Alev püskürtücü

Bu eğitimde, Phoenix’in Particle Flow (PFlow) ile nasıl birlikte çalıştığını gösteriyoruz.
Parçacıklar, 3ds Max’in PFlow’u kullanılarak oluşturuluyor. Sahnede iki parçacık sistemi var. Biri alev püskürtücünün ana alevi için, diğeri ise ana alevden damlayan ateş için.

PFlow’un parçacıkları hız verileri içerir ve Phoenix bunu gerçekçi alev püskürtücü oluşturmak için ateş ve duman kaynağı olarak kullanabilir. Bu efekt, ejderhanın ateş püskürtme simülasyonunda da kullanılabilir.

Ateş/Duman Kaynağının güçlü bir özelliği olan Zaman Tabanı – Parçacık Yaşı özelliğinden yararlanıyoruz . Bu özellik, her bir parçacığın yaşına bağlı olarak sıvının yayılımını canlandırmanıza olanak tanır.

Bu simülasyon, en az 3ds Max 2017 için Phoenix 4.30 Resmi Sürümü ve V-Ray 5 Resmi Sürümünü gerektirir. Resmi Phoenix ve V-Ray sürümlerini https://download.chaos.com adresinden indirebilirsiniz  . Burada gösterilen sonuçlar ile kurulumunuzun davranışı arasında büyük bir fark fark ederseniz, lütfen  Destek Formunu kullanarak bizimle iletişime geçin .

Başlangıç ​​ve bitiş sahnelerini içeren arşivi indirmek için aşağıdaki İndir düğmesine basın .

Proje dosyalarını indirmek için: 

Takip etmek istiyorsunuz ama ehliyetiniz yok mu?:

Ölçek, herhangi bir simülasyonun davranışı için çok önemlidir. Simülatörün gerçek dünyadaki birim cinsinden boyutu, simülasyon dinamikleri için önemlidir.

Büyük ölçekli simülasyonlar daha yavaş hareket ediyor gibi görünürken, orta ve küçük ölçekli simülasyonlarda çok sayıda güçlü hareket gözlemleniyor.

Simülatörünüzü oluştururken, Simülatörün gerçek dünyadaki sınırlarının gösterildiği Izgara (Grid) seçeneğini işaretlemeniz gerekir. Sahnedeki Simülatörün boyutu değiştirilemiyorsa, Izgara ( Grid) seçeneğindeki Sahne Ölçeği (Scene Scale) seçeneğini değiştirerek çözücüyü ölçeğin daha büyük veya daha küçükmüş gibi çalışmasını sağlayabilirsiniz .

Phoenix çözümleyicisi, Görüntü Birimi Ölçeğini nasıl görüntülemeyi seçtiğinizden etkilenmez; bu sadece bir kolaylık meselesidir.

Bu eğitimin odak noktası büyük ölçekli bir simülasyon olduğundan, birimleri metre olarak ayarlamak mantıklı bir seçimdir.

Özelleştir → Birim Ayarları’na gidin ve Görüntü Birimi Ölçeğini Metrik Metre olarak ayarlayın . Ayrıca, Sistem Birimlerini 1 Birim 1 Metreye eşit olacak şekilde ayarlayın .

Son sahne aşağıdaki unsurlardan oluşmaktadır:

1. İki Parçacık Akışı düğümü : PF Source_main_flame ve PF Source_dripping_fire;

2. Phoenix Yangın/Duman Simülatörü ;

3. Phoenix’te iki adet Ateş/Duman Kaynağı bulunmaktadır : biri ana alev için , diğeri damlayan ateş için ;

4. Ortam aydınlatması için V-Ray Işık Kubbesi ; ana ışık kaynağı olarak VRay Sun ;

5. V-Ray Fiziksel Kamera ile render alma;

6. Zemin düzlemi olarak düz zemin;

7. Alev püskürtücü tutan bir asker geometrisi. Ayrıca sahnede ölçek duygusu yaratmaya da yardımcı oluyor;

8. Phoenix Türbülans kuvveti;

9. Parçacık Akışı’ndaki parçacıkları yavaşlatmak için gereken sürüklenme kuvveti;

10. İki yerçekimi kuvveti: biri ana alev parçacığı için, diğeri damlayan ateş parçacıkları için.

