ミルククラウンをBlenderのpythonスクリプトで作成

こんにちは、株式会社CFlatです。

blenderの流体シミュレーションを試してみたかったので、pythonスクリプトでミルククラウンを作ってみることにしました。
適当にオブジェクトを配置して、特にパラメーターを凝らなくても下図にあるミルククラウン風の結果が出たのでちょっと驚きました。

それではここからpythonファイルの解説をしていきます。最後に動画も載せておきます。

ミルクのマテリアル設定

ミルクのマテリアルはここからダウンロードしました。
ダウンロードしたmilk.blendをpythonファイルと同じディレクトリにおいてappendすればmilk.blend内のマテリアルが利用できます。

流体シミュレーションの設定

このpythonファイルを実行するときは重いので注意して下さい。私の環境で5分ほど掛かります。
もっと軽くしたければドメインのResolution値を小さくしたり、フレーム数を小さくして下さい。
流体のパラメーターはpresetにあったoilの値を使用しました。
流体シミュレーションの設定はここに詳しく書かれています。

流体シミュレーションの終了通知

bpy.ops.fluid.bake("INVOKE_DEFAULT")で流体シミュレーションが開始されますが別スレッドで実行されるため、
そのままだと流体シミュレーションが終わる前に動画作成を行ってしまいます。
流体シミュレーションの終了通知が分からなかったので、今回はキャッシュファイルの存在を調べることで代用しました。
スクリプトを実行する際はpythonファイルと同じディレクトリにcacheフォルダを作成してから実行する必要があります。
誰かもっと良い方法を知っていれば教えて下さい。

pythonスクリプト

下記が実際に使用したpythonスクリプトです。
ドメインを作成して、水たまりと水滴をFluidに設定するだけで簡単に流体シミュレーションが実行できます。
pythonファイルの使用方法は以前の記事を参考にして下さい。

# -*- coding: utf-8 -*-

import os
import bpy
import math
import time

#デフォルトで存在しているメッシュやマテリアルを全て削除
for item in bpy.context.scene.objects:
  if item.type == 'MESH':
    bpy.context.scene.objects.unlink(item)
for item in bpy.data.objects:
  if item.type == 'MESH':
    bpy.data.objects.remove(item)
for item in bpy.data.meshes:
  bpy.data.meshes.remove(item)
for item in bpy.data.materials:
  bpy.data.materials.remove(item)

#Cubeを追加し流体シミュレーションのドメインに指定
bpy.ops.mesh.primitive_cube_add(location=(0, 0, 0))
cube = bpy.data.objects["Cube"]
bpy.context.scene.objects.active = cube
bpy.ops.object.modifier_add(type='FLUID_SIMULATION')
cube.modifiers["Fluidsim"].settings.type = 'DOMAIN'
cube.modifiers["Fluidsim"].settings.end_time = 1
cube.modifiers["Fluidsim"].settings.viscosity_base = 5.0
cube.modifiers["Fluidsim"].settings.viscosity_exponent = 5
cube.modifiers["Fluidsim"].settings.filepath = "cache"

#ミルクのマテリアルを設定
bpy.ops.wm.link_append(directory="./milk.blend/Material/", link=False, filename="Milk.001")
obj = bpy.context.scene.objects.active
obj.data.materials.append(bpy.data.materials['Milk.001'])

cube.select = False

#ドメインの底に水を張る
bpy.ops.mesh.primitive_cube_add(location=(0, 0, -0.9))
bottom = bpy.data.objects["Cube.001"]
bpy.context.scene.objects.active = bottom
bottom.scale.z = 0.1

#bottomをFluidに設定
bpy.ops.object.modifier_add(type='FLUID_SIMULATION')
bottom.modifiers["Fluidsim"].settings.type = 'FLUID'

#透明マテリアルを作成してbottomに設定
transparent_mat = bpy.data.materials.new("transparent")
obj = bpy.context.scene.objects.active
obj.data.materials.append(bpy.data.materials['transparent'])
transparent_mat.type = 'VOLUME'
transparent_mat.volume.density_scale = 0
transparent_mat.use_raytrace = False

bottom.select = False

#水滴を作成
bpy.ops.mesh.primitive_uv_sphere_add(location=(0, 0, 0.5))
sphere = bpy.data.objects["Sphere"]
bpy.context.scene.objects.active = sphere
sphere.scale = ( 0.2, 0.2, 0.2 )

#sphereをFluidに設定
bpy.ops.object.modifier_add(type='FLUID_SIMULATION')
sphere.modifiers["Fluidsim"].settings.type = 'FLUID'

#水滴に透明マテリアルを設定
obj = bpy.context.scene.objects.active
obj.data.materials.append(bpy.data.materials['transparent'])

sphere.select = False

#カメラ
bpy.data.objects["Camera"].location = (2, 2, 1)
bpy.data.objects["Camera"].rotation_euler = ( math.pi/3, 0, math.pi*3/4 )
bpy.data.cameras["Camera"].lens = 20

#照明
bpy.data.objects["Lamp"].location = (-2, 2, 10)
bpy.data.objects["Lamp"].rotation_euler = ( math.pi/6, 0, math.pi*7/6 )
bpy.data.lamps["Lamp"].type = 'SUN'

#ドメインをアクティブにして流体シミュレーション
bpy.context.scene.frame_start = 0
bpy.context.scene.frame_end = 240
bpy.context.scene.objects.active = cube
bpy.ops.fluid.bake("INVOKE_DEFAULT")

#流体シミュレーションが終わるまで待機
while True:
  print('now simulationing...')
  if os.path.exists("cache/fluidsurface_final_0240.bobj.gz"):
    break
  else:
    time.sleep(3)

# 動画作成
bpy.context.scene.render.resolution_x = 400
bpy.context.scene.render.resolution_y = 300
bpy.context.scene.render.resolution_percentage = 100
bpy.context.scene.render.image_settings.file_format = 'AVI_JPEG'
bpy.data.scenes["Scene"].render.filepath = "test.avi"
bpy.ops.render.render(animation=True)

# 保存
savePath = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__))
bpy.path.relpath(savePath)
bpy.ops.wm.save_as_mainfile(filepath="test.blend", relative_remap=True)

動画完成

前回と同じく出力されたtest.aviをaviutlを使用して逆再生+再生すれば下記の動画が出来上がります。
ミルククラウンとしての完成度は低いですが、パラメーターをきちんと設定すればもっときれいなミルククラウンができると思います。