top of page

Dynamics - Fluid / Liquid

Güncelleme tarihi: 13 Kas 2019

Bu noktadan sonra sıvı/gaz gibi simülasyonlar genelde 3d yazılıma dahil olmayan bazı eklentilerle veya harici yazılımlarla elde edilir. Örnek olarak X-Particles, Real Flow, FumeFX, Turbulence FD, Phoenix FD eklentilerini verebiliriz. Real Flow ayrıca Standalone (harici) bir yazılım olarak da kullanılır. Burada yapılan simülasyonlar diske kaydedilerek herhangi bir 3d yazılımda kullanılabilir. Bütün sıvı simülatörleri partikül temellidir. Sıvı-akışkan simülasyonları geniş ve eklentiye göre değişken parametrelere sahiptir. Belli başlı önemli ve ortak parametrelerden bazıları şu şekildedir:


Emitter :

En önemli başlıklardandır. Partiküllerin kaynağını, çıkış, oluşum noktasını belirler. Circle, Rectangle gibi primitif şekiller olduğu gibi istediğiniz bir cismi de (Object, Model, Mesh, Spline olarak geçer) emitter olarak tanımlayabilirsiniz.

Fill Emitter ile seçtiğiniz bir cismi içi dolu halde simülasyona başlatabilirsiniz.


Basit Circle Emitter üzerinden bazı parametreleri açıklayalım.


Speed : Adı üstünde emisyon hızını belirler.


V Random : Yayılan parçacıklara dikey eksende rassallık verir. Belirli frekanslarda kesik kesik dairesel parçacıklar değil de daha düzgün ve homojen bir dağılım sağlar.


H Random : Yatay eksende rassallık verir. Partiküller çıktığı Circle'ın yarıçapının dışına taşar.

Side Emission : Circle'ın iç alanından aşağı değil de kenarlarından yanlara emisyon yapılmasını sağlar. H/V Randomlar bunda da etkindir.


Ring Ratio : Circle içinde başka bir circle oluşturarak bu ikisinin arasındaki bölgeden emisyon yapılmasını sağlar.


Object Emitter'in de kendine has bazı özellikleri vardır:


Body/Object : Obje atamasının yapıldığı yer.

Randomness : Yukarıdaki H/V Random kombinasyonu.

Distance/Threshold : Emisyonun cisimden ne kadar uzakta başlayacağını belirler.

Jittering : Parçacıklara kendi içinde ufak titreşimler verir.

Emission Type: Emisyonun yüzeylerden mi (face,surface) noktalardan mı (vertex, point) yapılacağını belirler.


Fill Emitter'in bazı parametreleri şöyledir :


Body/Object : İçi doldurulacak objenin atamasının yapıldığı yer.

Fill Ratio X/Y/Z : Belirli eksenlerdeki partiküllerin doluluğunu ayarlar. Diğer bir deyişle ilgili eksendeki partikülleri dilim dilim azaltır.

Surface Offset : Partiküllerin cisimden uzaklığını belirler.


Fluid :

Bu kısımda kaynaktan ziyade partiküllere ve simülasyona odaklanılır.


Resolution : En önemli parametredir. Partiküllerin miktarını belirler. Ne kadar çoksa o kadar detaylı ve gerçekçi simülasyonlar elde edebiliriz. Hesaplama süresi de bunun bedelidir.


Density : Partiküllerin yoğunluğunu belirler. Tek bir emitterda görünür bir etkisi yoktur fakat farklı emitterlar birbirine karışacak şekilde kullanıldığında density ayarlanarak yağ/su karışımı davranışlar simüle edilebilir.


Internal Pressure : İç basınç, partikülleri birbirlerinden uzaklaştırır. Daha geniş hacimlerin doldurulması sağlanabilir.


External Pressure : Dış basınç, sıvının genişlemesini sınırlayarak partiküllerin birbirlerine yaklaşıp beraber hareket etmelerini sağlar.


Surface Tension : Yüzey gerilimi ex. pressure'a benzer, partiküllerin damla ve dallanma türü yapılar ( tendril ) oluşturma meylini artırır.


Vorticity : Bir nevi türbülans ekleyerek daha gerçekçi hareketler sağlar. Aşırı değerler partiküllerin çıldırmasına neden olur. Denemeyin.


