Flüssigkeitssimulation in Blender: Rauch, Feuer und Cache-Einstellungen

Was Sie in diesem Guide lernen

Bei einer Flüssigkeitssimulation in Blender müssen Sie das Flow-Objekt, das die Flüssigkeit in die Szene einbringt, zusammen mit der Domain betrachten, in der die Berechnung stattfindet. Die Flow-Einstellungen bestimmen, ob Rauch, Feuer oder Flüssigkeit erzeugt wird und ob die Flüssigkeit hinzugefügt, entfernt oder als Geometrie verwendet wird. Das Cache-Panel speichert das Simulationsergebnis und reduziert so den Bedarf, dieselbe Bewegung jedes Mal neu zu berechnen.

In diesem Guide erfahren Sie, wie Sie eine Flow-Quelle erstellen, Typ und Verhalten festlegen, den Zeitbereich definieren und die Simulation backen. Laut Blender-Handbuch kann das Backen je nach Szene erhebliche Rechenleistung und Zeit erfordern.

Voraussetzungen

• Software: Blender. Die Quellhandbücher nennen keine bestimmte Versionsnummer.

• Konto: In den Handbüchern werden weder ein Konto noch eine Anmeldung vorausgesetzt.

• Szene: Sie benötigen eine Domain sowie ein Flow-Objekt, das sich innerhalb ihrer Grenzen befindet.

• Speicherplatz und Zeit: Gebackene Daten werden in dem als Cache Directory festgelegten Ordner abgelegt. Die Option Resumable speichert zusätzliche Daten, damit ein pausierter Bake-Vorgang fortgesetzt werden kann. Bei hochauflösenden Bakes kann dadurch mehr auf die Festplatte geschrieben werden.

Die Quellen empfehlen weder eine bestimmte Hardwareausstattung noch eine konkrete Speicherkapazität. Da die Dauer des Bake-Vorgangs von der Szene abhängt, lässt sich anhand der verfügbaren Informationen nicht genau vorhersagen, wie lange eine umfangreiche Simulation dauern wird.

Schritt für Schritt eine Flow-Quelle erstellen

1. Domain und Quelle platzieren. Legen Sie die Domain fest, in der die Simulation stattfinden soll, und platzieren Sie das Mesh-Objekt, das als Quelle dient, innerhalb des Bounding-Box-Bereichs der Domain. Laut Blender-Handbuch müssen sich Flow-Objekte innerhalb dieser Grenzen befinden.

2. Das Objekt als Flow definieren. Aktivieren Sie in den Physics-Eigenschaften des Quell-Mesh-Objekts die Fluid-Physik und wählen Sie als Type den Wert Flow. Legen Sie anschließend über Flow Type fest, welche Flüssigkeit erzeugt werden soll: Smoke erzeugt nur Rauch, Fire + Smoke beides, Fire nur Feuer und Liquid ist für Flüssigkeiten vorgesehen.

3. Das Strömungsverhalten festlegen. Inflow bewirkt, dass das Objekt der Domain Flüssigkeit hinzufügt; es lässt sich als Quelle für einen kontinuierlichen Zufluss verstehen. Outflow entfernt Flüssigkeit aus der Domain, sobald sie in den eigenen Bounding-Box-Bereich gelangt. In Kombination mit einem Inflow kann damit verhindert werden, dass sich der gesamte Bereich füllt. Bei Geometry werden die Bereiche des Objekts, die innerhalb der Domain liegen, in der Simulation als Flüssigkeit verwendet. Es können mehrere Geometry-Quellen hinzugefügt werden. Achten Sie dabei darauf, dass die Oberflächennormalen nach außen zeigen.

4. Den Quellbereich für die Erzeugung einstellen. Die Option Mesh im Abschnitt Flow Source erzeugt Flüssigkeit aus dem Mesh des Objekts. Is Planar dient dazu, die Flow-Quelle als planare Struktur zu definieren, etwa bei einer Ebene oder einem nicht-manifold Mesh. Bei Smoke oder Fire legt Volume Emission die Erzeugungsmenge im Inneren des Meshes fest. Bei nicht-manifold Geometrie kann das Ergebnis einer volumengestützten Erzeugung unvorhersehbar sein. Bei Surface Emission wird die Ausbreitungsdistanz in Voxeln berechnet; das Ergebnis kann sich je nach Auflösung der Domain unterscheiden.

