Fogo e chamas

Como funciona

Uma chama é gás quente subindo. Ela é estreita onde começa, tremula mais quanto mais alto vai, e a cor diz quão quente está cada parte: vermelho escuro nas bordas que esfriam, laranja, depois amarelo e quase branco na região mais quente, a mesma ordem pela qual passa um pedaço de metal aquecido. Um shader de fogo reconstrói cada uma dessas observações com um pedacinho de matemática, e todo efeito de fogo, de uma vela a uma tocha ou uma bola de fogo, é o mesmo trio de peças arranjado de outro jeito.

1. Uma máscara com forma. Um smoothstep em volta de uma distância dá o contorno da chama: uma gota para uma vela, um cone largo para uma fogueira, um círculo para uma bola de fogo. Curvas de modelagem (uma raiz quadrada, uma potência, um menos a altura) deixam o perfil redondo embaixo e pontudo em cima.
2. Ruído subindo. Um fBm cuja coordenada rola para cima com o tempo empurra a máscara para os lados e a quebra em línguas. Empurrar mais perto do topo do que da base mantém a base ancorada e deixa a ponta chicotear, e é isso que faz a forma parecer fogo e não algo só balançando.
3. Uma paleta quente. A máscara e o ruído juntos dão um valor de calor entre 0 e 1. Uma paleta o converte em cor, do preto ao vermelho, laranja, amarelo e branco, então o mesmo número controla a forma e a cor, e as cores ficam sempre na ordem certa.

Sobre uma cena

Fogo é luz. Desenhado opaco, ele precisa de um fundo preto, e é assim que os cards o mostram primeiro. Num jogo, ele vai num quad virado para a câmera ou numa partícula com mistura aditiva: a cor da chama é somada ao que está atrás, o preto não soma nada, então as bordas do quad somem e chamas sobrepostas se iluminam em vez de se cobrirem. O shader continua o mesmo; só o modo de mistura muda.