BLENDER COMO UMA FERRAMENTA AUXILIAR E GRATUITA PARA A FLUIDODINÂMICA COMPUTACIONAL MÓDULO II: INTRODUÇÃO AO BLENDER

Transcrição

1 BLENDER COMO UMA FERRAMENTA AUXILIAR E GRATUITA PARA A FLUIDODINÂMICA COMPUTACIONAL MÓDULO II: INTRODUÇÃO AO BLENDER I NSTRUTOR: ELMO DE S ENA F. JÚNIOR

2 Blender Foundation TON ROOSENDAAL Co-fudador do NeoGeo (maior estúdio de animação 3D da Holanda) Responsável pelo desenvolvimento do software 6/9/2016 2

3 Blender Foundation PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS O Blender é um software de modelagem e animação 3D de código aberto; O Blender sob a licença GNU-GPL, que permite a qualquer pessoa ter acesso ao código-fonte do programa para que possa fazer melhorias; O Blender permite-nos criar jogos, sem programação, e realizar pós-produção de animações com um editor de vídeo integrado. Com as ferramentas do Blender pode-se desenvolver: MODELAGEM 3D, RENDERIZAÇÃO, ANIMAÇÃO, EDIÇÃO E VÍDEOS, TEXTURIZAÇÃO, CRIAÇÃO DE JOGOS E SIMULAÇÕES. 6/9/2016 3

4 Aplicações em jogos YO FRANKIE DESCRIÇÃO Neste jogo criado pela Blender Foundation controla-se um esquilo malvado, ele e capaz de carregar ovelhas e atirar nozes. O primeiro que termina as fazes ganha. Fonte: Blender Foundation 6/9/2016 4

5 Aplicações em jogos MONKEY GAME DESCRIÇÃO O projeto do jogo Monkey foi um esforço colaborativo entre muitos usuários do Blender. O jogo é um RPG terceiro conjunto em uma ilha distante. Uma colônia de macacos estão lutando para afastar uma tartaruga gigante, que já começaram a invadir a vila atrás de seu alimento. Fonte: Blender Foundation 6/9/2016 5

6 Aplicações em jogos BIG BUCK BUNNY DESCRIÇÃO Conta a história de um coelho gigante bem generoso que se torna o vingador da morte de duas borboletas. Fonte: Blender Foundation Link vídeo 6/9/2016 6

7 Aplicações em jogos SINTEL DESCRIÇÃO Conta a história da garota Sintel que está a procura de um dragão bebê que ela chama de Scales. Fonte: Blender Foundation Link vídeo 6/9/2016 7

8 Aplicações em Modelagem 3D 6/9/2016 8

9 Blender: primeiros passos PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO SOFTWARE: Multi-plataforma: disponível para Linux, Windows, MAC OS X; Suporta Python como linguagem de script (para plugins por exemplo). BlenderFDS Possível visualizar no user preferences do blender 6/9/2016 9

10 Blender: primeiros Splash Screenpassos Links para páginas oficiais da web Projetos mais recentes que foram abertos. 6/9/

11 Blender: primeiros passos Formato padrão para o Blender 6/9/

12 Blender: primeiros passos LEGENDA: (1) O menu principal (Janela de Informações) no topo; (2) A grande janela 3D (Janela de Visualização 3D); (3) Uma janela de Outliner no canto superior direito; (4) A janela de botões (Janela Propriedades) no canto inferior direito; (5) A janela de tempo na linha de fundo. 6/9/

13 Blender: primeiros passos COMANDOS BÁSICOS Movimentação da câmera Todos os movimentos de câmera são baseados no botão scroll do mouse (MB): MB: girar a câmera; MB + Shift: Mover câmera no eixo relativo à rotação; MB + Ctrl: Zoom da câmera; Shift + C: centralizar a câmera; 6/9/

14 Blender: primeiros passos COMANDOS BÁSICOS Visão da câmera Numpad 1: Front view (eixo y); Numpad 3: Right view (eixo x); Numpad 7: Top view (eixo z); Numpad 5: alterna entre a visão perspectiva e ortogonal; Z: alterna entre wireframe e shared. 6/9/

