¿Cómo crear una aurora boreal o austral en Blender?

Las auroras polares, como la aurora boreal o la aurora austral, son fenómenos meteorológicos que producen franjas luminosas móviles en el cielo por la interacción de la radiación solar con la atmósfera. Como colores en el cielo, tienen detalles comunes con el arco iris, pero su forma es más exigente.

Preparativos

Todo el proceso va a ser en los nodos de sombreado. En la vista 3D solo son necesarias dos cosas:

• Agrandar (S) y aplazar (S+Z) el cubo: este nos servirá el espacio donde se situará la aurora, que no cruzará sus límites.
• Elevar (Z) la malla: no mucho, pues cuanto más alta y lejos de la cámara, más extensa deberá ser. 
• Plano (Opcional): para el suelo. Sirve de referencia visual para la altura.
• Posicionar la cámara: la escena típica sería con la cámara debajo mirando en un ángulo agudo hacia arriba, donde estará la aurora. Para ver desde la cámara, pulsa 0 en el teclado numérico (en la derecha del teclado). En la pestaña de Vista (N si no la ves), marca Cámara a la vista para moverla mientras miras por ella. Por último, si seleccionas el objeto cámara, en el panel de Propiedades te saldrá un icono (🎥) donde podrás modificar su distancia focal.
• HRDI: tener un fondo sirve de referencia. Se puede colocar en Propiedades de entorno, pulsando en Color (🟡) y eligiendo Imagen de entorno (debemos tener el archivo adecuado). Preferiblemente, elegimos una escena nocturno y, si sigue siendo necesario, reducimos Intensidad para oscurecerla. Si necesitas girar el fondo, hazlo desde los nodos de sombreado. Si somos exigentes, mejor que no tenga nubes, pues estas deberían situarse por debajo de la aurora.

Material

Todo va a ser un material, por lo que, cuando termines, podrás guardarlo y no será necesario repetir el proceso cada vez que lo uses (como mucho, cambiar parámetros).

El material que vamos a crear no cubre la superficie, sino que se aplica en el volumen, es decir, en el interior de la malla. Esto significa que el hilo del último nodo no estará conectado a Material en Superficie, sino en Volumen. Como solo necesitamos que emita luz de colores, nos basta con el sombreador Emisión (Sombreador>Emisión) conectado a Volumen. 

Creando las franjas 

De momento, tendrás una nube brillante cuadriculada. Necesitamos que sean láminas paralelas para lo que será fundamental la textura Gradiente (Textura>Gradiente). Por sí sola no a a tener mucho efecto. Se necesita:

• Coordenadas de mapeo (Entrada>Coordenadas de mapeo): con salida en Generada.
• Mapeo (Vector>Mapeo):
• Gradiente:
• Rampa de color (Convertir>Rampa de color): conectada a Intensidad. al pulsar sobre la barra de color manteniendo la tecla Ctrl, podemos añadir nuevas paradas. También podemos agregarlas (+) o borrarlas (-) en los botones indicados. Vamos a alternar entre franjas negras y blancas. Lo haremos colocando paradas negras en los extremos de las franjas negras y paradas blancas en los intermedios de estas franjas. Las franjas blancas serán la aurora, cuyo número será el que desees. Probablemente necesites estirar el nodo para estrechar mejor las franjas. Puedes recolocarlas sin miedo las veces que quieras.

Desaparece parte de la aurora al mover la vista

Eso ocurre porque estás usando Eevee. Las auroras se pueden lograr en Eevee, pero este motor tiene ese problema al usar Volumen: hay que ir a Propiedades de procesamiento a ajustar los Volúmenes/Volumetría. Luego veremos cómo se soluciona. Si has hecho fuego o un tornado, probablemente sepas la solución porque también ocurre con ellos. En Propiedades de procesamiento>Volúmenes, en Resolución usa un número más pequeño (1:1, 1:2).
Lo más importante es en Rango personalizado:

• Inicio: aumenta el número hasta que comience a desaparecer la aurora. Elige el inmediatamente anterior.
• Fin: baja el número hasta que desaparezca, eligiendo el inmediatamente posterior. 

Esto servirá desde el punto de vista de la cámara, por lo pulsa cero (0) para visualizarlo. Si mueves la cámara, recalcúlalo.

Deformando las franjas

Incorporamos un Mezclar (Color) (Color>Mezclar (Color)) entre Mapeo, conectado en A, y Gradiente. En B de Mezclar (Color), conectamos una textura Ruido (Textura>Ruido) con su propio Coordenadas de texturizado y Mapeo.

• Coordenadas de texturizado: también en Generada.
• Mapeo: Z de Escala en un valor entre 0-0.1. También en Escala, X e Y nos sirven para para cambiar las dobleces de las franjas.
• Ruido: las Dimensiones 4D, para poder usar W (nos servirá luego). Ajusta la Escala al aspecto que te parezca más un lazo, con menos deformaciones fuera de la fina franja. Aquí nos conviene tener el Detalle bajo.
• Mezclar (Color): 

Es posible que solo se vean las franjas centrales. Para darles espacio a todas, usamos el primer Mapeo (el conectado a Gradiente) para ajustar la Posición y Escala en el eje X o Y. 

