2014/08/16

Phoenix FD 2.2- Paint Flow 流體教學

作者:Hammer Chen

ChaosGroup PhoenixFD 2.2 是一套很強大的grid-based的流體模擬外掛,能夠模擬煙、火焰與水 。在本範例裡面我們將模擬油漆在地面流動的效果。以下是教學最終效果:

因為PhoenixFD是流體外掛,所以基本流程很類似FumeFX,對於那些有使用過FumeFX的人應該會很容易上手。但FumeFX僅限於使用於煙霧與火焰的模擬;PhoenixFD卻能模擬像是蜂蜜 巧克力或是水等效果。

以下是場景基本設置:
-人體模型,額外產生low poly的腳模型,用來最佳化模擬
-box作為流體發射的來源
-PhoenixSource Helper
-PHXSimulator (類似FumeFX Grid)

用 PhoenixSource Helper來拾取場景中的Box作為水發射的來源,將發射類型改為 "Inject".  對Discharge設Key. From frame 0 (Discharge = 60) to frame 10 (Discharge = 200). set frame 11, Discharge = 0.
選取Box按右鍵,將PhoenixFD Properties中的Solid Object取消勾選,這樣Box就不會參與碰撞,單純地作為油漆的發射來源而已。

將PHXSimulator grid中的"Boundary conditions" z軸設定為Jammed (minus) 如此設定流體不會穿過地板。

在Liquids選單底下 勾選"Enable". 
將 Sharpness設定為0.5
取消勾選Wetting
勾選 "Strong surface mode"

選取"Include list" 然後將所有參與模擬的物件/helper都加進來

在Dynamics選單底下 Rollout, 將Time scale 設為0.3 (讓流體變成慢動作). Conservation "Smooth", Quality = 25. Material transfer  "Slow moving", Steps per frame = 25. PhoenixFD 是高度最佳化的流體模擬器,提供三種能量守恆的模式與四種物質轉移的演算法。每種演算法都有其優缺點,請上Choasgroup Phoenix FD官方Help查看詳細說明:

經過測試12種不同組合後,我發現Smooth與Slow moving最適合用在這個液體模擬的範例中,而Buffered 與 Forward Transfer儘管能產生細節但容易讓液體隨著模擬而漸漸失去體積,因此並不適合用在液體類型的模擬上。

勾選Show mesh可以讓你在Viewport即時顯示液體的模型,不必像Realflow還要經過產生mesh這道工續。是PhoenixFD相當方便的一項功能。以上是參數設定的細節,以下為全長17分鐘的教學影片:



[相關資訊]

2014/07/19

Phoenix FD 2.2 重要參數介紹


編譯:Hammer Chen 

譯者前言:Phoenix FD的軟體設計風格很有Chaos Group的特色,就像VRay的GI引擎一樣,有Photon Map, Brute Force, Irradiance Map, Light Cache。各種狀況要用不同的組合,Phoenix FD的流體也搞成一樣的設計風格,光是守恆與平流就有3X3種組合,用起來複雜,但都是對各種狀況進行最佳化,這或許是Phoenix FD能夠突圍FumeFX的契機吧~

Inertial forces慣性力 當勾選這選項 移動模擬框會產生相反方向的慣性力,當模擬框連結到移動的物件,而物件的模擬效果會跟你用巨大的模擬框包含整個運動路徑一樣的效果 (由於大的模擬框需要消耗巨大資源,所以這個功能很實用)(譯者注:可用在移動中的火把,用小的grid link給火把,這個選項會讓火把自然產生移動的風,既節省運算資源,又寫實)

也可用在移動的表面或是船,或是需要避開移動的物件。周圍要用移動的空氣或是液體取代 。當與Initial fill up選項,加上open boundary conditions一起使用時,就可以做出在海面上移動的物件(船)的效果。

Time scale 控制時間快慢,可以用在慢動作效果。
(譯者注:相關討論請參考Chaos Group Forum官方論壇,大部分的使用者都有用過FumeFX,但是retime的觀念還是不同
Slowing down sim while keeping original characteristics?

Timescale

Liquid: a few questions about flow and shape )


Vorticity渦度 以網格計算流體(grid-based)的模擬通常會容易在每個step計算)過程消散其內容,這當然也包含了速度。當速度消散時,小尺度的亂流就會被壓抑,如果沒有針對這點特別處理的話,模擬就會變得很平滑沒細節,這個參數設定在模擬階段對小尺度的漩渦加速,讓漩渦不消失。這個功能沒辦法完全抵消消散的過程,但能明顯改善。勾選xV c會修改過程, 避免在緩慢的區域過度地抵銷消散。

Cooling 冷卻 這個參數控制流體的輻射冷卻,流體會逐漸降低溫度,直到達到300度 (相當於零度,煙既不會往上也不會往下。當冷卻速度為一時就相當時真實的煙的四公尺的一半(譯者注:原文這段似乎沒有解釋清楚)真實世界的冷卻非常的複雜,類似於Global illumination全局照明那樣,所以這裡我們只用到簡化的公式計算冷卻。

