EddyのElementノードは、Element のNode Scriptを使用して定義された様々な機能のセットを表現することができます。各ノードには、独自のインプットとパラメータのセットがあり、エレメントを非常に多彩な構成にしています。Eddyには、すぐに使用できるいくつかのエレメントノードスクリプトがあります。
ご注意
スフィアのエミッターと静止したスフィアのコライダーを追加したスパースの煙のエレメントによる立ち上る煙 |
|---|
Smokeエレメントノード
このエレメントは、浮力のある煙をモデル化します。煙のシミュレーションの挙動は、パラメータセットにグループ化された、多数のパラメータにより制御されます。特定の機能に関連付けられたパラメータは、その機能が有効な時のみ表示されます。
インプット/アウトプット
接続 | ClassType | 数値 | 説明 |
|---|---|---|---|
bounds | EddyBounds | 0-1 | シミュレーションの空間の限界を定義するEddyの境界。 |
collider | EddyCollider | 0+ | シミュレーションで相互作用させるための1つまたは複数のコリジョンオブジェクト。 |
density | EddyEmitter (Scalar) | 1 | 煙をシミュレーション内に投入するために使用される密度のエミッションソース。 |
velocity | EddyEmitter (Vector) | 0-1 | シミュレーションのガイドに使用される速度のエミッションソース。 |
出力内容 | EddyChannelSet | 1 | 「密度」および「速度」のチャンネルを含んだチャンネルセット。 |
Gridパラメータセット
このパラメータセットは、シミュレーションデータを格納するために使用される計算グリッドの特性および挙動を制御します。
ご注意
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パラメータ | 値 | 説明 |
|---|---|---|
Dimensions | (0,0,0)…(inf,inf,inf) | シーン単位での計算グリッドのサイズ(範囲)。 |
Resolution | 1…inf | 領域の長軸に沿ったボクセル数。値を上げると、速度は遅くなりますが忠実度の高いシミュレーションになります。 |
Grid Expansion | True/False | 計算グリッドの動的な拡大を有効にします。これにより、シミュレーションの範囲をシミュレーションとともに動的に広げることができ、煙の動きに従って煙を追跡する十分な空間が確保されます。 |
Expansion Min Resolution | (1,1,1)…(inf,inf,inf) | 動的なグリッドの拡大を使用する場合に許容される最小の解像度。 |
Expansion Min Resolution | (1,1,1)…(inf,inf,inf) | 動的なグリッドの拡大を使用する場合に許容される最大解像度で、Expansion Min Resolutionより大きくする必要があります。 |
Expansion Delay | 1…inf | それぞれのグリッド拡大イベント間の計算サイクル数。グリッドを再構築することは処理の重い操作であり、パフォーマンスを上げるには、この操作をあまり頻繁に実行しないでください。 |
Expansion Padding | 1…inf | グリッドが再構築されるときに、煙の周りにパディングとして追加される空のボクセル数。これは、グリッドの再形成が必要になる前に、アーティファクトが発生することなく、煙が自由に動くことができる空間です。 |
Expansion Density Threshold | 0…inf | 拡大アルゴリズムにより使用される低煙濃度の閾値です。維持するシミュレーションの領域と問題なく除外することができる領域を決定します。 |
Simulationパラメータセット
このパラメータセットは、煙の基礎物理学と、基本的な方程式を解くために使用される手法の側面を制御します。
ご注意
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パラメータ | 値 | 説明 |
|---|---|---|
Quality Mode | True/False | 潜在的にかなりのパフォーマンスと引き換えにシミュレーションの精度を強化する手法を有効にします。 |
Buoyancy Direction | (-inf,-inf,-inf)…(inf,inf,inf) | 浮力の方向。このベクトルの大きさにより浮力の大きさが決まります。 |
Kinematic Viscosity | 0…inf | 流体の動粘度。単位はm2/sです。 |
