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Blender でパーティクルアニメーション
【概要】 Blenderを使用したパーティクルアニメーション（多数の小さな粒子を制御して動きのある視覚効果を生み出す技術）の作成と設定について解説する．パーティクルは3D空間内で生成・制御できる小さな粒子であり，様々なパラメータ設定により多様な視覚効果を実現できる．パーティクルの発生源（エミッター）として，Blender起動時に配置される立方体（Cube）や，新たに追加できる平面（Plane）を使用する． パーティクルの基本設定として，生成されるパーティクルの総数，生成から消滅までの寿命（ライフタイム），発生源からの出力速度（ベロシティ）を指定できる．より高度な設定として，物理演算プロパティによるコリジョン（衝突）シミュレーションがある．コリジョン設定では透過度（パーティクルの通過率）を0から1の間で調整することで，パーティクルがオブジェクトを通り抜ける比率を制御できる． アニメーションはスペースキーによる再生・一時停止の制御が可能であり，オブジェクトの編集や設定変更時には一時停止機能を活用する．これらの機能を組み合わせることで，豊かな表現力を持つパーティクルアニメーションを作成することができる．
【目次】
【サイト内の関連ページ】
- Blender の機能の説明，実演など: 別ページ »にまとめ
- Windows での Blender 4 のインストール: 別ページ »で説明
- Ubuntu での Blender 3 のインストールは，別ページ »で説明
【関連する外部ページ】
- Blender の公式ページ: https://www.blender.org/
前準備
Blender のインストール
【Blender のインストール】
- Windows での Blender 4 のインストール: 別ページ »で説明
- Ubuntu での Blender 3 のインストールは，別ページ »で説明
メニューの日本語化を行っておくと操作がより直感的になる．Blender では初回起動時に言語設定を選択できるため，日本語を選択することでメニューやインターフェースが日本語表示される．
Blender の基本操作のまとめ
【サイト内の関連ページ】
- Blender の基本操作（立体の新規作成と配置の調整，立体の操作，カメラ視野（カメラビュー）の調整，レンダリング，マテリアル，元に戻す，やり直す）: 別ページ »で説明
- Blender の種々の操作と設定: 別ページ »で説明
パーティクルの生成とアニメーションの再生
- 新しくBlender を起動する
- 起動すると、立方体（Cube：Blenderのデフォルト3Dオブジェクト）の立体がある．そのまま使用する．
* 立方体（Cube) の立体は削除しない
- パーティクルを発生させるため，立方体（Cube) の3次元オブジェクトをマウスの「左ボタンクリック」で選択する（選択されたオブジェクトはハイライト表示される）
- 画面右側のプロパティパネル（オブジェクトのプロパティや設定を編集するためのパネル）で，「パーティクル」ボタン（小さな点が集まったアイコン）をクリックする
- パーティクルを追加するため，「+」をクリックする
- 設定は，既定（デフォルト）のままにしておく
- シミュレーションとアニメーションを実行するため，スペースキーを押す（タイムラインの再生ボタンをクリックするか，Alt+Aキーの組み合わせでも実行可能）
パーティクルアニメーションの種々の設定
- スペースキーにより，アニメーションを一時停止する（タイムラインの一時停止ボタンをクリックするか，Alt+Aキーの組み合わせでも一時停止可能）．
- 一時停止したら，下図のボタンをクリックして，「先頭のフレームにジャンプ」できる．
- 立方体（Cube) の立体を選び，DEL キーで削除する
- 平面(Plane)のオブジェクトを追加する（画面上部の「追加」メニューから「メッシュ」→「平面」を選択するか，Shift+Aキーを押して表示されるメニューから「メッシュ」→「平面」を選択）
- 平面（Plane)の立体の位置やサイズを調整する（位置の移動はGキー，サイズ変更はSキー，回転はRキーを押した後にマウスで操作，または画面左側の「ツール」パネルのツールアイコンを使用しても調整可能）．
- プロパティ画面で，「パーティクル」ボタンをクリックする
- パーティクルを追加するため，「+」をクリックする
- 設定は，既定（デフォルト）のままにしておく
- シミュレーションとアニメーションを実行するため，スペースキーを押す
パーティクルの数，寿命の設定
- 「放射」（Emission：パーティクルの放出に関する設定カテゴリ）の下の「数」（Number：生成される総パーティクル数）の項目で，パーティクルの総数を設定できる
数値をキーボードで入力した場合はEnterキーで確定する．値が大きいほど多くのパーティクルが生成されるが，処理負荷も高くなる．
アニメーションで変更を確認する
- 「放射」の下の「寿命」（Lifetime：パーティクルが生成されてから消滅するまでのフレーム数）の項目で，パーティクルの存続時間を設定できる
演習１：
- パーティクルの数を変更してみる．
- アニメーション再生して効果を確認する．複数のパターンで試してみる
演習２：
- パーティクルの寿命を変更してみる．
- アニメーション再生して効果を確認する．複数のパターンで試してみる
パーティクルの出力速度
- 「速度」（Velocity：パーティクルの動きの速さと方向を制御）の下の「ノーマル」（Normal：オブジェクト表面の法線方向への初期速度）で，パーティクルの出力速度を設定できる
アニメーションで効果を確認する
演習：
- パーティクルの出力速度を変更してみる．
- アニメーション再生して効果を確認する．複数のパターンで試してみる
- 平面を回転させてみる．
回転操作を行う際は， スペースキーによりアニメーションを一時停止すると操作性が向上する．
- アニメーション再生して効果を確認する．複数の角度で試してみる
パーティクルのコリジョン（衝突）のシミュレーション
以下の手順で， パーティクルのコリジョン（衝突）シミュレーション を実現する
- スペースキーにより，アニメーションを一時停止する．
- 一時停止したら，下図のボタンをクリックして，「先頭のフレームにジャンプ」する．
- 新たに平面(Plane)オブジェクトを追加する
- 新しく追加した平面(Plane)オブジェクトを拡大する
- 新しく追加した平面(Plane)オブジェクトを，
パーティクルが落下する経路上に配置する．
- 新しく追加した平面(Plane)オブジェクトを選択した状態で，「物理演算プロパティ」（Physics Properties：物理法則に基づいたシミュレーションを設定するためのパネル）ボタンをクリックする
- コリジョン（衝突：オブジェクト間の物理的な接触判定と反応を制御する機能）シミュレーションを設定するため，「コリジョン」をクリックする
- シミュレーションとアニメーションを実行するため，スペースキーを押す
パーティクルが衝突して跳ね返る効果を確認する．
- 透過度の値（Permeability：コリジョンオブジェクトの透過性）を0から1の範囲で調整する．
この値はパーティクルがオブジェクトを通過する割合を制御する．0に設定すると完全に跳ね返り，1に設定すると完全に通過する．中間値では一部のパーティクルが通過し，一部が跳ね返る．
