2015/01/21

V-Ray基本射線追蹤圖解


原文:Basic Ray Tracing
翻譯:Hammer Chen

基本射線追蹤(Ray tracing)觀念圖解

射線追蹤是一種透過影像平面的像素自攝影機至燈光射出追蹤光線的技術,以此模擬光線與虛擬物件相遇的效果。為了產生不同的效果,會追蹤不同類型的光線:
  1. 上圖展示了基本的光線模擬效果是如何產生的。初級射線Primary rays (紅色),一定是自攝影機追蹤至場景,其目的是為了確認最終影像哪裡會被看到。
  2. 為了要產生直接照明與陰影,陰影射線(黑色)會自每個算圖點至場景中的每個燈光進行追蹤 。如果射線撞擊到一盞燈,那麼該點就會根據該盞燈的設定而這被照明。
  3. 如果射線撞擊到物體,那麼該點便會產生陰影。反射射線 Reflection rays(綠色)是自反射向量的方向追蹤,這個向量要根據特定的反射類型:菲涅耳(fresnel)或是法線(normal)反射,也與材質的折射率有關
  4. 折射射線 (Refraction rays)的方向(藍色)只根據材質的折射率決定。若是完全透光的反射與反射,那就只需要追蹤一條射線。為了產生模糊反射或是模糊折射的效果,那麼就必須以立體圓錐的方式射出許多射線,圓錐的開角是根據光澤度(glossiness amount)所決定的。
  5. 表面下的散射(Subsurface scattering)與半透明(translucensy)效果是藉由在幾合體內部追蹤射線來達成的。


[延伸閱讀]
Vray的全局照明(Global Illumination)演算法原理與比較

V-RAY DMC快速計算機

VRay SSS2 參數調整技巧

V-Ray 精選文庫

2015/01/18

V-Ray DMC採樣重要觀念問答

作者:Hammer Chen

最近有位V-Ray用戶寫信來提問,每個問題都切中要害,看的出他非常認真想要理解VRay採樣相關問題。以下為提問與解答,與各位V-Ray 3愛用者分享:

### 關於V-ray DMC採樣疑問 ###
問題一:Adaptive DMC在VRay 3.0 更名為Adaptive,那他還算是DMC採樣器嗎?
答:以下是VRay 2.4的『Adaptive DMC』介面

 以下是VRay 3.0 的『Adaptive』介面
從功能選項來看,除了名稱由VRay 2.4中的『Adaptive DMC』改名為VRay 3.0的『Adaptive』,其餘功能選項只有『Show samples』的差別而已,因此我們還是可以認為它是DMC採樣器,或者我們可以說ChaosGroup研發團隊認為,改成這樣的名稱比較適切,因為VRay裡面整體都會透過DMC計算,也就跟下個問題有關了...


問題二 Global DMC是指不管你設定的採樣器是哪種,都會有DMC的成分做計算嗎?因為無論選擇哪種採樣器,此選項都在。
答: 沒錯。在VRay 2.4中,Global DMC位於『Setting』選單中

在VRay 3.0中,Global DMC位於『VRay』選單中

而且新舊兩版選項並無二致。

問題三:這是從您的部落格『揭開V-Ray DMC採樣器的神秘面紗』文章擷取的圖片,畫線區域是我不太理解的部分,是在講最少採樣數的設定嗎?
從這裡看起來似乎有某種計算的方式,我有點看不太懂。

答:我也常常混淆。你可以參考這篇文章『V-RAY DMC快速計算機』,裡面提到的網站有提供計算公式。

問題四:關於材質細分值與DMC參數之間,似乎有某種互相的關係,好像不是哪個設定的高算圖品質就會變好,或是誰設定低算圖就一定會比較差且快速,該怎麼設定,或是怎麼去判斷,誰該高一些?誰可以不用設太高?
答:(同前)

問題五:DMC的設定是不是也會影響Irrandiance map的GI採樣?如果會,那在設定Irrandiance map時該怎麼設定DMC參數?還是要先設定DMC參數再去調整GI?
答:根據『V-RAY DMC快速計算機』中網站的公式---  G^2*E/H 。所以Irrandiance map的GI設定兩者都會影響到以下

