RealFlow翻译教程09水滴.docx

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RealFlow翻译教程09水滴

这梦幻的水滴漂亮不？

先难大家一下，谁知道一滴水有多少个原子呢？

你不知道吧，我可知道呢？

整整有约1,670,000,000,000,000,000,000个

哈哈，一下子读不出来是多少吧，别数啦一共有19个零，打这么多零好累啊。

要问我怎么算出来的，好吧我告诉你：

1.高中老师说过20滴约一毫升，那么一滴水约是0.05ml。

2.上面计算，你肯定知道水的密度就是1g/ml,那一滴水质量就为0.05g喽，

3.接下来我们必须要知道的是一个水分子有多重,含有多少原子.我们知道水分子的化学式,是H2O,意思是说有两个氢原子跟一个氧原子所构成的.初中化学课本里,可以算出来水的分子量是18,意思是说,每摩尔（mol）的水分子重18克.因此我们得到:

4.一滴水中所含的原子数量=0.05/18x6x10^23=1.67x10^21

不过这个数字实在是太大了,我们很难想像什麽是"10的21次方个"这种数量.

打个比方或许会让这个答案有趣一点:

如果把我们所熟悉的太阳,当成这滴水里面的一个原子,我们知道,在我们所居住的银河系里面,大约有10的10次方个星球!

因此这滴水中的原子的数量,就像有10的11个银河系中的星球数量!

不过这个结果似乎还是很难理解的..

那下面就来说说文艺点的，禅语说一花一世界。

一滴水当然也能一世界了，谁不承认就想想上面。

叶延滨就写过篇叫《一滴水》的哲理散文，大概内容就是作者以拟人化的手法将一滴水在诗人、散文家、哲学家那里寻找自我的经历并最终成佛的故事。

哈哈，没成佛，是我瞎编的。

英国的拉加托斯也写过个同名的散文诗，什么瀑布，洗澡水，圣水，眼泪等各种意像，最后这勇敢的一滴水成了宇宙的缩影。

再回到科学上来，设想一下，将一滴水滴在纳米薄膜上会发生什么？

美国科学家的一项最新研究表明，很小的水滴置于纳米薄膜上时，毛细张力的作用会导致薄膜上产生星暴状的褶皱。

如下图

这是什么玩意，我也不知道就是放在这吓吓你。

再看这图，你看到什么了，啊，美女的睫毛很美？

我呸，我想说的实际是

“最后一滴水就是你的眼泪啊”

插播条公益广告：

珍惜水资源，人人有责

楼道大妈强烈要求再插播个广告：

不得随地大小便，违者没收工具

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广告回来是正文了，客官醒醒，正式开讲了。

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注意：

这种方法只适合做一滴水的特写。

做连续滴水的效果，这个方法不好。

建议默认模拟多一些帧，比如1000。

不然有人以为方法有问题，只能产生一帧呢

感谢花非花，小朋友给我指出了表达不清晰的地方。

已经修改（2012.7.13）

水滴

几年前，NextLimit公司发布了一个利用动画辅助器创建水滴的教程。

不幸的是，这个方法不能应用在RealFlow4之后的版本。

所以是时间找一个新方法了。

这里所做的效果主要用于制作剧照或特写，因为这个水滴在与别的物体相撞时，不能产生溅起的水花。

这个水滴教程，能制作出经典的水滴形状，适合RealFlow5和更高版本使用的模拟方法。

用这个提出的方案，完全可以自定义水滴形态和长度，只要你做一点点修改就行。

在下面正文你将获得完整描述，到底怎样得到这个效果。

这个讨论是完全免费，可以立即在网站下载，但请明白，我们不支持免费的教程。

（译者注：

所有这个系列我称为教程的东西原作者都叫做研讨，不是真正意义上的教程。

但我为了翻译方便就都说成是教程了，请注意区分）

--------------------------------------------这下面才是真正的正文内容--------------------------------------------

