Симуляция дыма и огня в Blender: как настроить источник Flow?

Что вы узнаете из этого руководства?

В Blender Flow — это тип источника, который определяет, как объект взаимодействует с симуляцией жидкости, дыма или огня. При настройке нужно принять два отдельных решения: выбрать производимое содержимое с помощью Flow Type и определить роль источника в области симуляции с помощью Flow Behavior. Затем можно отрегулировать такие параметры, как плотность эмиссии, движение и область источника.

Инструкция основана на документации Blender 5.2 LTS Manual по Fluid и Flow. Основное внимание уделено источникам дыма и огня; в документации также есть вариант Liquid, но другие настройки симуляции жидкости здесь не рассматриваются. Результат применения настроек в конкретной сцене следует проверять с учётом используемого домена и геометрии объекта.

Требования

В сцене Blender должны быть источник Flow и объект-домен, в котором он будет работать. Разместите объект Flow внутри границ Bounding Box домена: согласно руководству, такое расположение необходимо для корректной работы источника. При использовании поведения Geometry в симуляции участвуют части mesh, находящиеся внутри рамок домена.

Добавьте к объекту источника физику Fluid и установите для него тип Flow. В руководстве описан этот способ через раздел Physics на панели Properties. Помимо mesh-источников, для генерации дыма или огня можно использовать систему частиц; при этом, как указано в документации, добавлять дым могут только системы частиц типа Emitter.

В этом руководстве используются названия параметров из Blender 5.2 LTS Manual; требования к вычислительным ресурсам или необходимость создавать отдельную учётную запись в источниках не указаны. Если вы работаете в другой версии Blender, названия параметров и доступные опции следует сверить с документацией для используемой версии.

Настройка источника Flow шаг за шагом

1. Разместите источник внутри домена и задайте тип Flow

Поместите объект, который будет создавать поток, в область Bounding Box домена. Добавьте к объекту физику Fluid и установите значение Type — Flow. После этого объект можно использовать как источник потока; что именно он будет создавать и каким образом, задаётся в остальных параметрах Flow.

Выбирая назначение источника, не смешивайте тип содержимого с типом поведения. Например, Smoke указывает, что будет создаваться, а Inflow описывает, как это содержимое добавляется в домен. Это различие упрощает последовательную проверку настроек.

2. Выберите создаваемое содержимое

В поле Flow Type доступны четыре варианта: Smoke, Fire + Smoke, Fire и Liquid. Выберите подходящий вариант для генерации дыма, огня с дымом, только огня или жидкости. В руководстве также отмечается, что даже при выборе Fire домен может самостоятельно создавать дым, остающийся от сгоревшего топлива.

3. Определите поведение источника

Flow Behavior задаёт роль объекта в симуляции:

• Inflow: Источник передаёт выбранное содержимое в область симуляции. Это поведение подходит для сцен, где требуется непрерывная эмиссия.

• Outflow: Поток, попадающий в область Bounding Box объекта, удаляется из симуляции. При использовании вместе с источником Inflow это помогает не допустить заполнения всего домена. Объект Outflow можно анимировать; область удаления следует за его положением.

• Geometry: Части mesh, находящиеся внутри границ домена, используются как поток. В одном домене может быть несколько объектов потока. При этом важно, чтобы нормали поверхности были направлены наружу: неправильная ориентация может помешать корректной работе симуляции.

Чтобы выборочно останавливать и возобновлять эмиссию или удаление потока во время анимации, можно включать и выключать параметр Use Flow.

4. Настройте эмиссию mesh и её количество

Для mesh-источников в качестве Flow Source выбирается Mesh. Параметр Is Planar позволяет указать, является ли источник плоской поверхностью или non-manifold mesh; согласно руководству, эта настройка помогает повысить точность симуляции для таких источников.

Surface Emission ограничивает расстояние эмиссии вокруг поверхности mesh в вокселях. Поэтому одинаковое значение может давать разные результаты при разном разрешении домена. Параметр Volume Emission в разделе Fire or Smoke Only задаёт количество содержимого, создаваемого внутри mesh: 0 означает отсутствие эмиссии, а 1 — полный объём. В документации отмечается, что объёмную эмиссию в non-manifold mesh бывает сложно предсказать.

