2011/03/18

Building demolition建築物爆破流程


整理一下建築物爆破(Building demolition)的製作心得. 就像所有的視覺特效一樣, 想像很容易但實際製作上卻會遇到很多愈想不到的問題, 這邊把建模->拆UV->碎模型->碎裂的物理模擬->添加煙霧->算圖 這一整個流程的細節重點做簡單的說明.

首先是建模. 因為之後要做實體碎裂, 不是只有單純的算圖表現而已, 所以模型要很嚴格的要求1.不能有重疊面 2.所有相接的vertex要焊接起來 3.不可以有開口的面 這是最基本的要求. 如果模型做得太細緻的話之後在做切割的時候會有問題.

拆UV. 因為建築物本身是經過好幾的布林操作合併而成的, 所以每個原件再合併以前就要先拆好UV, 如果是合併後再拆的話會變得很麻煩. 因為Rayfire或是VolumeBreaker在切碎的時候, 會自動在截斷面給予新的material ID, 所以那部份的UV就不必擔心了.

材質, 因為建築本身會分好幾個區塊, 所以要分好Material ID. 材質會建議用程序性材質會比較好掌控. max 2012的Substance Texture會是不錯的選擇.


用Rayfire的Voronoi的切割算法, 結果如箭頭所示建築物內部(凹面)出現計算錯誤.

利用Cebas VolumeBreaker切割出來的效果. 可以用Pivot為中心做不同密度的切割效果. "幾乎"沒有計算錯誤. 但是如果你分割的碎片過細的話 還是有可能產生具有重疊面, 破面的模型. 所以要適度的調整參數.

如果像是雕像這種的凸面模型, 切割就容易得多了.

碎裂, 如果你是一簡單的Box要切碎的話, 其實很單純. 用Rayfire, SplitItUP, Voroni maxscript這些都可以做得很好. 但是如建築物模型這種有凹面(concave)的幾合體, 狀況就變得很複雜. 因為碎裂涉及到切割, 還有把切割截面補洞(Caphole). 這個動作往往會計算錯誤.

VolumeBreaker的參數非常不直覺. 建議參考上面的數值調整到適合您的大小.

物理模擬使用的是Rayfire的PhysX即時物理運算. 基本上是先讓所有的碎片inactivate (不計算物理), 等到移動的box碰觸到碎片的時候才讓碎片計算物理模擬, 因此會有由上往下的碎裂效果. 細節上會把一大片的碎片先做成group, Rayfire有功能可以讓group內的碎片先黏在一起, 再根據衝撞的強度來讓這些碎片再分離開. 參數設定如下:







碎裂的物理動態好了以後, 接下來就是要處理煙塵的部分了. 我們要用碎片當做煙霧產生的來源. 所以用Particle Flow的speed test, 在選取內的碎片當作Position Object, 如此只有當碎片達到某個速度的時候, 才會產生煙霧所要使用的粒子.


PF也可以用來產生更細小的碎片. 所以沒有必要把所有的碎片利用Rayfire來產生, 畢竟用物理算的東西需要很高的效能與精確性. 極小的碎片用PF反而更有效率.

以PF做為來源

以Cylinder做為來源

接下來, 進入到Phoenix的階段, 請參考之前的教學設定. 主要差別是場景中有兩個PHXSource, 一個是用PF當作來源, 另外一個是圓柱擺放在建築物底部, 做為建築物垮下地面揚起的煙塵的來源.

Displacement是增加細節的好方法

Truc的Sampler Type可以表現極高的細節, 效果很寫實

Phoenix FD製作細節表現的煙有兩種方式: 一種是用displacement來增加細節; 另外一種是把Sampler Type由spherical改為Truc, 同時把cell size調到很低. 後者可以做出極寫實的細節但是會耗費大量cache. 所以這裡我們用的是前者的方法.

增加了煙霧的倒塌效果也增加了寫實度.




