Blender 3D：从新手到高手/理解流体模拟器
当我第一次接触流体模拟器时，我很难理解它的行为，尤其是开始时间和结束时间似乎毫无意义。在 Google 上搜索后，我发现许多人难以弄清楚流体模拟背后的秘密，而且我没有找到任何真正有用的指南。在这个简短的指南中，我将尝试以新手友好的方式解释它。它可能并不完全正确，但它可能有助于新手理解它的工作原理。
开始时间和结束时间是以秒为单位的。不要忘记这一点。即使你的模拟在你将开始时间设置为 0，结束时间设置为 10 并在你的动画中设置了 250 帧，每秒 25 帧时看起来非常快，也有一定的原因。现在，只需记住这一点，不要让你的思绪飘忽不定，认为这些值是毫秒，或者你必须进行一些关于帧的乘除运算。
还要注意，域是整个流体计算的包围盒。所有内容都在这个盒子里面完成。它充当所有流体的底面、顶面和墙壁。这一点非常重要，因为这是我无法获得良好流体模拟的最主要原因。如果我有时间，我会做一个关于 Fluid > Control 的章节，但现在，我会说它会增加大量的计算时间。在我使用 I7、ATI Radeon 8970 视频卡、Asus P6X58D Premium 主板、64 位 Windows 7 和 64 位 Blender 的情况下，我在使用最低质量设置时崩溃了我的电脑。所以请记住，域必须包围你进行计算的区域。还要注意，在你设置好模拟之后，域会变成实际的液体，所以请赋予它适当的材质，并尝试不要在确信模拟之前进行烘焙。
我们将以实践的方式学习流体的工作原理。平面
- 从默认的盒子开始，这个模拟将非常简单。
- 让我们在线框模式下工作，按Z 键关闭实体模式。
- 通过按数字键 0进入相机视图。
- 选中盒子后，按S 键，然后按2，再按回车键，将其放大两倍。这样可以很好地匹配相机。
- 按数字键 7查看俯视图。
- 选中盒子后，按Shift-D（不要移动鼠标，否则复制的盒子会移动），然后按回车键确认复制的盒子的位置。如果你确实移动了盒子，只需按Esc 键，新盒子就会保留，但移动操作会被取消。
- 在选中新盒子（并且它与另一个盒子处于完全相同的位置）时，按S 键，然后按.5，再按回车键将其缩放到一半大小。
- 远离鼠标，这里准确性很重要，稍后我会解释原因。
- 现在我们要将新盒子移动到其中一个上角。按G 键，然后按X 键，输入-1，按回车键，盒子应该移动到我们较大盒子的左侧墙壁。
- 我们要将盒子放在角落，所以按G 键 Y 1 回车键，盒子现在应该从我们当前的视图中位于左上角。
- 然而，我们处于三维空间，而不是二维空间，所以点击数字键 1查看侧视图。这次我们将沿着 Z 轴向上移动盒子：G Z 1 回车键。
- 很好，我们的设置已经完成。
- 确保你处于物体模式，并且你精确地按照上述步骤操作。
- 选中较小的盒子并点击F7 两次。你应该会看到一个面板，其中最右边的窗格显示“流体模拟”。点击启用。
- 我们的一个小盒子将是流体，所以只需点击流体按钮。这就是关于小盒子你需要做的所有事情。
- 现在选中大盒子。物理面板应该仍然可见，点击流体模拟窗格中的启用，然后选择域。
- 默认情况下，你的动画应该有 250 帧。渲染也应该默认设置为每秒 25 帧，本教程假设这种设置。
- 由于我们有 250 帧，每秒 25 帧，这意味着我们的动画时长为 10 秒。所以现在进入棘手的部分，但实际上并不难。
- 开始时间默认设置为 0 秒。这意味着在第一帧时，模拟刚刚开始。你可以将该值增加到 1 秒，这意味着在第一帧时，流体模拟已经运行了 1 秒。我们不想这样做，所以将其保留在 0 秒。
