Blender: Rauch- und Feuersimulation – Flow-Quelle einrichten

Was Sie in diesem Leitfaden lernen

In Blender bezeichnet Flow einen Quellentyp, der festlegt, wie ein Objekt mit einer Flüssigkeits-, Rauch- oder Feuersimulation interagiert. Beim Einrichten sind zwei Entscheidungen zu treffen: Mit Flow Type wählen Sie den zu erzeugenden Inhalt, mit Flow Behavior die Funktion der Quelle innerhalb des Simulationsbereichs. Anschließend lassen sich Details wie Emissionsstärke, Bewegung und Bereich anpassen.

Die Schritte basieren auf den Abschnitten Fluid und Flow des Blender 5.2 LTS Manual. Der Schwerpunkt liegt auf Rauch- und Feuerquellen. Im Handbuch ist auch die Option Liquid aufgeführt, die übrigen Einstellungen für Flüssigkeitssimulationen werden hier jedoch nicht behandelt. Wie sich die Einstellungen in einer bestimmten Szene auswirken, sollte zusammen mit der verwendeten Domain und Objektgeometrie getestet werden.

Voraussetzungen

Die Blender-Szene benötigt eine Flow-Quelle und ein Domain-Objekt, in dem diese Quelle arbeitet. Halten Sie das Flow-Objekt innerhalb der Bounding-Box-Grenzen der Domain. Laut Handbuch muss die Quelle für eine einwandfreie Funktion entsprechend positioniert sein. Beim Verhalten Geometry werden Mesh-Teile innerhalb der Domain-Box für die Simulation verwendet.

Weisen Sie dem Quellobjekt eine Fluid-Physik zu und legen Sie den Typ Flow fest. Das Handbuch beschreibt diesen Vorgang im Bereich Physics der Properties. Neben Mesh-Quellen kann für die Erzeugung von Rauch oder Feuer auch ein Partikelsystem verwendet werden. Dabei können laut Dokumentation nur Partikelsysteme vom Typ Emitter Rauch hinzufügen.

Dieser Leitfaden verwendet die Einstellungsnamen aus dem Blender 5.2 LTS-Handbuch. In den Quellen werden weder Systemanforderungen noch die Notwendigkeit eines separaten Kontos genannt. Wenn Sie mit einer anderen Blender-Version arbeiten, sollten Sie die Bezeichnungen und verfügbaren Optionen mit der Dokumentation Ihrer Version abgleichen.

Flow-Quelle Schritt für Schritt einrichten

1. Quelle in der Domain platzieren und als Flow definieren

Platzieren Sie das Objekt, das den Flow erzeugen soll, innerhalb der Bounding-Box der Domain. Weisen Sie dem Objekt eine Fluid-Physik zu und stellen Sie die Option Type auf Flow. Anschließend kann das Objekt als Flow-Quelle dienen. Was es erzeugt und auf welche Weise, legen die übrigen Flow-Einstellungen fest.

Verwechseln Sie bei der Einrichtung nicht den Inhaltstyp mit dem Verhaltenstyp. Smoke gibt beispielsweise an, was erzeugt wird, während Inflow beschreibt, wie dieser Inhalt in die Domain gelangt. Diese Unterscheidung erleichtert es, die Einstellungen der Reihe nach zu testen.

2. Zu erzeugenden Inhalt auswählen

Im Feld Flow Type stehen vier Optionen zur Auswahl: Smoke, Fire + Smoke, Fire und Liquid. Wählen Sie die passende Option für Rauch, Feuer mit Rauch, reines Feuer oder Flüssigkeit. Das Handbuch weist darauf hin, dass die Domain auch bei der Auswahl von Fire von selbst Rauch aus verbranntem Brennstoff erzeugen kann.

3. Verhalten der Quelle festlegen

Mit Flow Behavior wählen Sie die Rolle des Objekts in der Simulation:

• Inflow: Die Quelle gibt den ausgewählten Inhalt an den Simulationsbereich ab. Dieses Verhalten eignet sich für Setups, bei denen kontinuierlich Inhalt emittiert werden soll.

