2014/10/25

Phoenix FD 2.2 守恆參數比較


作者:Hammer Chen

Phoenix FD 2.2的設定參數比FumeFX更複雜,更不直觀。往好處想是Phoenix FD能夠針對各種狀況最佳化,當你計算液體時,可以用適合液體的守恆演算法。當體積守恆不是那麼重要的時候,你又可以切換道另外一種演算法。Phoenix FD 2.2提供三種守恆(conservation)方法:Symmetric (對稱法),Smooth(平滑法), Buffered (緩衝法)。物質轉移(Material transfer)與守恆有關,Phoenix FD 2.2亦提供四種方法處理:Classic(經典法), Slow moving( 緩慢移動), Forward transfer (正向轉移),Multi-pass (多個pass)。

目前Phoenix FD預設的參數是:conservation選Symmetric,Material Transder選Multi-pass。還記不記得V-Ray 3.0 預設的兩種GI引擎是哪兩個?Irradiance Map 加Brute Force。通常軟體商的『原廠設定』都有其特殊意義,預設參數可以適用於大部分的狀況,但不見得是最佳化的參數。

除了預設『conservation選Symmetric,Material Transder選Multi-pass』之外,預設的Quality設定為8,SPF設定為2.0。Quality還容易理解,品質越高越細緻,但算圖時間越久。但是SPF就不見得了,SPF越高表示每個frame的計算次數越多,然而grid-based的流體模擬軟體,steps越多會導致訊號模糊化,隨著每次的計算而丟失細節。換言之如果細節重要SPF就不能設定太高,而流體模擬中例如液體,不能有太多雜訊,希望平滑些的話,SPF就該提高。

Phoenix FD 2.2提供太多的選項,很容易讓初學者迷失在參數當中,卻又不能得到滿意的效果,這不就像V-Ray 3.0的狀況類似嗎? 或許這就是ChaosGroup這家公司的軟體撰寫風格(或者是策略吧?)。眾觀市場中,是簡化的軟體介面,簡單易用容易上手的軟體能夠占優勢,或者是以功能導向(往往等於複雜的介面)最終能佔領市場呢?以ZBrush和Mudbox相比,或是Houdini跟3ds max(及其特效相關外掛),似乎介面簡化並不會更占優勢。強大的功能,針對各種狀況提供使用者許許多多的手動參數,讓最終的製作能夠達極大的最佳化,似乎才是關鍵。4 days

守恆法(Conservation) 的優缺點比較表


特性
適用
Pro 優點
Con 缺點
Symmetric 對稱法

很適合用在具有對稱的模擬上,例如核彈爆炸的蕈狀雲
液體 火焰 煙霧
液體或是火焰煙都適用
預覽速度通道時會很明顯看到棋盤圖案
Smooth 平滑法
跟對稱法很類似,只是會產生更加平滑的速度場
液體

較少的細節 不太擅長維持對稱
Buffered 緩衝法
這個方法的運作方式跟上述兩種有大的不同
煙霧與火焰
產生最多的細節
最弱的守恆強度 不適合用在液體

物質轉移(Material Transfer) 優缺點比較表


特性
適用
優點 Pro
缺點 Con
Classic
經典法

液體
穩定性佳
計算液體時體積可能會增加或是減少 這時候要增加SPF
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
可避免細節遺失,模糊化

Forward transfer 正向轉移


好的守恆性
穩定性差模擬液體時在水下容易產生空洞
Multi-pass  
多個pass
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
大尺度的爆炸,或是薄紗式的煙霧或是火山岩流
較多的細節


在介紹完PhoenixFD 2.2的重要參數選項,對於藝術家用戶我們問幾個很基本的問題:
Q: 如果我要模擬火焰,Conservation我應該要選哪一種方法?Material Transfer我應該要選哪種方法?
A:  可以選Symmetric或是Buffered。可以選Classic或Multi-Pass

Q: 如果我要模擬倒酒的動畫,應該怎樣選?
A: Smooth,Classic或Slow moving或Forward transfer。

換句話說我們不應該問:應該選哪個,而應該問哪個方法不適合。如果細節高的話通常就是對煙霧火焰有利,但是對液體模擬不好(會產生過多的雜訊)。但是如果效果平滑的話,會讓火焰或是煙霧失去細節。對於液體而言維持體積守恆很重要,但是對於火焰,大家還是比較重視細節,誰管你火焰的體積變小了?

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