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MayaFluidからの流体シミュレーション入門

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第4回VFX技術者交流会で小松泰さんにご講演頂いたスライドになります。

Published in: Technology
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MayaFluidからの流体シミュレーション入門

  1. 1. MayaFluidからの
 流体シミュレーション入門
  2. 2. 自己紹介 ‣ 小松泰(@taikomatsu)です。 ‣ IG, PPI, Marzaを経て、現在(株)回で
 CMをメインに映像制作に携わっています。 ‣ かつてはTDだったりFXアーティストだったりもしました が、今はジェネラリストとして割りと何でもやっています。 モデリングとかもします。 ‣ memlog(http://blog.taikomatsu.com/)の中の人です。
  3. 3. http://cai.lt よろしくお願いします。
  4. 4. では早速ですがMayaFluidの話に移ります。
  5. 5. Maya Fluidとは • グリッド(ボクセル)ベースの流体シミュレータ • Jos Stam氏の『Stable Fluids』がベース • Density, Temperature, Fuel, Velocityが主なデータ
 →Fumeなどとは違い火を表すデータが存在しない
  6. 6. 大変極端なMaya Fluid使用例
  7. 7. 使いこなすととてもリアルなエフェクトを
 作ることが出来る。
  8. 8. ただし最初は
 全く意味がわからない。
 (経験談)
  9. 9. 実際のところ、上達するには
 数をこなして慣れるのが一番近道なのですが、
 最初はどこをどうすれば良いかさえわからない。
  10. 10. 今日はどこからいじったら良いか、
 一番最初の入り口の部分での迷いを払拭する ための解説を行いたいと思います。
  11. 11. Maya Fluidが難しい理由 • 計算が重い
 →MayaFluidに限らずFluid全般に言えること • パラメータが多い • ローレゾでの計算をいい感じに調整をしてもハイレゾにし た途端結果が変わる • もうわけがわからない\(^o^)/
  12. 12. 解決策 • 計算が重い
 →スーパー速いマシンで計算する
 →適切なパラメータを設定する • パラメータが多い
 →観念して覚える(よく使うパラメータなんてそんなに多くないので割と簡単) • ローレゾでの計算をいい感じに調整をしてもハイレゾにした途端結果が変わる
 →ある程度はそういうものだと心得て、ハイレゾ用の調整の勘を養う
 →Wavelet Turbulenceなどのアップレゾ手法を使う
  →Maya FluidではSOuPを使用してアップレゾ可能 • もうわけがわからない\(^o^)/
 →慣れればわかるようになる!!
  13. 13. というわけで
 よく使うパラメータなどから
 探っていきます。
  14. 14. Maya Fluidを使用する際の流れ 1. Fluidコンテナ、エミッタを作成する 2. それらをシーンに配置 3. コンテナのサイズを調整 4. 各種パラメータの調整 5. シミュレーションを行う 6. 4と5(場合によっては2と3も)を繰り返してほしい結果にた どり着くべく頑張る
  15. 15. 以前ブログでMaya Fluid入門の話を書いたので、
 まずはそれのおさらい的な話をします。 http://blog.taikomatsu.com/2012/04/30/maya- introduction-to-mayafluid/
  16. 16. ざっくりおさらい 1 • コンテナのサイズ=計算領域
 →コンテナからはみ出たものは計算出来ない。
 →最終的にどのぐらいの大きさのFluidが欲しいのかを考えてサイズを決定する
 →AutoResizeがあるじゃないか
  →Auto Resizeは便利だが万能ではないので、場合によっては要注意
 →Fluidコンテナのサイズはscaleで行ってはいけない!!!
  →サイズの調整はfuidShapeのsizeアトリビュートで行い、scaleは常に1をキープ することを心がける • ディテールが欲しい場合はResolutionを上げる
 →グリッドベースの流体では最小単位=ボクセルなので、それ以下のディテールは作 ることが出来ない。(テクスチャなどで擬似的に作ることは可)
 →レゾを2倍にするとxyzそれぞれが2倍になるため、2^3でボクセル数は8倍になる
 →メモリや計算時間もそれに合わせて増大するため、その都度適切な値を見つける
  17. 17. ざっくりおさらい 2 • とりあえずSwirlは上げましょう
 →渦度を表すパラメータ
 →ろうそくの火とかを作る場合でなければ、とりあえず何も考えずに5∼10ぐ らいに設定してシミュレーションをしながら調整すればいいと思います。 • High Detail Solveも無視しないようにしましょう
 →Fluidの移流(Advection)の方法を決めるアトリビュート
 →デフォルトのままだと数値拡散が激しく本来持っている情報が損なわれる
 →ディテールが欲しい場合はAll Gridsが一番良い。ただし一番重い。
 →ろうそくの火の様な乱流の少ない穏やかな流体の場合はNoneにした方が希 望の結果を得易いので、用途に応じて使い分ける必要あり。
  18. 18. ざっくりおさらい 3 • エミッタに関して
 →Fall offにデフォルトでは2が設定されている
  →エミッタの端からの減衰を表すパラメータ
   →2だとかなり強く減衰するので要注意
  →Fall offがゼロだとそのエミッタの形そのままでエミッションされる
 
 →Turbulenceを使用するとエミッションの値にノイズが入り、Fluidの発生 源にリズムが生まれる(出始めから強めに乱れやすくなる)
  →Randomにすると本当にランダムな値が入りボッツボツになるので、 Gradientのほうが扱いやすいかも
  19. 19. ざっくりおさらい 4 • 煙などを作る際はSelf ShadowをONにしましょう
 →陰影がついてかっこいい!!
 
 →ではなくて、適切なディテールが出ているかどうかをビューポート上で確認 出来るため作業効率が上がる。
  20. 20. ざっくりおさらい 5 • いじらなくて良いパラメータはデフォルトのままにしておきましょう
 →適当にいじったものの、何に作用したのかわからないパラメータが増えると 修正に対応できなくなる
  21. 21. Density = 密度 Temperature = 温度 Fuel = 燃料 Velocity = 速度 それぞれのデータが表す内容
  22. 22. それぞれのデータを編集するためのパラメータ • Buoyancy
 →浮力。データの値に応じた強さのVelocityが発生する。
 →ボクセルの値に応じて強さが変わるので、例えばDensityに対してBuoyancyを設定した場合、 値の大きい場所=煙の濃い場所ほど浮力は強くなる。 • Dissipation
 →データの減衰。ゼロだと減衰しないのでコンテナの中にどんどん値が充満していく。 • Diffusion
 →データの拡散。近隣のグリッドに値が拡散していく。これはVelocityには作用せず、ただただ データが拡散するのみ。
 →一律にもやっと拡散するのでせっかくのディテールが損なわれてしまう為、殆どの場合使用しな い。というか多分使ったことがない。 • Pressure
 →データの圧力。値に応じて圧力が発生し、高い値の領域から低い値の領域にデータが流れる。そ の際Velocityが発生する。
  23. 23. 「文字ばっかりでそんなこと言われても
 よくわからん!! 「ですよね・・・
  24. 24. ここからは実際にMayaを触って
 解説したいと思います。

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