  1. DMC Sampler 每個影像最大與最小DMC採樣(Per Image sample)
  2. 每個像素最大與最小DMC採樣

問題六:在Image sampler (Antialiasing)設定裡,有個Min shading rate是在調整哪個部分?我有看官方的help似乎是說數值越高,會花更多部分在材質採樣上而不是反鋸齒採樣上,這個部份我不太理解甚麼狀況下需要調整,對算圖品質或是速度上來說有什麼影響呢?下方的Divide shading subdivs是會依照設定值去除材質的細分值嗎?那與Gloal subdivs mult.是不是意思相同?
答:(同問題三的解答)。『...Min shading rate 這個選項讓你可以控制反鋸齒的射線數量,會影響到glossy reflections,GI,area shadows。這對Progressive image sampler十分有用,越高的數值代表花越少時間在計算反鋸齒,且會花越多在shading效果上面...』

文字說明很長,但如果從『V-RAY DMC快速計算機』去看,就很容易理解。


[延伸閱讀]
VRay 3 DOF景深品質設定技巧

VRay 3.0 Beta Review實測報告

VRay 3如何選擇適當的Image Sampler

VRay認證考試懶人包

V-RAY DMC快速計算機


原網址:V-RAY DMC CALCULATOR
作者:Akin Bilgic
編譯:Hammer Chen

V-Ray DMC 計算機

這個工具(譯者注:請直接上作者網站使用這個計算機)能夠幫你計算出 V-Ray Image Sampler與DMC Sampler兩者之間的關係。

1. 在Image Sampler選項中,您可以輸入最大細分(Max Sub-D)與最小細分(Min Sub-D)與Min shading rate (只適用於V-Ray 3.0或是更新版);
2. 在DMC Sampler選項中,您可以輸入自適應程度(Adaptive Amount)整體細分加乘(Global Subdivs Multiplier)與最小採樣(Min Samples)
3. 各別物件的細分(燈光,GI或是材質的Sub-D)

輸入這三大項參數後會自動幫您計算出:

  • Image Sample (反鋸齒) 每個像素最大與最小採樣
  • DMC Sampler 每個影像最大與最小DMC採樣(Per Image sample)
  • 每個像素最大與最小DMC採樣

這裡也列出了它背後實際計算的公式。例如最大個每個影像採樣 = 燈光(或GI或材質的subD的平方 乘以 整體細分加乘 除以 最大影像細分的平方

DMC Per Image Sample = Local Subdivision (light or material or GI)^2 *Global Subdivision Multiplier / Max Subdivision^2

註解:
這個計算工具提供您V-Ray Image Sampler與DMC Sampler之間的連動關係,而且也可用來最佳化您的V-Ray場景。如果您想要更深入了解V-Ray Image Sampler與DMC Sampler之間的關係,我強烈建議您閱讀我之前寫的『VRay算圖最佳化』與Toni Bratincevic先生所撰寫的『揭開V-Ray DMC採樣器的神秘面紗』 如果您還有疑問,歡迎聯絡我。希望這套計算工具對您有幫助,希望各位製作專案愉快!

(譯者注:這個計算機真的很棒,很清楚顯示材質細分,燈光細分,GI細分...Min shading Rate,DMC等等參數全部加總後,實際的採樣。這比起外面補習班或是訪間書籍用各種不恰當的比喻或是解釋,來的要科學,精確的多了!)

[延伸閱讀]


2015/01/15

Autodesk Maya 助力《痞子英雄:黎明再起》再創華語鉅片視效紀錄


倚重砌禾數位堅實的特效製作實力,成功打造震撼爆破特效場面 


【2015年01月15日,臺北】延續《痞子英雄首部曲:全面開戰》亮眼的票房口碑,由導演蔡岳勳所執導續集電影《痞子英雄:黎明再起》已於去(2014)年10月在全亞洲風光上映,票房在內地累積2.1億人民幣(臺幣10.8億)的亮眼佳績!該片耗資6億臺幣,其電影製作規模格局更勝第一集,其中光特效製作便花費超過1.2億臺幣,特效鏡頭數目超過1,700個*,打破臺灣電影紀錄。為實現片中高規格的特效及爆破場面,導演蔡岳勳選擇與臺灣知名動畫與視覺特效製作公司砌禾數位動畫有限公司合作,砌禾數位並借助Autodesk Maya等歐特克傳媒暨娛樂軟體之力,將《痞子英雄:黎明再起》一片推向華語商業動作片的新境界。

