Coordinate (Generated) > Mapping (Vector)

B: Mapping (Vector) > Noise Texture (Vector)

C: Noise Texture (Fac) > ColorRamp (Fac)

D. Color Ramp (Color) > Principled Volume (Density)

如果我们切换回渲染视图，在ColorRamp节点上稍微调整一下颜色，应该能看到一些近似于蒸汽的噪点。

如果把Texture Coordinate节点改为Object 属性，并选择带有蒸汽的Empty体积，那么蒸汽实际上将能够在整个动画中上升。

我们可以进一步调整Noise Texture节点的比例和ColorRamp节点的颜色，使蒸汽看起来更加真实。

请注意，在添加灯光之前，蒸汽看起来不会很真，下一步就来做这个。

第9步：设置灯光和环境

添加一个太阳灯，把它旋转到一边，并调高强度。

可以通过复制第一盏灯，将灯旋转到另一个方向，并调低强度，来增加第二盏灯。

调高World Opacity，这样如果背景在渲染的被相机的任何角度抓住，它将是可见的。

接下来，我调暗玻璃所处的平面，以增加一点对比度。

现在有了一个更好的视角，在灯光和环境的作用下，我在Noise Texture节点中添加一些Distortion，使蒸汽有一点扭曲波浪的效果，这样感觉比较合适。

同样地，我将对玻璃材料的Roughness和Transmission Roughness进行一些调整。

第10步 创建热板

现在有了沸腾的水的动画，让我们来创建导致所有沸腾的热板。先创建一个网状圆柱体，适当地调整它的大小，添加一个新的材料，将金属属性全部调高，并将基础颜色全部调低。

现在我将创建另一个圆柱体来代表热板的红热线圈。对于这个圆柱体，创建另一个新的材料，将材料表面类型改为Emission，颜色改为红橙色，并调高强度。

我注意到我仍然可以在镜头中看到我的发射器，所以我可以进入发射器的对象属性，在Instancing选项下关闭Viewport。

最后，在渲染属性下，确保打开运动模糊来形成动画。

就这样，我们已经把沸水变成了动画！这是最后的静帧画面。

本文《在Blender中制作动画：沸腾的水》内容由Renderbus瑞云渲染农场整理发布，如需转载，请注明出处及链接：https://www.renderbus.com/share/post-id-1365/

---

相关阅读推荐：

用Blender制作一个陶瓷质感的3D角色

在 Blender 中制作城市立体模型——“圣托里尼夜景”

用 Blender 制作写实风格的作品《没有服务》