¿Cómo crear líquidos en Blender?

Hemos visto cómo crear agua, un océano y las olas en torno a un objeto que lo surca, pero todos consistían en una malla estática donde, como mucho, se movían los vértices en un lado. La misma herramienta de Fluido en Dinámica que permite controlar el humo y el fuego sirve para crear líquidos. Aunque algunos puntos son comunes, también tiene sus diferencias. 

Crear el fluido

Primero necesitamos una malla de donde saldrá el líquido. Habitualmente se elige una esfera geodésica, pero tienes libertad para usar lo que quieras. Como ocurría con el humo y el fuego, había dos caminos para llegar al mismo punto: el camino instantáneo y el menos rápido.  

La forma más rápida es, seleccionando la malla y abriendo el menú superior de Objeto, elegimos Líquido rápido dentro de Efectos rápidos. Se habrá añadido un objeto llamado Líquido_dominio que, de momento, es invisible en el Modo objeto (⭾) salvo por un pequeño cubo en una de sus esquinas y una superficie que envuelve la malla anterior. En Propiedades de dinámicas veremos que está aplicado Fluido de tipo Dominio. Pero, ¿qué es eso?

La tres tipos de dinámicas Fluido:

• Dominio: el elemento fundamental, pues es una malla que delimita el espacio en el que opera la simulación y el resto depende de él. La simulación no saldrá de este espacio y ningún otro tipo de fluido funcionará fuera.
• Flujo: el otro elemento fundamental, pero dependiente de dominio. Es el origen o el destino del fluido. Según su comportamiento, hay tres tipos:
• Geometría: genera una sola copia líquida de la malla. Ideal para cantidades fijas de líquido.
• Adicionar flujo: proporciona una corriente de líquido. Realmente, es Geometría repitiéndose y sumándose de manera continua en el tiempo.
• Sustraer flujo: absorbe el líquido, actuando como un desagüe. Es una inversión del anterior.
• Efector: se puede realizar la simulación sin él. Se aplica sobre elementos con los que interactuará el fluido, como recipientes, barreras o canales.
• Colisión: para muros y recipientes.
• Guía: para elementos en movimiento. Transfiere su velocidad al fluido.

Sabiendo esto, podemos tomar la segunda ruta. Creamos dos mallas: un cubo que actuará de dominio y otra que actuará de flujo, que tendrá menor tamaño y se colocará en su interior. Ajustamos los tamaños a nuestras necesidades. Entonces, seleccionando cada malla, en Propiedades de dinámicas pulsamos en Fluido, eligiendo Dominio para el cubo y Flujo para la malla en su interior. En ambos, en Tipo de dominio/flujo, cambiamos Gas/Humo por Líquido.

Geometría

Hayamos usado el método rápido o no, habremos llegado al mismo punto. Si pulsamos Reproducir animación (▶) en la Línea del tiempo, de la malla con Flujo caerá una figura idéntica que, al llegar a los límites del dominio, se deshará como un líquido.

Adicionar flujo.

Si queremos una sola gota o emitir tan solo una forma líquida de la malla, este puede ser un punto de inicio, pero si se quiere una corriente continua, se deberá cambiar Geometría por Adicionar flujo en la malla con Flujo. 

Sustraer flujo (en el cilindro).

Una malla con Sustraer flujo depende de otra que lo produzca, sea con Geometría o Adicionar flujo, porque necesita un fluido para actuar. Los tamaños de las mallas son un factor, aunque no el único, que determina la cantidad de líquido. De igual manera, el tamaño de la malla con Sustraer flujo respecto a las generadoras revelará si da abasto o no con la cantidad de líquido.

Guarda con regularidad

Las simulaciones de fluidos pueden cerrar Blender sin previo aviso. 

Opciones de flujo

Como dije con el humo, si te valen estas opciones por defecto, estupendo, esta dinámica ha acabado para ti. No obstante, es preferible personalizarla para aumentar sus posibilidades.