Maya 促進團隊作業流暢度,避免統合落差
《痞子英雄:黎明再起》是由知名導演蔡岳勳所執導的華語3D娛樂動作大片,請來趙又廷、黃渤、林更新、張鈞甯、修杰楷等知名演員一同參與演出,並透過包含諸多爆破、建物倒塌、飛機墜毀、捷運脫軌等CG特效畫面,為觀眾於觀影時帶來強烈的視覺震撼。由於具備豐富的國際大型視效合作經驗,如《控制》的虛擬城市場景、SQUARE ENIX 的《Final Fantasy XIII-2》、《Final Fantasy XIV》片頭動畫等,使得砌禾數位近年於臺灣電影圈的視效製作地位日顯重要,更在此次受蔡岳勳導演邀請加入團隊,負責打造劇中揭幕的重要場景跨海大橋以及該場爆破等重要畫面的視覺特效。

砌禾數位動畫總經理王俊雄表示:「砌禾數位此次主要負責《痞子英雄:黎明再起》跨海大橋場景的製作,算是該片最重要的場景之一,其中就包含超過一百個難度較高的A shot畫面,因此在特效規模和品質要求上都是極具挑戰的。為了完成此一艱鉅的任務,我們投入平均約25個人力,歷時3個半月的時間,並採用CG特效世界的共通語言Autodesk Maya軟體,讓我們能夠順利實現跨海大橋的特效製作,同時也藉此增加與國際動畫特效公司接軌合作機會。」


砌禾數位以Autodesk Maya打造片中重要跨海大橋場景。圖片提供/砌禾數位動畫

《痞子英雄:黎明再起》中跨海大橋上的爆破畫面十分撼動人心,製作過程中須結合3D特效與2D實拍素材,而Autodesk Maya能增加作業流暢度,在製作統合上不會有落差。砌禾數位動畫VFX主管包正勳進一步指出:「能順利於一周多內從無到有建造《痞子英雄:黎明再起》片中的跨海大橋3D模型及其各種角度的細節,Autodesk Maya功不可沒。其中的建模工具、Shading都在此次製作上有很大的幫助。不僅讓我們團隊成員在作業上更為流暢,且由於該專案的特效團隊皆使用Maya軟體,我們可以輕鬆地統合作業,承接彼此建構的3D模型進行進一步的特效加工,如EMP大樓便是一例。」另外,針對重複性物件,砌禾數位則使用內建Instance快速複製,藉此減少檔案容量。

燈光、彩現等工具功能完善,符合使用者需求
為豐富跨海大橋爆破的畫面呈現,砌禾數位運用Autodesk Maya建造超過10幾台不同的車輛的模型,並使用外掛程式製作出幾可亂真的橋樑倒坍、碎石飛濺之畫面。包正勳說:「在製作跨海大橋的鏡頭時,Maya內建的Bounding box能將物件顯示為簡單的區塊,避免圖面太多、硬體無法負荷的情形,讓我們先行預覽橋樑倒塌的動態結果,確認效果可行後再切換成Wireframe模式,檢視原本的畫面,使作業更加流暢有效率。」

跨海大橋爆炸畫面以3D特效結合2D實拍素材呈現。圖片提供/砌禾數位動畫

此外,Maya對於燈光和彩現的支援亦在該片製作上發揮相當重要的角色。包正勳表示:「Autodesk Maya可支援UDIM和Multiple UV set的功能,能提升每張UV解析度,畫圖時解析度不需要太高,便能獲得更好的貼圖細節。而彩現功能從Render Layer進展到Render Passes,對於團隊成員來講最大的受益就是後製上更為方便,我們不需要就單一Layer調整,可以指定其中的 Pass來做微調,不需要分太多Layer就能進一步細分各個畫面,對後製合成的流程有很大的幫助,像是燈光彩現的部分,我們可以在合成時進行調整,不需要回頭到lighting進行算圖。」

