3D新手必学特效模拟技巧,一窥逼真流体效果背后的设计思维

3D新手必学特效模拟技巧,一窥逼真流体效果背后的设计思维

首页模拟经营真实建造模拟3D更新时间:2024-05-01

影视友友们对Phoenix火凤凰流体动力学模拟软件应该都不陌生,特效制作的老大哥了,它能够为想要使用快速预览、快速设置和直观控件创建动态FX的3D设计师模拟火、烟雾、爆炸、液体、泡沫与飞溅等特效,可以为任何3D专案增添前所未见的写实感。

近期Chaos发布了最新版Phoenix 5.1,最大的变化是在3ds Max版本中,用户现在可以使用标准的3ds Max修改器来扭曲模拟:适用于气态流体和液体。

下面这篇技巧分享中,流体模拟专家Hammer Chen将为我们演示如何充分利用Phoenix软件功能,学习姿势摆好,重点知识请笑纳!

人物介绍 PROFILE

Hammer Chen

Chaos流体技术专家

资深设计师

长年在算图与特效模拟领域有很深入的钻研,并且活跃于各国内外的相关平台中,曾在半岛电视台担任资深设计师,目前为Chaos 技术专家。同时也是网站「台湾人玩动画」站长与「CG Record」特约编辑、「VFX RnD」社群管理员。

现在,人人都可以是流体模拟艺术家,这在之前是专属于大型的视效工作室。而持续进化的软硬件,让像是建筑、室内外、产品等各方面的视觉设计师都可以接触到流体模拟。现在Chaos 将Phoenix 这套流体模拟软件囊括在V-Ray、Corona 算图引擎当中,对于使用3ds Max、Maya 的使用者来说,是个学习流体特效的最佳时刻,为你的专案增添一些逼真的火焰或是水花效果。

Phoenix 让流体模拟是更加容易,而在这个二阶段的指引中,我将分享几个让你的模拟提升品质的提示。如何解析你的流体模拟,以及了解Phoenix有哪些令人惊艳效果的功能。

不要只是搜集参考素材,记得挑选不同的灯光情境的素材

在任何要进行模拟的专案开始时,都会先搜集参考素材资料,像是影片、图片。同时,依据不同的灯光情境来将这些素材做分类也是很好的做法;以火焰为例,会因为一天的时刻而有很不同的面貌。一个完整全面的灯光情境,可以为你要创作的内容提供很好的理解。

静态图可以帮助你建立优秀的材质、贴图、构图和灯光。但你也需要掌握创作内容物的动态节奏。举例来说,在制作一颗瀑布的镜头时,可以去查看一下素材网站里的影片。透过观察瀑布,你可以了解其水的流动与速度,以及水花溅起水雾的动态。

将镜头、光线和模拟做整体思考

人脑会以整体的方式来想像一幅画面;我们不会以分开的元素来检视。在创作一颗充满拟真细节的镜头时,你必须思考光线、镜头构图,以及模拟本身,好让彩现结果触发某种特定的情绪。这也是为什么在搜集素材时要将光线、构图等纳入考量。

一旦你的构图确立后,它也会影响模拟的设定。在Phoenix 里,你可以透过限制模拟区域来降低运算时间,让镜头会出现的部分才进行模拟。曝光也是很重要的。即便你设定好正确的体积材质,使用适当的HDRI 光源,但如果摄影机的曝光不正确,以火焰为例,就会看起来不太正确。

另一方面,当你要为日间场景创造火焰效果时,如果想要将它运用在夜间场景时,你就需要调整摄影机的曝光,以及在体积效果算图设定(Volumetric Render Settings)中,调整Fire Multiplier 以及Light Power 的参数值。

当一个有组织习惯的3ds Max / Maya 使用者

流体模拟牵涉到很大量的资料,当它们与场景中几何物件,其它的粒子特效结合时,很可能会产生每帧近几GB的资料。幸运地,在3ds Max 和Maya 中有几个工具和设定,可以避免这个悲剧发生。

01

开启自动储存

保持开启「Auto Save」的习惯。视你的备分间隔,保存旧档案能够回溯的机会,有时候可能会救上你一命。

02

使用增额储存(Increment Save)