Distribución del brillo

La aurora boreal no es uniforme, sino tiene zonas más brillantes. Para su distribución vertical en las franjas, vamos a necesitar de nuevo el trío Coordenadas de texturizado-Mapeo-Gradiente, con 90º en la Rotación del eje Y en Mapeo. Si copias el anterior trío, recuerda reiniciar antes los valores de Mapeo.

Esto lo conectaremos a Curvas RVA (Color>Curvas RVA). Añadimos el nodo Operar (Convertir>Operar) entre la Rampa de color y Emisión y conectamos Curvas RVA al segundo valor. Cambiamos la operación a Multiplicar. 

Como en la Rampa de color, usa Curvas RVA ajustándote a tu objetivo. Usa una referencia para observar cómo se distribuye el brillo. Ten en cuenta:

• Los puntos altos son más brillantes, mientras los bajos son oscuros. 
• La pendiente indica lo rápido que aumenta o desciende dicho brillo. 
• Los puntos a la izquierda se manifiestan en zonas más bajas que aquellos a la derecha.
• Puedes cambiarlos en cualquier momento. Pulsa en borrar (X) para eliminar los puntos. 

Color

De nuevo, usamos el trío Coordenadas de texturizado-Mapeo-Gradiente (copiamos el anterior trío porque se mantienen los 90º en Y de Escala), pero le añadimos también una Rampa de color para elegir los colores. Lo conectamos en Color de Emisión.

Los colores que suele tener la aurora son azul, verde y rojo, en este orden por altura, con violeta y amarillo como mezclas de los anteriores.

Desvanecimiento

Del mismo modo, no se acaba de golpe, ni vertical ni horizontalmente, ni tampoco es uniforme en su recorrido. 

Romper uniformidad

Las franjas horizontales de las auroras polares no son uniformes, sino que son hileras de franjas verticales desiguales. Vamos a lograrlo con: 

• Coordenadas de texturizado
• Mapeo: en Escala, Z la reducimos entre 0-0.1.
• Ruido: la Escala la aumentamos mucho. En esta, la dimensión es 3D.
• Rampa de color: acercamos las paradas negra y blanca pero sin hacer desaparecer las franjas. 

Copiamos el nodo Multiplicar (que antes era Operar) y lo colocamos entre la Rampa de color de las franjas (la primera) y el Multiplicar original.

Con todo, siguen sin ser las típicas columnas con áreas donde están más agregadas y otras donde hay más separación. Vamos a copiar todo, desde Coordenadas de texturizado al Multiplicar (el copiado).

Esto son todos los nodos que llevamos de momento, para que sepas dónde se coloca el Multiplicar. Si quieres cambiar así las ventanas, puedes arrastrar desde sus esquinas para dividirlas o extenderse a otras áreas.

Ahora bien, estas columnas y el desvanecimiento a su alrededor ocurren especialmente por encima de la zona más brillante. Por lo tanto, a todo el desvanecimiento, que pasa por este último Multiplicar que hemos colocado (el central), hay que ponerle un filtro que detenga los huecos al llegar a dicha zona brillante. ¿Cómo lo logramos? Con Mapear rango (Convertir>Mapear rango). Pero dado que en este caso solo nos interesa Desde máx, vamos a controlarlo con un segundo Mapear rango. En resumen:

• 1º Mapear rango: colocado entre el Multiplicar del desvanecimiento en columnas (el central) y el Multiplicar de la distribución del brillo (el de abajo).
• 2º Mapear rango: una conexión (NO la existente) de Curvas RVA a Valor y la otra a Desde máx del 1º Mapear rango. En Hasta mín colocamos un valor alto. En Hasta máx, un valor bajo, menor que en Hasta mín.

Límites

Las auroras no se terminan de golpe, como hace esta en los límites de la malla. Vamos a lograrlo en dos partes. Por un lado, necesitamos hacer la forma de diamante y girarla para que sea un cuadrado. Por otro, esa forma debe ser en tres dimensiones, por lo que usaremos los 3 ejes. La base la muestro en las formas procedurales, pero tendrá algunos cambios:

• Coordenadas de texturizado: en Objeto, no en Generar. 
• Mapeo: Rotación en eje Z a 45º.
• Separar en XYZ (Convertir>Separar en XYZ): los tres conectores irán a tres hileras de nodos idénticos.
• 3 hileras de nodos (1 por eje): los tres son el nodo Operar con su respectiva operación.
• Adicionar: valor 0.
• Absoluto
• Multiplicar: en el eje X e Y, el valor 0.750. En el eje Z, el valor es 0.
• Adicionar: combina los resultados de dos Multiplicar.
• Adicionar: combina el resultado del anterior adicionar y el Multiplicar restante.
• Rampa de color: en la entrada se conecta el resultado del último Adicionar. Color se conecta al Fac de Mezclar sombreadores.
• Mezclar sombreadores (Sombreador>Mezclar sombreadores): en Fac se conecta la Rampa de color anteriormente mencionada; Emisión en la primera entrada y un sombreador Transparente en la segunda. La salida va a Volumen de Material. Añadimos una parada (+) intermedia negra que controlará el degradado desde el brillo a la transparencia en los límites de las franjas.
• BSDF Transparente (Sombreador>BSDF Transparente): conectado al segundo conector verde de Mezclar sombreadores. 