Number Of Pressure Iterations | 1…inf | 流体の圧力チャンネルを計算するために許容される計算サイクルの最大数。 |
Number Of Viscosity Iterations | 1…inf | 粘度の値を求めるために許容される計算サイクルの最大数。 |
Pressure Error Tolerance | 0…inf | 流体の圧縮率の量に関して、目標とする圧力チャンネルの誤差の許容範囲。 |
Viscosity Error Tolerance | 0…inf | 目標とする粘度チャンネルの誤差の許容範囲。 |
Multigrid Acceleration | True/False | 圧力ソルバーの各サイクルで達成する圧力チャンネルの精度を大幅に上げる方法を有効にします。アーティファクトや安定性の問題が発生しない限り、有効のままにしておいてください。 |
Max Time Steps | 1…inf | ソルバーがフレームごとに取得することができるタイムステップの最大数。 |
Time Scale | 0…inf | 時間をスケールする定数。2.0の場合、時間は通常よりも2倍速く経過します。 |
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Dissipationパラメータセット
このパラメータセットは、煙濃度が時間の経過とともに消散する速度を制御します。
ご注意
パラメータ | 値 | 説明 |
|---|---|---|
Smoke Dissipation Rate | 0…inf | 煙が消失する速度。 |
Low Density Threshold | 0…inf | その値を下回ると散逸が非線形的に増加する煙濃度の閾値。 |
Low Density Rate Gain | 1…inf | 密度の閾値以下のときの非線形の散逸速度の乗数。 |
Turbulenceパラメータセット
このパラメータセットは、乱流を増大させる技法を制御します。渦度は、煙のシミュレーションのルックアンドフィールにとって重要なため、渦の量と構造を制御する方法は重要なアーティスティックツールとなります。
ご注意
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パラメータ | 値 | 説明 |
|---|---|---|
Vorticity Enhancement | True/False | シミュレーションで渦にエネルギーを加えるアルゴリズムを有効にします。 |
Enhancement Strength | 0…inf | 渦に追加されるエネルギー量を決定します。 |
Vorticity Enhancement Adaptive | True/False | 渦度を増大させるアルゴリズムの適応性を有効にします。 |
Frequency Falloff Power | 0…inf | 生成される乱流の特徴サイズの分布を制御します。値が大きいほど、高い周波数がより強調され、値が小さいほど、低い周波数がより強調されます。 |
Adaptivity Threshold | 0…1 | 渦度の適応性オラクルが、どれぐらい積極的にエネルギーを投入するために有効な領域を選択するかを決める閾値。1.0より大きい値を使用することができますが、積極的になりすぎる傾向があります。 |
Inject Vorticity | True/False | シミュレーションに視覚的な複雑性を付与する追加の乱流を合成するアルゴリズムを有効にします。 |
Vorticity Strength | 0…inf | 合成された乱流の大きさを制御します。 |
Frequency Falloff Power | 0…inf | 生成される乱流の特徴サイズの分布を制御します。値が大きい場合は、高い周波数がより強調され、値が小さいほど、低い周波数がより強調されます。 |
Adaptivity Threshold | 0…1 | 渦度の適応性オラクルが、どれぐらい積極的にエネルギーを投入するために有効な領域を選択するかを決める閾値。1.0より大きい値を使用することができますが、積極的になりすぎる傾向があります。 |
Combustionエレメントノード
Combustionエレメントは、炎のシミュレーションのような燃焼ダイナミクスをモデル化します。これは、smoke エレメントノードに燃焼モデルを追加しているため、いくつかのパラメータと入力をこのエレメントと共有します。
インプット/アウトプット
接続 | ClassType | 数値 | 説明 |
|---|---|---|---|
collider | EddyCollider | 1+ | シミュレーションで相互作用させるための1つまたは複数のコリジョンオブジェクト。 |