15 Blender: primeiros passos COMANDOS BÁSICOS Principais atalhos para comandos de objetos G: Move o objeto em relação ao eixo da câmera; S: Escalona o objeto; R: Rotaciona o objeto em relação ao eixo da câmera; Botão esquerdo do mouse(lb): concluir ação; Botão direito do mouse(rb): Cancelar ação. 6/9/

16 COMO SALVAR UM DOCUMENTO NO BLENDER? O USUÁRIO DEVE SALVAR O ARQUIVO A CADA ALTERAÇÃO; Salvar arquivo.blender O BLENDER NÃO INFORMA SE O DOCUMENTO AINDA NÃO FOI SALVO (versões mais antigas); O BLENDER NÃO SALVA NENHUMA INFORMAÇÃO AUTOMATICAMENTO. 6/9/

17 COMO IMPORTAR UM ARQUIVO NO BLENDER? IMPORTAR ARQUIVO.stl PARA O BLENDER Salvar arquivo.blender SALVAR ARQUIVO COMO.blender 6/9/

18 COMO EXPLORAR UM ARQUIVO NO BLENDER? EXPORTAR ARQUIVO.stl A PARTIR DE UM ARQUIVO BLENDER Salvar arquivo.blender IMPORTAR O ARQUIVO.stl 6/9/

19 IMPORTAR/EXPORTAR UM ARQUIVO NO BLENDER Diversos modelos 3D prontos para download Carros - helicópteros Aviões jatos Animais pessoas Casas prédios e etc Arquivos.blender.3ds.stl.fbx.obj Arquivos disponíveis Salvar arquivo.blender 6/9/

20 Adicionar um novo objeto Shift + A 6/9/

21 Manipulação dos objetos 6/9/

22 Blender: primeiros passos MANIPULAÇÃO DE OBJETOS Define a posição do objeto em qualquer lugar do 3D view Rotaciona o objeto ao longo do próprio eixo 1m Define o tamanho do objeto 1m 6/9/

23 Blender: primeiros passos MANIPULAÇÃO DE OBJETOS 1m z y 1m x 6/9/

24 Blender: primeiros passos PROBLEMA EXEMPLO 1: Mudar a localização do cube1 exatamente acima do grid do blender; Inserir um novo objeto do tipo cube ; z x y (2) 1m Colocar o novo cube sobre o cube1 Escala original dos objetos. (1) 1m 6/9/

25 Blender: primeiros passos Colocar Cube 1 na mesma altura do Grid do Blender: z location(cube1) = z scale(cube1) Colocar Cube 2 na mesma altura do Cube 1: z location(cube2) = 2 z scale(cube1) + z scale(cube2) z x y (2) 1m (1) 1m 6/9/

26 Blender: primeiros passos PROBLEMA EXEMPLO 2: Mudar a localização do cube1 exatamente acima do grid do blender; Inserir um novo objeto do tipo cube2 ; (1) z y x 1m (2) Colocar o novo cube2 à direita do cube1 e na metade da altura total do cube1 Escala original dos objetos. 1m 6/9/

27 Blender: primeiros passos Colocar cube1 na mesma altura do Grid do Blender: (2) z location(cube1) = z scale(cube1) Colocar cube2 à direita do cube1 e na metade da altura do total do cube1 : (1) 1m z location(cube2) = 2 z scale(cube1) 1m y location(cube2) = 2 y scale(cube1) 6/9/

28 Blender: primeiros passos PROBLEMA EXEMPLO 3: Qual deve ser a localização? Cubo 1 está no centro do grid DIMENSÕES CUBO 1: Escala: DIMENSÕES CUBO 2: y x z (2) Cubo 2 está no centro do cubo1 Escala: DIMENSÕES PLANO: (1) Escala: (PADRÃO) 6/9/

29 Blender: primeiros passos Localização do cubo 1 já é conhecido! Localização para o plano: y x z (2) z location = 2 z scale(cube1) y location = y scale(cube1) + y scale(plano) (1) 6/9/

