Phoenix’in akışkan çözümleyicisi nasıl çalışır? #
-
Simülatörle etkileşime giren sahne düğümlerini okur – engel geometrileri, geometriler veya parçacıklar olabilen akışkan yayıcıları, kuvvetler vb.
-
Koruma aşaması sırasında simülasyon hızını ayarlar .
-
Konveksiyon aşamasında akışkanı hız alanı boyunca taşır .
Parçacık Tabanlı Simülasyon vs. Izgara Tabanlı Simülasyon #
-
Parçacık simülasyonunda, parçacıklar uzayda hareket eder ve her parçacık, Yaş, Boyut, Viskozite, RGB rengi gibi akışkanın özelliklerini ( parçacık kanalları ) taşır. Parçacıklar birbirleriyle etkileşime girer; birbirlerini çeker, iter veya renk ve viskozite gibi özellikleri değiştirirler. Phoenix, köpük, sıçrama veya sis gibi sıvı efektlerinin simülasyonları için parçacıkları kullanır. Bir simülasyonda ne kadar çok parçacık varsa ve birbirleriyle ne kadar çok etkileşime girmeleri gerekiyorsa, simülasyon o kadar uzun sürer.
-
Izgara simülasyonunda, simülasyon kabı, sıvının özelliklerini (ızgara kanalları) içeren hücrelere (voksel) bölünür. Yaygın olarak kullanılan ızgara kanallarına örnek olarak Sıcaklık ve Hız verilebilir. Voksel adı, piksellerden oluşan 2 boyutlu görüntülerle yapılan bir benzetmeden gelir, ancak 3 boyutlu uzayda bunların hacmi vardır ve voksel olarak adlandırılırlar. Vokseller statik uzay parçalarıdır ve sıvı bunların içine ve dışına akar, bu nedenle zamanla vokselin kanalları değişebilir. Phoenix, yangın ve duman gibi gaz etkileri için ızgara simülasyonları kullanır. Izgara tabanlı etkiler dikdörtgen bir ızgara içinde yer alırken, parçacık tabanlı etkilerin böyle bir uzay kısıtlaması yoktur.
Yangın/Duman ve Sıvı Simülasyonu #
-
Yangın ve duman – Yangın, duman ve patlamalar gibi gaz halindeki etkiler. Bu simülasyonlar ızgara tabanlıdır. Bu tür etkiler genellikle kaldırma kuvvetine sahiptir, yani havadan daha hafiftirler ve bu nedenle yerçekimine karşı yükselme eğilimindedirler.
-
Sıvı – Dökülen veya akan sıvılar, göller ve okyanuslar gibi su kütleleri ve bira, kahve veya şelaleler gibi köpük veya sis gerektiren her türlü simülasyon. Bu simülasyonlar hem ızgara hem de parçacıklar kullanır. Bu tür efektler, bir kap tarafından yerinde tutulmadığında yerçekimine tepki vererek düşme eğilimindedir.
Simülasyon ve Görüntüleme #
Simülasyon Kanalı Kurulumu #
-
Sıcaklık kanalı – Isı derecesi; ateşin parlaklığını belirler.
-
Hız kanalı – Hız ve yön.
-
Hız – Yönü dikkate almadan hareketin oranı.
-
Yakıt – Kalan yakıt miktarı (yakıt yakılarak “tüketilir”).
-
Duman – Yangın veya yanma sonucu oluşan yükselen gaz. Bu kanal genellikle yangın simülasyonları için tercih edilir.
-
UVW koordinatları – Doku eşleme için veya doğrudan RGB değeri olarak kullanılan yardımcı bir kanal. Simülasyonu etkilemez.
-
Dalgacık – Yalnızca ikinci bir geçişte (yeniden simülasyon) simülasyona dalgacık türbülansı uygulanacaksa dışa aktarılmalıdır.
-
Parçacık Kimliği – Her bir parçacığı tanımlar; bu özellik, parçacıkların bir kareden diğerine izlenmesi gerektiğinde kullanışlıdır.