• Outflow: Der Flow, der in die Bounding-Box des Objekts gelangt, wird aus der Simulation entfernt. In Verbindung mit einer Inflow-Quelle kann dies verhindern, dass sich die gesamte Domain füllt. Das Outflow-Objekt lässt sich animieren; der Entfernungsbereich folgt dabei seiner Position.

• Geometry: Die Teile des Meshes innerhalb der Domain-Grenzen werden als Flow verwendet. Innerhalb derselben Domain können mehrere Flow-Objekte vorhanden sein. Dabei ist es wichtig, dass die Flächennormalen nach außen zeigen; umgekehrte Normalen können die korrekte Funktion der Simulation verhindern.

Um die Emission oder das Entfernen des Flows während einer Animation gezielt zu unterbrechen und wieder zu aktivieren, können Sie Use Flow ein- oder ausschalten.

4. Mesh-Emission und Menge anpassen

Bei Mesh-Quellen wird unter Flow Source die Option Mesh ausgewählt. Is Planar gibt an, ob es sich bei der Quelle um eine planare Fläche oder ein non-manifold Mesh handelt. Laut Handbuch kann diese Option bei solchen Quellen die Genauigkeit der Simulation verbessern.

Surface Emission begrenzt in Voxel-Einheiten den Abstand, über den um die Mesh-Oberfläche herum emittiert wird. Derselbe Wert kann deshalb bei unterschiedlichen Domain-Auflösungen zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Volume Emission unter Fire or Smoke Only legt fest, wie viel aus dem Inneren des Meshes erzeugt wird: 0 bedeutet keine Emission, 1 die volle Menge. Bei non-manifold Meshes kann die volumetrische Emission laut Dokumentation schwer vorhersehbare Ergebnisse liefern.

Density steuert die Rauchmenge, die auf einmal erzeugt wird. Ein höherer Wert führt zu dichterem Rauch. Fuel legt die pro Sekunde verbrannte Brennstoffmenge fest und beeinflusst die Größe der Flamme. Initial Temperature stellt die Temperatur der Emission im Verhältnis zur Umgebungstemperatur der Domain ein; die Wirkung auf den Rauch hängt von der Einstellung Heat Buoyancy ab.

5. Bewegung und Emissionsbereich steuern

Wenn bei schnell bewegten Quellen Lücken zwischen den Emissionsintervallen entstehen, sollten Sie Sampling Substeps ausprobieren. Dieser Wert legt die Anzahl der Substeps fest, mit denen die Emission der Flow-Quelle häufiger abgetastet wird. Die Substeps werden nicht pro Frame, sondern innerhalb der Simulationsschritte angewendet. Die Anzahl der Simulationsschritte wird durch adaptive time stepping gesteuert.

Wenn Initial Velocity aktiviert ist, kann der Flow die Geschwindigkeit der Bewegung der Quelle übernehmen. Der Wert Source bestimmt den Anteil dieser Übertragung; bei 1 bewegt sich der Flow mit derselben Geschwindigkeit wie die Quelle. Die Einstellung Normal steuert die Geschwindigkeit in Richtung der Flächennormalen. Bei geschlossenen Meshes zeigen die Normalen in unterschiedliche Richtungen, sodass die Geschwindigkeit in mehrere Richtungen angewendet werden kann. Soll die Geschwindigkeit nur in eine Richtung wirken, müssen die Normalen gleich ausgerichtet sein. Initial X, Y und Z legen zusätzliche Geschwindigkeitskomponenten in Weltkoordinaten fest.