30 Blender: primeiros passos LOCALIZAÇÃO PARA O CUBO 2: x z z location = 2 z scale cube1 + z scale(cube2) y (2) (1) 6/9/

31 Blender: primeiros passos PROBLEMA EXEMPLO 4: Qual deve ser a localização? DIMENSÕES CUBO 1: Escala: (2) Cubo 1 está no centro do grid Cubo 2 está no centro do cubo1 DIMENSÕES OUTROS CUBOS: Escala: (5) (1) (3) z (4) y x 6/9/

32 Blender: primeiros passos LOCALIZAÇÃO PARA O CUBO 3: z location(cube3) = z scale cube3 (2) x location(cube3) = x scale cube3 + x scale(cube1) z y (5) (4) (1) (3) x 6/9/

33 Blender: primeiros passos LOCALIZAÇÃO PARA O CUBO 3: z location(cube3) = z scale cube3 (2) x location(cube3) = x scale cube1 + x scale(cube3) LOCALIZAÇÃO PARA O CUBO 4: z location(cube4) = z scale cube4 (5) (1) x location(cube4) = x scale cube1 + x scale(cube4) y location(cube4) = y scale cube1 + y scale(cube4) z (4) (3) y x 6/9/

34 Blender: primeiros passos LOCALIZAÇÃO PARA O CUBO 5: z location(cube5) = z scale cube5 (2) y location(cube5) = y scale cube1 + y scale(cube5) (5) (1) z y (4) (3) x 6/9/

35 Blender: primeiros passos PROBLEMA EXEMPLO 5: Qual deve ser a localização? Plano1 está no centro do grid Cube 2, e as torres estão nas extremidades do plano 1 DIMENSÕES PLANO1: Escala: DIMENSÕES CUBO2: Escala: DIMENSÕES BARRA3: Escala: DIMENSÕES BARRA4: Escala: Rotação: 90 em y (1) x (3) z y (4) (2) 6/9/

36 Blender: primeiros passos LOCALIZAÇÃO PARA O CUBO 2: z z location(cube2) = 2 z scale plano1 x location(cube2) = z scale plano1 + z scale(cube1) z scale(cube2) x y (4) (3) y location(cube2) = y scale plano1 y scale(cube2) (2) (1) 6/9/

37 Blender: primeiros passos LOCALIZAÇÃO PARA O TORRE 3: z z location(torre3) = z scale torre3 + 2 z scale(cube1) x y (4) y location(torre3) = y scale cube1 y scale(torre3) (3) x location(torre3) = x scale cube1 x scale(torre3) (2) (1) 6/9/

38 Blender: primeiros passos LOCALIZAÇÃO PARA O TORRE 4: z z location(torre4) = 2 z scale torre3 + 2 z scale(cube1) + z scale(torre4) x y (4) (3) y location(torre4) = y scale cube1 x location(torre4) = x scale cube1 y scale(torre4) z scale(torre4) (2) (1) 6/9/

39 Referências blender.org.com 6/9/

40 BLENDER COMO UMA FERRAMENTA AUXILIAR E GRATUITA PARA A FLUIDODINÂMICA COMPUTACIONAL MÓDULO I: BLENDERFDS E O FDS(FIRE DYNAMICS SIMULATOR) I NSTRUTOR: ELMO DE S ENA F. JÚNIOR

41 FDS Fire Dynamics Simulator O FDS é um código CFD de domínio público desenvolvido pelo NIST (National Instituite of Standard and Technology); O FDS possui um manual do usuário e guia técnico detalhado onde explica o como utilizar este software CFD; Os resultados do FDS podem ser visualizados utilizando o Smokeview; 6/9/2016 2

42 FDS Fire Dynamics Simulator CONSTRUINDO UM MODELO NO FDS Parâmetros do FDS Prompt de comando declarados Arquivo de texto declarados BlenderFDS Arquivo.fds 6/9/2016 3

