【资源】拒绝“五毛钱特效”，C4D2023烟火插件TFD中文版震撼来袭！

2023-01-06 13:56 作者:指尖C4D 0人读过 | 我要投稿

今天分享给大家的资产是TurbulenceFD中文版插件。这是一款专门为Cinema4D软件推出的流体模拟插件，适用于C4D2023。它的主要功能是帮助用户在C4D软件中创建各种流体模型，包括烟雾、火光和水墨等等。TurbulenceFD中文版使用起来很方便，支持GPU渲染，不管是解算速度还是模拟精度都很出色！

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冬冬老师：xiaomac4d

插件特点

基于体素的气态流体动力学

TurbulenceFD 的模拟管道基于不可压缩的 Navier Stokes 方程实施基于体素的求解器。这意味着它使用体素网格来描述烟雾和火焰的体积云，并求解描述该网格上流体运动的方程。对于每个体素，TurbulenceFD 计算流体的速度以及几个通道来描述温度、烟雾密度、燃料量等属性。此模拟过程为每个帧生成一个体素网格，该网格缓存在磁盘上供体积渲染器。

直观的工作流程

为了设置流体模拟，艺术家使用任何类型的几何对象或粒子系统来绘制空间中烟雾、热、燃料等的来源。然后，流动以一种物理上合理的方式携带这些排放物，创造出火、爆炸、蒸汽、云、灰尘等的逼真外观。

使您的 CPU 全力以赴

流体模拟中最大的技术挑战是处理一系列体素网格所需的大量数据。这就是为什么 TurbulenceFD 的模拟管道从头开始设计以优化性能。这包括精心选择高效的数值方法，在整个仿真流程中提供高精度和稳定性。并使用最新的高性能计算技术实施此管道，以优化利用内存缓存、多核 CPU 和高级矢量指令集。对于艺术家来说，这意味着可以在更短的时间内运行更多的迭代，从而使流体工作更加直观和高效。

在GPU上达到12x速度

十二次，只需十分钟！原因很简单：如今的高端 GPU 的内存吞吐量是高端 CPU 的 8-15 倍。TurbulenceFD 利用了这一点。它具有混合 CPU/GPU 模拟管道，可实现巨大的加速。与某些基于 GPU 的工具不同，这不仅仅是 CPU 模拟的简化版本。以相同的质量支持所有功能。当超过 GPU 内存时，TurbulenceFD 会即时切换回 CPU。这使您能够为低分辨率实现接近实时的速度，并平滑地扩展到数亿体素的高分辨率，而不是仔细地改变参数。

基于物理的火焰着色器

在创建可信的火焰动画时，正确选择颜色至关重要。您可以手动设计颜色渐变以获得完全的艺术控制。但是，如果您想要逼真的火焰颜色，直接调整颜色的过程可能既费时又乏味。因此，火焰着色器基于黑体辐射模型模拟逼真的高动态范围火焰颜色。该模型仅由两个温度值控制。它会产生真火在这些温度下所具有的颜色。但 TurbulenceFD 并没有阻止你。您可能想要逼真的颜色，但需要更大的灵活性来调整火焰所具有的巨大动态范围。也许给红色一个提升，压缩动态范围一点，

多重散射

多重散射是烟雾的全局照明。这是一种更逼真、更明亮的点燃烟雾的方法，因为它是从各个方向照亮的。它还允许火从内部照亮烟雾，这对于逼真的爆炸阴影至关重要。与许多全局照明技术不同，TurbulenceFD 中的多重散射不会增加噪声，因此适用于动画。TurbulenceFD 中的多重散射渲染时间实际上是可以承受的。但如果赶时间，仍然可以在速度和照明细节之间做出折衷。

粒子平流

流体动力学的核心是创建一系列描述流体复杂的特征运动的速度场。您可以使用 TurbulenceFD 的速度缓存来控制粒子系统的运动。这使您可以用碎片或火花来补充体素渲染器，或者只渲染粒子本身。

自适应容器

TurbulenceFD不断尝试最小化需要处理的体积以节省内存和时间。分析速度场以确保只有那些不会影响后续帧中的流动的体积部分被剪裁。如有必要，可以控制每个流体通道的限幅灵敏度。

发射器

发射器之于流体模拟就像画笔之于绘画。如果一个物体着火，它会放出热量和火焰。TurbulenceFD 允许使用任何几何对象或粒子系统发射到流体通道中。这为发射器的形状和动画提供了最大的自由度。在 TurbulenceFD 中使用发射器就像为绘制火源、烟雾等源头的笔触设置动画。然后流体模拟采用您的动画发射并从中创建物理上合理的流动。

碰撞物体

让流体流动与固体物体相互作用在许多场景中都很有用。从简单的实心地板到穿过火和烟雾的车辆，再到着火的动画角色。不仅需要将模拟集成到环境中，而且它会在物体尾流中产生漂亮而自然的湍流。碰撞物体可以搅动流体，将其摇晃到一边或充当障碍物。TurbulenceFD 还支持具有各种复杂动画的碰撞对象，包括 MDD 导入和由刚体动力学控制的对象。

阴影曲线编辑器

体素着色的核心是函数曲线（f 曲线），它将温度和密度等值重新映射到用于不透明度和颜色的强度值。TurbulenceFD 具有专为基于体素的流体着色而设计的 f 曲线编辑器。它允许精确和直观的控制，使其与许多艺术家已经熟悉的色彩校正工作流程非常相似。由于在渲染过程中必须对函数曲线进行数十亿次评估，因此为 TurbulenceFD 设计了一种特殊类型的样条曲线，它对体素渲染特别有效。

湍流映射

向流体速度场添加程序噪声是获得看起来更湍流和更有趣的卷曲流的一种方法。这些控件的工作方式非常类似于纹理工具中常见的程序噪声着色器。然而，在整个体积上均匀地增加湍流会激起爆炸的核心，就像远离剧烈反应的部分一样。因此，TurbulenceFD 允许您使用其中一个流体通道和一条简单的映射曲线来控制向流中添加卷曲的确切位置。通过这种方式，可以只在某些区域添加湍流，例如爆炸的核心或火焰的高温部分。

视口预览

基于 OpenGL 的预览可让您实时详细了解每个流体通道。预览中支持多种着色模式。有一种分析模式可以详细查看模拟的原始输出。还有着色模式可以在调整每个着色器的设置时为您提供实时反馈。除了全 3 维预览模式外，您还可以显示体素网格的 2D 切片，定向并定位在体积中的任何位置。这可以被认为是预览模式的放大镜，它类似于几何对象的线框视图。

体素网格压缩

为了帮助处理大型模拟数据，TurbulenceFD 具有专为流体数据设计的无损数据压缩功能。它通常在实践中将体素数据减少到大约 60%。

点火控制

在 TurbulenceFD 中控制火的点燃方式和火焰传播的速度就像使用发射器绘制流体一样简单灵活。它可以基于任何流体通道，而不仅仅是温度。如果温度也驱动使热气体上升的浮力，则这避免了您必须执行的平衡操作。

升级

通常，您会以允许快速迭代的低分辨率或中分辨率进行模拟。然后，您可能希望以更高的分辨率简单地重新模拟以获得最终结果。但这可能不仅会增加高分辨率细节，而且由于模拟的数值性质，还会略微改变大规模运动。Up-Res'ing 是一种保持低分辨率或中分辨率模拟的精确形状和运动并且仅向其添加高分辨率细节的方法。它也比以相同的高分辨率运行完整模拟更快。