基于 VOXEL 的气体流体动力学
TurbulenceFD 的仿真管道基于不可压缩的 Navier Stokes 方程实现了基于体素的求解器。这意味着它使用体素网格来描述烟雾和火焰的体积云，并求解描述该网格上流体运动的方程。对于每个体素，TurbulenceFD 计算流体的速度以及多个通道来描述温度、烟雾密度、燃料量等属性。此模拟过程会为每个帧生成一个体素网格，该网格缓存在磁盘上以供 Volumetric Renderer 使用。
直观的工作流程
为了设置流体模拟，美工人员使用任何类型的几何对象或粒子系统来绘制太空中的烟雾、热量、燃料等来源。然后，流动以物理上可行的方式携带这些排放物，从而产生火焰、爆炸、蒸汽、云、尘埃等的逼真外观。
在您的 CPU 上全力以赴
流体模拟中最大的技术挑战是处理一系列体素网格所需的大量数据。这就是为什么 TurbulenceFD 的仿真管道是从头开始设计的，以优化性能。这包括精心选择高效的数值方法，这些方法在整个仿真管道中提供高精度和稳定性。并使用最新的高性能计算技术实现此管道，以最佳方式利用内存缓存、多核 CPU 和高级矢量指令集。对艺术家来说，这意味着可以在更短的时间内运行更多的迭代，使流体工作更加直观和高效。
GPU 速度提升高达 12 倍
是的，十二次！10 分钟而不是 2 小时。原因很简单：当今高端 GPU 的内存吞吐量是高端 CPU 的 8-15 倍。TurbulenceFD 利用了这一点。它具有混合 CPU/GPU 模拟管道，可实现巨大的加速。与一些基于 GPU 的工具不同，这不仅仅是 CPU 模拟的精简版本。所有功能都以相同的质量受支持。当超出 GPU 内存时，TurbulenceFD 会即时切换回 CPU。这使您可以在低分辨率下实现接近实时的速度，并在数亿个体素中平滑地缩放到高分辨率。流体模拟可以在快速迭代中进行调整，艺术家可以在模拟处理过程中观察更改的效果，而不是仔细更改参数，发送模拟作业后几个小时都看不到结果。
基于物理的 FIRE 着色器
在创建可信的火焰动画时，获得正确的颜色至关重要。您可以手动设计颜色渐变，以实现完全的艺术控制。如果您想要逼真的火彩，那么直接调整颜色的过程可能既耗时又乏味。因此，火焰着色器基于 Black Body Radiation 模型模拟逼真的高动态范围火焰颜色。该模型仅由两个温度值控制。它产生的颜色是真正的火在这些温度下会有的颜色。但 TurbulenceFD 并没有阻止您。你可能想要逼真的颜色，但需要更大的灵活性来调整 fire 所具有的巨大动态范围。也许可以增强红色，稍微压缩动态范围，或者只是使用生成的颜色作为起点再次直接编辑。