以上是爆破的流程, 打好基礎後接下來就是要製作更細緻的效果了 ; )

[相關教學]

2011/03/17

Phoenix FD Tutorial: Large Scale Smoke



Tutorial results
Large scale smoke with Phoenix FD 03 (1920X1080 HD video)


Large scale smoke with Phoenix FD 04 (1920X1080 HD video)

This continue my previous two tutorial: explosion, nuke cloud. Please read those tutorials first if you are not familiar Phoenix FD.

2011/03/11

Chaos Group Phoenix FD 教學影片



教學影片結果:

PhoenixFD是流體模擬市場上的新產品, 不免有拿它跟FumeFX比較. 這邊以核爆蕈狀雲為例, 分享使用PhoenixFD的使用技巧. 希望增加大家對PhoenixFD的信心 ; )

場景設置
以Cylinder做為煙霧來源, 場景中放PHSource, Target Direct light用來模擬太陽光, PHSimulator做為模擬範圍.

因為要製作蕈狀雲, 所以必須要讓流體發射量突然大量增加, 然後慢慢減低. 所以我們把Discharge由300-->降到5. Temperature由2000調高為3000. Smoke煙霧量設定為5.0. 這邊分享一下製作心得, 持續的Discharge會提供模擬煙霧的細節, 所以不建議讓Discharge最後跑到0, 煙霧的部分也是, 如果太少的話, 該有的細節也會不見. 溫度的話也是, 高一點的溫度它會有自然的noise動態. 總之, 這個步驟對寫實的模擬效果很重要!

這邊是對模擬寫實度影響最大的地方了. Cell size就是Voxel的大小, 當然, cell size越小解析度就越高. 那是否越小效果越好呢? 其是不是, 如果cell size降低時它整個模擬效果也會改變, 這時候Maximal step數值也應該隨之調高. Gravity的部分會影響煙往上飄的速度, 如果希望煙緩緩上升, 那建議把Gravity由1降為0.8; Sample Type的部分後面會提. 這個地方就是整個模擬寫實度的關鍵, 沒有絕對的參數, 需要多次的嚐試才能得到最好的結果.

Color and Transparency這邊是控制煙霧的顏色, 透明度與散射. 把顏色由純白改為深灰色. Multiper改為2.0 如此光線曾才呈現通透過煙霧的感覺(Scattering).

打一盞Target Directional Light. 這邊重點在於要打逆光, 刻意讓光線穿透過厚重的煙霧. Multipler設為5 可以模擬出高動態範圍的光線效果. 顏色改為橘黃色模擬光線, 讓環境光(天光)的藍色與橘紅色做出對比色, 因此可以在算圖的時候達到最寫實個光線效果. 陰影類型使用VRayShadow, 記得要勾選Atmosphere Shdaow.

這邊也是另外一個關鍵參數. 一般使用PhoenixFD常常會抱怨它的算圖效果很糊或是不寫實. 其實在PHSimulator裡面, 預設的Sampler 類型是Spherical, 也就是說在算圖後它會套用一個模糊的濾淨, 所以最後結果會看起來糊糊的(如左圖); 如果你希望它直接把每個Voxel直接算出來而不要做模糊化處理, 可以選Truc的類型, 可以把該有的細節表現出來.

算圖的部分, 因為都是ChaosGroup公司同一家的產品, 所以我們採用Vray 2.0做為算圖引擎. 環境光由1改為0.5 這樣畫面的對比度會比較高. Gamma校正必須設定Gamma 2.2 等參數, 有些人不願意設定Gamma, 當然這是看個人喜好, 畢竟每個人的審美觀點不同,不過必須要強調如果你一開始就沒有把Gamma設定好, 事後用後製軟體再怎樣調整也無法調整出正確的效果, 尤其是色階表現會因為你沒有設定Gamma而品質降低.

勾選GI算圖. Irradiance Map我們用Very Low的預設值就夠了. 其它不必管它.