Density регулирует количество дыма, создаваемого за один раз: чем выше значение, тем плотнее дым. Значение Fuel задаёт количество топлива, сгорающего за секунду, и влияет на размер пламени. Initial Temperature задаёт температуру эмиссии относительно температуры окружающей среды домена; влияние на дым зависит от настройки Heat Buoyancy.

5. Управляйте движением и областью эмиссии

Если при быстром движении источника между участками эмиссии появляются промежутки, попробуйте настроить Sampling Substeps. Этот параметр задаёт число подшагов, используемых для более частой выборки эмиссии из источника потока. Подшаги применяются не на каждый кадр, а на шаги симуляции; количество шагов симуляции контролируется параметром adaptive time stepping.

Если включить Initial Velocity, поток может унаследовать скорость движения источника. Значение Source задаёт коэффициент передачи: при значении 1 поток движется с той же скоростью, что и источник. Параметр Normal управляет скоростью вдоль нормалей поверхности. У закрытых mesh нормали направлены в разные стороны, поэтому скорость может применяться сразу в нескольких направлениях. Если нужна скорость только в одном направлении, нормали должны быть ориентированы одинаково. Initial X, Y и Z задают дополнительные компоненты скорости в мировых координатах.

Чтобы ограничить область эмиссии, можно использовать Vertex Group. При включении контроля с помощью текстур параметр Texture ограничивает области эмиссии на mesh. Для проецирования можно выбрать Generated UVs или задать UV вручную; Size регулирует масштаб текстуры, а Offset — её положение по оси Z. Эти параметры текстуры не изменяют поведение Outflow. Smoke Color задаёт цвет выходящего дыма; при смешивании дым разных цветов объединяет их. Если включён Absolute Density, источник создаёт содержимое, когда в области эмиссии есть свободное место; если параметр выключен, генерация продолжается и содержимое накапливается.

Распространённые ошибки

• Источник не работает: Проверьте, находится ли объект Flow внутри границ Bounding Box домена.

• Проблемы с источником Geometry: Проверьте нормали поверхности mesh и его части, расположенные внутри домена.

• Прерывистая эмиссия при быстром движении: Попробуйте изменить значение Sampling Substeps; настройка влияет на выборку на шагах симуляции, а не на количество кадров.

• Неожиданный результат объёмной эмиссии: Проверьте, является ли mesh non-manifold; согласно руководству, в такой геометрии результат может быть непредсказуемым.

• Не удаётся настроить распространение или внешний вид дыма: По отдельности проверьте Density, Smoke Color, Absolute Density и, при необходимости, параметры Vertex Group или Texture.

Что это значит для архитектуры и archviz-процесса?

Эти параметры позволяют в сценах Blender, где для архитектурной визуализации требуются эффекты дыма или огня, управлять местом и способом создания содержимого. Если в интерьере эмиссию нужно привязать к определённой области, можно проверить варианты с mesh, Vertex Group или Texture. Художникам, использующим движущийся источник, стоит также оценить передачу скорости потоку и настройку Sampling Substeps.

В документации не приводятся требования к оборудованию, продолжительность симуляции, прирост производительности, стоимость лицензии или сведения о совместимости с другими программами. Поэтому не следует делать выводы о сроках проекта или требованиях к оборудованию только на основании этих настроек. Перед началом производства разумно проверить поведение источника в небольшой сцене и свериться с документацией для используемой версии Blender.

Что делать дальше

Для первого теста выберите Flow Type и Flow Behavior, а затем понаблюдайте за результатом; после этого меняйте по одному параметры плотности, скорости или области эмиссии. Так будет проще понять, какое изменение повлияло на изображение. Учитывайте, что значения Surface Emission зависят от разрешения домена, а эффект Initial Temperature связан с Heat Buoyancy.

Перед тем как использовать сцену в производстве, проверьте положение объекта-источника, нормали при использовании Geometry и то, происходит ли эмиссия в нужной области. Также помните, что настройки текстуры не влияют на Outflow. Руководство не гарантирует определённый итоговый вид или результат по производительности помимо описанных проверок; результат следует тестировать с учётом параметров сцены.

Источники и лицензия

Это руководство адаптировано на турецкий язык по материалам разделов “Fluid” и “Flow” документации Blender Manual. Оба источника опубликованы по лицензии CC BY-SA 4.0.