• Usar flujo: ausente en Geometría. Nos permitirá abrir o cerrar el "grifo" o el "desagüe", respectivamente. El punto a su derecha nos sirve para añadir fotogramas en la Línea del tiempo. Abrimos (☑) y marcamos en un fotograma. La línea del tiempo marcará un rombo amarillo. Si lo pulsamos y duplicamos (mayús+D), podremos arrastrarlo hasta el fotograma donde queremos que siga funcionando. Tras este último fotograma, desmarcamos y volvemos a pulsar el punto para añadir otro rombo. Hacemos lo mismo para indicar hasta cuando estará sin actuar dicho Flujo.
• Subintervalos de muestreo: permite añadir muestras entre cada fotograma para que la simulación se vea más fluida, nunca mejor dicho. Es especialmente útil cuando el Flujo está en movimiento, pero aumentará las exigencias en el rendimiento.
• Origen:
• Origen del flujo:
• Malla: probablemente sea la única opción que veas. Genera fluido a partir de la geometría, es decir, de la propia figura.
• Sistema de partículas: la malla debe tener un sistema de partículas. Se generará fluido a partir de estas. Por ejemplo, serviría para crear fuegos artificiales o burbujas efervescentes que produjeran líquido.
• Es plano: si lo marcamos, el líquido tan solo se generará o eliminará desde la superficie, no en todo el volumen.
• Emisión en la superficie: determina la distancia sobre la superficie a la que se generará o eliminará el fluido.
• Velocidad inicial: desmarcada por defecto. Ausente en Sustraer flujo.
• Origen: indica cuánta velocidad de la malla se transfiere al líquido. Si la malla está quieta, cambiarlo no hace nada.
• Normal: aumenta la velocidad del flujo perpendicular a la superficie. En Adicionar flujo, es como si abrieramos más el grifo, pero el líquido saldrá disparado en todas las direcciones a donde miren las caras, salvo que algo los dirija hacia un punto. 
• Inicial X, Y y Z: nos permite enfocar el flujo de líquido en dichos ejes. 

Opciones de dominio

Un ejemplo de líquido de baja resolución.

Puedes pasar sin modificar las opciones en Flujo, pero no sin tocar las de Dominio. Hay varias opciones que ya están marcadas, como Malla y Líquido. Esta parte es extensa y muchas opciones no ofrecen unos cambios evidentes. Por eso, si es la primera vez que manejas fluidos, quédate con Resolución (Celdas) y Caché. Dado que Malla y Líquido ya están marcados, Partículas y Difusión pueden ser tu segunda opción.