以下是實際的教學影片(片長約15分鐘, 有1080P的HD解析度可供播放)


靜態圖片




[相關教學]

2011/03/10

Phoenix FD Tutorial: nuke cloud



Tutorial results:

In this short video tutorial I will show you how to create a realistic mushroom-cloud with ChaosGroup PhoenixFD. Here are some of the important steps:

2011/03/03

Autodesk 3ds max 2012 新增功能介紹



各位久等啦, 筆者花了一點時間翻譯完畢. 上一篇的新增功能預測結果有一半槓龜...下次再接再厲囉~~

這次的新增功能看來最好的是Viewport效能, 啟動時間加快. 還有拆UV的部分有不少實用功能. 拓埔方面有些筆刷好用. mRigids基本上就是NVIDIA的PhysX改個名稱, 如果沒有PhysX Clothing恭喜各為那就是閹割版了. 程序性材質Substance功能基本上也是從Allegorithmic買進來的, 看起來max 2012有很多功能其實是把上一版的Subscription併進來而已. 之前為人詬病的全灰色UI現在改成彩色介面了.

Design版的部分一如預測, 把併購的Dynamite VSP的功能加進來. 就這樣. 一直很好奇為何要賣兩個版本 一個是max版一個是Design版? 為什麼不賣一個3dsmax 2012版就好 另外燈光照明工具與Dynamite VSP當作獨立的外掛模組販售就好? 笨! 因為分兩套可以增加銷售量啦~~

Autodesk系列產品可以單鍵轉換, 這個是把銷售策略延續---基本上A社希望大家每一套軟體都用到 而不是把所有系列產品做成一個統一的終極動畫軟體. 所以客戶要買max, 要買XSI, 要買Maya....通通都要買 因為沒有一套軟體是完整的....最後再由FBX之類的東西串起來...如此就可以最大化銷售業績啦.

另外一個官方說法是把所有的功能做在同一套軟體裡面 會讓軟體效能變得很差 而且維護上 修BUG也會很困難. 好像也不無道理.

記得在半年前中國的火星時代論壇又人洩漏MAX 2012的新增功能 裡面有類似 Epheres ZooKeeper的介面, 但是這次官方推出的新增功能卻意外沒有這個 其中原由另人玩味. 開發時間不夠吧?

最後, 你知道3ds max可以網路直購嗎? 點這裡進入官方購買頁:

目前只有顯示3ds max 2011的購物車 . 若是以美金匯率29元計價. 單買3ds max 2011才台幣10萬元左右(不論是盒裝版或是電子下載版); 若是含Subscription的話也才約11萬元左右. 真是超級便宜!

算是以美金匯率31元計價, 官方定價美金3990元含Subscription的max一套也才台幣12萬多而已. 各位跟經銷商套交情 盧很久大概也難買到這個價錢. 頂多算你13萬就很偷笑了.

換句話說經銷商的售後服務, 教育訓練, bug回報, 安裝手冊大概每套max多增加兩萬的"加值服務費". 讀者可自行評估值不值得. ; )

----以下為翻譯----
原文請點這裡
作者: Ken Pimentel
編譯: Hammer Chen

3ds Max 2012正式推出啦!
首先,這次有在XBR繪圖顯示方面有大大努力.事實上 我們從重新寫了viewport系統 同時還避免影響到外掛的功能 為了跟外掛相容又花了更多時間開發 幾乎已經達到了"3dsmax的程式設計師全員出動"的狀況了! Nitrous是這項計畫的代號 基本上把viewport的軟體架構改寫了 這裡我們有用到最新的科技來管理複雜的場景, 例如自動處理大量物件時候會進行鞏固程序(consolidation).當然啦 每個viewport多核心運算也是必要的 在大於一萬個物件的場景裡 我們發現max 2012可以比max 2011快上10倍的效能.其實阿 當你在3ds max 2011的時候就有用到這樣的功能了 當你使用Quicksilver的時候 這可是花了我們兩年的努力 基本上Quicksilver與Nitrous兩者現在共用兩90%的技術 我認為這對將來的發展會很有幫助!