- 结束时间默认设置为 0.3 秒。这意味着什么？这意味着在第 250 帧时，模拟已经运行了 0.3 秒。然而，默认情况下，我们的动画有 250 帧，每秒 25 帧，这使得这 0.3 秒在 10 秒内被拉伸。基本上这意味着我们正在慢动作观看节目，或者略小于实时速度的 1/33。所以现在你可能会想“看起来很实时”，是的，确实如此，但它为什么这样做？好吧，很难解释。考虑一下：在一个没有摩擦力的世界中，一滴水在 1 秒后会下降多远？答案大约是 4.9 米。因此，如果一滴水从 4.9 米的高度落下，它需要 1 秒才能落到地面。如果水滴从 3 厘米的高度落下，它需要多长时间才能落到地面？大约 0.078 秒。那么我为什么要提到 3 厘米？因为默认情况下，我们域的大小是 3x3x3 厘米，或者说非常小。如果你像我一样，你可能一直认为流体是在浴缸或桶中流动，而不是在蛋糕包装中流动。将结束时间设置为 10 秒。
- 由于我们的想象力喜欢大的事物，让我们将这个蛋糕升级到，比如，一个游泳池。确保在物体模式中选中大盒子，并查看流体模拟窗格。在“烘焙”按钮的左侧应该有另外 3 个按钮，可能分别命名为“St”、“A”、“B”。点击A 查看高级选项。
- 应该会显示一些新框，重力（应该在 Z 轴上为 -9.81，其他为 0），水，以及我们正在寻找的选项“真实世界大小”。还有网格级别和压缩性，但现在我们不必关心它们。
- "真实世界大小"的值表示我们的域以米为单位有多大，如你所见，默认情况下它是 0.03 米，即 3 厘米。我们想要它很大，所以将其提高到 10，这是 Blender 2.45 的限制。现在我们的游泳池是 10x10x10 米（不要淹死！），记住这一点，因为流体的尺度很重要。不要以为我们又开始玩蛋糕了：)
- 现在点击烘焙，并在电脑处理 0 和 1 的同时继续阅读。
- 还记得我告诉你关于放置第二个盒子要非常准确吗？我还谈到了重力、落下的水滴等等？好吧，现在你将看到原因。
- 如前所述，我们的“游泳池”是 10x10x10 米。我们添加的较小盒子大小正好是一半（嗯，在长度/宽度/高度方面，不是体积），即 5x5x5 米。还记得一滴水在 1 秒内会落下 4.9 米吗？我们的动画每秒 25 帧？这意味着我们水滴的底部将恰好位于“地面”上方 5 米，并且在 25 帧后，我们的水应该非常接近地面。
- 如果你有一台速度快的电脑，Blender 现在应该已经完成烘焙。转到第 25 帧，例如使用箭头键（向上/向下移动 10 帧，向左/向右移动 1 帧）。仔细观察水滴，然后向前移动 1 帧。注意到水滴如何撞击地面了吗？想起来了吧？:)
- 虽然我们还没有完成！我们必须渲染我们的游泳池。这很简单，但需要时间，按Ctrl-F12 然后去做饭。
- 渲染完成后，按Ctrl-F11，并想象一个 10x10 米大的游泳池。如果你当地的游泳池也像这样，你可能想照看一下你的孩子。
比例很重要。在非常小的尺度上理解流体动力学非常困难，尤其是在你不知道使用什么尺度的情况下。许多指南似乎都省略了“真实世界尺寸”的值，我建议你将其设置为你可以理解的值，否则你最终会得到看起来非常慢/快或具有结束时间值的模拟，这些值似乎毫无意义。此外，我不是数学天才，据我所知，我的解释可能完全错误，虽然这种方式使这些值对我来说有意义，而且我能够进行流体模拟而不必对结束时间的值进行“猜测”。
这个关于流体的 YouTube 教程可能也有帮助: 链接 和这个 逼真的水纹理
- Youtube: 不同分辨率和真实世界尺寸值的比较