Randomize 隨機
這些選項讓你可以產生隨機的變動,可以跟Vorticity搭配使用。

Conservation 守恆
守恆的過程讓流體具有漩渦動態的特質讓直線運動變成漩渦越高的守恆移動的力量就越能在容器中傳達越遠因此在一點的運動也會讓遠方的流體移動。守恆會讓煙與火焰產生寫實的形狀,讓液體在靜止時支撐自身的重量,或是在傾倒時充滿整個容器。內部計算:守恆會更新grid中的每個cell的方向與數值與強度,這是為了為計算平流(Advection)步驟,當流體在兩個cell間移動就會需要這些資訊(方向與強度) ,基本上Phoenix FD會去平衡每個cell中的進來的速度與出去的速度,而且會經過好幾個pass的計算,然後越來越接近完美個平衡點。而這pass的總數就是所謂的conservation strength (quality) 守恆強度。在自然界,守恆具有無限的強度,而且是完美的。在Phoenix FD中,守恆的品質越高,從一個點到另一點的傳遞運動就會越遠,讓模擬的結果更加寫實,但也會讓每個frame的模擬時間更久。Phoenix FD提供好幾種守恆的方法,根據你的模擬需求所設計,每種都有其優缺點:


1. Symmetric對稱法 這個方法很適合用在具有對稱的模擬上,例如核彈爆炸的蕈狀雲。這個方法可以用在液體,也可用在火焰或是煙霧的模擬,可能會產生類似棋盤的圖案,當你預覽速度通道時會很明顯看到棋盤圖案。在大部分的狀況,你不會把速度視覺化出來,但是只顯示煙霧或是溫度,所以不必害怕使用這種對稱守恆法。

2. Smooth平滑 平滑的方法跟對稱法很類似,只是會產生更加平滑的速度場。這也是這三種方法中最強烈的方法,但不太擅長維持對稱,會產生較少的細節,所以很適合用在液體模擬。

3. Buffered緩衝 這個方法的運作方式跟上述兩種有大的不同,具有最弱的守恆強度,但可以產生最多的細節,因此很適合用在煙霧與火焰。當守恆強度很重要時,就不能用在流體或是其他類型的模擬上。


Quality品質 增加守恆的強度,這對液體或是煙漸漸減少體積的問題,能夠改善,或者能增加煙霧的卷度。請注意增加品質會減慢模擬的速度。以下動畫展示了品質會改善體積散失的問題:

在範例中,煙霧放在一個幾乎封閉的房間內,出口在天花板上。真實世界裡的煙霧會充滿整個房間,並從出口竄出。因為一旦煙霧產生,會累積且不消失;但在電腦模擬時,當守恆參數較低時,就無法維持住煙的總量會開始消失,且永遠也無法到達出口。請注意當煙霧到達洞口時,守恆強度約為200。這數值絕非巧合,整個grid的垂直高度為100,如果grid再小一點 那讓煙霧到達洞口所需的守恆數值可以再更小。你可以把這個參數視為守恆擴散影響速度的射程範圍。

你可能會問:『如果這個參數就是守恆的範圍,那是不是就代表我們不能模擬當守恆小於液體深度的液體? 』聽起來合邏輯,因為容器的底部必須要告訴表面,要支撐其底部。沒錯!這假設會成立,如果液體在不提昇守恆的狀況模擬的話。但其實不是這樣的。這就是為何你可以在深度為100的容器中模擬守恆只具有10的液體。


Material transfer (Advection) 物質轉移 平流
平流會處理流體在grid 中延著其速度移動。當目的地介於兩個cell之間時 (而通常也是介於兩者之間),grid-based的模擬的問題就是當內容由一個cell轉移到另一個時會變模糊。所以在每個新的frame,每次就會失去細節。Phoenix FD提供多種平流計算方法,用來對付這種問題,每種方法都有其優缺點,要看模擬的狀況而定。Phoenix每個frame可以處理多次平流,或是多個frame處理一次,根據你的Steps per frame (SPF)參數而定。為了要獲取最多細節的煙霧與火焰 ,最好將SPF設低,但是另一方面,高的SPF則會得到穩定平滑的液體,對於快速移動的液體也很適合。以下您可以指定計算平流的演算法

1. Classic (Semi-Lagrangian)經典法 / 半拉格朗日法    這個方法對於液體與煙都很適合,具有好的穩定性。唯一可以用在靜態液體的方法,在某些狀況下,液體還會增加或是減少體積,,當這樣的問題發生時,就應該增加Steps per frame (SPF) 如此可以維持住體積。
(注:請參考Wikipedia Semi-Lagrangian scheme)