Damping : Sıvının akışkanlığını (velocity) yumuşatarak yavaşlatır. Yüksek değerler sıvının akışkanlığa karşı direncini artırarak akışmazlık (viscosity) ortaya çıkarır. Bal vs...


Initial State : Oynattığınız simülasyonu belirli bir karede başlangıç durumu olarak tanımlar. Belirlenen kareden önceki bütün simülasyonu silerek o kareyi simülasyonun ilk karedeki haline getirir. Fill vb birçok durumda iş görür.


Solver :

Simülasyon motoru ayarları. Genel simülasyon etkileri ve detaylar bu kısımdan ayarlanabilir. Simülasyonda istediğiniz detaylı hesaplamalar ortaya çıkmıyorsa burayı ziyaret etmeniz gerekir.


Time Scale : Simülasyonun genel hızını belirler. 1 standart değerdir. Değer değişince simülasyon genel olarak yavaşlar veya hızlanır.


Min/Max Substeps : Simülasyonun genel olarak hesaplama detayını belirler. Normalde kare başına 1-2 hesaplama kaba işlerde iş görebilir. Fakat detaylı simülasyonlarda parçacıkların hızına bağlı olarak birçok sorun ortaya çıkabilir. Bunların en önemlisi çarpışma algılamanın (collision detection) düzgün çalışmıyor gibi görünmesi, parçacıkların cisimlerin içinden geçip gitmeleridir. Böyle bir durumda kareler arası hesaplama sayısını yani Min/Max Substeps'i yeteri kadar artırmak gerekir. Bedeli Resolution gibi zamandır.


Use GPU : Güçlü bir yeni nesil ekran kartı simülasyon hesaplama hızını duruma göre 5-10 kat artırabilir. İyi bir kartınız varsa kullanılması tavsiye edilir. Genelde herhangi bir uyum problemi olmaz.



Daemons/Forces

Esasen bütün simülasyonlara etki eden güçleri başka bir başlık altında inceleyeceğiz fakat burada sıvı simülasyonlarına özel bazı güçleri kabaca sıralamakta fayda var :


Crown : Bu daemon-force su damlasıyla yüzeyde ortaya çıkan taç şeklindeki su sıçramasını oluşturmakta yardımcı olur. Tacın şekli yapısı ortaya çıkan sivri uçların adedi vs. bu deamon ile ayarlanabilir.


Sheeter : Bu daemon sıvı simülasyonundaki delikleri algılayarak simülasyonun çözünürlüğüyle oynamadan doldurmaya yarar.


Surface Tension : Fluid bölümünde açıkladık.


Bunların dışındaki deamonların çoğu forces kısmında anlatılacak.



Mesher :

Partikülleri mesh, render edilebilir cisme çevirme işidir. Simülasyon burada kemâle erer.


Topology : yüzeyleri dörtgen veya üçgen olarak oluşturur.

Resolution : Mesh kalitesi.

Radius : En önemli parametrelerdendir. Simülatörler mesh oluşturmak için her partikülün etrafında bir küre oluşturur. Daha sonra bu küreler harmanlanarak final sonuç ortaya çıkar. Önemli olan birkaç nokta vardır :


Resolution ve Radius düşükse ortalıkta dolaşan damlalar kürelerden başka birşey göremezsiniz.


Resolution düşük Radius yüksekse tümleşik bir mesh elde eder fakat detayları kaybedersiniz. Şişkin ve kenarları kalın bir cisim ortaya çıkar.


Nihayetinde en gerçekçi sonuç için yüksek Resolution ve düşük Radius gerekir.


Smooth : Cismi yumuşatır ve bazı ufak delikleri kapatır.


Thinning : Cismin genel kalitesini artıran bir filtredir.


Relax : Cismin kenarlarını gerip keskinleştirir ve daha doğal görünüm sağlar.

Yüksek Relax Iteration, detayların kaybolmasına neden olur!


Build Mesh : Bulunulan karede meshi oluşturur.



Sayılan neredeyse bütün parametreler, sekmeleri, menüleri, başlıkları farklı olsa da hemen her eklentide bulunur.


Aşağıdaki youtube kanalından sıvı ve gaz simülasyon parametrelerini görsel olarak daha detaylı inceleyebilirsiniz.



Bu bahsi de kabaca kapatmış olalım. Selametle kalın.



19 görüntüleme0 yorum

Son Yazılar

Hepsini Gör

Comments


bottom of page