8 tips for bedre eksplosjonssimuleringer i Blender 3D

For dette innlegget vil jeg dele en håndfull eksplosjonsteknikker du kan bruke på 3D-arbeidsflyten din for bedre VFX- og 3D-ressurser.

Spesielt vil jeg fokusere på tips fra min egen arbeidsflyt, og tips som bruker min KHAOS Simulator-plugin for Blender. Så lenge du har en semi-sterk bakgrunn i programvaren bør du kunne bruke disse på arbeidsflyten din med en gang. La oss dykke inn!

1. «Form» eksplosjonen din

Du kan gjøre dette med flere KHAOS-operatører for å skape et unikt utseende med flere partikkeldrivstoffsystemer.

Hver simulering krever eksperimentering for å få det utseendet du ønsker.

Prosessen er ikke så enkel som å skyve og trekke geometri som man gjør i standard 3D-modellering. Eksplosjoner i den virkelige verden har mye av tilfeldig variasjon og systemer innenfor dem. De blåser ikke bare ut likt og jevnt i alle retninger.

På grunn av denne kvaliteten, en ting du bør prøve å unngå bruker bare ett partikkelsystem for å få et ønsket utseende til en sim.

For å gjenskape mer realistisk tilfeldighet kan du bruke flere drivstoffpartikkelsystemer som sprenger partikler i flere retninger for å «forme» de første brenselcellene.

Ved å gjøre dette vil simuleringen ikke være like enhetlig og vil virke mer realistisk. Du kan til og med lage sekundære og tertiære eksplosjoner slik at det ser ut som om den første eksplosjonen utløste en kjedereaksjon.

De mer konsentrerte delene av brenselpartikkelfeltet vil brenne ut saktere, og de mindre konsentrerte delene vil brenne ut raskere. Dette bidrar til å skape en unik form til eksplosjonen din også.

Du kan også variere levetiden til forskjellige partikkelsystemer for å skape interessante resultater. Med Khaos-tillegget for Blender kan du legge til en rekke forhåndsinnstilte partikkeldrivstoffsystemer til scenen din for å «bygge drivstoffsystemet ditt», noe som gjør det enklere å legge til flere drivstoffsystemer av forskjellige stiler og variasjoner med noen få klikk.

KHAOS rundstrålende operatør kaster drivstoff i alle retninger, mens 360 groundburst operatør kaster drivstoff opp og ut med en viss grad av kontroll og retningsoperatøren kaster drivstoff i bare én retning.

Du kan kombinere disse operatørene for å skape et unikt utseende til en eksplosjon eller ganske enkelt lage ditt eget partikkelsystem for en simulering.

  Polygonal og NURBS-modellering: Hva er forskjellen?
Drivstoffsystemer med eksplosjon
Flere drivstofffelt i et partikkelsystem skaper en mer unik eksplosjonsform

2. Øk divisjonene for domeneoppløsning

Bruk denne teknikken for en eksplosjon som ser ut i større skala. Bak deretter med flere høyoppløselige inndelinger når du liker det generelle utseendet og bevegelsen til simuleringen for å få flere detaljer.

En av hovedinngangene som styrer måten røyk simuleres på i Blender er størrelsen på røykdomenet.

De røykdomene oppløsning størrelse kontrollerer antall celler (også kalt voxels) beregner røykbevegelsen inne i domenekuben.

Jo flere celler du legger til, jo mer detaljert kan røyk/ild-bevegelsen simuleres inne i domenekuben.

Å legge til flere domeneoppløsningsdivisjoner til domenekuben din gjør flere ting.

Først øker det den synlige oppløsningen til røyken din. For det andre gir det simuleringen et utseende i større skala (som betyr at gitt det originale partikkelsystemet legger du til røykbevegelsen og interaksjonen vil se ut som den hører hjemme i et større miljø).

Alt dette sagt, domeneoppløsningsdivisjoner er ikke de eneste tingene som til syvende og sist styrer oppløsningen av røyken.

For å øke den synlige oppløsningen til en simulering uten å endre den opprinnelige bevegelsen til røyken/brannen kan du bruke røykhøyoppløsningsdivisjonene.

Attributten for divisjoner med høy oppløsning for røyk legger til ytterligere mindre skaladetaljer til det originale røyknettet ved å bruke støymønstre over det originale nettet (Du kan øke styrken på denne støyen, men jeg holder vanligvis min på 1,5).

Hold høy oppløsning av til du liker oppførselen til simuleringen, og re-simuler deretter med høy oppløsning når du liker oppførselen.

Kort sagt, bruk et lite antall domeneoppløsningsdivisjoner for å gjenskape simmer i mindre skala som et stearinlys, og et større antall domeneoppløsningsdivisjoner for å lage brann- og røykeksplosjoner i større skala.

Eksperimenter med domeneoppløsningsdivisjoner med høyoppløsningsavmerkingsboksen av, og når du liker oppførselen til simuleringen din, skru opp divisjoner tilsvarende for å legge til flere detaljer.

De største røyksimuleringene jeg har simulert på 400 domeneoppløsningsavdelinger og 2 høyoppløselige divisjoner.

Divisjons domeneoppløsning i Blender
For røyken til høyre har vi samme oppløsning, men har økte domeneoppløsningsdivisjoner for simulering i større skala. Til venstre har vi færre domeneoppløsningsdivisjoner, men flere høyoppløsningsdivisjoner for et mindre skalautseende.

3. Bygg ruskfelt for variasjon

Eksplosjoner inneholder mange elementer i den virkelige verden.

Enten du går for fotorealisme eller ikke, er det viktig å vurdere om du ønsker å tilføre mer rusk til blasten for å gi et mer voldelig og kaotisk utseende.

