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Blender 4.0流体模拟入门:从基础设置到最终渲染

创作时间:
作者:
@小白创作中心

Blender 4.0流体模拟入门:从基础设置到最终渲染

引用
CSDN
1.
https://m.blog.csdn.net/misaka12807/article/details/135613433

在3D建模和动画制作中,流体模拟是一个既复杂又迷人的领域。本文将带你走进Blender 4.0的流体模拟世界,从基础概念到实际操作,手把手教你如何创建逼真的水体效果。

流体模拟的三要素

说到水体模拟,我们主要需要给Blender回答三个问题:

  • 水从哪里来?
  • 水在什么范围内起作用?
  • 水要跟什么物体交互?

对应这三个问题,就有了Blender流体模拟的三大基础设置。

  1. :可以认为是水发射/生成的地方,作为水体来源(流入/流出)的位置。没有流就没有水源了。

  2. :常用立方体作为流体作用的域。在建立时,域是流体模拟场景下,流体模拟的作用范围。流体模拟只在域范围内生效。当流体要离开域时,会被空气墙挡住。在完成烘焙后,初始域会成为流体对应的粒子和网格

  3. 效果器:域是最外侧的物理计算范围,效果器则作为域内补充的额外物理计算范围。如想在域内部额外增加具备碰撞体积的障碍物,或者引导流体方向的物理效果,需要通过设置对应的效果器。

布置流体模拟场景

这里我们简单搭一个场景,材质全部用默认的BSDF材质。右侧的三个Mesh(黄框),作为与水体进行碰撞计算的三个物体。左侧的物体作为水体流入场景的来源。

那在我们设想的最终效果中,水流应该是从左侧的Mesh中滚滚涌出,然后与右边的三个Mesh发生激♂烈碰撞。

设置水源

首先,我们解决水体来源的问题。

把一个Mesh设置为水源,在物理面板,启用流体仿真后,对于作为水源的Mesh,设置其流体类型为:流。

流体的类型有多种,这里直接设置其为液体。流动行为,则分别对应流动的方式,如持续流动的:流入/流出,以及一次性成型的流入水体:几何体。

几何数据的水源:

  • 一次性流入,不再增加

流入的水源:

  • 水流会持续流入场景,计算压力较大

设置域

新建一个立方体,把原有场景都包裹在里面,这个立方体则作为流体模拟的域。

在物理面板中启用流体模拟,将其设置为域。

为了不干扰后续的显示和选择,我们可以将域的显示方式设置为线框。

选择域类型为液体,然后选一个细分精度。一般不会选32,精度太低了,这里只做示范。

总的来说,选择的细分精度越高,粒子体积越小,对于碰撞之类的计算也更准确。但是烘焙时间也会成倍疯狂的增加

有时候烘焙流体粒子没出来,可以试着提高细分精度。比如我这里32的情况下就没烘焙出来,提升到64之后烘焙成功。

缓存设置部分,选择对应的渲染帧数(起始帧,结束帧),缓存地址(默认C盘,记得一定要换),类型选择模块化,我们就可以手动进行逐项烘焙了。

另外,一定要点选是否可恢复。不然烘焙的时候手贱一下点到取消,就要全部重来了。

那么如果我们不适用矩形作为域呢?

当然也是可以的,但是实际上物理计算的结果还是以流体和矩形的碰撞结果为基准,所以不管设置什么样的Mesh,都只是取其在X/Y/Z方向上的阈值来做矩形的碰撞计算

从结果来看,不管是否使用矩形Mesh,最终流体模拟中域都是以矩形存在的

所以为了不要遮挡视线,还是选择矩形Mesh作为域吧。

效果如下:

设置效果器

对域中的需要与水流进行交互(主要是碰撞)的Mesh进行效果器设置,设置的路径一样。

在这里我们选择类型为效果器,主要是设置碰撞效果。

注意这里,表面深度会给Mesh提供额外的厚度,来确保不会出现粒子漏出等问题。如果出现了粒子从密封的Mesh中渗出/漏出的问题,相比于直接提高域的细分,一般会优先选择增大表面厚度

烘焙流体

设置完流,域,以及效果器后,我们就可以开始流体的烘焙。

在模块化模式下,我们在物理面板内,需要手动按顺序逐步完成烘焙:烘焙流体粒子,烘焙网格,烘焙其余粒子。

1)烘焙流体粒子(这里是烘焙完的样子),注意只有在完成了流体粒子烘焙后,才能做后续的Mesh和其余粒子的烘焙。

2)烘焙流体Mesh(同样,只有在烘焙完后,对应的按钮才会显示为释放网格)

3)烘焙其余粒子,与烘焙Mesh的顺序没有先后要求,属于可选的步骤

完成全量的烘焙后,大概效果如下:

自己拖个玻璃+半透Shader,随便给个体积,简单套个材质用Cycles简单渲一下,效果还行。

制作泡沫粒子

我们可以看到,Blender自带的烘焙流程只能处理水体的Mesh,而其他雾气和泡沫的粒子,是无法烘焙产生Mesh的。

这里需要我们自己手动来制作。

我们手动拉几个经纬球出来,使其尺寸,旋转方向都不同,并放入一个专门的集合中。

材质上,拖一个透明BSDF和噪音纹理的混合即可,小物件其实不用那么精致。

在粒子栏内,选择对应的小粒子,渲染为集合,选择对应的经纬球集合,开启随机拾取即可。

实体粒子渲染非常非常吃电脑性能。。。。一定要做好心理准备再启用

启用HDRI,渲染后大致效果如下

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