density | EddyEmitter (Scalar) | 1 | 煙をシミュレーション内に投入するために使用される密度のエミッションソース。 |
velocity | EddyEmitter (Vector) | 1 | シミュレーションのガイドに使用される速度のエミッションソース。 |
fuel | EddyEmitter (Scalar) | 1 | 未燃燃料をシミュレーション内に投入するために使用される燃料のエミッションソース。 |
temperature | EddyEmitter (Scalar) | 1 | 燃料を点火する初期熱を与えるために使用される温度のエミッションソース。 |
Outputs | EddyChannelSet | 1 | 「密度」、「速度」および「温度」チャンネルを含んだチャンネルセット。 |
Smokeソルバーパラメータ
fireエレメントの基本パラメータは、smokeエレメントノードにあるものと同じです。追加でfireエレメントには、その燃焼モデルを制御するためのパラメータセットがあります。:
Combustionパラメータセット
パラメータ | 値 | 説明 |
|---|---|---|
Cooling Rate | 0…inf | 煤煙が周辺との熱交換によって冷却する速度。 |
Ignition Temperature | 0…inf | 燃料が着火する温度。 |
Combustion Temperature | 0…inf | 燃料が燃える温度。 |
Fuel Carbon Amount | 0…inf | 消費された燃料の単位当たりに発生する残留炭素(すす)の量。1.0の値は、消費された燃料の各単位が1単位の煙濃度を生成することを意味します。 |
Fuel Burn Rate | 0…inf | 燃料が燃えるときに1秒間に消費される燃料の量。 |
Fuel Expansion | 0…inf | 体積の増加量、つまり、燃料の着火により発生する膨張量。2.0は、シミュレーションされるガスが、消費された燃料の単位当たり200%(つまり、局所的に3倍の体積の増加)で膨張するということを意味します。 |
Fuel Combustion Threshold | 0…inf | 着火可能な最大の燃料密度。 |
Eddy combustionモデルおよびそのパラメータについてのより詳しい説明は、燃料についてのシミュレーションのセクションを参照してください。
Sparse SmokeおよびFireノード
主要なシミュレーションから遠く離れた部分のチャンネルデータ(速度、密度、温度など)は、一定の周囲の値(ほとんどの場合0)に近づく傾向があります。これらの周囲の値に近いチャンネルの値のところを端として、対象となる特徴部分を囲む空間の領域に、シミュレーションを制限することによってシミュレーションの効率を上げることができます。Sparse SmokeおよびFireノードは、この対象となる領域、つまりActive Space(有効な空間)を適応的に計算することで、煙と炎のより効率的でより近似的なシミュレーションを実行することができます。
ご注意
スパースのノードには、もう片方のボリュームのノードの機能がすべて備わっていますが、有効な空間の制御に関連する追加のパラメータのセットも含まれています。
スパース空間の割り当て
有効な空間は、最初はエミッターによって作成されます。その後、シミュレーションの進行に応じて自動的に再形成され、シミュレーションの対象となる特徴部分をキャプチャしようとします。
スパースシミュレーションの効率を最大にするには、有効な空間はできるだけ小さくすることが重要です。スパースノードにより、エミッションの領域以外のすべてのシミュレーション部分に対してこれが自動的に確実に行われるようになります。
対象となる特徴部分は、各エミッターのバウンディングボックス内のどこにでも存在しうると仮定されているため、高いパフォーマンスを達成するためには、エミッターができるだけ密接なバウンディングボックスを有することが重要です。エミッターに密接な境界がない場合、エレメントは、計算の無駄になるような事実上空の空間でも、対象となる特徴部分を不必要に探し、シミュレーションが遅くなります。
ご注意
ご注意
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Sparse gridパラメータセット
Sparse gridパラメータセットは、上記のsmoke およびfireエレメントのものと似ていますが、いくつか追加のコントロールが含まれます。
パラメータ | 値 | 説明 |
|---|---|---|
Simplified Grid Setup | True/False | 有効にすると、グリッドの設定コントロールを単一のパラメータ、ボクセルサイズに減らします。 |