2. Slow moving 緩慢移動  這個方法是Semi-Lagrangian的修改版,針對緩慢移動的液體最佳化,避免細節遺失,模糊化。

3. Forward transfer 正向轉移 具有好的守恆特質,但是跟經典法比較穩定性較差,容易產生十字狀的錯誤,或是在模擬液體時在水下容易產生空洞。

4. Multi-pass  多個pass 這個較少耗散的方法,能夠產生細緻的細節,可以讓煙的邊界很銳利。相較於其他方法,很適合用在大尺度的爆炸,或是薄紗式的煙霧或是火山岩流,或是其他需要很銳利的流體的狀況。


Steps per frame 決定每個frame進行多少次的平流運算,數值一代表每個frame只計算一次平流,這個數值可以小於一 。建議您盡可能使用整數。當對移動迅速的物件模擬時,你必須使用較高的SPF,否則結果會產生顆粒狀的結果、閃爍的液體表面...等等問題。越高的SPF,會以線性的方式減少效能。如果你增加兩倍的SPF那麼模擬速度就會變成兩倍慢,但是品質並不會與SPF呈現縣性關係。每次的模擬step都會抹滅細節,因此你必須要盡可能地減少SPF 隱藏上述的錯誤。如果SPF低於一,那就是每幾個frame才計算一次平流,所以其餘的frame只會進行部分的平流計算,到達新的位置不會失去細節。當你使用低於一的SPF,流體可能會在完成平流的那個frame會改變流體的方向,這跟你流體運動類型有關,這就是為何SPF小於一只用在非常緩慢的狀況之下。

Particle resimulation 粒子重新計算
勾選粒子重新計算,這個選項是當你對粒子行為滿意後,但是你喜歡改變泡沫或是水花。重新模擬粒子並不會產生一模一樣的結果,因為中間態的液體的遺失。建議的使用方式是進行液體的模擬,然後多次重新模擬粒子直到達到想要的數量與行為。

Sharpness銳利化 液體空氣介面的銳利化,越大的數值會產生細緻的細節,更好的液體行為,但是某些狀況在算圖的時候會看到grid cell。 越低的數值產生越平滑的液體表面,但是液體會失去其表面,變得更氣態。這個選項當你勾選Strong surface mode便會自動失效。

Viscosity黏度 液體的黏度就是其厚度 數值越高就需要花越多時間計算


Non-Newtonian 非牛頓流體 這個參數會影響黏度,會根據液體的黏度做修改。為何要引進這個參數? 因為黏度與wetting之間的衝突,越高的黏度會讓wetting效果變差,這不是程式的錯誤 ,真實世界的液體就是如此表現的。例如如果你需要讓巧克力覆蓋在餅乾上你需要高的黏度才能讓巧克力產生卷曲的運動,但另一方面你需要巧克力覆蓋整個餅乾而不產生粗糙的洞然而當黏度高的時候巧克力很可能不會在餅乾上面形成薄的層。這時這個參數就有用了,讓你可以產生美麗的,曲線的層,穩定地包覆餅乾,且無損品質。這個非牛頓黏度在靜止的液體區域減少了黏度,因次可以讓巧克力包覆整個表面。 (請參考Wikipedia)


Surface tension表面張力 這個力是根據液體表面的曲度產生,這對粘性的模擬很重要(蜂蜜、 奶油等等)

Drying time 乾燥時間 液體蒸發所需的時間

Wetting 當勾選這個選項 液體會在表面形成痕跡,然後緩慢地消失

Static surface correction靜態表面修正 用來避免緩慢移動或是靜態液體表面的粗糙,當啟動這個選項,每個模擬循環會小於單一個cell。表面處理會採用較少的銳利度。

Strong surface mode 這個選項會抑制grid的錯誤,但是液體會變得比較油滑。

Liquid-like 類似液體的 這個參數跟泡沫的B2B互動是一樣的意思。當這個數值不是零時,泡沫只能夠連接在一起 ,就像液體一般。數值越大,就需要越大的加速度打斷連接,如同B2B interaction, the conservation quality, and the viscosity這些參數一樣,這個參數越大,就會線性地增加運算時間。

If not solid如果不是實體  指定處理物件的方式讓它不是障礙物,如果物件是粒子會被視為非實體儘管具有實體的參數。

Inject注入 物件產生流體注入到模擬中對於粒子流體是從粒子的位置注射對於幾合體 流體是注射到內部體積當啟用這模式時,Discharge参数用来指定注射入的體積。

Brush 筆刷 物件更新流體的參數緩慢地帶入指定的數值Discharge會指定轉換的速度。

(譯者注:關於Inject與Brush這兩個參數是控制流體自物件(模型)發射的方式,官方說明文件寫的非常技術性,並不容易理解意義,個人覺得應該要重寫,譯者的理解是Brush相當於Realflow中的Fill Object,總之這個參數的名稱取的並不好)

Solid object 實體物件 如果這個參數沒有勾選物件就不會物理上的互動。但是仍然能做為來源或是吸引物。

Clear inside 清除內部 如果勾選此選項物件的內部會被清除。

Animated vertices 動態的點 當物件具有動態必須要對流體產生鄉對應的力如果你不需要就取消勾選此選項。(譯者注:寫的太技術性了,這個參數應該是針對帶skin的物件,vertex有變動的物件上,例如人物角色)