概述

模拟流体滴落有许多不同形式。

最典型的是，滴水的水龙头。

图1.滴水的水龙头形成水滴

主要问题是怎么创建和控制水滴的形成和动态。

流体能形成水滴，有两个重要参数：

viscosity（粘度）和surfacetension（表面张力）。

增加粘度好像是最容易的方法，缓缓形成液滴，并有很长的拖尾，慢慢从流体分离。

但使用粘度有一个很不利的一面，因为它直接改变流体类型。

众所周知，例如很高粘度的蜂蜜，柏油和糖浆。

这些物质一点也不像水，所以另一个想法是改变表面张力。

表面张力，可看成是流体的“皮肤”，是水分子之间的力。

一些很轻的昆虫能利用这个力在水面行走，如下图。

现实中，表面张力是水形成液滴的原因，所以改变这个参数，最可能达到这个案例要的效果。

水面行走的狼蛛

RealFlow提供了两种方法改变和调节表面张力。

第一个方法是用同名的辅助器（Surface_Tension），另一个方法是流体本身的表面张力参数。

尽管辅助器能达到更稳定的结果，但我们在这里就用自带的表面张力参数。

场景设置

在我们开始改变参数之前，场景设置是必要的。

粒子发射源就是简单的sphere发射器。

我们需要一个力改变默认发射效果。

首先当然是重力（gravity），就用默认值9.8。

为避免粒子运动的太快，并流体足够的时间形成液滴，然后我们要加一个Drag辅助器。

这个辅助器用来减慢粒子和流体是最好的方法。

稍后会解释这辅助器的设置和个别参数。

我们最后一个用到的力是一个引力场（attractordaemon）。

这个辅助器作用是，能让液滴在一个特定的点生成水滴。

第二步，给引力场key上帧（后面会具体介绍怎么给这个场具体什么值做动画）。

是为了通过引力大小的变化来创建液滴。

不像重力场值一直保持不变。

流体设置

第一步是设定流体的参数。

这个案例，粒子像纯净的水。

用sphere发射器完全适合，因为它已经接近水滴形态。

我们用默认缩放。

最重要的参数是“Resolution”，因为这非常影响模拟时间和流体本身动态。

所以使用用固定值是一个好主意，所有的测试和最终调节都用同一个值。

下一个参数是“IntPressure”这个设置会使流体膨胀，也就是内压，这个场景我们用很小的值，保证粒子稳定，稠密。

最后是“Surfacetension”:

我们想创建典型的水滴形状，因此这值在5和15之间是没问题的。

用更高的“Viscosity”或“SurfaceTension”值，一些粒子速度可能变得很强。

如果你看到这个现像，“MINsubsteps”要增加。

适合的设置在5和10之间就足够了，但如果你仍然看到不稳定的粒子，就继续增加“MINsubsteps”。

这是流体发射器Sphere的节点参数设置

调节Attractor辅助器

调节这个场是这个案例最难的地方，但最终效果也是在这调出来的，你需要多做一些测试。

第一个问题是，怎么让attractor辅助器开始起作用。

我们的想法是逐步释放流体，粒子成脉动式（频闪式）下降。

然后这些粒子会被重力场影响。

（译者注：

简单说来就是一点一点的释放粒子，像挤眼药水一样，一捏一放的意思）

要达到这种动态就要给引力场大小做动画，引力控制在两个特定的区域（译者注：

也就是圈内圈外，圈内有引力，圈外没有，看到这有点晕不要紧。

跟着往下做，自己操作一下就明白了）：

1.粒子被吸引到引力场中心

2.该区域的吸引力较弱，重力要能够拉出一些粒子。

Drag辅助器和“SurfaceTension”参数帮助形成水滴

要实现上面的目标，辅助器必须有界限。

幸好，有这个功能。

通过“bounded”设置。

注意要先把“Attractortype”设置成“Spherical”（默认就是，不用改）。

Attenuated,设置成Yes,Internalforce等参数才能激活。

有引力区域，在“internal内部””.Internalradius决定强度有多大范围，Externalradius决定引力衰减范围，在这个外面就完全没有引力的。

下图是我自己做的Attractor场参数

引力场示意

黄色虚线：

Internalradius

红色虚线：

Externalradius

紫色箭头：

引力衰减大小，（把Attenuated设置为Yes,上面那些值才会激活）

蓝色大圈外面完全没有引力作用，所以流体超出这个范围就会受重力落下，不然流

体一直在这个引力场内来来回回的运动，很像Maya中的牛顿场（Newtonfield）

注意这个是平面图，实际这个场是球形的啊

在这个例子，我们有一个相当强大“Internalforce”动画曲线，类似于垂直拉伸的函数。

调节这个力需要一些时间，多做做测试。

不要让这个力太小了。

在最终模拟时，这个值在45和92之间。

曲线密度决定了水滴频率。

（译者注：

根据我试验，这个力最终决定水滴形态，力大一点水滴就胖很多，间距小，水滴就会小一点。

力太小的话粒子就全跑了，跟鼻涕一样）

图2：

“Internalforce”曲线Bezier类型关键帧。

“Internalradius”值大小根据sphere发射器半径来确定。

推荐设置成一样的。

“Externalforce”值保持1.0。

“Externalradius”也是需要做动画的值。

出这个区域代表粒子可以正常落下，这里是形成水滴的区域。

“Externalradius”指定引力区域大小。

：

要想形成水滴，引力场收缩半径放开粒子。

因此这个参数要调节。

这个区域大小也代表了水滴拖尾长度。

找到合适的值，得多做一些测试。

它很重要，这个参数也很敏感，要改变很小的值，0.05和0.1之间。

在当前例子，这个值在1.80和1.55之间，但增加不是线性的。

这是下面创建的另一个Bezier类型曲线：

最终设置

最后“Attenuated”（衰减）要设置成"Yes"。

在这个模式设置渐变随着距离中心距离增长力逐渐衰退。

（译者注：

这个不知道原作者怎么安排的，如果不开，上面那些曲线根本不好设置的，你做时还是一开始就打开吧）

图3，不同的水滴

最后一个任务是创建一些阻力补偿强大的吸引力，因为没有这种阻力，粒子会“爆炸”。

调节“Dragstrength”一会就能找出合适的值，这里用2.0左右值。

现在我们看到的液滴，就是想要的形状。

为了成功达到更像滴落水滴形状，你可以加一个SurfaceTension辅助器。

这个辅助器效果比在粒子参数上设置要明显。

当Balanced设置是激活的，结果会更光滑。

这个方法主要用于剧照或慢镜头效果。

由于Drag辅助器很高的阻力，粒子变得有很强加速度，当他们碰撞到另的物体几乎不能产生任何溅起的水花。

一句话总结：

要做一滴水，表面张力先理解

球形发射（sphere）做源泉，

最关键呀，还是引力场（Attractor）,

不要忘记开衰减（Attenuated）

key内圈，key外圈

重力拖出水滴来

乌龟（Drag），张力（SurfaceTension）不客气

一定都要加上去

最后解算要耐心，水滴自然就出来