Bu bölüm, Parçacık Akışı ayarları hakkında bilgi içermektedir. Ayarlar ayrıntılı olarak ele alınmamış, yalnızca Phoenix Simülasyonu için bir başlangıç ​​noktası olarak sunulmuştur.

İşte parçacık simülasyonunun mevcut durumuna ait bir önizleme animasyonu.

Ana alev parçacıkları , yeşil renkte gösterilen PF Source_main_frame’den yayılır .

Damlayan ateş parçacıkları , turuncu renkte gösterilen PF Source_dripping_fire kaynağından yayılır .

Yeşil parçacıklar Gravity001 kuvveti nedeniyle düşerken , turuncu parçacıklar daha zayıf bir yerçekimi kuvveti ( Gravity002 ) ile düşüyor. Gerçekçilik açısından her iki parçacık da Sürükleme kuvvetinden etkileniyor .

İşte Parçacık Akış Sistemlerinin bir listesi . Bu liste, tüm farklı parçacıkları, tel çerçeve renklerini (böylece onları görüntü alanında kolayca tanıyabilirsiniz) ve hangi Ateş/Duman kaynakları için kullanıldıklarını özetlemektedir.

Burada parçacık sistemlerinin parçacık görünümü yer almaktadır. Kuvvet operatörleri vurgulanmıştır, böylece hangi kuvvetin hangi parçacığı etkilediğini görebilirsiniz. Bu kuvvetler yalnızca parçacık akışı için kullanılır, akışkan simülasyonu için değil.

Burada sahnedeki üç kuvvetin ve parametrelerinin ekran görüntüleri gösterilmektedir.

Yerçekimi001 Kuvveti = 0,03 .

Yerçekimi002 Gücü = 0,01 .

Sürüklenmenin doğrusal sönümlemesi her üç eksen için de %20 olarak ayarlanmıştır .

Buradaki görsel, bu eğitimin son halidir.

Bu silah, alevi 25 metreden fazla uzağa fırlatabiliyor. Mermi, simüle edilmiş sıvının farklı özelliklerini gösteren üç bölgeye ayrılmıştır. 1. bölgedeki alev püskürtücünün nozülünün yakınında sadece ateş görülebiliyor, duman yok.

Alev daha da ilerlediğinde, 2. bölgede , yoğun, seyrek duman ve güçlü alevler görülür. Yangının sönmekte olduğu uzak tarafta, 3. bölgede ise çok yoğun duman bulunur.

Ana alevin yanı sıra, ana alevden damlayan küçük ateş alanları da genel etkiye daha fazla gerçekçilik katıyor.

Bu eğitimdeki adımları birlikte inceleyelim ve bu detayların nasıl oluşturulacağını görelim.

“Düzenleme Paneli → Oluştur → Geometri → PhoenixFD → FireSmokeSim” yolunu izleyin .

Phoenix Simülatörünün sahnedeki tam konumu XYZ: [ 5.8, -0.6, 0.0 ] ‘dir .

Grid açılır menüsünü açın ve aşağıdaki değerleri ayarlayın:

• Hücre Boyutu : 0,087 m ;

• Boyut XYZ: [ 143, 93, 47 ]  – Simülatör boyutunu yalnızca pFlow parçacıklarını kapsayacak kadar küçük tutuyoruz;

• Uyarlanabilir Izgara : Duman  – Uyarlanabilir Izgara algoritması, simülasyonun sınırlayıcı kutusunun isteğe bağlı olarak dinamik olarak genişlemesine olanak tanır.  0,02 Eşik değeriyle  , simülasyon sınırlayıcı kutusunun köşelerine yakın hücreler 0,02 veya daha yüksek bir Duman değerine ulaştığında Simülatör genişler; Ek Marj 10’a kadar ;

• Genişlet ve Küçültme seçeneğini etkinleştirin  – bu sayede uyarlanabilir ızgara, ızgaranın sınırlarında çok ince duman olduğunda geri daralmaz;

• Maksimum Genişletmeyi Etkinleştir : X: (0, 339) , Y: (154, 0) , Z: (0, 174)  – simülasyon ızgarasının maksimum boyutunu sınırlayarak bellekten ve simülasyon süresinden tasarruf etmek için.

Simülatör seçiliyken, Sahne Etkileşimi açılır menüsüne gidin. Hariç tutma listesine Drag , Gravity001 , Gravity002 ve Soldier’ı ekleyin.