Velocity multiplier  速度加乘 這個選項讓你控制移動的物件對於流體的影響數值越大,流體的反應就越大。


[相關資訊]
Phoenix FD 2.2 新增功能介紹

fluid dynamics in CG 流體力學講座

2014/07/07

歐特克協助台灣保來得創新工作流程


歐特克協助台灣保來得創新工作流程 贏得客戶信賴

藉Autodesk Product Design Suite建構3D產品模型資料庫,讓產品設計變得更簡單便利

【2014年7月7日,臺北】全球單一工廠產量最大的粉末冶金零件供應商台灣保來得公司選用歐特克公司(Autodesk, Inc.) 3D數位化原型解決方案Autodesk Product Design Suite,以符合國際大型汽車開發商的設計規範,並透過該套裝軟體強大的模擬分析能力,快速反饋客戶設計上的最佳方式,贏得客戶的讚賞和信賴。同時,保來得亦藉此機會大幅調整其工作流程,大量建置3D產品模型資料庫,讓設計人員可快速因應客戶需求修改產品設計,加速產品上市的時程,奠定市場龍頭的優勢地位。

台灣保來得運用Autodesk Product Design Suite的設計、模擬和分析工具,研發其主力粉末冶金軸承產品,市佔率全球最大。

專注粉末冶金技術的台灣保來得,是全球汽機車零件、家電、電動工具、3C電子產品等高階粉末冶金燒結零件供應商,目前每月約生產兩千多種商品,全部產量則超過2億個以上,達全球最大。其中,含油軸承全球市佔60%,主要供應給全世界車廠使用。為持續保有競爭優勢,該公司不僅每年均編列大筆研發預算,其中早在2006年便導入AutoCAD,更在2013年底進一步引進Autodesk Product Design Suite,透過這些產品內建的3D設計、視覺化和模擬功能進行新商品的模具開發、設計和分析,以及產品模型資料庫的建置。

台灣保來得總經理朱秋龍指出:「台灣保來得的設計工具必須與客戶同步,才能夠讓合作開發案更為順利。當我們發現全球客戶都轉向使用歐特克軟體開發商品時,我們自然也得引進相同的設計工具,才能維繫本身的競爭力,在競爭激烈的市場中脫穎而出。」

藉助AutoCAD平台建置專屬產品模型資料庫
AutoCAD具備操作介面簡潔、內建模組功能多的特性,非常適合用模具、零件設計使用,因此在2006年台灣保來得毅然決定揚棄過去慣用的開發工具,轉而改用AutoCAD平台,同時,設計團隊也得以藉此革新其作業流程,建置台灣保來得專屬的產品模型資料庫。

為建立產品模型資料庫,台灣保來得運用AutoCAD軟體,將過去辛苦建立的紙本設計圖轉成可以重複利用的電腦圖檔,並大量存入公司的資料庫中,以便於設計人員的管理和使用。如此一來,不僅能夠保護現有的珍貴資產,一旦日後需要開發新商品,也能先從圖庫中心搜尋參考資料,讓過去的經驗獲得充分利用,甚至縮短設計師養成的時間,大幅改善其設計流程。

「多數資深工程師在設計新商品時,還是習慣用在設計圖上手繪,等待完成之後才交由給專人轉換成電腦繪圖。」台灣保來得技術部經理李輝隆解釋:「AutoCAD操作並不困難,只是多數資深工程師不習慣直接在電腦上開發商品,所以在考量生產力下,我們並沒有勉強資深工程師改變工作習慣,而是委由專人轉換為電子圖檔,進而培養其設計概念,並助於經驗上的傳承和我們資料庫的建立。」

Inventor 數位化工具助力製程作業,贏得客戶信賴
隨著粉末冶金的產品應用愈來愈多樣化,產品外型、體積也愈來愈複雜,但所有產品管製項目都須以2D呈現,有時會造成圖面閱讀上的障礙。在2D設計圖不易理解的狀況下,台灣保來得設計人員只能透過人工確認的方式,避免生產過程發生錯誤。所幸在導入Autodesk Product Design Suite後,台灣保來得將所有新開發的產品轉化成3D設計作業,可同時產出2D和3D設計,不僅滿足原先管製項目2D化的需求,又可藉由3D設計圖輔佐,增進現場作業人員的溝通,大幅提升整體工作流程的效率和準確度。

台灣保來得技術部副組長張仁耀表示,有些模具、零件的結構、外型很複雜,產線人員光看2D設計圖,很難憑空想像出成品的模樣,所以希望利用Autodesk Inventor的協助,製作出3D圖讓生產線同仁參考,降低生產過程中可能產生的錯誤。因此技術部從2014年起設計新商品時,已經逐漸改用Autodesk Inventor同步開發,正式宣告台灣保來得走向3D設計的新世代。

