Fluids —— Whitewater (SOP)

目录

 Whitewater Lifecycle

Workflow

Whitewater source

Deformation sources

Visualizing whitewater

Whitewater solver

Wind

Foam erosion

Repellants

Whitewater postprocess

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        基于SOP的白水是对SOP FLIP工作流的增强；该系统与规模无关，无需考虑粒子数即可控制白水的物理量；可在低精度下控制好设置，在使用在高精度上；此系统支持foam, spray, 及bubbles的同步创建；

 Whitewater Lifecycle

        解算器负责生成新的白水粒子，使用由Whitewater Source生成的emit来确定发射量；粒子的老化与死亡也由解算器处理，根据当前条件，动态计算死亡；确定死亡几率时，会考虑以下因素：

• age，更老的粒子更易死亡；
• depth，深度的变化，死亡几率也会变化；
• density，开启erosion，密度也会增加死亡几率；

高级用户可访问点属性deathchance；

注，忽略其他因素，Lifespan是平均寿命；

Workflow

可使用Whitewater Configure，将创建4个节点以生成白水，可作为起点；

• Whitewater Source，生成白水的emit场；
• Whitewater Solver，白水设置且解算；
• Whitewater Post-process，为渲染做准备；

FLIP Configure Beach Tank

Whitewater source

有多种不同方式来发生白水粒子

• Curvature，使用粒子速度和表面法线间的角度，确保白水在浪尖；
  
• Acceleration，基于流体速度的变化，可检测粒子重新加入流体的区域；
  
• Vortcity，速度体积内的旋转强度，以确定流体的搅动区域（通常在表面更深的区域发生），如波浪崩开；
  
• Pressure，基于压力梯度与surface梯度间的对齐，如两矢量方向相反则没有粒子发射；但一旦波浪冲击，方向将相同，则发射粒子；
  
• Splash，直接作用于点并使用相对密度；
   

Deformation sources

另一方法是基于变形的发射，此方法用于识别流体表面的挤压Squish、拉伸Stretch、及缩放；

• Squish，发射于表面被压缩的区域；
  
• Stretch，发射于表面被扩展的区域；
  
• Scale，基于在所有方向的压缩或扩展；
  

Visualizing whitewater

        Visualization标签可显示激活的不同发射类型，Curvature (red), Acceleration (green) 及 Deformation (blue)；

Tips

• 该节点默认会输出emit, surface, 及 vel，也可只emit以节省空间(关闭Output Fluid Fields)；
• 可开启Extra Sources，连入第四个端口，以将这些点转化为发射体积；
• 如白水太少或太多，通常更好的方法是查看FLIP模拟；

Whitewater solver

有多种方式控制白水量，以下是一些最常用的方法；

• Whitewater Scale，控制白水粒子间的间隔，降低参数会增加粒子量，如左600,000，右75,000；
   
• Emission Amount， 发射白水量的简单倍增，如左600,000，右300,000；
   

Wind

         wind仅影响spray粒子，当粒子从表面升起时，将被wind影响，也有Wind Shadow使spray更加真实；其中Collider Shadow可使用碰撞体阻挡风影响，Water Shadow使用surface(如波浪)阻挡风影响；

如，spray黄，foam蓝，bubbles紫；

Foam erosion

        会在密度大的区域保留foam，在稀疏的区域侵蚀；这一功能是非常有用的，大量白水被发射时，开始是没有细节的大白块，增加侵蚀会使粒子更快的消失，并形成更多的洞；

 

注，可开启Visualization/Relative Density以查看；

Repellants

        创建并维持排斥粒子，将白水排斥开并形成蜂窝状泡沫结构，以下红色点表示；Repellant的半径和noise有许多变化，以使外观更有机；

Whitewater postprocess

为渲染做准备，可输出Particles、Fog Volume（沿速度场）、Mesh；

• Particles，默认输出，可获得大量细节，如海浪撞击岩石；
   
• Fog Volume，对光穿过白水并被吸收有用；
   
• Mesh，可在泡沫和没有泡沫间定义边有用；
   

Tips，如使用Domain/Flatten Outside Bounding Box选项，将白水粒子展平到水平面；对与整个海洋模拟融合时，很有用；可避免白水看起来像漂浮在surface上；