Artık bu düğümler Hariç Tutma Listesi’nde yer alıyor ve simülasyonumuzla istenmeyen etkileşimleri önlüyor.

Simülatör → Çıkış seçeneğini seçin  ve Sıcaklık , Duman , Hız ve Yakıt Izgarası Kanalı  çıkışlarını etkinleştirin . 

İki farklı Ateş/Duman Kaynağı oluşturacağız . Genel bir bakış olarak, bunları önce burada listeliyoruz.

Ana alev  yakıt yayar ve yanar. Damlayan alev ise ana alevden çıkan küçük ateş parçacıkları yayar.

Kaynakları oluşturalım.

Sahneye bir Phoenix Ateş/Duman Kaynağı oluşturun : Paneli Değiştir → Oluştur → Yardımcılar → PhoenixFD → PHXSource. Adını PHXSource_main_flame olarak değiştirin .

Ekle düğmesine basarak hangi geometrinin ışık yayacağını seçin ve Sahne Gezgini’nde PF Source_main_flame girdisini seçin.

PF Source_main_flame düğümünü seçtiğinizde , Kullanılabilir Olaylar iletişim kutusu açılır. Hem PF Source_main_flame→PF Source_main_flame hem de PF Source_main_flame→Event 001’i seçin.

PHXSource_main_flame için :

Yayın Modunu Hacim Enjeksiyonu olarak  ayarlayın ve değerini  0,2 olarak belirleyin ;

Sıcaklığı 2200 dereceye ayarlayın ;

Dumanı devre dışı bırakın ;

Yakıtı etkinleştirin ;

Hareket Hızı 1.0’a ;

Prt Şeklini Küreye Dönüştür , özel ;

Özel baskı boyutu  0,2 m’ye kadar .

Phoenix’in PHXSource_main_flame’den yakıt yakmasına izin vermek için Simülatörü seçin ve Yakıt bölümüne gidin. ” Yakmayı Etkinleştir ” seçeneğini işaretleyin ve şimdilik tüm ayarları varsayılan değerlerinde bırakın.

Phoenix Simülatörünü seçin → Simülasyon menüsüne gidin → Simülasyonu başlatmak için Başlat düğmesine basın.

İşte bu aşamaya kadar olan simülasyonun önizleme animasyonu.

Şu anda ateş çok sıcak, gölgelendiricide hiçbir detay görünmüyor. Ayrıca alev çok hızlı yükseliyor.

Phoenix Yangın/Duman Simülatörünü seçin , Dinamikler bölümüne gidin . Yerçekimini 0,5’e düşürün . Soğutmayı 0,6’ya yükseltin .

Yeni dinamik ayarlarıyla simülasyonu tekrar çalıştırın.

Şimdi, ateşin uzak tarafta soğumasıyla alevde farklı tonlar görmeye başlıyoruz. Ve alev o kadar hızlı yükselmiyor. Ancak, alevin genel şekli ve hareketi çok katı.

Grafik Düzenleyiciler/İz Görünümü → Eğri Düzenleyici’ye  gidin ve PHXSource_main_flame’in Inject Power eğrisine anahtar kareler atayın . Inject Power’a zaman içinde değişebilmesi için  anahtar kareler atadık . Her kare ve değer ekran görüntülerinde gösterilmiştir. Tüm anahtar kareler “Doğrusal’a Teğetler” olarak ayarlanmıştır .

PHXSource_main_flame seçiliyken, Zaman Tabanını Parçacık Yaşı olarak değiştirin . Simülasyonu tekrar çalıştırın .

Şimdi bu adımdan sonra simülasyonu kontrol edelim. Alevin hareketi ve şekli artık daha organik ve doğal hale geldi.

Duman yeterince yoğun görünmüyor. Hacimsel ayarlar bölümünden dumanın opaklığını ayarlayalım.

Phoenix Simülatörü → İşleme açılır menüsünü seçin ve  Hacimsel Seçenekler  düğmesine basın.

Yangın Çarpanını 50 olarak ayarlayın .

Duman Opaklığını  Duman’a göre  ayarlayın   ve ardından eğriyi ekran görüntüsündeki gibi düzenleyin.