值得一提之處,台灣保來得剛引進Autodesk Product Design Suite不久,恰逢與歐洲車廠共同研發新元件,技術部便利用Autodesk Inventor內建的應力模擬功能,找出原廠零件設計上的瑕疵,以即時回覆客戶進行設計修正。李輝隆經理說:「台灣保來得的設計能力與經驗,絕對不輸給歐美公司,但過去一直沒有工具可以佐證我們的看法,所幸這次藉由Autodesk Inventor的應力模擬功能,及早發現零件設計的潛在問題,不僅可替客戶省下大筆費用,也突顯出台灣保來得的強大技術能力,進而贏得客戶的讚賞和信賴。」

延續這股競爭優勢,朱秋龍總經理更進一步指出,台灣保來得未來將以粉末冶金技術為核心,結合Autodesk Product Design Suite的3D設計、視覺效果和模擬功能,及時下最夯的3D列印技術,用於產品製程的原型製造,期盼縮短一般花費半年的樣品製作時程,並預計5年內達到商業化;同時,公司也將進軍醫療器材領域,希望能再次創造出另個世界第一的明星商品。
歐特克亞太區資深業務總監暨臺灣區總經理黃志銘說:「在全球化的大環境下,台灣保來得能夠憑藉自己的創新研發實力,成為閃耀國際的隱形冠軍,身為其背後3D設計技術的協助者,我們深感榮幸。歐特克長期以來不斷精進旗下3D設計軟體工具,並結合雲端服務,讓產品設計、視覺化和模擬等工作流程變得更加簡易,以加速產品製程,助客戶面對多元的市場挑戰時,也能游刃有餘。」

台灣歐特克金牌直銷商大塚資訊科技總經理張宇彰先生表示,「3D數位化原型在製造業的運用上已蔚為風潮,其所蘊含的價值不僅僅是加速產品上市和降低成本,更是對於包括材料和能源的最佳化運用。隨著每年歐特克3D設計技術的強化與升級,台灣企業藉此享有與全球競爭對手一樣的工具優勢,並在大塚和歐特克的協助下,強化3D設計軟體的操作技能和即時獲取技術應用的反饋。而台灣保來得在全球粉末冶金市場的成就,便是最好的應用典範!」

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關於歐特克
歐特克致力於協助人們想像、設計及創造一個更美好的世界。無論是專業設計人員、工程師和建築師,抑或是數位藝術家、學生和業餘愛好者們,皆可以利用歐特克軟體盡情釋放其創造力,並解決各種重要難題和挑戰。欲瞭解歐特克的更多資訊,敬請瀏覽歐特克公司網站或於Twitter上關注@autodesk。

thinkingParticles collapse 自然的崩塌效果


這裡整理利用thinkingParticles製作自然的崩塌效果,物件碎裂開的過程要自然外,還要在碎裂出產生粒子供給FumeFX使用產生煙霧。當碎片掉落地面也產生粒子供FumeFX使用。個人偏愛簡約的tP串法,不喜歡串的太複雜,以下為細節:

1. 產生預先碎裂好的單一模型檔案。可以用Rayfire切割,然後把所有的碎片都attach在一起。

2. 首先用Object To Particle把前個步驟產生的模型吃進來



3. 接著把粒子接到Fragment,利用場景中帶衰減的omni light當做觸發來源,觸發後讓物件被切割。Cracking Spread可控制碎裂的擴張範圍,而Spreading Time控制擴張的速度。Fragment可以讓碎片產生厚度,如果不要的話記得改成0。變成碎片後給與速度。速度刻意設定為負值,如此便可以以Node為中心向四面八方發射。 基本上碎裂到這裡就可以產生基本的效果,以下步驟則是加強效果。

4. 物件碎裂後給與重力。

5. 餵給FumeFX的粒子(產生煙塵)主要有三個,一個是碎片拖尾的軌跡煙,一個是自碎片本身產生的煙。我們先產生軌跡煙。


6. 軌跡煙比較簡單,碎片上的煙比較麻煩。因為粒子要持續地黏在碎片的切面上。所以要先設定Set Ref,取的位置資訊,然後再下一個Dynamic Set中Get Ref 然後Attach到碎片表面上。 如此儘管碎片持續地在移動,粒子還是會黏在碎片上。

7. 碎片掉落到地面也會產生煙,所以我們必須要讓碎片接觸到地面也產生粒子,如此才能餵給FumeFX使用。Intersect Operator會產生射線計算碎片和地面交錯的位置,在該位置產生新的粒子。

8. 讓地面的粒子往上飄。

9. 最後用SC計算碎片的碰撞,大功告成!

