容器特性(Container Properties)
本节中的属性定义流体容器的基本特征。
保持体素为方形(Keep Voxels Square)
启用此选项后,“保持体素为方形”(Keep Voxels Square)基于容器的“分辨率”(Resolution)和“大小”(Size)值设定容器的原始分辨率,同时在流体的局部空间中保持方形体素。“保持体素为方形”(Keep Voxels Square)处于启用状态时,可以使用“基本分辨率”(Base Resolution)属性来同时调整流体 X、Y 和 Z 的分辨率。
方形体素可以为流体对象提供更好的模拟和渲染结果。
如果变换流体而不是修改其大小和偏移,则使用“保持体素为方形”(Keep Voxels Square)时,您仍然可以具有流体最终不成比例的放置。请参见大小。如果流体的变换节点具有不成比例的“比例”(Scale) X、Y 和 Z 值,则容器的体素将仅在流体的局部空间(而不是世界空间)中保持方形。请参见更改流体分辨率。
如果“自动调整大小”(Auto Resize)处于启用状态,“保持体素为方形”(Keep Voxels Square)默认情况下也处于启用状态。如果打开来自以前 Maya 版本的流体效果,“保持体素为方形”(Keep Voxels Square)则处于禁用状态。
基本分辨率(Base Resolution)
如果“保持体素为方形”(Keep Voxels Square)处于启用状态,则设定“基本分辨率”(Base Resolution)会同时设定流体容器的 X、Y 和 Z“分辨率”(Resolution)值。“基本分辨率”(Base Resolution)定义容易沿流体最大轴的分辨率。沿较小维度的分辨率将减少,以保持方形体素。更改流体的“大小”(Size)值时,流体大小将处于不成比例状态,直到设定完沿每个轴的大小。这也意味着,在设定“大小”(Size)时,各个“分辨率”(Resolution)值也将受到影响,您需要将其重置为所需的值。请参见更改流体分辨率。
分辨率(Resolution)
以体素为单位定义流体容器的分辨率。
用于 3D 流体的默认分辨率为 10 10 10。
2D 流体的默认值为 40 40。
较高的分辨率产生更精细的细节,但会增加模拟和渲染时间。
提示
即使没有将任何流体特性定义为栅格,增加分辨率也会改善渲染流的质量。
大小(Size)
以厘米为单位定义流体容器的大小。
使大小与栅格分辨率成比例,即使不使用任何栅格来定义特性值(使用所有渐变样式值)。例如,如果大小为 10.0 5.0 2.0,有效分辨率将为 40 20 8。如果大小与分辨率不成比例,则下一个轴的质量将高于另一个轴。
提示
注意
深度(Z 大小)为 0 的 2D 流体将无法正确渲染为体积。
边界 X(Boundary X)、边界 Y(Boundary Y)、边界 Z(Boundary Z)
边界属性控制解算器在流体容器的边界处处理特性值的方式。
对于每个边界,请选择以下边界定义之一:
无(None)
使流体容器的所有边界保持开放状态,以便流体行为就像边界不存在一样。
两侧(Both Sides)
关闭流体容器的两侧边界,以便它们类似于两堵墙。
-X、-Y 或 -Z 侧
分别关闭 -X、-Y 或 -Z 边界,从而使其类似于墙。
“X 侧”(X Side)、“Y 侧”(Y Side)或“Z 侧”(Z Side)
分别关闭 X、Y 或 Z 边界,从而使其类似于墙。
折回(Wrapping)
导致流体从流体容器的一侧流出,在另一侧进入。如果需要一片风雾,但又不希望在流动区域不断补充“密度”(Density),这将会非常有用。
注意
流体实际上并不会离开没有边界的容器。它只是看起来是那样。流体只能存在于一个容器内。
使用高度场(Use Height Field)
(仅用于 2D 容器。)启用此选项以绘制 2D 曲面作为高度场而不是平面。这对于生成诸如卡布奇诺咖啡的泡沫或船只痕迹之类的效果很有用。
此选项会影响曲面着色渲染以及普通体积渲染。(请记住,2D 流体实际上是 3D 流体。动态栅格和纹理在 2D 中定义,并投影到 3D 体积上。)