積極培育視效人才,以Maya為技術基礎打入國際市場
隨著國片的蓬勃發展,電影特效製作的需求亦隨之增加,砌禾數位今年約五成的合作夥伴來自華語片。為促進臺灣動畫特效產業發展,砌禾數位長期以來主動與臺藝大、師大、長庚大學、實踐大學等多所大專院校接洽,透過產學配合共同為臺灣動畫產業培育更多有實務經驗、可上手的人才。

《痞子英雄:黎明再起》蔡岳勳導演認為,臺灣特效產業雖然各項資源、設備都還與國外有一定的差距,但在與砌禾數位的合作時,看到臺灣特效產業的無限可能。透過此次《痞子英雄:黎明再起》與國外團隊的合作、師法國外經驗,相信臺灣特效技術能再進一步成長。蔡導演也將持續拍攝華語特效電影,以協助推廣臺灣動畫特效產業發展,發起華語電影的工業革命,打造東方好萊塢。

歐特克臺灣、香港暨澳門總經理李煥明博士表示:「歐特克很榮幸我們的軟體在此次砌禾數位與《痞子英雄:黎明再起》的合作專案上扮演重要的角色,並推動華語特效電影發展的大躍進。延續歐特克『設計引領變革』的策略布局,我們將持續提供最好的傳媒暨娛樂設計軟體,協助所有的設計師和視效創意專業人員能順暢地藉由歐特克軟體釋放天馬行空的創造力,希冀能帶動臺灣電影產業的蓬勃發展。」

藉由此次《痞子英雄:黎明再起》的製作經驗,砌禾數位有機會與法國BUF公司及國際其他廠商接觸,將國際經驗帶進臺灣,也希冀未來能跨足國際市場,將臺灣特效製作的軟實力 揚威國際。砌禾表示,Autodesk Maya將是支援該公司與國際接軌、促進產業發展的最佳利器。

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關於歐特克
歐特克致力於協助人們想像、設計及創造一個更美好的世界。無論是專業設計人員、工程師和建築師,抑或是數位藝術家、學生和業餘愛好者們,皆可以利用歐特克軟體盡情釋放其創造力,並解決各種重要難題和挑戰。欲瞭解歐特克的更多資訊,敬請瀏覽歐特克公司網站或於Twitter上關注@autodesk。

2015/01/13

thinkingParticles如何正確地使用帶動態的Geom Instance


本篇翻譯自http://www.maxforums.org/論壇上的精采討論,Dr. Jim問了一個很基本,解法照理來說應該很簡單,但實作上卻出奇困難。其實,只要懂得thinkingParticles在執行dynamic set是有順序的,明白這樣的觀念,問題就迎刃而解。

原文:Thinking Particles - Using Geom Instance to instance animating meshes
提問:Dr. Jim
編譯:Hammer Chen

---以下為翻譯---

Dr. Jim問:我已經有以Point Cached快取好的,帶動畫的模型,想要用在tP中作為粒子。一切都運作正常,除了動畫不能正常播出來,粒子都能顯示實例物件,但是都只是靜止的,沒有動態。我試了好幾次Instance Geom operator裡面的A-tree 但都試不出來,照理來說這應該要很簡單不是嗎?

老天!這應該要很簡單就做出來!我有一個帶動態的模型,用Position born然後從*Born particle接上Geom Instance,在Geom Instance operator中選取很簡單具動畫的(點快取)的模型。但,它就是不給動! 是怎樣?!

ScotlandDave答:請問你point-cache的Strength value是否是定為0,播放範圍正確嗎?

Dr. Jim:Ponit cache meshes運作完全正常,自己撥的時候完全沒有問題。如果我改用Pflow的shape instance 動畫也很正常,但是,不知道為什麼,在thinking particles裡面的Geom Instance就是他媽的不播動畫!

ScotlandDave:那你算圖的時候,動畫有播嗎?