[更多教學]
Thinking Particles vs Particle Flow 兩大粒子系統的差異

thinkingParticles book新書上市

2014/06/30

thinkingParticles與Set Alignment讓粒子隨機面向


經常會需要粒子在出生的時讓粒子的面向角度不同。例如玉米粒。


或是貼在牆上的N次貼。可以透過Set Alignment搭配Surface Position。這樣可以讓每張便利貼順著任意幾何體(牆面)旋轉。隨機旋轉但同時還是貼在表面上,可以增加真實感。這是很重要也很實用的技巧。

[更多教學]
thinkingParticles SC Operator參數詳解

thinkingParticles的Position Follow的設置

我們經常會遇到要製作,一群飛鳥聚成某個形狀,或是一群蝙蝠聚成蝙蝠俠的標誌,或是上百張紙片飄成一隻大蝴蝶。這樣的效果重點是粒子群必須持續追蹤目標物,因為目標物本身帶有動畫。利用Position Follow可以輕易達成。


Laziness可以讓粒子延遲追蹤目標物,因此整體會比較自然。

[更多教學]
Tutorial: animated ribbon with thinkingParticles


2014/06/28

thinkingParticles的Timer設置


做案子經常會遇到要讓粒子觸發後才進行某種效果,例如一片粒子觸發後旋轉。重點是要個別粒子套用觸發後的動作(旋轉,縮放...等等),就必須要利用Timer這個operator。


粒子在觸發後進入activate的group,Particle Age (設定成enter group開始計時),然後接到Timer (設定為30)。

針對Float設key,由0-30 frame為0-180。代表每個粒子觸發後在30個frames內進行180度Y軸旋轉。



如果是同時間觸發的粒子,動作就會完全一致。如果我們希望隨機,就在Timer後面接上一個Time Base,其中Variation可使每個粒子的time隨機化。這是很重要非線性動畫的功能,總之一定要學起來。

[更多教學]
Rayfire與thinkingParticles整合

2014/06/18

歐特克推出Autodesk 3D印表機


加速3D列印發展

歐特克推出Autodesk Spark平台和Autodesk 3D印表機

【2014年6月18日,臺北】近年來,3D列印技術的發展成為時下最熱門的話題,為刺激並帶動3D列印市場更健全的發展,全球3D設計、工程及娛樂軟體領導廠商歐特克公司(Autodesk, Inc.)日前宣布兩項關於3D列印的重要決策,包括推出Autodesk Spark開放性3D列印軟體平台及Autodesk 3D印表機,藉此持續為產品設計師、硬體製造商、軟體開發商及材料科學家立下基石,以探索3D列印技術的應用極限。

歐特克預計將推出自有品牌的Autodesk 3D印表機

Autodesk Spark不僅能讓3D列印變得更加簡單、可靠,同時也簡化控制3D模型列印的方法;Autodesk 3D印表機則將作為Spark平台的參考應用,以更完善地展示該平台的強大功能,建構3D列印使用者體驗的全新標準。

Autodesk Spark平台將免費開放授權,提供所有硬體製造商、對Spark感興趣的民眾使用。歐特克並將公布其印表機的設計,以便於日後進一步的研發和試驗。該款3D印表機可使用非常多樣性的材料,不論是歐特克本身或是其他廠商皆可生產製造,同時歐特克亦將更致力於拓展其他可用於3D列印的材料範圍。

歐特克總裁暨執行長Carl Bass表示:「我們的世界才剛剛開始意識到3D列印技術的巨大潛力,歐特克希望借助Spark平台,讓更多人將3D列印融入到他們的設計和製造過程中。在接下來的幾個月,歐特克將與硬體廠商共同努力,整合Spark平台和現有及未來的3D印表機。Autodesk Spark平台及Autodesk 3D印表機預計都將於今年下半年上市。3D列印將讓人們可以創造各式各樣的事物,甚至是那些無法想像的新鮮事物。」如欲瞭解更多資訊,敬請瀏覽:www.autodesk.com/spark.

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關於歐特克
歐特克致力於協助人們想像、設計及創造一個更美好的世界。無論是專業設計人員、工程師和建築師,抑或是數位藝術家、學生和業餘愛好者們,皆可以利用歐特克軟體盡情釋放其創造力,並解決各種重要難題和挑戰。欲瞭解歐特克的更多資訊,敬請瀏覽歐特克公司網站或於Twitter上關注@autodesk。

歐特克發表大型舊金山3D列印模型


歐特克發表目前最大型的舊金山市3D列印模型

【2014年6月18日,臺北】全球3D設計、工程及娛樂軟體領導廠商歐特克公司(Autodesk, Inc.)日前和Steelblue共同發表,截至目前最大型的舊金山市3D列印模型。此3D模型共涵蓋超過115條街道區域,包括金融區(Financial)和南市場(South of Market,SOMA)等地區的AT&T球場(AT&T Park)、舊金山渡輪大廈(Ferry Building)以及舊金山現代藝術博物館(San Francisco Museum of Modern Art)。

製作此3D模型的主要目的是用來協助房地產開發商Tishman Speyer敘說SOMA地區快速變遷的城市發展故事。相較於數位影像或數位模型,唯有透過真實世界的3D複製模型才能提供更具體的認識與感受,以作為都市規畫和建築物興建決策的輔助工具。

