Simulation de fluides dans Blender : configurer et mettre en cache la fumée

Ce que vous allez apprendre dans ce guide

Ce guide explique comment définir le rôle d’un objet Flow dans une simulation de fluides dans Blender, découvrir les principaux réglages qui contrôlent l’émission de fumée et de feu, puis mettre en cache le résultat calculé. Un objet source de fluide peut en ajouter, comme un robinet, en retirer, comme une évacuation, ou utiliser sa propre géométrie comme fluide dans la simulation. Le comportement à choisir dépend de l’effet recherché dans la scène.

Le contenu se limite aux réglages Flow et Cache décrits dans le guide de Blender 5.2 LTS. L’objectif n’est pas de fournir une recette complète pour créer une simulation de A à Z, mais d’expliquer les options importantes pour que l’objet source fonctionne correctement et que le calcul puisse être enregistré de manière gérable.

Prérequis et préparation

La référence utilisée est le guide de Blender 5.2 LTS. Les pages fournies ne précisent ni configuration matérielle minimale requise pour le calcul, ni condition liée à un compte utilisateur. Il ne faut donc pas supposer de modèle de carte graphique, de quantité de mémoire ou de besoin en compte particulier. Le guide indique que la simulation de fluides nécessite du temps et de la puissance de calcul, et recommande de prévoir suffisamment de temps pour le cache, selon la scène.

La scène doit comporter un objet domain et un objet Flow situé à l’intérieur de ses limites. Selon le guide, l’objet Flow doit se trouver dans la boîte englobante (Bounding Box) du domain. Préparez un objet mesh à utiliser comme source de fluide. Vous choisirez Flow Type et Flow Behavior selon l’effet visé : liquide, fumée ou feu.

1. Définir l’objet Flow

Sélectionnez l’objet mesh à utiliser comme source de fluide. Dans Properties > Physics, ajoutez la physique Fluid et réglez l’option Type sur Flow. L’objet devient alors l’une des sources de la simulation de fluides. Vérifiez qu’il se trouve dans la boîte englobante du domain : une source située à l’extérieur risque de ne pas fonctionner comme prévu.

Choisissez ensuite le Flow Type :

• Smoke: produit uniquement de la fumée.

• Fire + Smoke: produit à la fois du feu et de la fumée.

• Fire: produit uniquement du feu.

• Liquid: produit un flux de liquide.

Flow Behavior détermine ce que la source fait dans la simulation. Inflow ajoute du fluide en continu, comme le ferait une sortie d’eau ou une source de feu. Outflow retire du domain le fluide qui entre dans sa propre boîte englobante. Avec Geometry, les parties de l’objet situées dans les limites du domain sont utilisées directement comme fluide. Il est possible d’utiliser plusieurs objets de fluide avec Geometry ; dans ce cas, les normales de surface doivent pointer vers l’extérieur.

2. Régler l’émission et le mouvement

Utilisez le réglage Use Flow pour activer ou désactiver l’ajout ou le retrait de fluide par l’objet source au cours de l’animation. Si la source se déplace rapidement, envisagez d’augmenter Sampling Substeps afin de réduire les éventuelles discontinuités d’émission. Ces sous-étapes s’appliquent aux pas de simulation, et non à chaque image ; le nombre de pas de simulation est contrôlé par adaptive time stepping.

Les options Smoke Color, Density et Initial Temperature influent également sur l’apparence de la fumée. Density contrôle la quantité de fumée produite à la fois. Initial Temperature définit l’écart entre la température de la fumée émise et la température ambiante du domain ; son effet dépend du réglage Heat Buoyancy du domain. Examinez aussi Absolute Density en fonction de la scène : cette option modifie la manière dont la fumée ou le feu s’accumule dans la zone source.

Pour émettre à partir d’un mesh source, l’option Mesh du réglage Flow Source peut être utilisée. Surface Emission définit l’émission à une distance donnée en voxels de la surface du mesh ; le résultat peut varier selon la résolution du domain. Volume Emission ne s’applique qu’au feu ou à la fumée. Si le mesh n’est pas manifold, l’estimation de l’émission volumique peut donner des résultats difficiles à prévoir. Tenez donc compte à la fois de la structure du mesh et de la résolution du domain lorsque vous utilisez ces options.