Dr. Jim:幹!就是不播。根本一點道理都沒有!如果我只是用簡單的方塊做出旋轉動畫
,用這個方塊作為TP中的instance物件,結果還是動不起來,媽的!

killerbee2答: 很簡單。在你接上geom instance之前,先把粒子送到群組(第一個dynamic set), 然後(在第二個dynamic set)再從那個群組接上geom instance,然後再用birth keying控制隨機性。 就這樣簡單! (譯者注:簡單講起來就是不要粒子一生成就接上geo instance op,先送進group後,再下一個dynamic set中才接上geo instance op。在tP中,如果粒子一誕生就接上的operator,代表作用是瞬間的;如果operaor是在之後的dynamic set接上operator,代表作用是持續的)

動態的Geo Instance例如蜘蛛



[更多文章]


2014/12/23

歐特克揭示製造產業技術的未來願景


從CAD到CAM 和PLM:在Autodesk University製作絕佳的產品


【2014年12月22日 , 臺 北 】全球製造產業正邁向一個新的年代,產業人士正打破既有規則,並重塑產品設計與製造的方式。全球 3D 設計、工程及娛樂軟體領導廠商歐特克公司(Autodesk, Inc.)日前於拉斯維加斯舉行的Autodesk University(AU)上,有三項推動破壞式創新的重要關鍵成為活動中的焦點議題:生產方式的改變、消費者需求的移轉、以及產品本身正被重新定義。同時,歐特克亦藉此宣布Autodesk Fusion 360、Autodesk PLM 360和Inventor HSM Pro 2015的重大更新訊息,藉由雲端技術滿足使用者從CAD到CAM和PLM的設計和製造需求。

歐特克製造業策略家Diego Tamburini表示:「在這個製造的新年代中,創投和產業龍頭一樣,都能達成突破性的創新技術。生產方式的普及化可使市場競爭更為公平,讓新進業者也有機會能與既有廠商一較高下,甚至在某些情況下,還能更快地將創新技術帶到市場。過去人們賴以成功的設計、工程和製造工具與流程將再也無法滿足未來世代的需求。」

在AU期間,歐特克討論了Autodesk軟體近來的進展,如何能協助製造業者在新世代勝出。其中,雲端扮演了日益重要的角色,可作為能帶來優異靈活性的自然協作中樞。

Fusion 360

Autodesk Fusion 360是未來設計絕佳產品的核心;因此,歐特克宣布,在本季結束之前,所有Product Design Suite 2015的用戶無需額外費用都能使用。

利用Fusion 360,使用者能探索並快速地反覆實做從概念到生產的產品想法,還可提供專案各層面的背景有助於成員瞭解現況,並能透過使用A360讓每位專案成員協同合作。A360讓人們合作的方式變得更網路化,並能擷取所有的已授權專案資訊與活動,為團隊成員提供一個協同合作的中心平台。

為了擴展Fusion 360能讓任何人在任何地點都能透過各種裝置使用,歐特克同時宣布,未來Fusion 360將完全在瀏覽器中執行。更多有關Fusion 360明年更新版的訊息,請瀏覽Fusion部落格。

產品生命周期管理(PLM)

 


歐特克亦正式發布Autodesk PLM 360的重大進展:直接在產品中納入工程CAD資料管理,亦即Cloud PDM。這項新功能可讓工程師在設計時進行協同合作,若作業時暫時無法連線PDM系統,也能藉由如同開啟和儲存設計一樣直覺和輕鬆的方式管理其已出庫的CAD資料。此外,增加CAD資料管理功能後,現在PLM 360能涵蓋工程設計從概念到上市的整個工作流程,使其成為市場上第一套點到點(end-to-end)的雲端PLM解決方案。

PLM 360的其它增強功能包括:新的行動應用程式、改良的使用者介面、以及能夠從任何應用程式、以任一種格式上傳、編輯和分享檔案的能力。這不僅包含文件和試算表,還涵蓋影像、繪圖設計、簡報、以及影片等。

電腦輔助製造(CAM)



最後,歐特克宣布推出Inventor HSM Pro 2015,為原有的Inventor HSM增加 5軸加工支援,並為Inventor Professional 2015增加功能強大的CAD升級。

Inventor HSM Pro將包含Autodesk CAM的5軸輪廓與5軸切屑(Swarf)策略,讓使用者能善用5軸加工中心的能力,並減少設定作業。透過新增的增強功能,Inventor HSM Pro還能進一步延伸CAD軟體的功能,以輔助模型、工具和模具的製作,並執行設計驗證所需的模擬與FEA分析。對於尋求完整設計到製造解決方案的小型工廠來說,Inventor HSM Pro是最理想的工具選擇。