Viewport現在可以做到這樣

醜話先說
話先說在前面 雖然新的viewport會有很多神奇的進步 但是如果你在用GPU顯示的時候有點遲鈍的話也不要太驚訝 因為大部分的用戶是用遊戲卡 因為這些遊戲顯示卡 我們有些技術上面沒有完全支援 因為光是遊戲卡就有超過500種變體 我們無法保證在開發MAX的時候讓這些顯卡相容 雖然如此 在beta test的時候我們還是用了很多不同類型的顯示卡 而且全部都能夠相容 如果你還是遇到了問題 請回報給我們 我們把Nitrous專案視為軟體開發研究的一部分 所以請回報bug吧

減肥減肥
我們也開始進行了XBR減肥計畫 因此 你會很明顯發現起動速度會變快 不管是第一次啟動max 或是第二次啟動 整體來說 載入速度會變的30-40%的快速 這版的減肥重點在於3dsmax載入時間 更少的記憶體需求 更好的DLLs預測與管理.我們還沒減肥完畢 還會持續減肥

還有別忘了 如果你有任何開發的建議 別忘了我們新的新增功能建議提供的討論版喔 請點這裡 最後如果你對XBR未來發展有興趣 請看看我之前的文章囉

新增功能總覽
Autodesk® 3ds Max® 2012提供新的創意工具組 強化的編修流程 加速的顯是核心 能夠加速您整體生產力 在這版裡面 3ds max讓用戶更能在短時間裡面達到業主對品質的需求

呈現給您輕盈 不受解析度影響的程序性材質 支援多核心運算的剛體物理功能 物理精確的"隨手拍" iray®算圖引擎3ds Max 2012給您尖端科技的技術 讓你可以完全發揮硬體功能 還有 單鍵的檔案交換功能 讓你與Autodesk® 3ds Max® Entertainment Creation Suites的其他產品(例如Mudbox 2012)做快速整合 還有增強的UVW mapping 3ds max讓您有更多時間做創意思考

新增功能列表
-Nitrous加速繪圖核心
Excalibur (XBR)神劍計畫的首要任務就是對3ds Max的viewport有革命性的改良 提升效能與畫面品質Nitrous利用GPU加速運算 與多核心運算 讓用戶能夠更快速地編修 處理大量的資料同時維持可靠的互動性 進階的場景管理 支援多核心的viewport 讓你更容易察看材質效果 因此 你可以有很平順的工作流程 再者Nitrous給您算圖品質的預覽環境 支援無線盞燈光 軟陰影 SSAO的功能tone-mapping與高品質的透明度顯示 還提供您連續編修影品質的功能 讓你可更方便地修改影像

程序性材質的好處就是有很多彈性的參數可設定

用Substance可以串出很寫實的材質 有舊化有龜裂....前提是你要會串結點.

-Substance程序性材質
提供你廣泛的 各種不同類型的程序性材質庫 一共有80個Substance程序性材質 這些是動態的 不受解析度影響的材質 只需要很少的記憶體 與硬碟佔用空間 而且還可以透過Substance Air middleware轉換成遊戲引擎可以吃的材質格式 而且 用GPU加速的烘培程序 用戶還可以快速將程序性材質轉換成bitmap 利

這個功能聽起來好像max 2011就有了嘛?! 但是其實裡面有多幾個substance喔

以下是80個程序性材質的效果, 各位有看到喜歡的嗎? 或是點這裡看線上help

大量高解析度的softbody進行物理運算

新的物理運算介面. 你有看到APEX Clothing嗎?