此外,該3D模型還能為此區域進行的多項開發計畫提供新的洞見,包括越灣交通總站(Transbay Transit Center)等大型公共工程計畫,以及在1989年Loma Prieta地震之後,因拆遷濱海高速公路(Embarcadero Freeway)所開放出來的許多開發地點。事實上,在此3D列印模型的最終成品中,已有多棟建築物目前已在實際興建中 ─ 可以藉此一窺舊金山在2017年的未來風貌。

透過投影系統將影像覆蓋在模型上的方式,顯示出Transbay地區的不斷演進,而基礎建設和交通模擬也同時呈現在模型中。


此3D模型是由Autodesk的Pier 9工作室透過兩台解析度為16微米的Objet Connex 500印表機所製作完成的,並以Steelblue團隊人員收集過去幾年攝影測量、城市規畫數據和建築草圖等資料為基礎建構出其數位模型。整體列印工作大概花費兩個月的時間,這是Pier 9工作室迄今為止所完成的最大型3D列印作品。

Steelblue總裁O’Brien Chalmers表示:「對開發商、建築師、都市規畫人員、市府官員和一般大眾來說,一個大型的城市模型能為人們對其周遭環境帶來全新的認識與洞見。藉由3D列印,我們得以具備快速原型製作的能力,藉此能掃瞄建築物或整個城市藍圖來探索設計選項,並讓模型能跟隨周遭區域的快速變遷而做出調整。透過新增資料的視覺化效果,能為我們帶來更清楚的認識,以瞭解新建築物和基礎建設對城市景觀,以及在此地居住和工作的人們所帶來的影響。」

這項3D列印計畫非常成功,Steelblue將擴大舊金山模型的規模,並在其位於舊金山的公司總部進行其他城市的模型列印。


歐特克公司資深產品經理Justin Lokitz表示:「我們已經製作了全球各城市的數位3D模型。它們是城市規畫的絕佳工具;但實體模型的觸覺體驗能為我們帶來從螢幕無法得到的洞見與瞭解。這項計畫是在我們的Pier 9工作室完成的,透過實驗新的製作方法,讓數位與實體世界能更緊密的結合。」

這座舊金山市模型將留在Tishman Speyer公司,第二座相同的3D列印模型預計稍後將放置在歐特克藝廊(Autodesk Gallery),並向大眾公開展示。

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關於歐特克
歐特克致力於協助人們想像、設計及創造一個更美好的世界。無論是專業設計人員、工程師和建築師,抑或是數位藝術家、學生和業餘愛好者們,皆可以利用歐特克軟體盡情釋放其創造力,並解決各種重要難題和挑戰。欲瞭解歐特克的更多資訊,敬請瀏覽歐特克公司網站或於Twitter上關注@autodesk。

2014/05/25

Phoenix FD 2.2 新增功能介紹


早在十多年前ChaosGroup就推出了Phoenix這套火焰外掛,相信許多3ds max老用戶都有用過。據說ChasoGroup這家公司成立的兩位元老:一位Vladimir Koylazov與另一位Peter Mitev在1997年成立了這家公司。據說當初在替開發的軟體命名時不知要取什名字,於是就用名字的開頭作為命名,V-Ray之父就以Vladimir的第一個字作為命名; 而Phoenix之父就以Peter的第一個字作為命名。

Phoenix這套外掛當初開發的時候並不是真正的物理模擬,所以雖然可以產生火焰,但並非相片級寫實。近三年ChaosGroup全新開發了新的Phoenix,命名為Phoenix FD (現在主要開發者為ivaylo katev先生),能夠真正模擬流體的效果,與FumeFX不同的是,這套外掛還能模擬水,而在最新版的功能中還添加了泡沫模擬的功能,可見這家位於保加利亞的公司堅強的開發實力與野心。由於『泡沫』是這套外掛最特殊的賣點,以下針對泡沫做詳細介紹。

----以下為翻譯----

原文:http://www.chaosgroup.com/en/2/phoenix.html
           http://www.chaosgroup.com/public_images/Phoenix-FD-Max-SP2.2.pdf
           http://docs.chaosgroup.com/display/P213M/Foam
編譯:Hammer Chen

Phoenix FD 2.0 新增功能介紹
Phoenix FD 是套強大的流體模擬工具,滿足VFX藝術家的需求,用來模擬火焰,煙霧,爆破以及液體,泡沫或是水花特效。已成為製作公司通用的模擬軟體。Phoenix FD 提供絕佳的彈性與速度。有了自適應的網格(adaptive grid) ,完全的互動性,GPU加速預覽以及完全的多線程置換貼圖的演算法(multi-threaded displacement algorithm),使其脫穎而出成為視覺特效屆最佳流體解決方案!


Beer poured by Phoenix FD 2.2 from tsetso on Vimeo.