“使用高度场”(Use Height Field)处于启用状态时,“不透明度”(Opacity)被重新解释为统一不透明度的高度。此偏移位于流出流体的 Z 轴。“不透明度”(Opacity)值为 0.0 意味着高度为 0,而“不透明度”(Opacity)值为 1 意味着流体填充到最大的 Z 边界。2D 流体的 Z 大小通过“大小”(Size)属性定义。
如果“使用高度场”(Use Height Field)处于启用状态,2D 流体的“表面渲染”(Surface Render)播放速度会快得多。
内容方法(Contents Method)
对于每个流体特性,选择用于使用特性值填充流体容器的方法。对于每个特性,可以在容器中缩放值以均匀地增加或减少这些值。请参见内容详细信息。
密度(Density)/速度(Velocity)/温度(Temperature) /燃料(Fuel)
选择下列选项之一:
禁用(零) (Off(zero))
在整个流体中将特性值设定为 0。设定为“禁用”(Off)时,该特性对动力学模拟没有效果。
静态栅格(Static Grid)
为特性创建栅格,允许您用特定特性值填充每个体素(使用流体发射器、“绘制流体工具”(Paint Fluids Tool)或初始状态缓存)。虽然这些值可以在动力学模拟中使用,但是它们不能由于任何动力学模拟而更改。
动态栅格(Dynamic Grid)
用特定特性值填充每个体素(使用流体发射器、“绘制流体工具”(Paint Fluids Tool)或初始状态缓存),以便用于任何动力学模拟。
渐变(Gradient)
使用选定的渐变以便用特性值填充流体容器。“渐变”(Gradient)值在 Maya 中预定义而不使用栅格。“渐变”(Gradient)值用于动力学模拟的计算,但是这些值不能因为模拟而更改。因为模拟不需要任何计算,所以它们渲染的速度比栅格值快。
密度(Density)/速度(Velocity)/温度(Temperature)/燃料渐变(Fuel Gradient)
(当前面的方法设定为“渐变”(Gradient)时可用。)
选择要在容器中放入哪组预定义值:
恒定(Constant)
在整个流体中将值设定为 1。
X 渐变(X Gradient)
设定值沿 X 轴从 1 到 0 的渐变。
Y 渐变(Y Gradient)
设定值沿 Y 轴从 1 到 0 的渐变。
Z 渐变(Z Gradient)
设定值沿 Z 轴从 1 到 0 的渐变。
-X 渐变(-X Gradient)
设定值沿 X 轴从 0 到 1 的渐变。
-Y 渐变(-Y Gradient)
设定值沿 Y 轴从 0 到 1 的渐变。
-Z 渐变(-Z Gradient)
设定值沿 Z 轴从 0 到 1 的渐变。
中心渐变(Center Gradient)
设定值从中心的 1 到沿着边的 0 的渐变。
颜色方法(Color Method)
颜色只在定义了“密度”(Density)的位置显示和渲染。选择用于定义颜色的方法。
使用着色颜色(Use Shading Color)
使用“属性编辑器”(Attribute Editor)的“着色”(Shading)区域中的“颜色”(Color)渐变属性定义颜色。
静态栅格(Static Grid)
创建可使用特定颜色值填充的颜色栅格(使用流体发射器、“绘制流体工具”(Paint Fluids Tool)或初始状态缓存)。虽然这些值可以在动力学模拟中使用,但是它们不能由于任何动力学模拟而更改。
动态栅格(Dynamic Grid)
创建可使用特定颜色值填充的颜色栅格(使用流体发射器、“绘制流体工具”(Paint Fluids Tool)或初始状态缓存),以便用于动力学模拟。
对于“静态栅格”(Static Grids)和“动态栅格”(Dynamic Grids),默认栅格颜色为绿色/棕色(近似于 RGB 0.4 0.4 0.3)以便最小化镶边,其中您添加的任何彩色“密度”(Density)都满足没有“密度”(Density)值的体素。如果这不是可接受的栅格颜色,则对颜色栅格整体应用所需的颜色,并将其设定为初始状态,请参见将值整体应用到容器和流体初始状态。
衰减方法(Falloff Method)
将衰减边添加到流体的显示中,以避免流体出现在体积部分中。
禁用(零) (Off(zero))
不发生衰减。
静态栅格(Static Grid)
添加静态栅格以定义衰减。
显示(Display)
“显示”(Display)选项影响流体在场景视图中的显示方式。它们不影响最终渲染图像。