連網新世代
很顯然地,未來的製造將擁有複雜、多種知識系統、物件彼此互連、以及改變中的消費者行為等多種特性,而歐特克正努力為大小型製造商提供能助其在市場上勝出所需的工具。在新的連網世代中,歐特克軟體的輸出將不僅止於繪圖或3D模型,而是更佳的業績成果。欲了解更多有關製造絕佳產品的訊息,請參考這段影片

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關於歐特克
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歐特克全面免費提供旗下設計軟體予全球中學以上學校


【2014年12月22日 , 臺 北 】全球 3D 設計、工程及娛樂軟體領導廠商歐特克公司(Autodesk, Inc.)為了履行其擴大專業設計軟體在教育界使用的承諾,決定將其領先業界的設計、工程與娛樂軟體免費提供給全球的學生、老師與學術機構。

透過這項計畫,全球188個國家、80多萬所中學以上學校、超過6.8億名的學生和老師都將能免費取得歐特克的專業軟體與服務,供其在教室、實驗室與家中使用。

歐特克提供免費3D設計軟體給全球中學以上的學校

歐特克執行長Carl Bass表示:「人們製作物品的方式正快速地改變,因此我們需要培養人才,以因應全新製造與營造技巧的設計需求。透過為全球的學生、教職員和學術機構提供免費的專業設計工具,我們正在協助產業為下一個世代的來臨做好萬全準備。」

繼今年初呼應歐巴馬總統的ConnectED計畫,歐特克宣布將軟體免費提供給美國的學術機構使用後,該公司現已將其領先的設計軟體免費提供的範圍逐步擴大到亞太地區和歐洲。身為3D設計、工程與娛樂軟體的領先業者,歐特克亦透過為學術機構提供全套的下一代雲端設計軟體、以及諸如A360協作平台等雲端服務和免費Maintenance Subscription軟體維護,來協助學校朝雲端技術移轉。

從透過Fusion 360來概念化並3D列印出義肢裝置的13歲學生,到利用BIM 360 Glue開發環境永續保育房屋的大學團隊,這些年輕人才不管在教室裡或教室外面,都將能使用與專業人士相同的設計軟體,盡情發揮能力,以突破設計與創新的疆界。

Makeosity創辦人Karen Kaun表示:「我們的學生正利用Fusion 360設計一台節能摩托車(Energy Scooter),並將透過Kickstarter將此產品推向市場,而他們才只有八年級而已!如果我們能協助更多老師在課程中納入設計的學習,並讓學生透過工程技術來幫助他們解決問題,學生便能瞭解數學和科學將是他們未來成為創新者與企業家的重要跳板。」

為了推動將設計工具整合到課程規劃中,歐特克還將提供免費的專案式學習內容與資源,包括Digital STEAM Workshop以及Design Academy

歐盟前副總裁Neelie Kroes表示:「為了縮短教育的數位落差,我們必須讓歐洲的學校更容易取得與業界專業人士相同的先進技術。歐特克為我們的學校、學生和老師提供免費專業3D設計軟體的承諾,將能讓教育人士在教室中導入設計思維,並讓數位時代的原生族群利用設計工具來學習以新的創意方式解決真實世界的挑戰;同時,還能培育下一代人才,使其具備21世紀所需的技能,以滿足產業需求並推動經濟的成長。」

欲瞭解更多訊息或免費索取Autodesk教育版軟體,請瀏覽:http://www.autodesk.com.tw/education

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關於歐特克
歐特克致力於協助人們想像、設計及創造一個更美好的世界。無論是專業設計人員、工程師和建築師,抑或是數位藝術家、學生和業餘愛好者們,皆可以利用歐特克軟體盡情釋放其創造力,並解決各種重要難題和挑戰。欲瞭解歐特克的更多資訊,敬請瀏覽歐特克公司網站或於Twitter上關注@autodesk。

