週五, 12 九月 2014 01:32

【教學】- Realflow 2014 新功能專家評測

關於筆者:

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Marcelo Cermak

來自於紐約的 VFX 特效師,同時也在洛杉磯以及海外工作的經驗。超過十五年的製作經驗,讓他培養出對動畫、電影以及特效製作過程擁有全盤的了解。在他的職業初期是使用Softimage,接著轉換到Maya中。幾年後因為專案的關係才接觸到發展不久的 Realflow。而十二年之後,他已經成為了 Realflow 使用者中最具聲望的專家成員之一。而現在除了 Realflow 之外,Marcelo 也持續使用 Maya、Houdini 以及後製軟體例如 After Effects、Nuke 在他的專案當中。
而 Marcelo 不斷的在業界最頂尖的特效公司中任職,例如 Framestore、MPC、Mirada 以及 The Mill 等等。
www.marcelocermak.com

 


Realflow 是一套專注於使用 SPH 以及 Flip 解算器來創造出各種類型的流體模型軟體。除了流體模擬之外,它還有很棒的剛體 (Rigid bodies) 以及碎裂 (Fractures) 解算器。
我運用 Realflow 在許多不同的工作內容中,從水、油漆、蜂蜜甚至是沙以及火焰等等的經驗都有,以及動態剛體模擬、毀壞、海洋表面以及群體粒子等等。

UI Shelves、快捷鍵編輯器、場景變數編輯器以及絕對路徑

image 01 shelves manager

這些全新的功能與改變都持續的讓Realflow轉變成一個更完整的製作工具。我相信從 Reaflow2013 就踏出了這一步。
我會特別注意 UI Shelves 的原因是它允許大型製作案中的特效開發人員、初階特效師可以在客製化的 Realflow 介面中處理每個鏡頭。而且 UI 也可以儲存下整個場景、節點圖表以及工具的創造。


Hybrido 黏質流體

image 02 hybrido viscosity
現在 Realflow 的 Hybrido 加入了控制流體黏稠度的功能,支援靜態以及時間變數的黏稠設定,再 Graphs 系統的幫忙下,可創造出各種豐富的流體融化特效。

黏質流體(Viscosity),從最初版本的Hybrido終於回來了。一樣具有豐富的變化性以及快速高解析度的 Hybrido。像是爛泥、蜂蜜以及其它自然界中具有黏稠物質,現在都不需要改變原本的 Hybrido Solver 的設定就可以製作出來。這種黏質的設定新加入一個標準值,你可以在上網快速找出你想試著達到哪種物質的效果,再來看它的動態黏稠係數(Coefficient)並且直接在 Realflow 2014 中套用。你也可以使用節點圖表來選擇單一區塊來決定它的黏稠度。


Hybrido Secondaries(泡泡)的製作

image 03 bubbles
「HySPH Bubbles Emitter」讓你在使用 Hybrido 流體的情況下,可以創造出與物體互動而產生的泡泡效果,來增加流體模擬的真實性。當物體沉到流體中或在裡面移動,會產生上升的氣泡並且在物件表面移動,並隨著時間消失。

另一個在 RF2014 的重大改進就是二次 (Secondaries)模擬,像是飛濺(Splashes)、泡沫(Foam)、泡泡(Bubbles)可以更快速的模擬出來了。在 Secondaries 新增了一個選項來把二次模擬視為「Dumb particles」,速度較快,以及實際的粒子模擬,比較費工。這些都可以想達到你想要的效果。Dumb Particles 是非常有效率,它支援多執行緒處理器(Multithreading processors)。你便可以在創造了主流體模擬後,立刻接著產生二次的流體模擬。


即時的 Mesh 與邊界顯示以及 Hybrido mesh extensions

image 04 interactive bounded
即時的 Mesh 以及邊界顯示,這個新功能提供利用 Bounding box 來限制住 Mesh 的顯示區域,讓你可快速調整預視其效果。

即時的Mesh顯示可以按下「Interactive」鈕來啟動。它會立即更新你對 Mesh 所做的任何改變。但以我的經驗來說,要使用這項功能有時候會付出不少代價,如果你快速做了許多改變的話,那 Realflow 很可能會當掉。

以非常精細且大型的 Mesh 來說,我偏好使用「Bounding box」邊界選項,它會在Mesh四周產生一個方型範圍,只有範圍內才會顯示出 Mesh,你可以決定好要編輯的流體區塊之後,再移動方塊來顯示它,調整完後便可以開始進行Batch meshing了。另一個重要的改進是在Mesh裡加入「Clipping Object」功能,它雖然它已經存在一陣子了,但直到現在才在完整可使用的狀態。

而攝影機的切片功能是可正常運作的,但我有時會擔心攝影機從不同的 3D 軟體中匯入之後的精確性,特別是當你必須改變場景中物件的尺寸。而我的提示是先把已經正確設定好尺寸以及攝影機座標的場景之後,再匯入到Reaflow當中。

Hybrido Mesh Extension(新功能)是一個難以調整的新功能。如果是製作平靜的海面還比較有可能,但對於製作暴風的海面來說,因為流體會不斷的來回撞擊模擬器的邊界,所以幾乎很難成功。
我的建議是在未來,實際上要創造一個更大範圍且部份區域具有高精確細節的話,再來使用 Mesh Extension。