Esta forma te sirve tengas las hileras alineadas con el eje X o el Y. La única limitación sería si alguna hilera estuviese tuviese todo su recorrido cercano a las caras verticales, pues esta máscara cortaría una porción recta. En tal caso, la solución sería ensanchar la malla y reajustar las franjas con el primer Mapeo que hicimos. 

Brillo general

Estos son todos los nodos (para imagen). El nodo para controlar el brillo general está señalado con la flecha.

Si va a ser una imagen, este es el último paso. Podemos añadir una herramienta que nos permita controlar la emisión global con un valor. No tendrá el poder de Curvas RVA, pero nos permitirá apagarlo, atenuarlo o fortalecerlo, manteniendo su distribución de luz. Eso se logra con...-redoble de tambores-¡otro Multiplicar! Ya no hay más. Este se coloca inmediatamente antes de Intensidad del sombreador Emisión. El valor normal en la casilla libre es 1. Por encima de 1 brilla más, por debajo brilla menos y con 0 no se ve.

Animar 

En cambio, si quieres grabar un vídeo, habrá que animarlo para que se mueva. Hay muchos parámetros que se pueden usar para animar, pero no todos tienen sentido para la aurora.

Desplazamiento horizontal de las franjas

En el primer Mapeo (en franjas), en Posición, el eje X que usamos para ajustar la posición de las franjas nos sirve para animar el desplazamiento horizontal, aunque este debe ser poco y lento. Lento porque las auroras no van corriendo y poco porque una vez que pasen las franjas que hemos hecho, no hay más...¿o quizás sí?

Por eso, usando el teselado de las formas procedurales, no solo he solucionado ese problema, sino que ahora la Escala puede ser 1 en todos los ejes. Colocados entre Mapeo y Mezclar (Color), son una serie de 5 Operar (Vectores) (Convertir>Operar (Vectores)). No confundir con el otro Operar que hemos estado usando de color azul, este es violeta.

• Escalar: introducimos el valor 1. Entrada de Mapeo.
• Fracción.
• Sustraer: entrada en el minuendo (arriba).
• Multiplicar: 2 en todos los ejes.
• Absoluto: salida en A de Mezclar (Color). 

En la textura Ruido que nos proporcionaba la deformación de las franjas, podemos animar la W. Esto permitirá que ondule.

Desvanecimiento

En las otras dos texturas Ruido, podemos cambiar de 3D a 4D para animar W. De esta manera, las zonas que desaparezcan no serán fijas.

¿Cómo animar? 

Antes que nada, vamos a añadir la Línea del tiempo a nuestras ventanas. En las imágenes que os he compartido, me he quedado con una ventana a la izquierda con la Vista 3D y a la derecha con los Nodos de sombreado. Voy a crear una tercera ventana debajo de las dos. ¿Cómo se hace? Coloco el cursor en la esquina inferior de una de las ventanas hasta que se forme una cruz (➕). Entonces pulsa el botón izquierdo del ratón y arrastra hacia arriba. De la misma forma, puedes pulsar en una esquina cercana y arrastrarla hacia la ventana del lado para que esta nueva esté debajo de las dos anteriores.

Marcar los fotogramas requiere los siguientes pasos:

• Elegir el fotograma en la línea del tiempo: ve al primer fotograma.
• Selecciona la malla.
• Selecciona el nodo.
• Selecciona un valor en la casilla del nodo.
• Mantén el cursor encima de dicha casilla.
• Marca el fotograma (i). 

Con esto habremos marcado el primer fotograma. La casilla se coloreará de amarillo en el fotograma marcado y de verde en los que no. Luego, en la Línea del tiempo, vamos al último fotograma y repetimos el proceso eligiendo otro valor en la casilla del nodo (si es el mismo, no se va a mover). Con el cursor en la Línea del tiempo, pulsamos T y elegimos Interpolación lineal. De esta manera, el movimiento será constante, en lugar de acelerar al principio y al final.

¿Los valores que has introducido no son los correctos? En lugar de ir al nodo o desplazar el fotograma marcado, cambia la Línea del tiempo por el Editor de curvas pulsando en el icono del reloj de la Línea del tiempo, en la esquina superior izquierda. 

• Selecciona el nodo.
• En el Editor de curvas se desplegarán las casillas marcadas en amarillo/verde. Elige la que has marcado.
• Tienes varias maneras de cambiarlo:
• Agarrar el punto marcado y desplazarlo. Puedes usar G+Y para desplazarlo solo verticalmente.
• En Clave activo, cambiar Valor. 

 Con esto ya tienes todo lo que necesitas para crear tu aurora polar y animarla.

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