【blender渲染】blender流体模拟基础

各位新年好哇，最近在做demo的时候，为了更好的效果，开始摸索一点离线渲染的东西。像这种后续渲染的处理，由于3ds max是更偏向于建模的dcc，有点不那么好使（没有说看不起vray的意思哈）。

像在实时渲染里面，即便是通过高分辨率的mesh来做水体，也常有很多限制。毕竟高质量的水体交互实际上是复杂的物理过程，特别是流动的水体，所以一般更多的会使用offline的方式，先模拟水体的流动情况从而生成对应的mesh，再渲染水体的效果。

那么今天就使用新版本blender 4.0来做一版offline的水体模拟，需要各位读者已经具备了blender的基本操作/建模基础概念。

1. 流体模拟的三要素

说到水体模拟，我们主要需要给blender回答三个问题：

• 水从哪里来？
• 水在什么范围内起作用？
• 水要跟什么物体交互？

对应这三个问题，就有了blender流体模拟的三大基础设置。

1. 流：可以认为是水发射/生成的地方，作为水体来源（流入/流出）的位置。没有流就没有水源了。
2. 域：常用立方体作为流体作用的域。在建立时，域是流体模拟场景下，流体模拟的作用范围。**流体模拟只在域范围内生效。**当流体要离开域时，会被空气墙挡住。在完成烘焙后，初始域会成为流体对应的粒子和网格。
3. 效果器：域是最外侧的物理计算范围，效果器则作为域内补充的额外物理计算范围。如想在域内部额外增加具备碰撞体积的障碍物，或者引导流体方向的物理效果，需要通过设置对应的效果器。

2. 布置流体模拟场景

这里我们简单搭一个场景，材质全部用默认的bsdf材质。右侧的三个mesh（黄框），作为与水体进行碰撞计算的三个物体。左侧的物体作为水体流入场景的来源。
那在我们设想的最终效果中，水流应该是从左侧的mesh中滚滚涌出，然后与右边的三个mesh发生激♂烈碰撞。

2.1 设置水源

首先，我们解决水体来源的问题。

把一个mesh（）设置为水源，在物理面板，启用流体仿真后，对于作为水源的mesh，设置其流体类型为：流。

流体的类型有多种，这里直接设置其为液体。流动行为，则分别对应流动的方式，如持续流动的：流入/流出，以及一次性成型的流入水体：几何体。

几何数据的水源：
一次性流入，不再增加

流入的水源：
水流会持续流入场景，计算压力较大

2.2 设置域

新建一个立方体，把原有场景都包裹在里面，这个立方体则作为流体模拟的域。

在物理面板中启用流体模拟，将其设置为域。

为了不干扰后续的显示和选择，我们可以将域的显示方式设置为线框。

选择域类型为液体，然后选一个细分精度。一般不会选32，精度太低了，这里只做示范。

总的来说，选择的细分精度越高，粒子体积越小，对于碰撞之类的计算也更准确。但是烘焙时间也会成倍 疯狂的增加。

有时候烘焙流体粒子没出来，可以试着提高细分精度。比如我这里32的情况下就没烘焙出来，提升到64之后烘焙成功。

缓存设置部分，选择对应的渲染帧数（起始帧，结束帧），缓存地址（默认c盘，记得一定要换），类型选择模块化，我们就可以手动进行逐项烘焙了。
另外，一定要点选是否可恢复。不然烘焙的时候手贱一下点到取消，就要全部重来了。

那么如果我们不适用矩形作为域呢？
当然也是可以的，但是实际上物理计算的结果还是以流体和矩形的碰撞结果为基准，所以不管设置什么样的mesh，都只是取其在X/Y/Z方向上的阈值来做矩形的碰撞计算。
从结果来看，不管是否使用矩形mesh，最终流体模拟中域都是以矩形存在的。
所以为了不要遮挡视线， 还是选择矩形mesh作为域吧。
效果如下：

2.3 设置效果器

对域中的需要与水流进行交互（主要是碰撞）的mesh进行效果器设置，设置的路径一样。

在这里我们选择类型为效果器，主要是设置碰撞效果。

注意这里，表面深度会给mesh提供额外的厚度，来确保不会出现粒子漏出等问题。如果出现了粒子从密封的mesh中渗出/漏出的问题，相比于直接提高域的细分，一般会优先选择增大表面厚度。

3. 烘焙流体

设置完流，域，以及效果器后，我们就可以开始流体的烘焙。

在模块化模式下，我们在物理面板内，需要手动按顺序逐步完成烘焙：烘焙流体粒子，烘焙网格，烘焙其余粒子。

1）烘焙流体粒子（这里是烘焙完的样子），注意只有在完成了流体粒子烘焙后，才能做后续的mesh和其余粒子的烘焙。

2）烘焙流体mesh（同样，只有在烘焙完后，对应的按钮才会显示为释放网格）

3）烘焙其余粒子，与烘焙mesh的顺序没有先后要求，属于可选的步骤

完成全量的烘焙后，大概效果如下：

自己拖个玻璃+半透shader，随便给个体积，简单套个材质用cycles简单渲一下，效果还行。

4. 制作泡沫粒子

我们可以看到，blender自带的烘焙流程只能处理水体的mesh，而其他雾气和泡沫的粒子，是无法烘焙产生mesh的。

这里需要我们自己手动来制作。

我们手动拉几个经纬球出来，使其尺寸，旋转方向都不同，并放入一个专门的集合中。

材质上，拖一个透明bsdf和噪音纹理的混合即可，小物件其实不用那么精致。

在粒子栏内，选择对应的小粒子，渲染为集合，选择对应的经纬球集合，开启随机拾取即可。

实体粒子渲染非常非常吃电脑性能。。。。一定要做好心理准备再启用

启用HDRI，渲染后大致效果如下