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 模拟工具与 V-Ray 和 Corona 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 Clouds 与 Burning Chair)和液体场景(Milk and Chocolate 与 Lava 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 在 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。