Prosedürel Zemin Tozu

Bu eğitimde, Chaos Phoenix dumanını kullanarak toz benzeri bir simülasyon oluşturmayı inceliyoruz. Doğru simülasyon birimlerini, uygun geometri boyutlarını ve sahne kurulum önerilerini ele alıyoruz. En önemlisi, Voxel Tuner kullanarak atlar yere bastığında yükselen gerçekçi bir kum dumanı oluşturmayı gösteriyoruz. Bazı önemli parametrelerin farklı değerlerinin tüm simülasyonun görünümünü nasıl değiştirdiğini karşılaştırıyoruz.

Bu simülasyon,  en az  3ds Max 2017 için Phoenix 4.10 Resmi Sürümü  ve  V-Ray Next 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 . 

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 ediyormuş gibi görünürken, orta ve küçük ölçekli simülasyonlarda çok fazla hareketlilik vardır. Simülatörünüzü oluştururken, Simülatörün gerçek dünyadaki boyutlarının gösterildiği Izgara (Grid) seçeneğini kontrol etmelisiniz. Sahnedeki Simülatörün boyutu değiştirilemiyorsa, Izgara (Grid) seçeneğindeki Sahne Ölçeği (Scene Scale) seçeneğini değiştirerek çözücüyü ölçeğin daha büyük veya daha küçük olduğu gibi çalışacak şekilde kandırabilirsiniz .

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

Simülasyonda kullanılan at santimetre cinsinden modellenmiştir ve sıvı simülasyonu boyunca aynı birimi kullanmaya devam ediyoruz. Eğer çok büyük bir sahneyi simüle etmek istiyorsanız, metre kullanmayı düşünebilirsiniz.

Özelleştir → Birim Ayarları bölümüne gidin ve Görüntü Birimi Ölçeğini Metrik Santimetre olarak ayarlayın .

Ayrıca, Sistem Birimlerini 1 Birim 1 Santimetreye eşit olacak şekilde ayarlayın .

Atın geometrisi şu ölçülerle modellenmiştir: 196 cm yükseklik, 244 cm uzunluk ve 60 cm genişlik.

Son sahne aşağıdaki unsurlardan oluşmaktadır:

1. single_horse_01.ABC dosyasıyla birlikte verilen, Alembic dosyasına aktarılmış animasyonlu bir at .

2. Toz yayan bir zemin, 3ds Max Standart Düzlemi ve Shell değiştiricisi uygulanarak oluşturulmuştur .

3. Zemin ayarını kolaylaştırmak için V -Ray Sonsuz Düzlem kullanılır.

4.  Izgara, Dinamikler ve Görüntüleme ayarlarında bazı ince ayarlar yapılmış bir  Phoenix Yangın/Duman Simülatörü .

5. Atın yere basmasıyla yükselen gerçekçi kum dumanı efekti için  Voxel Tuner kullanılmıştır.

6.  Son işleme için ufak tefek ayarlamalar yapılmış standart bir  fiziksel kamera .

7. V  -ışını Güneş Işığı .

3ds Max’te standart bir düzlem oluşturun . Düzlemin tam boyutları 6225 cm x 2793 cm’dir.

Phoenix kapalı geometrilerle en iyi şekilde çalıştığı için, oluşturulan düzleme bir Kabuk değiştirici ekleyin.

Dış Miktarı 1,0 cm olarak ayarlayın . Gerçek değerin nihai görüntüde bir önemi yoktur, çünkü düzlem orada hiç görünmeyecektir.

 Uçağın sahnedeki tam konumu [ X:0cm, Y:-4320cm, Z:-20cm ] ‘dir  .

Dosya → İçe Aktar → İçe Aktar…  yolunu izleyerek  single_horse_01.ABC geometrisini içe aktarın. 

Bu eğitim, sahne kurulumunda zamandan tasarruf sağlamak için önceden oluşturulmuş geometri ile başlıyor. Kendi kişisel modellerinizi kullanmaktan çekinmeyin.

Sahnedeki  Alembic ağının  tam başlangıç ​​konumu [ X:0cm, Y:0cm, Z:0cm ] ‘dir .

Phoenix Düğüm Başına Özellikler bölümünde bulunan Hareket Hızı Etkisi’ni ayarlayarak at modeli ile zemin düzlemi arasındaki etkileşim gücünü kontrol edebilirsiniz  . Değer ne kadar yüksek olursa, vücudun hareketine karşı akışkan tepkisi o kadar güçlü olur. Bu eğitimde değeri  2.0 olarak ayarlanmıştır . 