-mRigids 剛體物理運算功能
除了XBR神劍計畫首部曲以外3ds Max 2012還新增了MassFX---他是統一的物理解算介面---- mRigids rigid-body dynamics模組 有了這個模組 用戶可以藉由NVIDIA® PhysX®的多核心運算 直接在3ds max的viewport進行物理模擬mRigids支援靜態 動態 或是帶動作的剛體 (例如rag doll) 還提供您很多限制(constraints)功能 例如: Rigid, Slide, Hinge, Twist, Universal, Ball & Socket,與Gear 如此您便可以快速地創造出多樣的寫實模擬動畫 這樣的工具還能用在建模上面 例如在地形上面隨機分布石頭 你可以設定物理屬性 例如摩擦力 密度與彈力 這些都可以經由簡單易用的"物理材質"達成

沒錯 聽起還好像max 2011就有了嘛?! 其實我們讓max 2012在這方面工作流程有很大的改善

iRay這次可以輸出Z-depth. 但是旋轉鏡頭呢? 及時調材質呢? 連續算圖呢?

iRay的效果. 但筆者相信VRay RT會更方便些

iray 算圖引擎
創造寫實的算圖效果變得十分容易 利用全新的 整合的iray算圖科技 這是算圖技術的一大突破 只要按下算圖
絕對比上次的Subscription給的版本要好 效能有提升 並且大大支援render elements

你要輸出到Mubbox還是Softimage或是MotionBuilder? 這邊點一下就可以囉

單鍵檔案交換功能
為了有效利用3ds Max Entertainment Creation Suites 2012 這次我們增加了單鍵進行3ds Max與Autodesk® Mudbox™ 2012之間的檔案交換功能 同時有提供與Autodesk® Softimage® 2012 software’s Interactive Creation Environment (ICE)交換資料的橋梁 你可以將你的3ds Max場景輸出到Mudbox 然後直覺地進行有機雕塑 繪製材質 然後把Mudbox完成的資料單鍵就更新到3ds Max的場景 或是將max的場景轉到MotionBuilder當中 利用其animation toolset 在也不需要去煩腦檔案格式的問題了 或是從3ds Max的場景來利用Softimage ICE 的particle system 有了這樣的單鍵檔案交換功能 用戶可以享受每套3D套裝軟體的不同工具 解決不同的專案需求

支援LSCM演算法, 貼圖座標扭曲問題可以徹底解決!

拆UV大概是這版升級的最佳理由吧

增強的UVW Unwrapping拆UV功能
用更少的時間完成拆UV的步驟 這次新增了Least Squares Conformal Mapping (LSCM)最小平方正形拆UV的演算法 強化了現有的工具 更流暢的工作流程LSCM演算法保留了區域的角度 如此可以大大地降低材質的扭曲 還新增了一個剝皮(Peel)工具 這個功能能讓你單鍵就能將選好切割縫的模型進行自動拆UV的計算 外加對齊功能 區塊定位 還有邊緣選取工具 這些通通都能增加整體的材質貼圖處理的效率

向量置換貼圖的支援
這次還新增對Vector Displacement Maps (VDMs)的支援 用戶可以用mental ray或iray 用來對由Mudbox產生的高解析度細節模型進行算圖VDMs這個東西可以呈現方向性的置換貼圖 這種貼圖沒辦法由normal來計算 例如 附屬物 倒扣的模型 皺褶 凸起物這類型的模型 人的耳朵就是一個例子