Sonuca bakalım. Şimdi duman daha yoğun görünüyor. Genel olarak sıvının görünümü daha kontrastlı hale geldi.

Daha önce Alev Makinesinin Anatomisi bölümünde açıkladığımız gibi, alevimizin 1. bölgede duman oluşturmamasını istiyoruz . Bu nedenle, Simülatörün Yakıt ayarlarındaki Duman Eşiğini 0,5’e yükseltin .

Duman miktarını 1,5’e çıkarın , böylece daha yoğun bir duman elde ederiz.

Yayılma oranını 1.0’a düşürün , böylece büyük ve kalın bir alev yerine daha ince bir alev elde ederiz.

Bu yeni ayarlarla simülasyonu tekrar çalıştırın.

Simülasyonun önizlemesini yapalım. Gördüğünüz gibi, artık alevin farklı bölgelerinde belirgin özellikler elde ediyoruz. 

Alevi daha uzağa taşımak için PHXSource_main_flame’i seçin ve Hareket Hızını 1,5’e yükseltin .

Simülasyonu tekrar çalıştırın.

Alev biraz daha uzağa yayılıyor.

Gerçek bir alev püskürtücü, havaya sıvı yakıt ve alev püskürten bir silahtır. Sıvı yakıt yerçekimi nedeniyle aşağı düşmelidir. Sahnede Phoenix Ateş/Duman Simülatörünü seçin, Dinamikler bölümünde Yakıt Kaldırma Kuvvetini -10 olarak ayarlayın .

Simülasyonu tekrar çalıştırın.

Şimdi alev sürekli aşağı doğru hareket ediyor, yanarken ise yukarı doğru yükseliyor. Etki çok belirgin olmasa da, alev hareketine ekstra gerçekçilik katıyor.

Alevin şekli giderek belirginleşiyor. Akışkan simülasyonunu iyileştirmek için,   bir sonraki adımda koruma yöntemini PCG Simetrik olarak değiştirelim.

Simülatörü seçin ve Koruma Yöntemini PCG Simetrik  olarak  değiştirin ,  Kaliteyi 100  olarak  ayarlayın. Kare Başına Adım sayısını 2 olarak ayarlayın .

PCG Simetrik seçeneği, genel olarak duman veya patlamalar için kullanılabilecek en iyi yöntemdir ve hem detayı hem de simetriyi korur. Yüksek Koruma Kalitesi, dumanın daha iyi dönmesini sağlar. Ayrıntılı bilgi için Koruma dokümanına bakın . 

Yeni koruma yöntemiyle simülasyonu tekrar çalıştırın.

Akışkan simülasyonunun hareketinin artık daha gerçekçi olduğunu görüyoruz.

Alev dillerini daha belirgin hale getirmek için Phoenix Simülatörünü seçin ve Vorticity bölümündeki Temp.Surface değerini 1.0’a yükseltin .

Simülasyonu tekrar çalıştırın.

Şimdi alevden belirgin alev dillerinin çıktığını görüyoruz.

Dumanın içine daha fazla rastgelelik katmak için bir sonraki adımda Phoenix Türbülansı ekleyelim .

Yardımcıları Oluştur → PhoenixFD → PHXTurbulence .

XYZ’ye olan konum: [ 27.0, -2.5, 10.0 ] .

Güç değerini 2.0 , Boyut değerini ise 3.0m olarak ayarlayın .

Fraktal derinliği 3’e düşürün .

Türbülans ,  duman içinde daha fazla girdap oluşturmak için kullanılır. Türbülansın simülasyona eklediği hızları görmek için Önizleme açılır menüsünün Kuvvet önizlemesini kullanabilirsiniz. Kuvvet önizlemesini görebilmek için GPU önizlemesini kapatmanız gerektiğini unutmayın.

Ardından Yangın/Duman Simülatörüne gidin ve simülasyonu tekrar çalıştırın.

Ortamdaki türbülans kuvvetiyle birlikte daha fazla duman yükseliyor. Bu aşamada ana alevin simülasyonunu tamamlamış oluyoruz.

Alev püskürtücüye daha fazla bileşen eklemeye devam edelim.

Sahneye bir Phoenix Ateş/Duman Kaynağı oluşturun : Paneli Değiştir → Oluştur → Yardımcılar → PhoenixFD → PHXSource. Adını PHXSource_dripping_fire olarak değiştirin .