-
Yüzey – Katı modelleme ve yer değiştirme gibi modelleme teknikleri tarafından kullanılan bilgileri depolar.
Simülasyon Sırasındaki Aktivite #
Yanma #
Soğutma #
Girdap Sınırlaması #
Dış Nesnelerle Etkileşim #
Katı Cisimler #
-
Cisim kaynak olarak seçilmediğinde ancak simülatörle etkileşim halinde olduğunda, geometri içindeki hücreler dondurulur ve yüzey hücrelerinin hızı cismin hareketine göre belirlenir.
-
Kaynak olarak cisim seçildiğinde, içindeki hücreler dondurulur ve yüzey hücreleri kaynağın parametreleriyle ayarlanır. Hız, deşarj ve cismin hareketine göre hesaplanır.
-
Cisim kaynak olarak seçildiğinde ancak simülatörle etkileşime girmediğinde; geometrinin içindeki sıvı, simülatörün Emisyon Moduna göre doğrudan etkilenir.
Parçacıklar #
Tarlalar #
-
Eğer alan bir yerçekimi alanı ise, ivme doğrudan sıvının kaldırma kuvveti kullanılarak hesaplanır. Kaldırma kuvveti negatif ise, sıvı yerçekimi kuvvetine doğru ivmelenir; aksi takdirde yerçekimi kuvvetinden uzaklaşarak ivmelenir.
-
Eğer alan yerçekimi değilse, akışkan kuvvete doğru ivmelenir. İvmenin büyüklüğü, akışkanın eylemsizliği ve kuvvetin büyüklüğü tarafından belirlenir.
Not: Maya’nın alanları, standart yerçekimi ve türbülanstan daha yavaştır. Kuvvetlerin yalnızca bazıları çoklu iş parçacığı modunda çalışabilir.
Sıvı Kaldırma Kuvveti ve Yoğunluk #
Doğada kaldırma kuvveti ve yoğunluk birbirine sıkıca bağlıdır. Ancak daha fazla esneklik sağlamak için Phoenix simülatörü bunları birbirinden bağımsız olarak ele alır.
Yüzdürme #
Doğada, kaldırma kuvveti, yerel yoğunluk ile ortam yoğunluğu arasındaki farktır. Bu, tüm akışkan üzerinde uygulanan kuvvetlerin yerel sonucunu belirler. Phoenix’te kaldırma kuvveti, sıcaklık, yakıt ve duman tarafından belirlenir. Kaldırma kuvveti, gömülü yerçekimi uygulandığında veya bir yerçekimi alanı kullanıldığında kullanılır. Sıcaklık, tıpkı gerçek gazlarda olduğu gibi kaldırma kuvvetini belirler. Ortam sıcaklığının üzerindeki sıcaklık, pozitif kaldırma kuvveti anlamına gelir; ortam sıcaklığı 300 Kelvin (23 santigrat derece)’dir. Duman ve yakıt, simülatörde verilen kaldırma katsayılarını kullanarak kaldırma kuvvetini belirler. Toplam kaldırma kuvveti, bu üç parçanın toplamıdır.
Yoğunluk #
Yangın/duman simülasyonunda, koruma süreci, her hücrenin hızındaki değişimin ne kadar büyük olacağını belirlemek için yoğunluğu kullanır. Dinamikler bölümündeki Tekdüze Yoğunluk seçeneği devre dışı bırakılırsa, Phoenix yoğunluğu belirlemek için sıcaklığı kullanır; sıcaklık ne kadar yüksekse, yoğunluk o kadar düşük olur. Kaldırma kuvvetinin aksine, yoğunluk vokseldeki duman ve yakıt miktarından etkilenmez.
Örnek: Tekdüze Yoğunluk Parametresi #
Yoğunluk, fiziksel olmayan bakış açısından simülasyonu nasıl etkiler? Bu örnekte, biri soğuk diğeri sıcak olmak üzere iki gaz jeti bulunmaktadır. Çarpışma rotasına yönlendirildiklerinde, soğuk jet daha yüksek yoğunluğu nedeniyle sıcak jete üstün gelecektir.