V-Ray render işlemi sırasında kullanılacak bir sonsuz düzlem oluşturun .

Sahnedeki  V-ışını düzleminin  tam konumu [ X:0cm, Y:0cm, Z:-15cm ] ‘dir .

Yangın ve Duman Simülatörü oluşturun .

 Simülatörün   sahnedeki  tam  konumu [ X:0cm, Y:-1500cm, Z:-20cm ] ‘ dir .

At modelinin yere değdiği yerlerde duman çıkarmak için bir Voxel Tuner kullanacağız . Bunu, Phoenix Source’a bile ihtiyaç duymayacak şekilde yapacağız.

Bu durumda, Voxel Tuner, Simülatörün tüm voksel’lerini tek tek inceleyerek her bir voksel’in zemin düzlemine ve aynı zamanda at modeline yakın olup olmadığını kontrol edecektir. Bu koşulu sağlarsa, Tuner bu voksil’de duman oluşturacaktır.

Voxel  Tuner ifadesi şu şekilde oluşturulur:

• Eğer bir vokselin  Plane001’e olan uzaklığı 1,7 vokselden az ise   ve  at ağına olan uzaklığı da  1,7 vokselden az ise  .

• Ardından Duman miktarı 15.0 olarak ayarlanacaktır .

Mesafe koşulları için çok düşük değerler seçtik; eğer bu değerleri daha da düşürürseniz, daha az voksel koşulu geçecek ve daha az yerde duman oluşacaktır. Tam tersine, mesafeleri artırırsanız, at ile zemin arasındaki temas noktalarının etrafındaki havada duman oluşmaya başlayacaktır.

Ayrıca çok yoğun bir duman da oluşturuyoruz – normalde 1.0’ın üzerinde dumana ihtiyacımız olmaz, ancak bu durumda 15 birim duman yayıyoruz, bu da varsayılan render ayarlarıyla dumanın çok yoğun görünmesine neden olur. Aşağıda Duman Dağılımını etkinleştireceğiz,  böylece duman başlangıçta kalın olacak, ancak daha sonra hızla azalacaktır.

Simülasyonu birkaç kare çalıştırın ve koşan atın yer aldığı bir kareyi render edin.

Voxel Tuner’ın, atın ayağı yere değdiğinde etrafında nasıl duman oluşturduğuna dikkat edin .

Simülatör  → Izgara  parametreleri aşağıdaki gibi ayarlanmıştır:

Sahne  ölçeği 5.0  olarak ayarlanmıştır  .

Hücre  boyutu 2,0 cm  olarak ayarlanmıştır  .

 Simülatörün  boyutları   başlangıç ​​noktası olarak [ X:150cm, Y:140cm, Z:70cm ] olarak ayarlanmıştır.

Uyarlanabilir  Izgara, Duman  olarak ayarlanmıştır  . Uyarlanabilir Izgara, simülasyon ilerledikçe konteynerin isteğe bağlı olarak yeniden boyutlandırılmasına olanak tanıyarak size çok zaman kazandırır. Başlangıçtan itibaren devasa bir ızgara hesaplamak yerine, belirtilen kanal (bu durumda Duman) izlenir ve ızgara otomatik olarak onun etrafında yeniden boyutlandırılır.

Eşik  değeri 0,002  olarak ayarlanmıştır  . Konteyner duvarlarından birine yakın bir hücrenin içeriği bu değeri aştığında ızgara genişleyecektir. Bu durumda, 0,002’nin üzerindeki herhangi bir Duman değeri ızgaranın genişlemesine neden olacaktır.

Ekstra  Marj 70  olarak ayarlanmıştır  . Bu önemlidir, çünkü 0’da bırakılırsa, Uyarlanabilir Izgara yeterince hızlı genişlemeyecek ve at toz çıkarmadan koşacaktır.

” Genişlet  ve Küçültme”  seçeneği  etkinleştirildi . 

Maksimum  Genişletme  etkinleştirildi  . Sınırlamalar şu şekilde ayarlandı:  [ -X/+X: 80/155, -Y/+Y: 950/30, -Z/+Z: 0/50 ] .

Buradaki üç görsel, Sahne Ölçeği değerleri arasındaki farkları karşılaştırıyor [yukarıdan aşağıya doğru 1, 5 ve 10 olarak ayarlanmıştır].