Force Visualization力場視覺化

image 05 force visualization wind

這個新功能提供你視覺化的回饋。在以前只能透過節點圖表來呈現,但現在所有的 DAEMON 都有一個參數選項提供「顯示力場效果(DISPLAY FORCE FIELD)」。
它透過向量圖像來表現,並且當你增加力道之後也會隨著改變。如果只修改力場顯示(DISPLAY FORCE FIELD)的值是不會影響力場強度的。這個新功能幫助更容易看出該在何時/何地套用力場。
有一個好的例子是 SPLINE DAEMON,當你把每個參數的值往下調時,你會看到一組箭頭展示出被套用的力場方向與強度。這個在力場顯示上的參數也提供了讓你決定是否要顯示的選項。而空閒決定了向量圖像的密集程度。


 SHEETER DAEMON:

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如果你想要創造出漂亮的水花拖曳成細線般的效果,又稱作「Tendrils」,用這個功能就沒錯了,一旦啟用了這個功能,Realflow會去分析流體來決定所產生的水花拖曳。而這些拖曳的水花數量,則是依據主流體的形狀、弧度以及速率來決定。

Sheeter Daemon 會為現存的粒子量體產生補差(Interpolation)的粒子,然後補差的粒子也會變成整體模擬的一部份。而Realflow其中一個很棒的新功能是現在加入了「Add Tendrils 加入鬚狀物」的選項。這種鬚狀粒子會依照現存流體的彎曲度而產生,也隨著模擬的啟始時間來產生或停止。而「強度」參數則會呈現出有多少力道會套用在粒子主體上,來迫使那些細鬚線段來遠離主體粒子。


Ocean force Daemon

image 07 ocean force
這個Daemon可用來將海洋數據值譜(Ocean statistical spectrum)或是一張Displacement貼圖轉換成力。而海洋數據值譜是一種用來創造真實洋流結構的方法。主要的目的是把不同程度的海浪套用到Hybrido Fluid Surface中,但Ocean Force也會影響到標準的SPH粒子、Hybrido Secondaries或是Rigid/Soft bodies。

這個是我個人最喜歡的功能改進。在 Reaflow2014 的開發階段時,我就特別注意到可以利用 2D 影像來創造整個力場模擬。而我也嘗試在個人專案中試著做出這種效果。
同時間,Realflow 的研發團隊也在試著讓 Daemon 能透過連續圖檔或是一個 Mesh 在 Hybrido 上創造力場。我想說的是軟體的能力是無限的。最近我在處理一個影集中的幾個片段,需要模擬出一艘船在海洋上漂浮的效果。而我的做法是結合了Realwave mesh以及一個 Displacement 貼圖,接著之後我用一個 Ocean Force Daemon 在原本的Realwave模擬所產生的連續水花噴濺。因為這二個都是使用同樣的 Displacement 資訊,所以水花飛濺可以輕易的被合成在一起。

這個做法的用意是我把 Realwave 幾乎當成是 Hybrido 模擬預覽。而 Ocean Force Daemon 讓你可以選擇力場的模式,像是「Ocean」或是「Image」。在 Ocean 海洋模式,幾乎有著與「Ocean Specturm force」相同的參數設定。而 Image 圖片模式則讓你上傳序列圖檔,而你可以透過強度的參數來對影像進行加成,來加強粒子模擬的力道。


Maxwell preview and Realflow templates

Maxwell Render 3.0 算圖引擎是快又可靠的,而現在它也是 Realflow 2014 的一部份了。Maxwell預覽可支援 Alpha Channel、Motion pass 以及 Normal pass,另外,你也可以選擇Image based lighting方式來為場景提供環境光源。所以在你快速完成了流體模擬的 Mesh 之後,可以設定使用場景的攝影機角度來預覽,並且算圖幾個圖層來快速進行最後的合成。另外,Arnold自行開發的檔案格式.ass,現在也支援 RF2014,讓你可以在另一個視窗內預覽、旋轉、放大等瀏覽。Realflow 2014 也內建了幾個常見的材質預設集像是水、巧克力、油漆等等。



不論是創造出奇幻風格,或是擬真的流體模擬,都可以仰賴 Realflow 在你的工作流程當中!

結論

Next Limit 與 Realflow 成功的在這幾年確立了他們在視覺特效市場上佔有一席之地,我也認為它們是非常可靠的。包含節點圖表、Python 語法撰寫以及各種在 Realflow 介面的編輯器,讓原本已經是無限制的可能性又大大的拓展開,大大小小的任務都可以依靠 Realflow 來完成。

不論是創造出奇幻風格或擬真的流體擬真都可以依靠 Realflow 在你的工作流程當中。與 Maxwell 和 Arnold 的整合讓你可快速進行算圖測試。而提到了整合性這個主題,Realflow 可輸出 Alembic 粒子、序列 Mesh 檔或是 Krakatoa 等等(export_central.png)這幾個後製常使用的檔案格式更可證明把 Realflow 投資在你的工作流程中是多麼值得的。而且現在提供授權租賃的服務也讓你更有彈性的去擴展你的製作流程,來創造出許多神奇的特效出來。
在六年前 Realflow 獲得了奧斯卡最佳技術創新獎之後,它依然不斷的透過更種技術開發來驚豔著我。而如果要我寫許願清單的話,我希望未來可以加入像沙子的解算器(Sand Solver)。

另外,我也提出一些值得改進的空間,像是授權工具,以及主動的參與協助研究其它特效公司來幫助開發出更好的工具整合到他們的流程中。一些新工具像是Instance、節點圖表、流體的物理特性以及數學運算結構,可能對一般使用者來說會是太過困難的。


 



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