Düzgün Yoğunluk – Üzerinde
Düzgün Yoğunluk – Kapalı
İnce Detaylar Eklemek #
-
Doku modülasyonu – Bu, akışkan sistemlerde ince detaylar eklemek için kullanılan yaygın bir yöntemdir. Ateş , Duman Rengi ve Duman Opaklığı açılır menülerinde, her bir render öğesi için doku yuvalarının yanında Modüle Et adlı bir parametre bulunur . Etkinleştirildiğinde, ilgili render öğesi, kaynak kanal olarak bir doku seçilmediği durumlar dışında, doku haritasının değeriyle çarpılır.
-
Yer Değiştirme – Bu teknik, doku modülasyonundan daha gelişmiş olup önemli ölçüde daha iyi bir sonuç üretir. Yer değiştirme fikri, yüzeyin kendi normalleri boyunca bir doku haritası tarafından belirlenen bir mesafede yer değiştirdiği olağan geometri yer değiştirmesine benzer. Yüzey kanalı tarafından belirtilen yüzeyin en yakın noktası, aşağıdaki kuralı kullanarak yer değiştirme yönünü belirler: verilen eşik değerinin üzerindeki tüm noktalar yüzeyin içinde, eşik değerinin altındaki tüm noktalar ise yüzeyin dışında yer alacaktır.
Yüzey Odaklı ve Hacimsel Yer Değiştirme Karşılaştırması #
Örnek: Yüzey Odaklı ve Hacimsel Yer Değiştirme #
Yüzey kaynaklı yer değiştirme
Hacimsel yer değiştirme.
Orijinal yüzeyin üzerinde yüzen küçük adacıklara dikkat edin.
Ateş Şeffaflık Modları #
Köpük ve Sıçramalar #
Köpük ve Sıçramaların Görselleştirilmesi #
Örnek: Köpük ve Sıçramaların Görselleştirilmesi #
Kabarcık modu
Hücresel mod
Sıçramalar modu
Resimleme #
Not: Sıvılar şu anda şebeke yeniden simülasyonunu desteklememektedir.
-
Mevcut bir yangın/duman simülasyonunun çözünürlüğünü, genel akışını koruyarak artırın.
-
Yangın/duman simülasyonuna yeni kanallar ekleyin/kaynak parametrelerini değiştirin. Fiziksel olarak doğru bir sonuç elde edemeyebileceğinizi unutmayın. Örneğin, homojen olmayan korunum durumunda, sıcaklık hızı etkiler.
-
Tam bir simülasyon yapmadan, sürüklenme parçacıklarının miktarını artırın/azaltın.
-
Köpük ve sıçramalar ekleyin, sıvıyı tamamen yeniden simüle etmeden parametreleri ayarlayın.
Parçacık Sistemi Düğümleri #
Kanalları, Diyagramları ve Gradyanları Oluşturma #
-
Hangi fiziksel kanalın kaynak olarak kullanılacağını belirler.
-
Gölgeli noktadaki giriş verilerini örnekleyerek kaynak kanalının değerini belirler.
-
Kaynak kanalın değerini paletten geçirerek render edilecek öğenin değerini elde eder.
Parçacık İhracatı #
-
Köpük
-
Sıçramalar
-
Sis
-
Islak harita
-
Sürüklemek
Notlar #
-
Phoenix genellikle kendisini küresel bir ortam hacimsel bileşeni olarak kaydeder; bu küresel hacimsel bileşen, sahnedeki tüm Phoenix örneklerini (simülatörler ve köpük/sıçramalar) düzgün bir şekilde harmanlamaya özen gösterir. İstisna, İşleme Modu’nun İşleme açılır menüsünde Hacimsel Geometri olarak ayarlanmasıdır . Diğer hacimsel bileşenlerle çakışma için Hacimsel Geometri modu önerilir.