Voxel Size | 0…inf | シーン単位での各ボリュームのピクセル(ボクセル)のサイズ。これは、シミュレーションに存在しうる最小の特徴サイズに比例します。 |
ボクセルサイズの選択
ボクセルサイズは、シミュレーションで見ることができる(シーン単位での)最小の特徴サイズとほぼ同じ大きさです。これは、シミュレーションと相互作用することのできるコリジョンジオメトリの最小の特徴部分、およびシミュレーションに存在しうる最小の流れの特徴の大きさ(例: 渦)となります。
最適なボクセルサイズは、シミュレーションですべてのフローの特徴をキャプチャするサイズです。これは、ミリメートルオーダーであり、通常かなり小さいコルモゴロフの長さスケールです。したがって、ほとんどのシーンでは、これほど小さいボクセルを使用することは非実用的に遅いか、不可能です。代わりに、実際に使用することができるぐらいの小さいボクセルサイズを選択しなければなりません。
以下は、最初のボクセルサイズを選択するためのガイドラインです。
- シーンの大きさに適した特徴的な距離を特定します。一般的には、最小のエミッターのバウンディングボックスの最も長い辺を使用することを推奨します。
- 特徴的な距離に沿ってどれぐらいの高い解像度(ボクセル数)を実現したいか、つまり、エミッターをどの程度正確に解決したいかを選択します。これを、画像の各軸に沿ったピクセル数と考えます。ピクセル数が少ないと処理が高速で粗い画像が生成され、ピクセル数が多いとは忠実度の高い画像が生成されますが、処理は遅くなります。
- 選択した解像度の数値で特徴的な距離を割ると、ボクセルサイズが算出できます。
例: 直径0.75メートルの野外炉でのキャンプファイアをシミュレーションしたいとします。野外炉は、エミッションの領域のため、特徴的な距離は0.75メートルになります。ボクセルサイズは、この距離より小さくしてください。できるだけ小さくするのが理想的です。出発点として、例えば、0.075メートル(0.75を10で割った値)のボクセルサイズになるような、10の低解像度を選択することができます。これはおおまかなシミュレーションになりますが、出発点としては十分です。ここから始めて、希望する忠実度またはお使いのハードウェアの限界に到達するまで、ボクセルサイズを小さくすることができます。
火山をシミュレーションしたい場合は、シーンスケールはかなり異なりますが、考え方は同じです。エミッターが火山の噴火口になります。噴火口が直径100メートルと仮定するなら、これが特徴的な距離になります。10メートル(100を10で割った値)のボクセルサイズになるように、10の(低)解像度の係数を選択することができます。これもまた非常に粗雑なシミュレーションになりますが、この出発点から、希望する忠実度またはお使いのハードウェアの限界に到達するまで、ボクセルサイズを小さくすることができます。
ご注意
Grid paddingパラメータセット
これらのパラメータは、有効な空間をどのように、いつ再形成するかを制御します。最も重要なことですが、これらのパラメータは、対象となるシミュレーションの特徴部分と有効な空間の端との間の距離を制御し、スパースシミュレーションにおいて発生する打切り誤差の程度を制御します。パフォーマンスも、これらのパラメータの影響を大きく受けます。
パラメータ | 値 | 説明 |
|---|---|---|
Automatic Grid Padding | True/False | シミュレーションに最適な有効な空間を自動的に継続して見つけようとするヒューリスティックを有効にします。 |
Automatic Grid Padding Aggressiveness | 0…inf | アクティブセットに新しい空間がどれぐらい積極的に追加されるかを制御します。値が小さいと、有効な空間は小さくなり、速度は上がりますが、より大まかなシミュレーションになります。 |
Automatic Grid Padding Max Padding | 1…inf | これは、アクティブセットが自動パディングヒューリスティックによって拡張することを許可されたボクセルでの最大距離の制限です。この制限は、パフォーマンスの安全装置として作用し、シミュレーション内で衝撃があったときに、アクティブセットが過度に変更されないようにします。 |
Grid Padding | True/False | 煙濃度に基づいて有効な空間のパディングを有効にします。 |
Padding Amount | 1…inf | 有効な空間に埋め込むボクセルレイヤーの数。 |
Padding Density Cutoff Threshold | 0…inf | 有効な空間の基礎の対象となる領域を定義する下限の閾値。対象となる領域は、煙濃度がこの閾値を超える空間のすべての部分です。 |