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用 Phoenix 模拟逼真的建筑视觉和 VFX 特效的技巧(下集)


想成为流体力学大师吗?让我们一同与 Phoenix 专家 Hammer Chen 深入研究,学习如何为模拟提升更高的写实度。

在 Chaos Phoenix 指南的上集中,已介绍了创建并调整模拟的重要观念。接下来,是时候进行深入探究了。

以下技巧将帮助你发挥 Chaos Phoenix 的创造力,释放这个强大又多功能软件的真正潜能。


回收体积渲染设置

为了替火焰和烟雾设置着色,你必须在 Volumetric Settings 中调整颜色暨曲线。针对不同特效,必须随之改变曲线与渐层色。其实,您可使用由储存/加载渲染默认选项成 *.tpr 文件来重复使用体积设置。您可在 FlamethrowerBurning Cardboard BoxesExplosion Plume with tyFlow 教程中找到许多实例。亦可在官方教程网页上看到更多的案例。每个教程文章的范例场景包中带有*.tpr 文件,您可将这个档案套用到场景中。


更高的网格分辨率并不一定就能产生更好的模拟结果

这是初学者的普遍迷思。事实上,一定水平的网格分辨率就足够了,再往上提高分辨率并不一定会使模拟效果更好;事实上,往往反而会变得更差。火焰或烟雾仿真的实际工作流程是,首先在足够高的分辨率下运行基础模拟(大约 1~10 万个细胞单位),然后由 Resimulation 的方式提升分辨率。

欲知详细操作步骤吗?请参阅 Collapsing Building 教程,其中使用 Resimulation 来完善烟雾,加入 Wavelet turbulence 来提升基础模拟的细节或仅是简单地放大分辨率。

配合使用 V-Ray 材质与纹理

由于 Phoenix 是 Chaos 的产品,Phoenix 在很多方面都与 V-Ray 高度兼容。如果没有 V-Ray 纹理贴图或材质的帮助,很多进阶效果是做不到的。例如:

  • VRayDistanceTex 是程序性纹理,这个纹理会根据某个点与指定的对象的距离返回不同的颜色。我经常用这个纹理来减弱火焰底部的不真实感,将 VRayDistanceTex 插入火焰的 Opacity Modulation 中。您可在 Burning Cardboard Boxes 的教程中找到实例。除了 Opacity Modulation 外,V-RayDistance 也可作为遮罩。在 procedural ground dust with Phoenix 的文章中,当马匹踩在地面时,VRayDistanceTex 检测到马蹄位置,以此作为地面发出烟雾的遮罩。
  • V-Ray Blend 与 V-Ray Light 材质。这两个是我经常使用的 V-Ray 材质。V-Ray Light 适用于任何会发光的东西。在 Lava flow 教程中,我们使用 V-Ray Blend 来混合 V-Ray Light 材质和 Phoenix Grid texture,产生复杂的岩浆材质。
  • 另一个例子是 Milk and Chocolate 教程。巧克力和牛奶都是半透明的物质,所以我们使用 VRayFastSSS2 设置两者。彼此之间的混合是藉由 VRayBlendMtlPhoenixFDGridTex 作为遮罩完成的。


以粒子作为流体发射源

Phoenix 支持 3ds Max 的粒子系统作为流体来源,包括 Super Spray 和 PFlow。除此,还支持第三方外挂的粒子系统,如 tyFlow 与 thinkingParticles。

使用粒子作为发射源可让你创建更进阶的效果。事实上,这个功能为非线性动画开启了全新境界。在 Artillery Explosion 教程中,有多枚炸弹投射到地面。每次落弹触发了巨大的爆炸。当然,我们可通过匹配每个炸弹的命中时间来对流体的发射设置关键帧。但如果导演改变了轰炸的频率或时间点呢?这将是动画师的恶梦。好在,Phoenix 提供您 " Time Base "的选项,这个功能让你依据粒子的年龄而非时间轴来控制发射的动画,这对于程序性的火焰爆破特效来说是一个十分强大的功能。