着色显示(Shaded Display)
定义当 Maya 处于着色显示模式时流体容器中显示哪些流体特性。如果 Maya 处于线框模式,“线框显示”(Wireframe Display)选项将应用于选定特性。
选择“禁用”(Off)可在处于着色显示模式时流体容器中不显示任何内容。
选择“作为渲染”(As Render)以显示尽可能接近最终软件渲染的流体。
用“绘制流体工具”(Paint Fluids Tool)绘制特性或调整其设置时,隔离流体的特定特性(例如“燃料”(Fuel))的显示特别有用。在栅格中“调整”(Tweak)“不透明度预览增益”(Opacity Preview Gain)以便将选定的特性映射到不透明度的有用范围。
对于结合了“密度”(Density)与另一个特性(例如,“密度和温度”(Density And Temp))的显示选项,会通过颜色区分这两种特性。如果第二个属性没有颜色,您会获得与间隔 0-1 相匹配的内置渐变(蓝色、红色和黄色);如果没有密度,则没有关于第二个属性的信息。
选择“衰减”(Falloff)显示“流体效果”(Fluid Effects)的衰减。
不透明度预览增益(Opacity Preview Gain)
当“着色显示”(Shaded Display)不是“作为渲染”(As Render)时,调整硬件显示的“不透明度”(Opacity)。将值绘制到栅格中以帮助区分非常接近的值时,这样做很有用。
每个体素的切片数(Slices per Voxel)
定义当 Maya 处于着色显示模式时每个体素显示的切片数。切片是值在单个平面上的显示。较高的值会产生更多的细节,但会降低屏幕绘制的速度。默认值为 2。最大值为 12。
切片的方向由与视图平面对得最齐的体素确定。
体素质量(Voxel Quality)
如果将“体素质量”(Voxel Quality)设定为“更好”(Better),在硬件显示中显示质量会更高。如果将其设定为“更快”(Faster),显示质量会较低,但绘制速度会更快。 边界绘制(Boundary Draw)
定义流体容器在 3D 视图中的显示方式。栅格与“分辨率”(Resolution)设置相对应。
底部(Bottom)
流体容器显示为边界框,底边上有一个详细栅格。对于 2D 流体,此设置可显示详细栅格。
精简(Reduced)
流体容器显示为边界框,距离摄影机最远的边上有一个详细栅格。对于 2D 流体,此设置可显示详细栅格。
轮廓(Outline)
流体容器显示为边界框,所有六个边上都有详细栅格。对于 2D 流体,容器周围显示的虚线表示 2D 流体的潜在体积。请注意,2D 流体具有厚度,并渲染为体积,而不是平坦平面曲面。若要将流体渲染为平面,必须将 2D 流体纹理映射到平面。
完全(Full)
流体容器显示为边界框,具有表示每个体素的完整栅格线。对于 2D 流体,此设置可显示详细栅格。
边界框(Bounding box)
流体容器只显示为边界框。
无(None)
不显示流体容器,但是会显示任何可见特性。
数值显示(Numeric Display)
在“静态栅格”(Static Grid)或“动态栅格”(Dynamic Grid)的每个体素中显示选定特性(“密度”(Density)、“温度”(Temperature)或“燃料”(Fuel))的数值。显示的数字表示应用“比例”(Scale)之前的值。例如,如果体素中的“密度”(Density)值为 0.2 并且与“比例”(Scale)对应的“密度”(Density)为 0.5,则体素中显示的数字是 0.2 而不是 0.1。此选项设定为“禁用”(Off)或选定特性的“内容方法”(Contents Method)设定为“渐变”(Gradient)时,不显示任何数值。
“数值显示”(Numeric Display)可用于着色模式和线框显示模式。
线框显示(Wireframe Display)
如果对于为“着色显示”(Shaded Display)选定的特性,“内容方法”(Contents Method)设定为“渐变”(Gradient),则此选项定义在 Maya 处于线框显示模式时如何表示特性的不透明度。