• Resolución (Celdas): 32 por defecto. Procura usar cifras modestas mientras estés haciendo cambios. Determina la calidad de la simulación, pues determina el tamaño de las celdas de líquido (indicado en la esquina del Dominio). Una cifra pequeña proporciona celdas grandes, pero la simulación será tosca y voluminosa, aunque se calcule rápido. Una cifra grande (más de 100), tendrá el efecto contrario, proporcionando una simulación más realista, aunque en menor cantidad. Funciona de forma similar al humo y el fuego, pero tiene sus particularidades: puedes elegir cifras pequeñas, pero mayores que 0, que no produzcan simulación (p.ej. si esos cubos de líquido son mayores que la malla de Flujo). Si quieres introducir un líquido en un canal o tubo de botella, las resoluciones pequeñas pueden ignorarlo. Las celdas se ajustan proporcionalmente al tamaño del Dominio, por lo que cambiar el tamaño de este último te obligará a reajustar la resolución.
• Escala de tiempo: aumenta la velocidad de la simulación, sea porque no quieras esperar o prefieras una cámara lenta.
• Intervalos de tiempo adaptativos:
• Valor CFL: en esencia, valores bajos aumentan la velocidad y los altos la reducen.
• Subintervalos: es similar a los subintervalos de muestreo pero, en lugar de tomar muestras entre cada fotograma, realiza cálculos adicionales. Por lo tanto, aumentarlo incrementa los detalles y evita errores (p.ej. que el líquido traspase una malla con Colisión). En máximo y mínimo permite controlarlo mediante un rango.
• Máximo.
• Mínimo.
• Usar gravedad de la escena X, Y y Z: desmarcado porque de manera predeterminada usa la gravedad en Propiedades de la escena. Si la desmarcamos allí, entonces estará disponible. Es como Inicial en Flujo, pero donde la gravedad atraerá o repelerá a todas las simulaciones del dominio. Al poderse animar, puedes tener varios dominios con gravedades distintas que vayan cambiando.
• Borrar dentro de obstáculos: elimina el líquido que se introduzca en el interior de un obstáculo dentro del dominio.
• Colisión con límites: están todas marcadas por defecto. Si se desmarca, el líquido desaparecerá al "traspasar" la barrera. Al activar la colisión, cuando llega a los límites, rebota y se extiende. Como a diferencia del humo y el fuego, no hay un dominio adaptable, es importante tener un Dominio del tamaño adecuado. ¡Ojo! Ajusta el tamaño de este antes de empezar todas las simulaciones o, al menos, hazlo en el Modo edición (⭾), no el Modo objeto (⭾).
• Líquido: marcado por defecto. Tienen su utilidad, pero, en términos generales, otras opciones tienen más peso.
• Método de simulación: distintos sistemas de cálculo.
• FLIP (FLuid-Implicit-Particle): tiene más ruido y es más inestable, pero es mejor para fluidos agitados, con salpicaduras.
• Tasa FLIP: exclusiva de FLIP. A mayores cifras, más salpicaduras.
• APIC (Affine Particle-In-Cell): mejor para fluidos más viscosos, remolinos o el océano. 
• Máximo del sistema: el número máximo de partículas permitidas en la simulación.
• Radio de partículas: en la práctica, una manera de controlar el volumen de líquido.
• Muestreo: toma muestras a más o menos partículas.
• Aleatoriedad: añade comportamiento caótico.
• Número de partículas: el número de partículas en cada celda. Las celdas son el cubo que elegimos en Resolución. Podemos verlas en la Vista de Estructura.
• Máximo.
• Mínimo.
• Ancho de banda angosta: nos permite ahorrar poder de computación. En lugar de calcular la posición de todas las partículas, que van acumulándose, se opera tan solo con la franja en la superficie y los bordes. Por lo tanto, una banda angosta más grande requerirá más cálculos y viceversa.
• Obstáculos fraccionarios: puede ocurrir que, en las colisiones, el fluido se desplace de manera escalonada. Esta casilla y sus opciones pretenden corregirlo.
• Obstáculo
• Distancia
• Umbral 
• Difusión: para alterar la interacciones del líquido con el medio, principalmente su viscosidad.
• Preajustes de fluido: oculto en el icono de "hamburguesa" (𝄘) están los valores de la miel, el aceite y el agua. 
• Base y Exponencial: se relaciona con exponencial para controlar la viscosidad, pues actúan en la fórmula Base*10^-Exponencial. Líquidos espesos necesitan una base alta y un exponencial bajo, mientras los más diluidos tienen los valores opuestos.
• Tamaño del mundo real: opción desaparecida donde indicabas el tamaño del Dominio.
• Tensión superficial: controla la deformación. Un valor alto proporcionaría un líquido espeso, al que le costaría extenderse, deformarse y deslizarse. A pesar de todo, no crea un sólido como la gelatina.
• Método de alta viscosidad: otro factor que asiste en la simulación de fluidos viscosos.
• Partículas: como con el océano, hay elementos
• Rocío: las salpicaduras sobre el líquido.
• Espuma: situada sobre la superficie.
• Burbujas: bajo el líquido.
• Combinación exportada: permite generar un sistema con varias de estas partículas simultáneamente. Se pueden marcar los tres con este desactivado.
• Factor de aumento: aumenta la resolución de las partículas.
• Crestas ola: el rango de donde se crearán las partículas.
• Potencial Máximo y mínimo.
• Aire encapsulado: el rango del número de partículas. Valores bajos permiten aumentarlo y los altos reducirlo.
• Potencial Máximo y mínimo
• Energía cinética: indica lo rápido que tiene que moverse el fluido para generar una partícula, por lo que es otro factor que podemos usar para controlar el número de partículas.
• Potencial Máximo y mínimo 
• Radio de potencial: el volumen en torno a cada celda que se utiliza para los cálculos. Los valores altos mejoran el movimiento del fluido, pero probablemente solo se note en casos concretos.
• Radio de actualización partículas: actúa en consonancia con el anterior para facilitar el flujo, evitando el movimiento caótico innecesario.
• Partículas: el número de partículas en cada celda.
• Cresta ola
• Aire encapsulado 
• Vida partículas: controla el rango de fotogramas que suelen durar las partículas.
• Máximo
• Mínimo 
• Burbujas - Flotabilidad: la velocidad de ascenso de las burbujas.
• Burbujas - Arrastre: la fuerza que ejerce el fluido sobre las burbujas.
• Partícula en límites: es similar a Colisión con límites, pero para las partículas. 
• Malla: concierne a la malla del líquido simulado.
• Factor de aumento: resolución de la malla que actúa en conjunto con Resolución (Celdas).
• Radio de partículas: importante si se cambia el tamaño del Dominio.
• Usar vectores de velocidad: usados para el desenfoque de movimiento en el procesamiento. 
• Generador de malla:
• Final: luce mejor.
• Previsualización: se genera más rápido. 
• Suavizado: si se usa, con valores pequeños.
• Positiva: suavizan la malla líquida
• Negativa: ofrecen el resultado opuesto.
• Concavidad: allana irregularidades.
• Superior: debe tener un valor mayor a Minúsculas.
• Minúsculas.
• Guías: sirve para transferir los vectores de velocidad de un efector Guía o Dominio ajeno al líquido.
• Colecciones: permite que solo unos objetos concretos actúen como flujo o efector en el dominio. Las colecciones son los grupos de las Colecciones de escena en el Listado.
• Caché: imprescindible. Guarda los cálculos para no tener que repetirlos en cada vez que lo hace la simulación.
• Fotograma Inicio y Fin: indica el primer y último fotograma de la simulación que vas a guardar. Si es todo, procura que indiquen las mismas cifras que la Línea del tiempo. 
• Tipo: cambiarlo permitirá que aparezca el botón Capturar todo/Liberar todo para guardarlo. Cuando hagamos simulaciones, es fundamental capturarlo repetidamente para ver el resultado y liberarlo cuando queramos cambiar algo.
• Reproducción: el mostrado por defecto. Te permite ver la simulación, pero recalcula la simulación. Si le exiges mucho, como al aumentar la Resolución (celdas), le costará producirla.
• Modular: guarda los cálculos por separado. Verás que en varios de los apartados aparecerá el botón Capturar. En ese caso, Capturar datos aparecerá en el primer apartado de opciones.
• Todo: guarda juntos el líquido, las partículas y todo lo que tenga por delante. 
• Es reanudable: puedes pausar el guardado y continuarlo luego. 
• Campos de fuerza - Influencias: indica cuánto le afecta cada fuerza. La más evidente, al no añadir otra como el viento, es la Gravedad. Una gravedad nula (0) extiende el líquido en todas direcciones y si es negativo, sube.