2014/12/20

Phoenix FD 2.2 燃燒的木椅教學

前言

作為一套先進的流體模擬外掛,PhoniexFD 提供你多種不同方法產生火焰。在本教學裡面,我將使用木椅作為火焰來源,利用貼圖來控制火焰的分佈。

整體設置

基本上一個PHSource, 一張椅子與一個PHSimulator就足夠。你可以添加風的外力 一個天光(作為環境光) 一個點光源 (用來模擬火焰本身的照明), 這些東西可以讓場景更加寫實。

準備工作

請確認您的場景尺度設定在合理範圍內。這裡我將系統單位設定為等於10公分,如果你希望得到跟我一模一樣的結果,請使用我的設定值,因為流體模擬是非常受到場景尺度影響的。



火焰的來源

1. 將椅子放置到場景中,我的3D椅子模型是自Turbosquid下載的 (作者為Austro),縮放椅子模型至高為95公分 寬約60公分

2. 到Create Panel / Helpers / PhoenixFD 產生PHXSorce helper,將椅子模型添加到 PhoenixSource中。這裡我在Discharge channel中放置了黑白貼圖(在Mudbox中繪製的) 可以控制火焰在椅子上的分佈。將discharge類型設定為Inject. Discharge設定為50(跟你的場景有關,請根據您的火焰實際強度調整這個數值)。我的工作流程是先將grid設定為低解析度,跑模擬看看火焰是否太小,如果太小再將discharge設定高一點,反之則調小。



流體動態的參數設置

創建PhoenixFD simulation grid -- PHXSimulator。到Create Panel > Geometry, 點選下拉式選單 選 PhoenixFD,按下PHXSimulator按鈕 在場景中拖拉出適當的範圍 PHXSimulator grid必須要涵蓋椅子與火焰的範圍:

所有重要的參數都用螢光筆標註了。小的cell可以產生更多細節,但模擬時間會拉長,高的grid解析度並不能保證寫實的火焰效果,你必須要隨時觀察預覽效果來調整grid cell大小,直到滿意。我將 time scale提升到1.5以獲得更多細節。 Cooling的參數類似於FumeFX中的Burn Rate,將這個參數設定為0.1 ,這樣火焰才不致隨著時間燒的太旺。於守恆參數 PhoenixFD提供您三種守恆,smooth的結果細節不夠多, buffered 又太多雜訊, 因此我選擇 symmetry作為我守恆的方法。 Quality 控制守恆的品質,越高則越多細節 。Material transfer你可以選擇 "Multi-pass" 或 "Classic" 。請不要將Steps per frame設定的太高,否則會失去火焰的細節。 將Preview: detail設定為5 ,如此可在viewport有比較好的播放率。

按下"Start" 開始模擬

顏色與算圖

我個人認為 PhoenixFD的顏色與透明度"color and transparency" 介面設計不良,不容易調整到想要的效果,火焰很容易過度曝光,調整曲線也不太有幫助,而且效果難以預測。好在PhoenixFD提供您從其他場景載入 "Rendering Settings"的功能,你可以開啟PhoenixFD安裝附贈的場景範例檔"burning plane.max"  然後將其算圖設定存為*.apr檔。你也可以點這裡下載我的設定檔。然後載入到當前的場景檔中。



載入 *.apr檔案後 你就有如上圖的漸層與曲線可以馬上使用

為了加速算圖,你可以提高Step(%) 數值,我發現用20是不錯的設定達到速度與品質最佳化。

添加外力

在場景中添加風力,這樣火焰的動態會更加寫實,我在風的強度上套用noise controller 讓風的強度隨著時間變化:


算圖

我個人偏好使用預設的算圖器, 因為用在專案上非常有效率,儘管PhoenixFD提供您許多參數可以最佳化火焰的V-Ray GI illumination效果,但用V-Ray計算火焰效果對我來說來是太慢,火焰的GI其實可以藉由放置一盞Omini light模擬出來大致的效果。 skylight則可以模擬環境光。

結論

以上是我的最終算圖動畫。以下是重點參數:
System unit: 1 Unit = 10.0 Centermeters
Total: 120 frames, Cell size = 4.129cm, Total cells = 46 922 400, Simulation time = 55m 1s. Rendering time = 37m
Dynamics: Randomize amount = 0.2, Symmetric, Quality = 20, Classic, SPF = 1.0
希望這篇教學對你有幫助!開始創造你的火焰效果吧!

