[前言]
因為下面這篇文章↓,以及老師要我教實驗室學弟妹一些東西,索性就試著寫寫看教學文,順便也當作教學前的資料準備。
分享 "技術" 的三大迷思!
http://www.unityin.com/2012/08/blog-post.html
我本身並沒有很厲害,對於VFX界來說,我只是準備踏出新手村的新手,而且英文能力不佳,看過的外文文獻並不多,觀念並不是非常正確。
可能路邊哥布林等級的怪物(專案),就可以讓我措手不及。
因此如果看到我哪裡寫得不對,還請多多指教。
另外,因為這系列教學的對象,是設定給學過3D軟體,但完全沒有粒子特效基礎的大學學生,因此我會試著以比較白話,易懂的方式進行解說。
這裡盡量不提背後原理,不提計算流體力學。如果想要找比較深度的教學,可以到其他地方找找看。
相信GOOGLE上能找到的好教學非常多。如果對自己英文能力有所擔心,可以到對岸的論壇找尋,或是直接到火星時代觀看舊版RealFlow的教學。
最後,由於我是MAX的使用者,所以MAYA的部分可能沒辦法有太多回應。敬請見諒
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這篇教學的ppt,可以從這邊下載。 (其實直接看本文會比較好了解,只是裡面的圖片會比較大張)
http://www19.zippyshare.com/v/33867169/file.html
這篇教學,我們將學到
(上)
RealFlow是什麼?
[事前的準備]
我們使用到的軟體是RealFlow 2012 64bit (ver.6.02),如果版本不是6.02或是以上,建議使用RealFlow5.0,因為會有一些bug造成非常容易死當的狀況。
如果電腦不是64bit的朋友,請安裝32bit,不過可能會有一些功能不支援。
至於軟體怎麼取得,請發揮你們的搜尋能力,我就不多說了。
真的找不到,可以去官方網站找試用版。
另外在安裝的同時,也要注意安裝的資料夾內有沒有plugin的安裝黨,根據你自己擅長的3D一起裝好他,如果是較舊版的RealFlow,可能不會一起包進去,這點就要注意了。
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[正文]
首先,我們要先知道,我今天所教的RealFlow是什麼。
RealFlow是一款築構在光滑粒子流體力學(Smoothed Particle Hydrodynamics,簡稱SPH法)的流體模擬套裝軟體。
他的官方網站是http://www.realflow.com/realflow.php
(RealFlow現在最新的版本是2012,過陣子就會會推出2013,不過我最喜歡5.0的水腦圖)
RealFlow所模擬的結果,可以與現今常見的3D軟體進行連結,將之進行渲染,完成漂亮的流體特效。
因此常常被用在廣告與電影之中。
http://youtu.be/KoEbwZq2ErU
http://youtu.be/VKIQP8uKuPk
從上面兩段影片,我們不難發現,RealFlow雖說是流體模擬,但大部分使用的案例,用來模擬液體居多,鮮少模擬氣體,或是其他密度相近的流體交融。
大都是模擬密度差異較大的流體活動,如空氣與水。(不過RealFlow直接忽略了空氣的參數,當作是已經散布在整個場景之中了,所以我們只要做好水的部分就好)
這和SPH法的特性有關,往後有機會我會再慢慢和各位說明。只要先知道RealFlow要模擬氣體會比較困難就好。
真的有興趣的話,可以來到這邊了解基本觀念
http://qqww2334.blog.163.com/blog/static/1203658220126279252433/
現在我們知道RealFlow是什麼了,那接下來要說的是學習RealFlow之前要先知道的一些基本觀念
[粒子特效製作概念]
粒子,原本是用來計算天文物理的粒子。隨著計算硬體的進步,開始被拿來製作特效,呈現一些非穩定的物體效果。
而粒子系統最重要的三個要素就是:發射器、力場以及碰撞物。
以下以RealFlow的視角去說明這三要素
發射器
發射器的概念,就像是水龍頭的出水口,所有的粒子都從這誕生,改變了出水口的形狀,便能輕易改變粒子產生的狀況。
力場
只要牽扯到物理模擬,都免不了力場這一環。簡單的說,力場是用來控制場面的魔法。只要能掌握住力場的特性,各種千奇百怪的流體特效,都有可能做出來。
而最常見的力場為重力,風力以及磁力。這些是物理性力場。
再來就是刪除系的。在模擬的過程中,一定不會100%如意,甚至會有一些溢出的問題。那麼就要根據不同的條件刪除不需要的粒子。比起不斷調整參數來達到心中效果,刪掉多餘的地方,或許會快上許多。
最後就是特殊系的力場,這類型的力場都是用來控制粒子的,例如Morph,可以將粒子群聚出來的形狀變成我們所指定的形狀。(例如RealFlow的腦袋Logo)或是經過特殊的力場後,可以改變粒子的特性。
碰撞物
有了碰撞物,和流水與物體產生作用,才能激起漂亮的水花。
而RealFlow本身並不具有複雜的建模功能,也因此這些模型往往是從外部匯入的。
由於模型的面數會直接影響到模擬的時間,也因此在MAX/MAYA中建模時,如果模型面數太多,要額外製作一個面數較少的模擬用模型Dummy。
減面的方法很多,在此就不多說了。
[物理動畫模擬製作觀念]
在正式製作物理特效動畫之前,有一個功課便是去蒐集資料,研究現實中該現象是如何產生的,這些現象是對應軟體中的那些參數。如果能掌握這些事情,那麼便能輕易做出類似的效果。
舉一個在做火焰特效時的經典案例。
一個蘑菇狀的爆炸,可以拆成三階段的物理現象。
爆炸這個現象是氣體體積急速增加所致,在這瞬間,溫度也會是最高,因此像是氣流上升的速度等,都會是最高。
然後趨緩,並且燃料急速減少,並產生大量濃煙。
最後燃料燒盡。
也因此我們可以知道製作一個爆破的特效,擴張、溫度、燃料以及濃煙,這四個參數是最重要的。
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