El mismo fotograma 55 pero con 10 veces más resolución.

Hay unas pocas opciones más, pero probablemente no uses todas las presentes.

Material

Este líquido azul, amarillo y rosa es solo una prueba. Se puede hacer más y mejor.

Si has usado el Efecto rápido, seguramente ya cuentes con un Material_líquido, que consiste en un BSDF Vidrio en Superficie y Absorción volumétrica en Volumen. Este último da color en las zonas donde hay más material y su Densidad indica su intensidad, que normalmente hay que rebajar. Si quieres que tenga transparencia, usa Mezclar sombreadores (Sombreadores>Mezclar sombreadores) en Superficie con BSDF Transparente. Lo básico ya se cubrió con los primeros nodos del agua, que sirve para otras sustancias cambiándole el color, el índice de refracción (IR) y la transparencia. Este material se aplica en el Dominio.

No está restringido a estos nodos. Aparte puedes usar tu imaginación para diseñar las afrentas contra la creación que se te ocurran.  

Recipientes y canales (Colisión)

Vaso de vidrio en Eevee. En Material>Opciones, selecciona Método de procesamiento>Fundido y Grosor>Losa para que se ve así.

He creado un vaso al que, en Propiedades de dinámica, he añadido el Fluido de tipo Efector de tipo Colisión. Como funciona igual con líquidos y gases, en este caso no hay que elegir. El Efector es ese tipo de elemento que es tan simple que no debería dar quebraderos de cabeza, pero lo hace. Si vas a hacer un recipiente, por si acaso, en el Modo edición (⭾), selecciona todo (A) y recalcula las normales hacia afuera (Mayús+N). Si el líquido está dentro de un recipiente cerrado, o bien seleccionamos todo o las caras internas y recalculamos las normales hacia dentro (Máyus+Ctrl+N). Ambas opciones están disponibles desde Alt+N. Dos problemas comunes:

• En algunos recipientes, como un tubo o una botella, puede producirse un tubo de botella.
• Aumenta Resolución (celdas) del flujo si no es lo suficientemente alta.
• Reducir Grosor de superficie sea demasiado alto.
• El flujo entra pero se sale por las paredes del recipiente, sea porque las ignora o lo contiene parcialmente.
• Incrementar Grosor de superficie, pues el valor predeterminado 0 tiende a ser el problema.
• Crea una copia invisible (👁) y que no se procese (📷) del recipiente, ligeramente más grande pero con la misma altura y posición para que coincida el fondo y el borde. Si el recipiente se mueve, asigna el original como superior (Ctrl+P), eligiendo primero la copia invisible y luego el original.

Usar efector funciona como Usar flujo. Subintervalos de muestreo es lo ya explicado. Es plano se marca si, efectivamente, es un plano, pues se incorporó porque los planos no funcionaban correctamente. Grosor de superficie indica la separación entre el fluido y la superficie. Si se aumenta demasiado, será como un campo de fuerza protector contra el líquido.

¡El dominio oculta la simulación!