Si le mouvement de la source doit être transmis au fluide, activez Initial Velocity. La valeur Source définit le facteur de vitesse de la source transmis au fluide ; une valeur de 1 correspond à un mouvement à la même vitesse. Le réglage Normal ajoute de la vitesse le long des normales de surface. Comme les normales d’un mesh fermé pointent dans différentes directions, l’émission peut se propager dans plusieurs sens. Pour obtenir une vitesse initiale unidirectionnelle, utiliser un plan comme source fait partie des options indiquées dans le guide. Les réglages Initial X, Y et Z permettent d’ajouter une vitesse dans les coordonnées du monde.

3. Choisir le type de cache et calculer la simulation

Dans le panneau Cache du domain, définissez le répertoire de stockage de la simulation ainsi que les images de début et de fin. Le calcul se limite à cette plage d’images ; si la simulation doit durer plus longtemps, ajustez également End. Choisissez le type de cache adapté à votre méthode de travail :

• Replay: la simulation est mise en cache pendant sa lecture dans la vue 3D. Playback Sync doit être réglé sur Play Every Frame.

• Modular: le calcul s’effectue par étapes, avec les outils des panneaux correspondants.

• All: les réglages sélectionnés sont calculés à l’aide d’un seul outil.

Le Bake peut demander du temps et de la puissance de calcul, selon la scène. Si le mesh comporte des modificateurs, les réglages de rendu sont utilisés pour les transmettre au solveur de fluides ; des valeurs élevées peuvent augmenter la durée du calcul et l’utilisation de la mémoire. Le guide précise qu’une fois la configuration correcte, les réglages peuvent être augmentés par la suite afin d’obtenir un résultat plus réaliste. Vérifier d’abord l’organisation de la scène, puis augmenter les paramètres de qualité, constitue donc un ordre de travail plus maîtrisé.

Pour les données de simulation volumétrique — grilles et particules —, il est possible de choisir le format Uni Cache ou OpenVDB. OpenVDB propose les options de compression Zip, Blosc ou sans compression, ainsi que les niveaux de précision Full, Half et Mini. Selon le guide de Blender, Zip est plus lent que Blosc, tandis que Blosc utilise une compression multithread. Half offre une précision de 16 bits, Full de 32 bits, tandis que Mini utilise 8 bits lorsque c’est possible et passe à 16 bits pour les données qui ne s’y prêtent pas. Tenez compte des besoins de sortie et de l’espace de stockage disponible au moment de choisir ces options.

Erreurs fréquentes et prochaines étapes

Si l’objet Flow se trouve à l’extérieur des limites du domain, la simulation risque de ne pas fonctionner comme prévu. Dans le comportement Geometry, des normales de surface orientées vers l’intérieur peuvent également poser problème. Si des discontinuités d’émission apparaissent avec une source rapide, vérifiez Sampling Substeps. Si le cache Replay ne fonctionne pas, vérifiez que le mode Playback Sync est bien réglé sur Play Every Frame.

Lors du choix du répertoire de cache, n’oubliez pas qu’il est possible de créer des dossiers distincts selon le type de données de simulation. L’option Resumable écrit des données supplémentaires pour permettre de reprendre un calcul interrompu ; pour les calculs haute résolution, le guide recommande de ne pas l’activer, car davantage de données seront écrites sur le disque. Une fois lancé, Bake All peut être annulé avec Esc, mais il ne peut pas être mis en pause puis repris.

Dans les workflows d’architecture, de décoration intérieure et d’archviz, ces réglages peuvent servir à contrôler le comportement des sources dans des scènes comportant une fontaine, une piscine, une atmosphère enfumée ou du feu. Dans les scènes avec des sources animées, les sous-étapes, la structure géométrique et les réglages de cache influent particulièrement sur le résultat. Comme le guide ne donne pas de valeurs numériques pour la configuration matérielle requise, évaluez la durée de calcul en faisant des essais en fonction de la scène et des réglages. Commencer par un calcul de test peu coûteux, puis augmenter la résolution et les autres paramètres si nécessaire, est une bonne prochaine étape.

Sources et licence

Le contenu s’appuie sur les sections Fluid, Flow et Cache du Blender 5.2 LTS Manual. Les guides Blender sont sous licence CC BY-SA 4.0 ; leur contenu a été adapté en turc et reformulé.