对物理学有基本的了解

你不需要像火箭科学家那样厉害--但了解基本的物理学知识会有很大帮助。例如,Phoenix 的温度单位是 Kelvin,既非摄氏亦非华氏温度。室温下的 Kelvin 是 300,超过这个温度,烟雾就会上升。相反,如果你想做出干冰的效果,你需要将温度降低到 300 Kelvin 以下。

不同的分子组成会影响光线在物体的散射行为。例如,如果你想渲染云层,Phase Function 应该设置为正值的前向散射,因为这样光线更容易穿透云层。相反地,如果你想制作厚重的烟雾,建议将 Phase Function 设置为逆向散射的负值。您可在官方文档中找到详细的演示图

Phoenix 不仅能够进行流体模拟,而且还可将流体与刚体一同互动模拟,在 Phoenix 中称为 Active Bodies。Active Bodies 让场景几何体与流体模拟之间进行双向互动。然而,在使用 Active Bodies 时,你需要注意其属性,比如船舶的质心和密度。这对于让船只漂浮并能安全航行至关重要,否则会翻船。您可在 Stormy Sea 教程中阅读更多关于这一主题的内容。

改变时间快慢

人脑处理信息的速度是有限的。当酒杯受到撞击时,液体和数以百计的玻璃碎片会产生大量的信息。而把动作放慢使画面更容易被你的大脑读取,因此更具有美感。

有了 Phoenix,您可在模拟完成后使用 Time Bend controls 或 Time Bend resimulation 来改变速度。或者,在运行模拟之前,您可采用另一种更直接的方法—对 Time Scale 设置动画。这使你能够根据物体的动画来改变时间,使镜头更加逼真有趣。我们经常在电影或电视广告中看到这种慢动作手法。您可在 Making of Fruit Explosion 博客文章中找到简明教程,而在 Chaos 最近发表的 Cosmetic bottle with splash 则提供详细一步一步的教程。

随时监控粒子数量

当你在做大规模流体模拟时,比如说暴风雨的海洋,监控粒子的数量是很重要的。这种类型的模拟往往会把计算机的性能操到极限,随着动画进展,模拟的快取文件会迅速在硬盘中积累,最终恐怕会耗尽所有的内存或磁盘空间。对于海浪来说,Mist粒子的数量没有 Splash 粒子那么重要。就在 "Simulation"卷展栏的下方,有个叫做 "Cache File Content"的窗口,提供该帧所有不同粒子类型的统计资料。建议您持续监测这个粒子数据。例如,如果我们看到 Phoenix 产生了太多 Mist,就可降低 Splash to Mist 参数或者减少 Mist Amount 以优化场景。如此一来,你就可更迅速地进行模拟与渲染了。

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3D model © Lien Ying-Te

从默认值为起点做最小的改变

建议您调整参数时,一次只改变一个选项,如此就可清楚知道某次参数修改到底发生了什么,对最终的模拟结果有何影响。倘若每次改变多个参数,肯定会得到不可预期的结果。最好是通过精确的参数调整,清楚地知道自己在做什么,以达到特定的效果,而非一次调整好几个,胡乱地运行模拟。

假设你调整了参数,但改变后看不到明显差异,建议你调回到默认值。我经常从用户那儿获得他们的场景档;尽管效果很好,但参数是拼凑出来的。即使你能得到可用的结果,也很难为将来的项目进一步开发场景。更简洁的设置也意味着更容易除错与更快的反复修改,以便开发特效。

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为Phoenix而战?

在创建 3D 场景时,建筑可视化VFX 采取的是稍微不同的做法。

这篇文章提供了实用的艺术技巧,使流体模拟更易上手。不仅对视觉特效师有好处,而且在您的项目中加入流体特效会使建筑可视化更加脱颖而出,赢得客户的青睐。毕竟,谁不喜欢有海景的豪华饭店?有游泳池的别墅,早上喝着热咖啡,严冬时依偎在客厅的壁炉旁呢?

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