Ekle düğmesine basarak hangi geometrinin yansıtılacağını seçin ve Sahne Gezgini’nde PF Source_dripping_fire girdisini seçin.

PF Source_dripping_fire düğümünü seçtiğinizde , Kullanılabilir Olaylar iletişim kutusu açılır. PF Source_dripping_fire→Olay 003’ü seçin.

PHXSource_dripping_fire için :

Emisyon Modunu Hacim Enjeksiyonu olarak  ayarlayın ve  Enjeksiyon Gücünü 15.0’a getirin ;

Dumanı devre dışı bırakın ;

Sıcaklığı 3000 dereceye ayarlayın ;

Hareket Hızı 1.0’a ;

Zaman tabanını parçacık yaşına ayarlayın ;

Prt Şeklini Küreye Dönüştür , özel ;

Özel baskı boyutu  0,1 metreye kadar .

Daha detaylı bir sonuç elde etmek için,  son simülasyon için Hücre Boyutunu küçülterek Izgara Çözünürlüğünü de artırıyoruz.

Grid açılır menüsünü açın ve aşağıdaki değerleri ayarlayın:

• Hücre Boyutu :  0,056 m ;

• Boyut  XYZ:  [ 223, 145, 73 ] .

Son simülasyonu çalıştırmak için Başlat düğmesine basın .

Burada son simülasyonun önizlemesini sunuyoruz.

53. kare için bir test render işlemi gerçekleştirelim . Bu, simülasyonun genel render görünümünü nasıl iyileştirebileceğimizi değerlendirmemize yardımcı olacaktır.

Gördüğünüz gibi, sonuçlar çok parlak, her şey soluk ve hiçbir detayı göremiyoruz.

Simülatörü seçin ve Hacimsel İşleme Ayarlarına gidin . Gösterildiği gibi Ateşin gradyanını ve eğrisini ayarlayın.

Duman rengini varsayılan değerden biraz daha parlak yapın . Sabit rengi RGB (90, 90, 90)  olarak  ayarlayın . 

Yeni ateş rengi rampası ve eğrisiyle tekrar bir test render’ı çalıştırın. Şimdi hacimsel gölgelendirmede daha fazla ayrıntı görüyoruz. Ve tüm görüntü net.

Ancak dumanın dağılması ve ateşin yakılması inandırıcı değil.

Simülatörü seçin ve Hacimsel İşleme Ayarlarına gidin . Hem Kendi Işık Gücünü hem de Sahne Işık Gücünü 0,75’e düşürün . Ayrıca, Kendi Işık Dağılım Çarpanını ve Harici Işık Dağılım Çarpanını da 0,75’e düşürün .

Yeni hacimsel ayarlar ile tekrar bir test render’ı çalıştırın. Şimdi hacimsel efekt daha sağlam ve inandırıcı görünüyor.

Görüntüyü daha sinematik hale getirmek için, bir sonraki adımda V-Ray Frame Buffer kullanarak görüntünün renk düzeltmesini yapacağız.

V-Ray Frame Buffer’ı başlatın ve Ton/Doygunluk , Pozlama ve Filmik ton eşleme için katmanlar eklemek üzere Katman Oluştur simgesini kullanın .

Son görüntü, V-Ray Frame Buffer kullanılarak, renk düzeltmeleri ve son işlem efektleri şu şekilde ayarlanarak oluşturulmuştur:

Beyaz Dengesi

• Sıcaklık:  6080.0.

Renk Tonu / Doygunluk

• Doygunluk:  0,18.

Maruziyet :

• Pozlama : 0,5;

• Vurgu Yakma Oranı : 1.0;

• Kontrast : 0,126.

Filmik Ton Haritası

• Tip – Hable;

• Omuz kuvveti:  0,4;

• Doğrusal dayanım: 0,36;

• Doğrusal açı: 0,2;

• Ayak parmağı kuvveti: 0,3;

• Beyaz nokta: 9.3.

Lens Efektleri

• Beden : 27.0;

• Yoğunluk: 1.6;

• Bloom:  0.4;

• Eşik değeri 0,1.

Dilerseniz, tercihlerinize bağlı olarak bu efektler için başka değerler de kullanabilirsiniz.

Ve işte nihai görüntülenmiş sonuç.