如果对于为“着色显示”(Shaded Display)选定的特性,“内容方法”(Contents Method)设定为“静态栅格”(Static Grid)或“动态栅格”(Dynamic Grid),则此选项定义在 Maya 处于线框显示模式时如何表示特性的值。
禁用(Off)
在流体容器中不显示任何内容。
矩形(Rectangles)
在流体容器的栅格线上显示矩形。较大的矩形表示使用较高值或不透明度的区域。
粒子(Particles)
显示粒子以表示值或不透明度。具有更密集粒子的区域表示具有较高值或不透明度的区域。
速度绘制(Velocity Draw)
启用此选项可显示流体的速度向量。“速度”(Velocity)向量表示容器中“速度”(Velocity)的幅值和方向。“速度”(Velocity)向量帮助您可视化流体的运动路径。
绘制箭头(Draw Arrowheads)
启用此选项可在速度向量上显示箭头。禁用此选项可提高绘制速度和减少视觉混乱。
速度绘制跳过(Velocity Draw Skip)
增加该值可减少所绘制的速度箭头数。如果该值为 1,则每隔一个箭头省略(或跳过)一次。如果该值为零,则绘制所有箭头。在使用高分辨率的栅格上增加该值可减少视觉混乱。
绘制长度(Draw Length)
定义速度向量的长度(应用于速度幅值的因子)。值越大,速度分段或箭头就越长。对于具有非常小的力的模拟,速度场可能具有非常小的幅值。在这种情况下,增加该值将有助于可视化速度流。
动力学模拟(Dynamic Simulation)
若要模拟流体特性的流,该特性的“内容方法”(Contents Method)必须设定为“动态栅格”(Dynamic Grid)且“速度”(Velocity)不能为“禁用”(Off)。在模拟期间,使用“Navier-Stokes”流体动力学方程式(解算器)求解容器中的值,并将这些值替换为新值以创建流体运动。使用本节中的属性定义解算器使用的信息。
重力(Gravity)
“重力”(Gravity)设置是内置的重力常量,它模拟发生模拟的世界中质量的地球引力。负值会导致向下的拉动(相对于世界坐标系)。
如果“重力”(Gravity)为零,则“密度浮力”(Density Buoyancy)和“温度浮力”(Temperature Buoyancy)没有效果
粘度(Viscosity)
“粘度”(Viscosity)表示流体流动的阻力,或材质的厚度及非液态程度。该值很高时,流体像焦油一样流动。该值很小时,流体像水一样流动。
(“粘度”(Viscosity)为 1 时,材质“雷诺数”(Reynolds Number)为 0;“粘度”为 0 时,“雷诺数”(Reynolds Number)为 10000。“雷诺数”(Reynolds Number)是用于解算流体动力学方程式的与流体粘度成比例的参数。)
摩擦力(Friction)
定义在“速度”(Velocity)解算中使用的内部摩擦力。
阻尼(Damp)
在每个时间步上定义阻尼接近零的“速度”(Velocity)分散量。值为 1 时,流完全被抑制。当边界处于开放状态以防止强风逐渐增大并导致不稳定性时,少量的阻尼可能会很有用。 解算器(Solver)
选择下列选项之一:
无(None)
不使用解算器。
Navier-Stokes
使用“Navier-Stokes”解算器(最适合流体、空气以有流产生漩涡但不向外展开或向内压缩的其他情况)
弹簧网格(Spring Mesh)
使用波浪传播模拟器(最适合波浪中的上下前后运动)。
高细节解算(High Detail Solve)
此选项可减少模拟期间密度、速度和其他属性的扩散。例如,它可以在不增加分辨率的情况下使流体模拟看起来更详细,并允许模拟翻滚的漩涡。“高细节解算”(High Detail Solve)非常适合用于创建爆炸、翻滚的云和巨浪似的烟雾等效果。
禁用(Off)。
模拟的运行速度更快,但随着模拟的进行,会有大量密度和速度的扩散。
使用“高细节解算”(High Detail Solve)时出现的某些瑕疵可以使用与“张力”(Tension)对应的“密度”(Density)或“温度”(Temperature)去除。
除速度之外的所有栅格(All Grids Except Velocity)
将附加解算步骤应用于除速度之外的所有栅格,这样做需要的模拟计算时间并不比“高细节解算”(High Detail Solve)为“禁用”(Off)时需要的时间多很多。