Sahne Ölçeği değeri ne kadar yüksek olursa  , sıvının hareketi o kadar yavaş olur. Bu, dumanın yere yakın kalmasını sağlayacaktır.

Buradaki amaç dumanın kum gibi görünmesini sağlamak, bu nedenle çok dağınık veya yerden çok yüksek olmasına gerek yok. Bu eğitimde Sahne Ölçeği 5 olarak ayarlanmıştır , ancak diğer değerlerle de deneme yapmaktan çekinmeyin.

Dinamikler açılır menüsünde, Duman Dağılımı değerini 0,2’ye ve Duman Kaldırma Kuvveti değerini 0,6’ya değiştirin .

Rastgeleleştirme Miktarı’na 1.0 değeri atanmıştır .

Koruma Yöntemi , Kalite 100 ile PCG Simetrik olarak ayarlanmıştır . PCG Simetrik yöntemi, genel olarak, hem ayrıntıyı hem de simetriyi koruyarak en ilgi çekici duman simülasyonlarını üretir. Yüksek Koruma Kalitesi, tozun girdaplı hareket üretmesine olanak tanır. Ayrıntılı bilgi için lütfen Koruma dokümanına bakın .

Malzeme Transferi (Adveksiyon) Yöntemi Çoklu Geçiş olarak ayarlanmıştır .

Kare başına adım sayısı 2 olarak ayarlanmıştır .

Bu üç resimde gösterilen Duman Kaldırma Kuvveti değerlerindeki farkı karşılaştırın .

Değerler yukarıdan aşağıya doğru [ 0, 0.6 ve 1 ] olarak ayarlanmıştır.

Duman kaldırma kuvveti negatif bir değere bile ayarlanabilir, böylece toz zamanla çöker.

Duman Dağılımı parametresi, dumanın ne kadar hızlı kaybolacağını kontrol eder. Maksimum değer olan 1, dumanın çıktıktan hemen sonra kaybolmasını sağlar.

Buradaki üç görsel, duman dağılımı değerleri arasındaki farkları karşılaştırmaktadır [yukarıdan aşağıya doğru sırasıyla 0, 0,2 ve 0,7 olarak ayarlanmıştır].

0.2 ve 0.7 değerlerinde duman simülasyonunda çok daha az detay olduğunu fark edebilirsiniz, çünkü şeffaflık arttıkça keskin kenarlar ve keskin gölgeler azalır.

Randomize parametresi , her bir ızgara pikseli için akışkanın hızındaki rastgele dalgalanmalardan sorumludur.

Üstteki resim: değeri 0 (varsayılan değer).

Alttaki resim: değeri 1.

Bu parametre için 1.0 değeri seçilmiştir; bu sayede mantarın doğal akışkan şekilleri ve kabarıklıkları bozulmuş ve sonuç daha kaotik bir görünüm kazanmıştır.

Simülasyon sonucunun kontrollerini içeren Çıktı açılır menüsünü açın .

Önbellek sıkıştırması nedeniyle simülasyonda oluşabilecek bozulmaları önlemek için Depolama Kalitesi 20 olarak ayarlanmıştır .

Sahne içerisinde sıcaklık kullanılmadığı için Sıcaklık Çıkış Izgarası Kanalı devre dışı bırakılmıştır .

Duman Çıkış Kanalı etkinleştirildi .

Hareket bulanıklığı efektiyle simülasyonu oluşturmak veya yeniden simülasyon başlatmak istiyorsanız Hız Kanalını etkinleştirin .

Simülasyonu render işlemine hazırlamak için Rendering açılır menüsünü açın .

Örnekleyici tipi parametresi, bitişik ızgara hücreleri arasındaki karıştırma yöntemini belirler. Örnekleyici, Küresel olarak ayarlanmıştır .

Bu iki görselde iki farklı örnekleyici türü karşılaştırılmıştır : Küresel (üstte) ve Doğrusal (altta).

Doğrusal örnekleme tipiyle üretilen toz tanecikli göründüğü için, bu eğitimde bunun yerine küresel örnekleme kullanılmıştır. Bu da bu sorunu etkili bir şekilde azaltır.

Oluşturma menüsündeki Hacimsel Seçenekler düğmesine basarak Hacimsel Oluşturma Ayarları’nı açın .

