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用 Phoenix 模拟逼真的建筑视觉和 VFX 特效的技巧(上集)


Chaos Phoenix 可为任何 3D 项目提升拟真度。在本系列指南中,流体模拟专家 Hammer Chen 同我们解释如何充分发挥 Phoenix 的优势。

当今所有人都变成了流体模拟艺术家。以前是大型视觉特效工作室的专利,随着硬件和软件的发展,使流体模拟普及成建筑视觉艺术家、室内与产品设计师以及自由接案者皆可使用的情况。加上 Chaos 将其 Phoenix 模拟工具V-RayCorona 渲染引擎捆绑销售,现在是您在 3ds Max 和 Maya 中掌握流体模拟的最佳时机,为您正在制作的任何项目添加逼真的火焰或液体特效。

Phoenix 把流体模拟变得超简单!在这上下两集的指南中,我们将分享实用技巧,帮助你把流体特效提升至全新层次。请接着阅读,学习如何研发流体模拟,并发掘 Phoenix 的小功能以产生惊人的效果。您还可以阅读下集了解更多精彩内容。

不要只是收集参考资料—要依据各种照明情境分类

任何模拟项目的第一步都是收集参考资料,如实拍视频或照片。建议您依据不同的照明情境对影像进行分类;例如,火焰在白天或夜晚会有非常不同的外观。全方位地收集不同照明参考图,可让您更理解即将创作的特效主题。

照片可帮助您建立材质、构图、纹理和照明的整体概念。但同时您也需要养成对特定主题的速度感。例如,在模拟瀑布时,建议您在搜寻结果中查看图库网站上中的动态视频。通过观看瀑布的实拍画面,您可了解水的流速,以及水花是如何溅起雾气的。


将摄影机、灯光和模拟作为整体来考虑

人类的大脑是以整体来解读一幅画面的,我们不会把事物以个别元素来看待。在创作逼真的镜头时,你必须把灯光、摄影机构图和模拟本身作为整体来考虑,这样的渲染才有办法触发观众特定的情感。

这就是为何我们在收集参考数据时也需要考虑到照明与构图。

一旦构图确立,摄影机也会影响到模拟器的设置。在 Phoenix 中,您可通过设置模拟器区域来减少模拟时间,使其只在摄影机视角内进行模拟。

曝光也很重要。尽管您已设置了正确的体积材质,并使用适当的 HDRI 照明,倘若摄影机的曝光不正确,例如火焰,也会看起来不真实。

另一方面,当你创建了白天的火焰特效,如果想转换为夜景,就必须重新微调曝光,并修改体积渲染设置中的 Fire Multiplier 和 Light Power。

成为有条理的 3ds Max/Maya 用户

流体模拟往往涉及到大量数据,当与场景中的几何体和其他粒子效果相结合时,有时每帧甚至会产生数 CB 的数据。好在,在 3ds Max 和 Maya 中有几个工具与设置可避免悲剧的发生。

  • 启用自动储存(auto save) 养成开启自动储存的习惯。根据不同的 Backup Interval,让你有机会回到场景的上一个状态,救你一命。
  • 使用增量储存(increment save) 不要直接储存而覆盖原始场景。在研发阶段,项目会修改多次,会测试许多不同的参数组合,您可能不得不回到上一个版本。也难以避免遇到客户说“我认为你的上一个版本更好”的这种情况。
  • 在每次运行模拟前先检查硬盘空间 听起来很傻,但流体模拟产生的快取可能会随着动画进展而急剧增加。这对于整夜进行模拟来说尤其如此。因此务必要确保有足够的硬盘空间来运行模拟。

留心场景尺度

始终以实际尺寸创建 3D 模型。一艘 30 毫米的船只与一艘 30 公尺的船只,在海上航行的流体模拟结果会有极大不同。

采用真实尺度的几何体可让你迅速地得到想要的效果。例如,如果你做了橙子落入水中溅起水花的场景,假定尺寸都设置正确,就很容易用苹果来取代橙子溅起水花。

渐渐地,您会积累大量的各种模拟场景,对于经营 VFX 工作室来说很有用。如果不同的模拟场景都遵循尺度规范,多个场景合并起来会更容易;例如,您可轻易地把喷火器场景与爆炸场景合并起来。应该会很有趣吧?