仅速度(Velocity Only)
只有速度栅格值将应用附加解算步骤。此选项可避免由于密度栅格上的高细节所产生的某些瑕疵。(使用与栅格插值对应的“Hermite”选项 - 在速度较慢时可以产生高质量的结果。)
所有栅格(All grids)
计算速度以及将速度应用于其余栅格时,要首先应用附加解算步骤。流中会有更多的细节,从而显著提高模拟的逼真性。由于传播速度比传播标量栅格值(例如密度)需要进行更多的计算,因此使用此选项会使模拟计算时间加倍。
子步(Substeps)
指定解算器在每帧执行计算的次数。“子步”(Substeps)对于改善快速移动的流体、具有高密度栅格的流体以及使用“高细节解算”(High Detail Solve)时的流体的稳定性和模拟结果非常有用。
解算器质量(Solver Quality)
提高“解算器质量”(Solver Quality)会增加解算器计算流体流的不可压缩性所使用的步骤数。这种计算称为“泊松”(Poisson)解算,通常是解算中计算最密集的部分。 降低“解算器质量”(Solver Quality)会导致具有更多扩散的不太详细的模拟。不过,可以通过降低“解算器质量”(Solver Quality)对流体进行某种程度的压缩,尤其是在“高细节解算”(High Detail Solve)处于禁用状态且“向前平流”(Forward Advection)处于启用状态时。在效果中使用“自吸引”(Self Attraction)和“渐变力”(Gradient Force)时,向流体添加压缩功能非常有用。请参见自吸引和排斥。
栅格插值器(Grid Interpolator)
选择要使用哪种插值算法以便从体素栅格内的点检索值。
线性(linear)
对值进行线性插值。这是两种方法中较快的方法。
Hermite
使用 Hermite 曲线对流体进行插值。此方法所导致的扩散少于线性方法,但会使模拟运行多次且速度较慢,尤其是流体与几何体碰撞时。如果需要解算器计算边界上的摩擦力,则使用 Hermite。(应将此选项与“高细节解算”(High Detail Solve)对应的“仅速度”(Velocity Only)方法结合使用 - 速度较慢时,可以产生高质量的结果。不要将此选项与“除速度之外的所有栅格”(All Grids Except Velocity)或“所有栅格”(All Grids)选项结合使用。)
向前平流(Forward Advection)
“向前平流”(Forward Advection)处于启用状态时,使用向前推动密度穿过栅格的质量守恒正向传播技术解算“密度”(Density)、“温度”(Temperature)和“燃料”(Fuel)栅格。使用“向前平流”(Forward Advection)时不计算“速度”(Velocity)栅格。
默认的解算方法使用反向传播技术,该技术从周围的体素中将密度拉进体素。
使用“高细节解算”(High Detail Solve)时,通过“向前平流”(Forward Advection)解算的流体效果可以产生较少的瑕疵,并导致比默认解算方法更少的密度扩散。“向前平流”(Forward Advection)还可以解决密度在体素中保持静态的情况。
注意
如果“解算器质量”(Solver Quality)设定为较低的值,则默认解算方法(禁用“向前平流”(Forward Advection))依赖于流体流和漫反射的不可压缩性。“向前平流”(Forward Advection)处于启用状态时,流体不存在此问题,并使其对具有压缩效果的模拟起到帮助作用。
开始帧(Start Frame)
设定在哪个帧之后开始流模拟。默认值为 1.0。在该帧之前不会为此对象播放任何内容。您可以使用此属性延迟字段对流体所起的作用,直到到达所选的帧。
注意
如果更改“时间”(Time)单位设置(窗口 > 设置/首选项 > 首选项(Window > Settings/Preferences > Preferences)),必须将“开始帧”(Start Frame)设定为正确的初始值,以便 Maya 再次计算开始时间。
模拟速率比例(Simulation Rate Scale)
缩放在发射和解算中使用的时间步。
禁用求值(Disable Evaluation)
启用此选项以便在交互式播放期间禁用