Si todo está bien, se verá al pulsar Capturar todo en Caché del Dominio. Si no, vuelve atrás (Ctrl+Z, puedes darle varias veces) hasta donde esté bien y prueba uno o varios de los siguientes puntos:

• Si vas a cambiar las dimensiones del Dominio o el Flujo, hazlo en el Modo edición (⭾).
• Aumenta Resolución (Celdas) en Dominio.
• Ajusta los fotogramas de Inicio y Fin para que incluyan los fotogramas que estás viendo o sitúate en dichos fotogramas. 

Luego, Captura todo. 

Puede haber más motivos y soluciones. Iré añadiéndolos conforme vaya descubriéndolos. 

Al Capturar todo, podremos ver la simulación. Si funciona, el recipiente contendrá el líquido. Cierra el "grifo" en Usar flujo para que no rebose. 

Guías

Mientras Colisión sirve para simular el contacto con superficies sólidas, se muevan o no, las guías sirven para influenciar los vectores de velocidad del fluido, es decir, tanto su rapidez como su dirección y sentido. Por lo tanto, la Guía tiene que estar moviéndose con cualquier método. Aunque no tiene magnetismo, funciona como un imán. Para las Guías, aparte del Dominio y Fluido, se necesita el efector Guía y el apartado Guía que vimos en el Dominio.

En el efector Guía: 

• Factor de velocidad: indica cuánta velocidad de la guía se transfiere al fluido.
• Modo de guía:
• Maximizar: la velocidad de la guía tendrá efecto si es mayor que la del fluido.
• Minimizar: la velocidad de la guía tendrá efecto si es menor que la del fluido.
• Redefinir: siempre usa la velocidad de la guía, independientemente de la velocidad del fluido.
• Promediar: usa la velocidad presente del fluido y hace la media con la velocidad de la guía.

En Guía del Dominio:

• Influencia: controla la fuerza de la guía, afectando independientemente de la velocidad. Valores bajos harán que siga más a la guía, mientras los altos hará que la siga con retraso.
• Tamaño: el tamaño de la guía. Los valores altos provocan vórtices mayores.
• Factor de velocidad: controla la influencia de la velocidad de todas las guías sobre el fluido.
• Origen de velocidad:  
• Efector.
• Dominio: puedes usar el dominio de otro líquido o gas como fuente de velocidad. Dicho Dominio no debe estar en una posición diferente, sino que debe contener al Dominio que se va a ver afectado.

Por lo tanto, los pasos son los siguientes:

1. Crea un cubo grande donde sucederá la simulación y una malla más pequeña en el interior. Selecciona al cubo grande.
1. El Propiedades de dinámicas, pulsa en Fluido.
2. En Tipo, elige Dominio.
3. En Tipo de dominio, Líquido.
4. Abajo, marca el apartado Guías.
1. Despliégalo y, en Origen de velocidad, tienes dos opciones:
2. Efector: si vas a usar una malla.
3. Dominio: si vas a usar otro Dominio distinto, de otro líquido o un gas (humo, fuego, fuego+humo). 
2. Antes de añadir al que será la Guía, selecciona la malla pequeña en el interior.
1. El Propiedades de dinámicas, pulsa en Fluido. 
2. En Tipo, elige Flujo.
3. En Tipo de flujo, Líquido. 
4. El Comportamiento (Geometría, Adicionar flujo, Sustraer flujo) será el que necesites. 

Efector guía 

Ahora que tenemos un dominio y el flujo, que generará el líquido, añadiremos la Guía. Si vas a usar un efector, sigue los siguientes pasos:

1. Crea una malla. No la animes todavía. Es más, ni lo muevas.
2. Seleccionala y en Propiedades de dinámicas, selecciona Fluido. No se te ocurra animarla.
3. En Tipo, elige Efector. Que no vea ningún fotograma marcado.
4. En Tipo de efector, Guía. Más te vale que este efector no se esté moviendo todavía.
5. Ahora sí puedes moverlo y marcar los fotogramas (I). Procura que pase a través del líquido.

¡El líquido no hace ni caso al efector guía!

Si has seguido los pasos, habrás notado un mensaje sutil, casi subliminal: 

Anímalo al final. 

Puede que hayas marcado fotogramas tan solo en una malla, pero si lo haces antes, Blender decidirá que el efector no hace nada, cambies lo que cambies. 

Dominio como guía

Partiendo de la misma posición, el humo ascendente ha levantado y abombado el agua que cae.

El segundo Dominio puede ser líquido o gas (humo, fuego o ambos). En el primer Dominio, en Guías, tan solo debemos elegir Dominio y seleccionar cuál de los dominios servirá como guía.

Este es el mismo líquido sin usar la guía.

Existen situaciones donde se puede lograr el resultado adecuado sin recurrir a estas dinámicas. A costa de la adaptabilidad, se puede obtener mejor rendimiento.

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