话说回来,在实战情况下,有时客户提供的场景不会依循正确尺度。好在,Phoenix 提供您在模拟器中调整 Scene Scale 的选项以进行补偿。


使用现有的 Chaos 官方Phoenix场景作为起点

Phoenix 是极为强大的插件,可模拟各种流体效果,不论是从小烛火到波涛汹涌的海浪。每种特效都需要许多参数的协调,以获得正确的外观,即使是 Phoenix 的老手也可能忘记如何创造特定的效果。因此,不要羞于使用既有场景作为起点。您可在 Phoenix 在线帮助文件的教程和实例网页找到许多高质量且优化的场景。

除了现有的场景,Phoenix 的快速预设也很实用。有好几次,我使用 Phoenix 工具栏上的快速预设来迅速了解某效果应该如何设置,比如 Jet Engine preset,然后将其微调至我想要的样子。

对流体来源设置遮罩

设置遮罩是既常用又强大的技巧,您可在 Phoenix tutorial 的火焰/烟雾模拟中(Animated CloudsBurning Chair)和液体场景(Milk and ChocolateLava Flow)中找到实际应用案例。预设情况下,从 Source 发出的液体看起来很无趣。由于真实世界充满了混乱,对液体来源设置遮罩可产生更有趣的效果—也更加真实。无论是 Liquid Source 或 Fire/Smoke Source,我总会对流体来源设置遮罩。

为模拟增添变化性

对于 CG 森林来说,只要树叶颜色有点变化,就可使森林看起来更加真实。流体模拟亦是如此,你必须打破统一性。在模拟中,有很多方法可做到这一点:

  • 对几何体设置动态 如果流体来源是简单的平面(其上带有Shell Modifier),我通常会给它添加Noise Modifier。然后勾选Animate Noise选项。这样,我们可在几何层面上添加波动和变化,产生脉动,有更多的噪声,也会使模拟变得更加有趣。
  • 添加风力 经常我们见到初学者的烟雾是垂直向上的。尽管烟雾材质看起来很真实,但感觉还是怪怪的。简单的解法是在场景中添加Phoenix Plain Force(作为风力),增加一点方向的变化。这样原本枯燥无味的烟雾会立即看起来更写实。
  • 产生不同颜色的烟雾Explosion Plume with tyFlow 教程中,我们对四个不同的流体来源设置了三种不同的烟雾颜色(浅灰色、深灰色和浅棕色)。随着时间的演进,您可看到爆炸烟雾的颜色混合出复杂且饶富趣味的结果。
  • 三个级别的噪波 在 Phoenix,有三种方法可在模拟中引入噪波。第一个方法是在发射源中设置 Noise 参数;第二种是在场景中添加 Phoenix Turbulence,这将影响场景中所有的流体,最后一种方法是在模拟器的 Dynamics 卷展栏中增加 Randomized Amount。我通常只添加少量的 "Noise"。您可在 Animated Cloud 教程中找到完美范例,该教程里我们使用了所有添加 "噪波"的技巧。尽管每个参数各别来看都只有微妙的效果,但当您把设置合并在一起时,所有微调都能确保动态云朵的模拟变得更加自然可信。

无火不生烟,无风不起浪,Phoenix 能处理一切流体特效

免费试用Chaos Phoenix 30天
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About the author

Hammer Chen

Hammer graduated with a degree in neuroscience from Yang Ming University in Taiwan. Since joining Chaos, he has collaborated with the Phoenix team in making tutorials and assisted the marketing team in localization for Chaos content. In his spare time, Hammer loves photography, traveling, watching movies, and playing first-person shooter videogames.

Originally published: December 12, 2022.
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