Fluids —— Whitewater (SOP)

目录

 Whitewater Lifecycle

Workflow

Whitewater source

Deformation sources

Visualizing whitewater

Whitewater solver

Wind

Foam erosion

Repellants

Whitewater postprocess


        基于SOP的白水是对SOP FLIP工作流的增强;该系统与规模无关,无需考虑粒子数即可控制白水的物理量;可在低精度下控制好设置,在使用在高精度上;此系统支持foam, spray, 及bubbles的同步创建;

 Whitewater Lifecycle

        解算器负责生成新的白水粒子,使用由Whitewater Source生成的emit来确定发射量;粒子的老化与死亡也由解算器处理,根据当前条件,动态计算死亡;确定死亡几率时,会考虑以下因素:

  • age,更老的粒子更易死亡;
  • depth,深度的变化,死亡几率也会变化;
  • density,开启erosion,密度也会增加死亡几率;

高级用户可访问点属性deathchance

注,忽略其他因素,Lifespan是平均寿命;

Workflow

可使用Whitewater Configure,将创建4个节点以生成白水,可作为起点;

  • Whitewater Source,生成白水的emit场;
  • Whitewater Solver,白水设置且解算;
  • Whitewater Post-process,为渲染做准备;

FLIP Configure Beach Tank

Whitewater source

有多种不同方式来发生白水粒子

  • Curvature,使用粒子速度和表面法线间的角度,确保白水在浪尖;
  • Acceleration,基于流体速度的变化,可检测粒子重新加入流体的区域;
  • Vortcity,速度体积内的旋转强度,以确定流体的搅动区域(通常在表面更深的区域发生),如波浪崩开;
  • Pressure,基于压力梯度与surface梯度间的对齐,如两矢量方向相反则没有粒子发射;但一旦波浪冲击,方向将相同,则发射粒子;
  • Splash,直接作用于点并使用相对密度;
     

Deformation sources

另一方法是基于变形的发射,此方法用于识别流体表面的挤压Squish、拉伸Stretch、及缩放;

  • Squish,发射于表面被压缩的区域;
  • Stretch,发射于表面被扩展的区域;
  • Scale,基于在所有方向的压缩或扩展;

Visualizing whitewater

        Visualization标签可显示激活的不同发射类型,Curvature (red), Acceleration (green) 及 Deformation (blue);

Tips

  • 该节点默认会输出emitsurface, 及 vel,也可只emit以节省空间(关闭Output Fluid Fields);
  • 可开启Extra Sources,连入第四个端口,以将这些点转化为发射体积;
  • 如白水太少或太多,通常更好的方法是查看FLIP模拟;

Whitewater solver

有多种方式控制白水量,以下是一些最常用的方法;

  • Whitewater Scale,控制白水粒子间的间隔,降低参数会增加粒子量,如左600,000,右75,000;
     
  • Emission Amount, 发射白水量的简单倍增,如左600,000,右300,000;
     

Wind

         wind仅影响spray粒子,当粒子从表面升起时,将被wind影响,也有Wind Shadow使spray更加真实;其中Collider Shadow可使用碰撞体阻挡风影响,Water Shadow使用surface(如波浪)阻挡风影响;

如,spray黄,foam蓝,bubbles紫;

Foam erosion

        会在密度大的区域保留foam,在稀疏的区域侵蚀;这一功能是非常有用的,大量白水被发射时,开始是没有细节的大白块,增加侵蚀会使粒子更快的消失,并形成更多的洞;

 

注,可开启Visualization/Relative Density以查看;

Repellants

        创建并维持排斥粒子,将白水排斥开并形成蜂窝状泡沫结构,以下红色点表示;Repellant的半径和noise有许多变化,以使外观更有机;

Whitewater postprocess

为渲染做准备,可输出ParticlesFog Volume(沿速度场)、Mesh

  • Particles,默认输出,可获得大量细节,如海浪撞击岩石;
     
  • Fog Volume,对光穿过白水并被吸收有用;
     
  • Mesh,可在泡沫和没有泡沫间定义边有用;
     

Tips,如使用Domain/Flatten Outside Bounding Box选项,将白水粒子展平到水平面;对与整个海洋模拟融合时,很有用;可避免白水看起来像漂浮在surface上;

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