薛山

要說Blender硬件開銷最大的功能，物理模擬系統(tǒng)基本上穩(wěn)坐第一把交椅，由于需要計(jì)算大量參數(shù)，因此物理模擬，比如火焰、煙霧或液體效果都需要很長的時(shí)間來進(jìn)行數(shù)據(jù)烘焙，然后還需要重新設(shè)置材質(zhì)，這還沒完，最后還得經(jīng)歷漫長的渲染才能看到結(jié)果，這也是很多人更青睞EmberGen等第三方火焰煙霧模擬軟件的原因。但其實(shí)至少在Blender的渲染階段，我們可以拋棄Cycles渲染器，選擇開銷更低的EEVEE，那么問題來了，EEVEE渲染器要怎樣設(shè)置才能得到幾近真實(shí)的火焰燃燒效果呢？

準(zhǔn)確來說，我們需要使用的是Blender里的“流體”物理模擬系統(tǒng)，這套系統(tǒng)最基本的構(gòu)成就是作為發(fā)射源的“流”和控制物理效果范圍的“域”，本期教程我們就只需要用到這兩個(gè)構(gòu)件。

為了方便演示，我們使用一個(gè)經(jīng)緯球作為“流”，使用一個(gè)立方體作為“域”。經(jīng)緯球的“流”設(shè)置我們要選擇“火焰”，流動(dòng)行為選擇“流入”，這個(gè)設(shè)置會(huì)讓它一直保持“燃燒”。而立方體的“域”設(shè)置要選擇為“氣體”，一旦正確設(shè)置就可以看到模擬效果出現(xiàn)在3D視圖區(qū)域了，這時(shí)候還需要繼續(xù)設(shè)置，首先，緩存默認(rèn)會(huì)放在C盤，如果你C盤空間吃緊就需要自定義位置，但注意，自定義的硬盤位置目錄不能帶中文，Blender會(huì)無法識(shí)別，建議在盤符根目錄新建一個(gè)專用的“Cache”文件夾來放緩存，除此之外還要把緩存類型修改為“模塊化”并勾選“是否可恢復(fù)”。

接下來還需要調(diào)整細(xì)分精度，建議設(shè)置到128以上，這樣得到的火焰效果才更真實(shí)，同時(shí)氣體的密度浮力可以下調(diào)到0.5，可以獲得更快燃燒的效果，然后就能點(diǎn)擊烘焙了，具體設(shè)置可參考圖1。

完成第一步之后如果我們直接切換到材質(zhì)預(yù)覽或渲染視圖，你會(huì)發(fā)現(xiàn)啥都看不見，這是因?yàn)椤坝颉钡牟馁|(zhì)不對(duì)。在著色器編輯器里，我們先刪掉默認(rèn)的“原理化BSDF”，選擇“原理化體積”連接“材質(zhì)輸出”的體積，這時(shí)候只需要把“黑體強(qiáng)度”增加到5或更高，就能得到如圖2的效果了。

可以看到，這個(gè)“火焰”效果雖然出來了，但觀感其實(shí)比較一般，所以接下來我們還需要再一步進(jìn)行優(yōu)化處理。

在“渲染屬性”里，我們把采樣率增加到200，然后選中“環(huán)境光遮蔽”“輝光”“屏幕空間反射”，再進(jìn)入體積菜單，把平鋪尺寸降低到2個(gè)像素，接著就是最重要的，把“起始”和“結(jié)束點(diǎn)”與相機(jī)位置進(jìn)行匹配，比如相機(jī)與“域”的距離是7米，我們就把起始設(shè)置為6米，結(jié)束點(diǎn)設(shè)置為8米，這樣設(shè)置是因?yàn)镋EVEE的體積計(jì)算其實(shí)是一層層地貼圖，同樣的128層采樣，在我們把范圍大幅縮小后就全部用到了發(fā)光源上，效果會(huì)更有層次感，具體設(shè)置參考圖3。

這時(shí)候我們放大查看火焰效果，你會(huì)發(fā)現(xiàn)邊緣位置存在過渡生硬的問題，而發(fā)生這個(gè)問題的根源在于“原理化體積”的“黑體強(qiáng)度”是整體增強(qiáng)，而顯然火焰的邊緣亮度應(yīng)該是呈坡度下降的，而且顏色也過于統(tǒng)一，沒有燃燒中心亮、邊緣偏紅的特點(diǎn)。

為了解決這個(gè)問題，我們需要回到“域”的著色器修改器，把“原理化體積”的“黑體強(qiáng)度”調(diào)整為0，然后新建一個(gè)“屬性”，填寫“flame”，這個(gè)屬性是在流體物理模擬后自動(dòng)生成的，也就是系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把火焰屬性給抽出來，讓用戶可以單獨(dú)使用。

這時(shí)候我們只需要將“屬性”和“顏色漸變”“自發(fā)光”連接，再將“自發(fā)光”和“原理化體積”通過“相加著色器”進(jìn)行混合，就能獲得如圖4的效果了。我們也制作了直接連接“原理化體積”的“黑體強(qiáng)度”的效果對(duì)比，無論火焰邊緣還是顏色都無疑是調(diào)整后的效果更好。

修改著色器后（左圖）效果明顯比直接使用“黑體強(qiáng)度”（右圖）更加出色

按照我們的設(shè)置，EEVEE渲染器的火焰效果輸出全高清分辨率的1幀只需要10秒左右，而切換到Cycles渲染器，即便把噪波閾值拉高到0.1且采樣精度只有1024，1幀也需要超過30秒，而且從視覺效果來看兩者并沒有質(zhì)的區(qū)別，所以正確的EEVEE渲染火焰效果可大幅提升工作效率，非常值得大家學(xué)習(xí)。