[相關教學]
PhoenixFD basic fire 基礎火焰教學

Phoenix FD 2.2- Paint Flow 流體教學

2014/12/09

PhoenixFD basic fire 基礎火焰教學

前言

Phoenix FD 2.2是套非常複雜又強大的流體模擬外掛,支援Maya與3ds max。這個教學我將分享如何製作基本的火焰效果,工作流程基本上是用Particle Flow作為火焰來源,調整好其他的動力參數與好的曝光條件, 你也可以用PhoenixFD輕易做出逼真的火焰效果。

整體設置

整個場景設置非常簡單, 我們需要一個PHXSimulator作為模擬區域, 一個PHXSource helper,  以及一個 Particle Flow 作為火焰的來源。

準備工作

場景的單位對流體模擬影響很大! 請確認你的火焰不是在不合理的範圍內模擬 (例如100公里 X 100公里的火焰) 如果你希望得到跟本教學一模一樣的結果, 建議你使用我的場景單位設置 或是你也可以下載本教學的最終完成檔案。



Particle Flow

請根據以下截圖創件Particle Flow 之後會用粒子作為火焰的來源。 基本的概念是發射出許多小球粒子往中心移動, 用來模擬營火的動態效果。







到 Create Panel / Helpers / PhoenixFD  在場景中拖拉出產生 PHXSorce helper。將Particle Flow加到裡面 PF Source -> Event 002 (作為火焰來源)請根據畫面中螢光標示的設定參數。Velocity數值設定為4.0會讓火焰有噴射的效果,可以根據你的需求調弱一點。

流體動態的參數

創建PhoenixFD simulation grid -- PHXSimulator
到 Create Panel > Geometry 點擊下拉式選單 選PhoenixFD

按下PHXSimulator按鈕 在場景中拖拉出模擬的範圍 ,這個PHXSimulator grid必須要涵蓋你的火焰。 PhoenixFD的預設會把所有的物件與PHXSource全都納入考量,所以你並不需要像FumeFX那樣把要參與模擬的物件手動加進來。
重要的參數以螢光筆標示出來: Cooling降溫功能相當於FumeFX的Burn Rate, 要稍微調高這個參數否則容易加溫到過熱。 關於能量守恆(conservation) 你可以用"Symmetric"或 "Smooth",Material Transfer我用的是"Multi-Pass"方法,可以產生比較多細節。預設的重力(Gravity)很容易讓火焰拉的太長,所以我把重力調低到0.5。啟用燃料燃燒功能( Enable burning) 可以讓整體模擬更加寫實。

預設的預覽效果 | 調整過後的預覽效果 | 最終算圖效果
預設的預覽參數不夠精確(左圖) 跟最終算圖效果(右圖)差距很大!在PHXSimulaor / Preview中你可以將"As Fire"由1000.0調整為1400.0 可以讓預覽更接近最終火焰效果(中間圖)

Colors and rendering

PhoenixFD預設的 "Colors and Transparency"算出來的結果很粗糙且很不寫實(上圖), 我個人覺得關於調整顏色和曲線非常不直覺,很難調出想要的效果(跟FumeFX相比)。好在PhoenixFD提供了載入其他場景的設定值的方法,你可以開啟軟體安裝後所附的範例檔案 "burning plane.max" 將其"Rendering Settings"儲存成*.apr檔案 或是你也可以直接下載我的設定檔,然後在當前的場景中載入直接取用良好的顏色與曲線設定。


載入適當的*.apr 檔案後 就可以直接使用如上圖的漸層與曲線,適合火焰算圖

為了加速算圖,你可以提高Step(%)這個參數改成15,可以達到不錯的速度與品質絕佳平衡。

曝光控制

PhoenixFD預設的算圖效果很容易有過度曝光的問題 (可能是因為物理精確屬性的關係) 這樣會造成細節遺失。你可以套用 Environment and Effects/ 添加Logarithmic exposure control 解決曝光過度的問題。按下Render Preview按鈕然後調整Contrast與Brightness數值直到滿意,你也可以用Color Correction功能修正色溫的問題 。

最終效果

以上是本教學最終的算圖效果動畫,希望你喜歡這個教學然後開始用PhoenixFD製作你自己的火焰特效!


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