存档时不要重复覆盖同一个场景。使用3ds Max / Maya 的增额储存功能。在专案研究和发展的阶段,你的专案会重覆修改许多次,或是进行不同设定的测试,你也许需要回到前一个版本。你也无法确保客户说出「我觉得你前一个版本的效果比较好」这种情况不会发生。

03

检查你的硬碟空间

在开始模拟前,听起来也许有些愚蠢,但模拟时产生的快取会迅速的增长。特别让运算执行整晚的时候。我总是确保有足够的硬碟空间来做存取。

留意「尺寸」问题

将3D模型以真实世界中的比例去打造。一艘30公分与30公尺的船相比,为其模拟一段在海上航行的模拟效果会截然不同。具有真实比例的模型,能够更快地得到理想中的效果。举例来说,如果已经做了一段橘子落入水中掀起水花的场景,那么要将橘子置换成苹果就很快速了。

随着时间过去,你会累积许多模拟的场景,如果你身处于视效工作室的话那会是非常好的一件事。如果都遵循正确尺寸的原则的话,那么要将不同模拟场景合并时,就会更加容易;例如将一个喷火枪的场景与一个爆炸场景合并时,谁不会想这么做呢?

这么说好了,有时候你的来源场景不会有正确的尺寸比例。幸运地,Phoenix 也提供选项让你调整模拟场景的比例做为补偿。

使用Phoenix 官方的场景档为基础

Phoenix 这套强大的外挂,各种类型的流体特效皆难不倒它,从烛火到巨大的暴雨海洋。每种特效需要不同的参数来做出正确的效果,甚至Phoenix 老手有时候也会忘记如何创造出某种特效。因此,不要介意使用范例档做为出发。你可以Phoenix 说明文件网页的教学区,找到许多高品质、优化后的场景。

除了范例档之外,Phoenix 的预设集也是你最佳帮手。在几种情况下,我也会使用预设效果来快速取得想法,看看特效该如何设定,例如喷射机引擎的预设,然后再依此做进一步的调整。

为流体发射源套用遮罩

这是个非常常见又很强大的技巧,可以在Phoenix 的火烟模拟教学中(动态的云朵和燃烧的椅子),以及液体场景(牛奶、巧克力和岩浆)。预设状态时,流体的发射器来源看起来会很单调。因为自然是充满各种混乱,用遮罩来让流体发射源产生更有趣的效果,以及更真实。不论是液体或是火、烟发射源,我总是会使用遮罩。

带入变数

以CG森林为例,只要让树叶颜色带有变化,就足够让森林看起来更真实。同样地流体模拟也是,你必须打破「一致性」,而有许多方法可以在模拟时做到。

01、让流体发射源的物件动起来

如果发射源是一个简单的平面(加上Shell 编辑器),我通常还会再加一个Noise编辑器在上方。然后开启「Animate Noise」的选项。这样子我可以为这个平面增加水平波动的变化,其脉动、更多的Noise将会让模拟效果更加有趣。

02、加入风的外力

通常最开始做烟雾模拟时,它会直直的往上飘。尽管烟的材质看起来很真实,但模拟效果看起来就不对。一个简单的修正方法就是加入Phoenix Plain Force(也就是风)在场景中,为它加入一点乱数。那效果会立刻更加逼真。

03、不同的颜色

在tyFlow教学中产生的爆炸烟云,是有许多不同的颜色,我们在四种不同的发射源中设定了三种不同颜色的烟,有亮灰、暗灰和亮棕色。随着时间,你可以看到这些流体会进行混合,形成复杂的爆炸烟云。

04、在Phoenix 中三种不同层级的Noise

有三种为模拟加入Noise 的方法。首先,增加发射源的Noise;其次是在场景中增加Phoenix 乱流,它会影响所有的发射源,最后则是在「Simulator's Dynamics」介面中提高「随机Randomized」的数值。我通常会增加少量的Noise。

在动态云朵的教学中是个很好的范例,当中我们采用了上述三种等级的Noise。每个参数都有产生细微的影响,而叠加在一起之后,就可以得到如真实般的云朵模拟。

本期Phoenix软件功能演示到这里就结束啦~作为特效制作“临门一脚”的重要步骤——渲染,也不容小觑!

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