雕塑與材質繪製的增強
美術人員可以享受用筆刷塗抹在模型上面的樂趣 這全要感謝新的雕塑與材質繪製流程 新的Conform brush對拓普有很大幫助 他讓你模型吸附到另外一個基礎模型上面 不同程度的包覆效果可做設定 建模師可以利用新的筆刷來控制一個模型怎樣吸附到基礎模上面 新的工具有移動 旋轉 放鬆 除此之外Paint Deform的筆刷有提供 推 壓平 誇張化的筆刷 你可以把這個筆刷黏到一個spline上面 這樣就可以把spline當作一把尺 你就可以很方便劃線了 或是做為任意形狀的尺規 還有 你可以快速切換你最喜愛的筆刷設定 或是選取你想要的橡皮圖章(clone) 只要是viewport上面的任何圖案都可以當作圖章畫在Viewport Canvas上面
統一的F-Curve編輯器
動畫師可以輕易地切換不同Autodesk® 3ds Max® Entertainment Creation Suite Premium 2012產品 這要感謝新的F-Curve編輯器 因為它的介面在Autodesk個產品間更加統一了 用詞也統一化 新的曲線編輯器會判斷目前的做需求提供控制 多點編輯 能夠快速切換不同控制器樹與曲線觀看模式

這裡提供您炭筆 彩色鉛筆 墨水 彩色墨水 壓克力畫 粉彩筆 科技風等7種NPR特效

Viewport卡通的算圖效果, 透過QuickSilver才能算圖出來

風格化的算圖
建立多樣的非照片寫實(NPR)的算圖風格 用來模擬藝術家的手繪風格 你可以在viewport上面呈現 或是用Quicksilver算圖

我知道這個功能在Shane的偷窺3ds max 2012功能影片裡面有被廣泛討論 有很多人認為在viewport做出手繪風格的算圖沒什小用 但是我認為a)這是免費的功能 因為是由3dsmax研發團隊以外的Autodesk團隊所開發的 b)70%的測試用戶認為在Viewport顯示手繪效果還是有其價值 請相信我吧 3ds max的研發人員沒有因為要開發這個小功能而排擠掉其他功能的開發時間 如果你還想做出更多變化 請開啟Bobo所提供的MAXscript範例 就能完全控制這項功能了 在3ds Max 2012裡面 我們只拿來作為viewport特效 但是Bobo寫的script (你可以在MAXscript文件裡面找到) 你可以用這個NPR功能做出更多效果

增強的FBX檔案連結
同步工作就可以更快完成專案 有了Autodesk® FBX®的動態資產交換技術 現在可以支援更多檔案了 還可以處理動畫資料 你在MotionBuilder, Mudbox, Softimage, 或是 Autodesk® Maya® 裡面做的檔案變動 會自動更新到3ds Max 這樣你就可以減少檔案合併會產生錯誤等問題

增強的ProOptimizer
新個ProOptimizer提供normal與UV的內插 兩個功能一起作用讓你可以在低階度的模型上面還能維持高解析度模型的normal

改良的max啟動時間與記憶體損耗
請享受更快速的max啟動時間 更少的記憶體消耗 這要感謝XBR 神劍計畫首部曲所帶來的效能提升 讓max裡面的工具依照需求更智慧地載入

UI的強化
UI雖然還是灰色的 但是有彩色的icon 讓你更容易找到你要的功能

Caddy的改良
Caddy現在有更好的使用性了 內容感知的UI更容易預測 更快速的互動 預設的數值不會讓用戶變得太侷限 (筆者認為, Viewcube跟Caddy都是失敗的產品 應該要整個拿掉)

Dynamite VSP大喇喇的在那邊, A社每次都這樣 併購進來也沒有徹底整合. 相信Help也是拿前公司的資料來沿用.

3ds max design 2012才有的新增功能
Autodesk Civil View (Dynamite VSP)
在3ds Max Design裡面會自動地產生寫實的視覺化效果 利用AutoCAD Civil 3D所得的資料 透過這個Civil View新增功能 (它的前身是Autodesk 自動併購桌所併購的Dynamite VSP)達成 有了可重複的 可風格化的 只需要最小的努力便可以達到多個專案製作目標 Civil View還支援新的iray與Quicksilver rendering的算圖解決方案

3dsmax 2012與3ds max design 2012的比較表

max 2011與2012的比較表
-----翻譯完畢-----

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