5. Bewegungs- und Dichtewerte überprüfen. Sampling Substeps kann helfen, Lücken in der Emission schnell bewegter Quellen zu verringern. Die Substeps werden nicht bei jedem Frame, sondern bei den Simulationsschritten angewendet; ihre Anzahl wird durch adaptive time stepping gesteuert. Die Rauchmenge wird über Density, die Brennstoffmenge des Feuers über Fuel geregelt. Soll die Bewegung der Quelle auf die Flüssigkeit übertragen werden, aktivieren Sie Initial Velocity. Bei einem Source-Wert von 1 bewegt sich die Flüssigkeit mit der Geschwindigkeit der Quelle.

6. Simulationsbereich und Ordner festlegen. Wählen Sie im Feld Cache Directory des Cache-Panels den Speicherort für die Bake-Dateien aus. Die Werte Frame Start und End legen den ersten und letzten Frame der Simulation fest; der Bake-Vorgang umfasst ebenfalls den ersten und letzten Frame innerhalb dieser Grenzen. Berechnet werden nur positive Frames zwischen Start und End. Erhöhen Sie den Wert End, wenn die Simulation länger als der Standardbereich laufen soll.

7. Cache-Typ auswählen und backen. Replay backt die Simulation während der Wiedergabe im Viewport und setzt voraus, dass Playback Sync auf Play Every Frame eingestellt ist. Wenn Sie Frame Dropping oder Sync to Audio verwenden möchten, empfiehlt das Handbuch, Modular oder All in Betracht zu ziehen. Modular verteilt die Bake-Schritte auf verschiedene Panels; das Werkzeug zum Backen des Meshes befindet sich beispielsweise im Mesh-Panel. All berücksichtigt die ausgewählten Einstellungen in einem einzigen Bake-Vorgang. Nach Abschluss des Bake-Vorgangs werden die Simulationsdaten im Cache gespeichert.

Häufige Fehler

• Die Quelle außerhalb der Domain platzieren: Prüfen Sie, ob sich das Flow-Objekt innerhalb des Bounding-Box-Bereichs der Domain befindet.

• Replay mit ungeeigneter Synchronisierung verwenden: Replay funktioniert nur mit der Einstellung Play Every Frame. Wenn Sie eine andere Playback-Sync-Methode benötigen, ziehen Sie Modular oder All in Betracht.

• Den Frame-Bereich nicht vollständig festlegen: Der Bake-Vorgang ist auf die Grenzen Start und End im Cache-Panel beschränkt. Prüfen Sie den Wert End, damit der benötigte letzte Frame der Simulation enthalten ist.

• Lücken in der Emission einer schnell bewegten Quelle: Wenn sich die Quelle schnell bewegt, überprüfen Sie Sampling Substeps. Die Option soll Lücken in der Emission reduzieren.

• Lange Bake-Zeiten durch aufwendige Mesh-Einstellungen: Wenn das Mesh Modifier enthält, werden für die Übertragung des Meshes an den Fluid-Solver die Render-Einstellungen verwendet. Laut Blender-Handbuch kann ein hoher Subdivision-Surface-Wert bei einem beweglichen Hindernis die Berechnungszeit verlängern. Wenn die Einrichtung stimmt, können die Einstellungen später für ein realistischeres Ergebnis erhöht werden.

• Resumable bei hoher Auflösung unbedacht aktivieren: Diese Option speichert zusätzliche Daten, mit denen ein pausierter Bake-Vorgang fortgesetzt werden kann. Das Handbuch rät davon ab, die Option bei hoher Auflösung zu verwenden, da dabei mehr Daten geschrieben werden.

Nächste Schritte

Überprüfen Sie zunächst in einem kurzen Zeitbereich den Quelltyp, das Strömungsverhalten und die Position innerhalb der Domain. Legen Sie anschließend die benötigte Simulationsdauer fest, passen Sie den Wert End an und wählen Sie eine passende Cache-Methode. Für Rauch- oder Feuerdaten stehen die Formate Uni Cache und OpenVDB zur Verfügung. Bei OpenVDB können Sie Zip, Blosc oder unkomprimiertes Speichern wählen. Als Genauigkeit stehen Full (32-bit), Half (16-bit) oder, sofern geeignet, Mini (8-bit) zur Auswahl. Für den Mesh-Cache von Flüssigkeiten sind die Formate Binary Object und Object aufgeführt. Die Quellhandbücher nennen keine allgemeingültigen Vorteile hinsichtlich Qualität oder Dateigröße, die unabhängig von den Projektanforderungen für eine dieser Optionen sprechen.

Quelle und Lizenz

Dieser Guide wurde anhand der Seiten „Flow“ und „Cache“ des Blender Manual ins Türkische übertragen. Beide Quellen stehen unter der Lizenz CC BY-SA 4.0.