Симуляция жидкости в Blender: дым, огонь и настройки кэша

Что вы узнаете из этого руководства?

При настройке симуляции жидкости в Blender нужно работать одновременно с объектом Flow, который подаёт жидкость в сцену, и доменом, в котором выполняются вычисления. Параметры Flow определяют создание дыма, огня или жидкости, а также то, как она добавляется, удаляется или используется в качестве геометрии. Панель Cache сохраняет результат симуляции и позволяет не пересчитывать одно и то же движение каждый раз.

В руководстве рассказывается, как создать источник Flow, выбрать тип и поведение потока, задать временной диапазон и запечь симуляцию. Согласно руководству Blender, в зависимости от сцены bake может потребовать значительных вычислительных ресурсов и времени.

Требования

• Программное обеспечение: Blender. В исходных руководствах не указан конкретный номер версии.

• Учётная запись: В руководствах не упоминаются требования к учётной записи или входу в систему.

• Сцена: Нужны домен и объект Flow, расположенный в пределах его границ.

• Хранилище и время: Запечённые данные записываются в папку, указанную в качестве Cache Directory. Параметр Resumable сохраняет дополнительные данные, чтобы можно было продолжить приостановленный bake; поэтому при bake высокого разрешения он может увеличить объём записи на диск.

В источниках не указаны рекомендуемый уровень оборудования или необходимый объём хранилища. Продолжительность bake зависит от сцены, поэтому по приведённым сведениям нельзя заранее точно определить, сколько времени займёт крупная симуляция.

Пошаговое создание источника потока

1. Разместите домен и источник. Определите домен, в котором будет происходить симуляция, и поместите mesh-объект, который станет источником, внутрь области Bounding Box домена. В руководстве Blender указано, что объекты Flow должны находиться в этих границах.

2. Назначьте объекту тип Flow. В свойствах Physics исходного mesh-объекта включите физику Fluid и выберите значение Type — Flow. Затем задайте создаваемую жидкость параметром Flow Type: Smoke создаёт только дым, Fire + Smoke — и дым, и огонь, Fire — только огонь; Liquid предназначен для жидкости.

3. Выберите поведение потока. Inflow добавляет жидкость в домен, то есть работает как источник непрерывного потока. Outflow удаляет из домена жидкость, попадающую в его область Bounding Box; при совместном использовании с Inflow он может не дать жидкости заполнить всю область. При выборе Geometry части объекта, находящиеся внутри домена, используются в симуляции как жидкость. Можно добавить несколько источников Geometry; следите за тем, чтобы нормали их поверхностей были направлены наружу.

4. Настройте область, из которой будет поступать жидкость. Параметр Mesh в разделе Flow Source создаёт жидкость на основе mesh объекта. Настройка Is Planar позволяет задать источник потока для одномерных объектов, например плоскостей, или неманифолдных mesh. Если используются Smoke или Fire, параметр Volume Emission определяет объём эмиссии внутри mesh. При неманифолдной геометрии результат эмиссии на основе объёма может быть непредсказуемым. При использовании Surface Emission расстояние распространения рассчитывается в вокселях, поэтому результат может зависеть от разрешения домена.

5. Проверьте параметры движения и плотности. Чтобы уменьшить пробелы в эмиссии быстро движущихся источников, можно использовать Sampling Substeps. Дополнительные подшаги применяются на шагах симуляции, а не на каждом кадре; число шагов контролируется параметром adaptive time stepping. Объём создаваемого дыма регулируется параметром Density, а количество топлива для огня — параметром Fuel. Если нужно передать жидкости движение источника, включите Initial Velocity. При значении Source, равном 1, жидкость движется со скоростью источника.

6. Задайте диапазон симуляции и папку. В поле Cache Directory на панели Cache выберите место для файлов bake. Значения Frame Start и End задают начальный и конечный кадры симуляции; bake охватывает первый и последний кадры в этих пределах. Вычисления выполняются только на положительных кадрах между Start и End. Если симуляция должна длиться дольше диапазона по умолчанию, увеличьте значение End.

7. Выберите тип кэша и выполните bake. Replay выполняет bake во время воспроизведения симуляции во viewport и требует, чтобы для Playback Sync было задано значение Play Every Frame. Если нужно использовать Frame Dropping или Sync to Audio, руководство рекомендует рассмотреть варианты Modular или All. Modular распределяет этапы bake по разным панелям; например, инструмент bake mesh находится на панели Mesh. All учитывает выбранные настройки в рамках одной операции bake. После завершения bake данные симуляции сохраняются в кэше.

Частые ошибки

• Источник находится за пределами домена: Проверьте, что объект Flow расположен внутри области Bounding Box домена.

• Replay используется с неподходящей синхронизацией: Replay работает только при настройке Play Every Frame. Если нужен другой метод Playback Sync, рассмотрите Modular или All.

• Задан неполный диапазон кадров: Bake ограничен значениями Start и End на панели Cache. Проверьте End, чтобы диапазон включал последний кадр, необходимый для симуляции.

• В эмиссии быстро движущегося источника появляются пробелы: Если источник движется быстро, проверьте параметр Sampling Substeps — он предназначен для уменьшения таких пробелов.

• Bake занимает много времени из-за настроек mesh: Если у mesh есть modifier, при передаче mesh в fluid solver используются настройки рендеринга. В руководстве Blender отмечено, что высокий уровень Subdivision Surface у движущегося препятствия может увеличить время вычислений. После проверки корректности настройки параметры можно повысить, чтобы получить более реалистичный результат.

• Resumable включён без необходимости при высоком разрешении: Эта настройка сохраняет дополнительные данные, позволяющие продолжить приостановленный bake. Руководство рекомендует не использовать её, поскольку при высоком разрешении записывается больше данных.

Следующие шаги

Для начала проверьте тип источника, поведение потока и его положение внутри домена на коротком временном диапазоне. Затем задайте необходимую продолжительность симуляции, измените значение End и выберите подходящий способ кэширования. Для данных дыма или огня доступны форматы Uni Cache и OpenVDB. Для OpenVDB можно выбрать Zip, Blosc или сохранение без сжатия; точность задаётся как Full (32-bit), Half (16-bit) или, когда это уместно, Mini (8-bit). Для кэша mesh жидкости указаны форматы Binary Object и Object. Исходное руководство не выделяет один из этих вариантов как лучший по качеству или размеру файлов вне зависимости от потребностей проекта.

Источник и лицензия

Это руководство адаптировано на турецкий язык по страницам “Flow” и “Cache” из Blender Manual. Обе страницы опубликованы по лицензии CC BY-SA 4.0.