43 FDS Fire Dynamics Simulator CONSTRUINDO UM MODELO NO FDS OBS: Abrir arquivo de texto pelo promt de comando arquivo de texto &HEAD CHID= exemplo', TITLE= Este é um exemplo' / &MESH ID='MESH1' IJK=24,24,200, XB=-0.03,0.03,-0.03,0.03,0.0,0.5 / &MISC ISOTHERMAL=.FALSE. TMPA=25.0, P_INF= , GVEC=0.0,0.0,-9.81, DNS=.FALSE., TURBULENCE_MODEL='DYNAMIC SMAGORINSKY', RESTART=.FALSE. / No MISC todos são padrões do FDS (exceto o modelo turbulento) 6/9/2016 4

44 FDS Fire Dynamics Simulator CONSTRUINDO UM MODELO NO FDS &TIME T_END=5.0 / Arquivo de texto &VENT MB = 'XMIN' SURF_ID = 'OPEN'/ &VENT MB = 'XMAX' SURF_ID = 'OPEN'/ &VENT MB = 'YMIN' SURF_ID = 'OPEN'/ &VENT MB = 'YMAX' SURF_ID = 'OPEN'/ &VENT MB = 'ZMAX' SURF_ID = 'OPEN'/ No VENT Todas as extremidades abertas, exceto Zmin. &SPEC ID='AIR', BACKGROUND=.TRUE./ Espécie química dentro do domínio computacional 6/9/2016 5

45 FDS Fire Dynamics Simulator CONSTRUINDO UM MODELO NO FDS Arquivo de texto &SURF ID='LEAK',VEL=-57.48, SPEC_ID(1)='AIR', MASS_FRACTION(1)=1.0, TMP_FRONT=25 / 1- Superfície nomeada de LEAK; 2- Velocidade de m/s; 3- Componente puro, informações do SPEC Ar sai a 25 C. &VENT XB= ,0.0075, ,0.0075,0.0,0.0, SURF_ID='LEAK', COLOR='RED'/ 6/9/2016 6

46 FDS Fire Dynamics Simulator CONSTRUINDO UM MODELO NO FDS Arquivo de texto &DUMP DT_RESTART=0.01, DT_SL3D=2.0, DT_PL3D=2.0 / (1) (2) 1 Caso haja algum problema a simulação esta recomeça 0.01s antes do tempo que parou; 2 - O SLCF 3D é impresso a cada 2.0 segundos (TINI-TFINAL)/5 - padrão) 6/9/2016 7

47 FDS Fire Dynamics Simulator CONSTRUINDO UM MODELO NO FDS Arquivo de texto &SLCF PBY=0.0, QUANTITY='VELOCITY', SPEC_ID='AIR, VECTOR=TRUE / Corte para visualização das quantidades informadas perpendicular a direção y. &DEVC XYZ=0.0,0.0,0.000, QUANTITY='VELOCITY', ID='V-P1' / &DEVC XYZ=0.0,0.0,0.095, QUANTITY='VELOCITY', ID='V-P2' / &DEVC XYZ=0.0,0.0,0.19, QUANTITY='VELOCITY', ID='V-P3' / &DEVC XYZ=0.0,0.0,0.30, QUANTITY='VELOCITY', ID='V-P4' / &DEVC XYZ=0.0,0.0,0.40, QUANTITY='VELOCITY', ID='V-P5' / Pontos de monitoramento. &TAIL / FIM. 6/9/2016 8

48 Práticas Perfil de velocidade e camada limite Incêndio em poça 6/9/2016 9

49 Práticas Utilizar blender para construir a geometria proposta; Utilizar blenderfds para definir as condições de contorno do problema investigado; Utilizar o FDS (Fire Dynamics Simulator) para realizar os cálculos de conservação estudada; Utilizar o Smokeview visualizar os resultados. 6/9/

50 Prática 1 x z y z x y 6/9/

51 Prática 2 z z x x y 6/9/

52 Projeto Vento Domínio computacional Foco de incêndio Plataforma simplificada 6/9/