Phoenix FD 2.0現在還新增了可以產生根據目前模擬產生拖曳的粒子,這樣讓你在不增加模擬解析度的情況下,添加更細緻的細節。

Phoenix FD 2.0 for 3ds Max SP2有哪些新增功能

  • 改善的使用者介面
  • 以網格為基礎的自發光(Grid-based Self Illumination) 可以產生快速,沒有錯誤的自發光效果
  • 改善的Point Shader 且支援Light Cache 讓您可以對百萬顆粒子進行算圖
  • Phoenix FD Properties選單現在可以針對個別物件 透過右鍵個別設定
  • Morphing Tool提供新的吸引力(Attraction Forces)讓你可以控制流體方向
  • Animation Loop讓你可以無縫地產生循環模擬序列
  • 直接RGB色彩設定(Direct RGB Color Settings)讓你以煙和液體的模擬進行混色
  • 外部檔案格式
  • 支援泡沫,水花,拖曳粒子輸出成PRT檔案格式
  • 輸入Field3D與 OpenVDB 然後以Phoenix FD volume shaders進行算圖


Phoenix FD 2.0 for 3ds Max主要功能

  • 泡沫與水花粒子shader  Phoenix FD 2.0提供全新針對粒子的shader,讓使用整能夠完全地控制泡沫與水花粒子的材質。透過新撰寫的核心產生。
  • 模擬泡沫與水花   有了新的模擬核心,Phoenix FD現在可以產生泡沫或是水花粒子,這是一項特殊的新技術,讓您可以提昇液體模擬的寫實度。

-泡沫(Foam)
泡沫的模擬可以透過額外的粒子模擬器(particle simulator) 連結到主要的grid simulator 。泡沫模擬遵循以下簡單的規則 :1. 水面下的泡沫會往上升起 2. 在空氣中的泡泡則會落下 3.泡泡會相互黏在一起且會對外部壓力進行抵抗。泡泡可以經由液體產生或是經由水花產生或是經由PHXSource或script產生。當泡泡離開grid就會消失或是隨機消失 (請見Half Life半衰期參數)

相關參數說明:
Size (MXS:fsize) - 泡泡的大小

Variation Up/ Down  - 水面上/下的變化率 (譯者註:注意上圖泡沫左圖有泡沫快要溢出來的感覺,右圖沒有)

Distribution 分布方式 平均的粒子會是最大的泡泡大小的幾倍

泡泡的動態

  • B2B interaction 控制泡泡彼此之間的互動,用在具有體積的泡沫,讓泡沫之間保持適當的距離 或是讓泡泡黏在一起。這個參數會每秒地控制互動數目,數值越大則越會保持泡沫的體積。關於守恆的品質,黏度參數是以線性增長的,當數值越大時計算時間就越久。
  • Rising limit (MXS:frise) -泡泡升起的速度限制,泡泡越大升的越快
  • Falling limit (MXS:ffall) - 泡泡落下的速度限制,這個參數會明顯影響算圖速度。因為如果有單一個泡泡飄的很遠的話會導致模擬區的bounding box範圍變大,因此會影響算圖速度。
  • Sticky (MXS:fsticky) -控制泡泡如何黏到物體表面。這個參數只有在B2B interaction大於零的時候才有效。



圖樣Patterns -這個參數影響到水體的垂直運動產生的泡沫圖案
  • GPU預覽的改善   在2.0新版的GPU預覽中,現在完全支援燈光照明與diffuse color shading,除此之外,算圖可以自動儲存成PNG序列檔案 (譯者注:和FumeFX一樣可以輸出GPU預覽)。這看似簡單的升級讓您可以迅速地預覽模擬結果,而不需要浪費時間在以CPU算圖查看結果
  • 將粒子渲染成煙    新的shading方法讓你可以把細小的粒子渲染成體積煙(volumetric smoke) (譯者注:這之前只有在Krakatoa中才有的功能) ,這簡單卻強大的方案讓您可以添加許多細節而無需犧牲算圖時間。
  • 粒子輸出    改善的模擬核心讓您可以有效綠地追蹤粒子,這讓在不增加算圖解析度的狀況下就能提供更多細節。

Phoenix FD 2.2 新增功能

  • 針對point shader的Light cach (UI也能影響舊的節點)
  • 現在水花粒子能夠相互黏在一起了 更接近液體的行為
  • 內部的自發光
  • 循環動畫
  • RGB channel能之接控制fire/smoke的顏色 而不是透過輸出/輸入材質
  • 參數能儲存 每次模擬或試算圖都會產生設定的文字檔
  • 輸出Exporter
  • 支援F3D/VD
  • 煙具有消散的功能(Smoke dissipation)
  • 液體的morphing功能 (譯者註:類似Realflow中的Magic Daemon)
  • 每個物件都可設定Phoenix FD屬性
  • Cap算圖模式 (只針對水表面算圖)

---翻譯完畢---
[相關教學]
Phoenix FD Tutorial: nuke cloud

Phoenix FD Tutorial: Large Scale Smoke

Making of Twister with PhoenixFD in 3ds max