Hacimsel Görüntüleme Ayarları aşağıdaki gibi düzenlenmiştir:

“Yangının Temel Alındığı Yer” seçeneği Devre Dışı olarak ayarlanmıştır .

Duman rengi sabit bir renge dayanmaktadır . Kum görünümünde bir duman elde etmeyi hedeflediğimiz için sabit renk olarak RGB [ 225, 191, 163 ] kullanıyoruz , ancak bunu daha da değiştirebilirsiniz.

Harici Dağılım Çarpanı 0,3 olarak ayarlanmıştır .

Basit Duman Opaklığı 0,7 olarak ayarlanmıştır .

Minimum Görünür Opaklık 0,0 olarak ayarlanmıştır .

Sahne Birimlerine Göre Ölçek Şeffaflığı devre dışı bırakıldı .

Bu eğitimde asıl odak noktası simülasyon olduğundan, Sonsuz Düzlem (zemin) ve At modeli için kullanılan malzemeler standart V-Ray malzemeleridir .

“vray_plane_material” ın Dağılım rengi RGB [ 197, 135, 93 ]’ tür .

Diğer tüm parametreler varsayılan değerlerinde bırakılmıştır.

“horse_material” ın Dağılım rengi RGB [ 128, 128, 128 ] ‘dir .

Diğer tüm parametreler varsayılan değerlerinde bırakılmıştır.

Sahnedeki aydınlatma kaynağı tek bir V-ışını güneşidir.

Bir tane eklemek için, Oluştur → Işıklar → VRaySun yolunu izleyin .

 Yoğunluk çarpanını 0,02  olarak  ayarlayın .

Bu kurulum için standart bir fiziksel kamera kullanılmaktadır.

Film  /Sensör Ön Ayarı 35 mm (Tam Kare)  olarak ayarlanmıştır  .

Film  /Sensör Genişliği 36,0 mm  olarak ayarlanmıştır .

Odak  uzaklığı 40.0  olarak ayarlanmıştır  .

Diyafram açıklığı 5.0 olarak ayarlanmıştır .

Film  Hızı (ISO) 100  olarak ayarlanmıştır  .

Deklanşör  süresi 1000.0  olarak ayarlanmıştır  .

Kameranın tam konumu  [ -1730cm, -3785cm, 907cm ]  ‘dir. 

Kamera hedefinin koordinatları ise  [ 179.267cm, -2317.455cm, 36.06cm ]  ‘dir  .

Önceki adımlarda, toz/duman simülasyonunu ayarlarken kabuklu düzlemi kullandık.

Bu düzlemin nihai görüntüde yer almasına gerek olmadığı için, düzlemi seçin, sağ tıklayın ve Nesne Özellikleri menüsüne gidin. “Render Edilebilir” seçeneğini devre dışı bırakın ve “Kutu Olarak Görüntüle” seçeneğini etkinleştirin.

Son render işleminde olasılıksal gölgelendirme kullanılır. Bu seçenek Ortam → Atmosfer → PhoenixFD Atmosfer Ayarları bölümünde bulunur .  Olasılıksal gölgelendirmeyi kullan seçeneği  etkinleştirildiğinde, hacimsel modelleme her kamera ışını boyunca (duman yoğunluğuna bağlı olarak) yalnızca birkaç örnek seçer ve bu noktalardaki hacimsel aydınlatmayı değerlendirir. Bazı durumlarda bu, render süresini kısaltacaktır.

Olasılıksal Gölgelendirme Kullanımı etkinleştirildi .

Tüm parametreler varsayılan değerlerinde bırakılmıştır.

Oluşturma Ayarları sekmesinde:

Görüntü  Örnekleyici Türü Kova  olarak ayarlanmıştır  .

Minimum  alt bölüm sayısı 1  olarak ayarlanmıştır  .

Maksimum  alt bölüm sayısı 6  olarak ayarlanmıştır  .

Kova genişliği 24.0 olarak ayarlanmıştır .

Gürültü  eşiği 0,005  olarak ayarlanmıştır  .

Son görüntüye bir V-Ray Gürültü Giderici Render Öğesi eklenir. Gürültü Giderici, mevcut bir render görüntüsünü alır ve görüntü tamamen render edildikten sonra görüntüdeki gürültüyü gidermek için bir gürültü giderme işlemi uygular.

Bu eğitimde Özel ön ayar kullanılmıştır.

Güç değeri 0,5 olarak ayarlanmıştır .

Yarıçap 10.0 olarak ayarlanmıştır .