Mit Vertex Group lässt sich der Bereich begrenzen, in dem die Emission stattfindet. Wenn die texturbasierte Steuerung aktiviert ist, schränkt Texture die Emissionsbereiche auf dem Mesh ein. Für die Zuordnung können Generated UVs oder manuelle UV-Koordinaten verwendet werden. Size steuert die Skalierung der Textur, Offset ihre Position entlang der Z-Achse. Diese Texturoptionen wirken sich nicht auf das Verhalten Outflow aus. Smoke Color legt die Farbe des emittierten Rauchs fest. Mischen sich Rauchwolken unterschiedlicher Farben, verbinden sich auch ihre Farben. Wenn Absolute Density aktiviert ist, emittiert die Quelle, sobald im Emissionsbereich Platz vorhanden ist. Ist die Option ausgeschaltet, wird weiter emittiert und der Inhalt sammelt sich an.

Häufige Fehler

• Die Quelle bleibt wirkungslos: Prüfen Sie, ob sich das Flow-Objekt innerhalb der Bounding-Box-Grenzen der Domain befindet.

• Probleme mit einer Geometry-Quelle: Überprüfen Sie die Flächennormalen des Meshes und die Teile, die innerhalb der Domain liegen.

• Unterbrochene Emission bei schnellen Bewegungen: Testen Sie den Wert für Sampling Substeps. Diese Einstellung beeinflusst die Abtastung innerhalb der Simulationsschritte, nicht die Anzahl der Frames.

• Unerwartete volumetrische Emission: Prüfen Sie, ob das Mesh non-manifold ist. Laut Handbuch können die Ergebnisse bei dieser Geometrie unvorhersehbar sein.

• Die Ausbreitung oder das Erscheinungsbild des Rauchs lässt sich nicht wie gewünscht anpassen: Testen Sie Density, Smoke Color und Absolute Density sowie gegebenenfalls Vertex Group oder Texture einzeln.

Was bedeutet das für Architektur- und Archviz-Workflows?

Mit diesen Einstellungen lässt sich in Blender-Szenen für Architekturvisualisierungen, die Rauch- oder Feuereffekte benötigen, festlegen, wo und wie der Inhalt erzeugt wird. Wenn Emissionen in Innenraumszenen an einen bestimmten Bereich gebunden werden sollen, bieten sich Mesh, Vertex Group oder Texture als Optionen an. Bei bewegten Quellen können Artists außerdem die Übertragung der Geschwindigkeit auf den Flow zusammen mit Sampling Substeps prüfen.

Die Dokumentation macht zu diesen Funktionen keine Angaben zu Hardwareanforderungen, Simulationsdauer, Performance-Gewinnen, Lizenzkosten oder der Kompatibilität mit anderer Software. Daher sollten Projektzeitpläne und Hardwarebedarf nicht auf Basis dieser Einstellungen angenommen werden. Sinnvoll ist es, das Verhalten der Quelle vor der Produktion in einer kleinen Szene zu testen und die Dokumentation der verwendeten Blender-Version zu prüfen.

Nächste Schritte

Wählen Sie beim ersten Test Flow Type und Flow Behavior aus und beobachten Sie das Ergebnis. Ändern Sie anschließend Einstellungen für Dichte, Geschwindigkeit oder Emissionsbereich einzeln. So lässt sich leichter erkennen, welche Änderung sich auf das Erscheinungsbild auswirkt. Beachten Sie, dass Surface Emission von der Domain-Auflösung abhängt und die Wirkung von Initial Temperature mit Heat Buoyancy zusammenhängt.

Prüfen Sie vor der Produktion einer Szene die Position des Quellobjekts, bei Geometry die Normalen und ob die Emission im gewünschten Bereich stattfindet. Denken Sie auch daran, dass die Texture-Einstellungen keinen Einfluss auf Outflow haben. Das Handbuch garantiert über diese Prüfungen hinaus weder ein bestimmtes Endergebnis noch eine bestimmte Performance. Die Ergebnisse sollten daher im Zusammenhang mit den jeweiligen Szeneneinstellungen getestet werden.

Quelle und Lizenz

Dieser Leitfaden wurde anhand der Abschnitte „Fluid“ und „Flow“ im Blender Manual ins Türkische übertragen. Beide Quellen stehen unter der Lizenz CC BY-SA 4.0.