Med Khaos-tillegget mitt for Blender kan du legge til forskjellige ruskfelt til scenen din med ett klikk.

  Hva er prosedyreteksturer (prosedyrekart)?

Når det er sagt, kan du også modellere rusk i 3d og koble dem til et partikkelsystem selv for et lignende resultat.

KHAOS plugin prosedyreeksplosjon i Blender

Noen alternativer for fantastisk rusk du kan legge til inkluderer glass, steiner, smussbiter, tre og metallsplinter.

Raskt tips: Gjengi rusksystemene dine separat, slik at du kan sette dem sammen med mer kontroll.

Sammenligning med blendereksplosjon
Med og uten rusk tilsatt

4. Senk «Smoke Flames Reaction Speed»

Dette gir en langsommere «bensinstil»-effekt med brennende flammer.

Partikler kan brenne ut ganske raskt når du lager brennende eksplosjoner. Selv om dette kan være flott hvis du prøver å lage en plutselig eksplosjon, kan det være lurt å lage et langsommere brennende utseende med dvelende flammer i noen scenarier.

For å gjøre dette kan du enten øke antallet drivstoffpartikler drastisk i simuleringen din, eller ganske enkelt redusere «røykflammereaksjonshastigheten» i domenekubeinnstillingene slik at den brenner langsommere.

Denne teknikken, sammen med bruken av mange konsentrerte partikler, kan bidra til å skape en mer brennende bensineksplosjon.

Innstillinger for røyk- og brannhastighet i Blender

5. Legg til turbulensfelt for små bobler

Eller bruk KHAOS-tillegget turbulensblandingsdrivstoffoperatør for mer detaljerte støt i simuleringen.

En nøkkel til større røyksimulering er detaljer i mindre skala og bobler i nettet.

For å gjenskape dette utseendet i blender kan du legge til turbulensfelt med en liten mengde støyvariasjoner for å presse og trekke røyken i tilfeldige retninger i løpet av eksplosjonen.

Jeg anbefaler å holde styrken fra 10 – 20 på turbulensen, men det avhenger av simuleringen din.

Under KHAOS tilleggsinnstillingene i Blender kan du enkelt legge til en mer tilpasset turbulens ved å bruke «mix fuel»-operatøren også.

Røyk med bobler tilsatt i blender
Turbulens skapte detaljerte røykbobler

6. Kompositt med glød og bevegelsesuskarphet

Mesteparten av tiden vil dette gi deg et langt bedre resultat.

Når du gjengir branneksplosjoner i Blender, vil du ofte få et resultat som er «for solid og plumpt» til å legge til en scene med trygghet.

Grunnen til dette er at du ofte trenger å legge til glød og bevegelsesuskarphet bland pikslene på en mer realistisk måte.

Du kan også keyframe gløden eller gjenskinnet i løpet av eksplosjonen, slik at den starter utrolig lyst og deretter dør når flammene brenner ut.

Selv om dette krever mer arbeid, kan denne metoden tilby den prikken over i’en for å få eksplosjonen din til å se klar for en Hollywood-blockbuster.

  Creature Concept Art: Et designgalleri for ideer og inspirasjon
Med glød og lett uskarphet eksplosjon
Med og uten glød og lett bevegelsesuskarphet lagt til i komposisjonen

7. Gjengivelsesinnstillinger, belysning og materialer

En hel artikkel kan skrives om hvert av disse emnene.

Når det er sagt, i dette korte stykket vil jeg gi noen tips som du kan bruke med en gang i arbeidet ditt.

Først av alt: Jeg eksporterer nesten alltid simuleringene mine i OpenEXR filformat for større rekkevidde i komposisjon.

I tillegg til dette gjengir jeg også det meste med RGBA-innstillingen slik at en alfakanal er i output-animasjonsfilene, i tilfelle jeg vil endre bakgrunnen senere.

Jeg anbefaler også under fanen «lysbaner» at du øker volumetsprett til 6 eller mer. Hvis du ikke gjør dette, vil ikke lyset sprette rundt den volumetriske røyken like realistisk.

Gjør volumsamplingstrinnstørrelsen til rundt 0,01 for mer detaljert røyk og mist deretter maksimaltrinnene til rundt 260 slik at gjengivelsene ikke tar for lang tid.

Og husk å leke med røykmaterialets tetthet og flammens lysstyrke, farge og kontrast også.

Hvis du har en flott sim i forhåndsvisning og ikke får en god gjengivelse, er sjansen stor for at du kan justere noen materialinnstillinger og få det til å se riktig ut.

Velg til slutt samplene dine mellom 24 og 64 avhengig av hvor mye støy du kan håndtere (vanligvis holder jeg mine rundt 30) og sørg for at du har noen lys i scenekanten som vil tenne røyken din og få den ut fra bakgrunnen.

8. Eksperimenter og bake på nytt

Mye.

Det er ingen hemmelighet at simuleringer kan ta litt tid.

Når det er sagt, kan de være så tilfredsstillende når du får dem riktig!

Fortsett å tilbakestille cachen og se hvilke kule eksplosjonsstiler du kan lage. Eksperimenter med tettheten til røyken, temperaturen, virvelen, skalaen og antennelseshastigheten for å få forskjellig røyk- og brannatferd.

Over tid vil du begynne å forstå fysikken i programvaren, og du vil være i stand til å kontrollere det tilsynelatende tilfeldige kaoset i simuleringen mer effektivt.

Og hvis du vil se flere eksempler på KHAOS-tillegget, sjekk ut denne Instagram-siden. Den inneholder tonnevis av ekte Blender-prosjekter bygget ved hjelp av plugin-en og viser hvor mye du kan gjøre med eksplosjoner.

Eller hvis du vil lære mer om KHAOS og hva annet den kan gjøre i Blender, er det bare å ta en titt hovednettstedet.