In diesem ersten Tutorial der Serie über Feuer und Rauch mit dem Fluid Simulator in Blender 4.5 sehen wir uns die zwei grundlegenden Elemente an, die erforderlich sind, um eine Simulation in Blender zu erstellen.
Dieses Tutorial ist Teil einer Miniserie mit 10 Episoden über die Grundlagen von Feuer und Rauch in Blender 4.5. Für die vollständige Episodenliste klicken Sie hier.
Die Videoversion dieses Tutorials ist derzeit in dieser Sprache nicht verfügbar. Unten kannst du dir die englische Version mit Untertiteln ansehen; unter dem Video findest du die ins Deutsche übersetzte Transkription.
Videotranskript
Hallo zusammen! In diesem ersten Tutorial der Serie über Feuer und Rauch mit dem Fluid Simulator in Blender 4.5 sehen wir uns die zwei grundlegenden Elemente an, die erforderlich sind, um eine Simulation in Blender zu erstellen.
Beginnen wir mit einer leeren Blender Szene. Wenn man Feuer oder Rauch zur Szene hinzufügen möchte, könnte man denken, dass der erste Schritt darin besteht, ein Objekt einzufügen, das diese Elemente emittiert. Diese Annahme ist korrekt, aber sie stellt nur die Hälfte der grundlegenden Komponenten dar, die notwendig sind, um eine Simulation in Blender auszuführen. Beginnen wir also damit, der Szene das Objekt hinzuzufügen, das als Emitter dienen soll.
Die Werkzeuge für Feuer und Rauch befinden sich im Physics Tab jedes Objekts. Der Komponententyp, den wir hinzufügen müssen, ist Fluid, der sowohl Flüssigkeits- als auch Feuer- oder Rauchsimulationen verwaltet. Zunächst sehen Sie nur ein Menü namens Type, das noch nicht zwischen Flüssigkeiten oder anderen Kategorien unterscheidet, sondern einfach die möglichen Rollen innerhalb der Simulation auflistet.
Die Tooltips der verschiedenen Elementtypen geben bereits Hinweise auf ihre Funktionen. Insbesondere sehen wir, dass der Typ Flow verwendet wird, um Elemente zur Szene hinzuzufügen oder daraus zu entfernen. Da wir das erste Objekt erstellt haben, um es zu einem Emitter für Feuer und Rauch zu machen, wählen wir diesen Typ.
Mehrere neue Optionen erscheinen nun im Panel der Komponente. Die erste ist Flow Type, die standardmäßig auf Smoke gesetzt ist. Öffnet man das Menü, bemerkt man, dass Liquid nur eine Option hat, während Feuer und Rauch drei mögliche Auswahlmöglichkeiten bieten: die beiden Elemente getrennt oder ihre Kombination. Die Option Fire And Smoke enthält Parameter und Einstellungen für beide, daher wähle ich für den ersten Teil dieser Tutorialserie diese Option.
Wenn Sie mit anderen Arten von Physiksimulationen in Blender vertraut sind, wie zum Beispiel Cloth oder Collision, erwarten Sie vielleicht, dass es nun ausreicht, zum ersten Frame der Timeline zu gehen und Play zu drücken, um die Feuer- und Rauchsimulation zu starten. Wenn man das jedoch tut, erhält man kein Ergebnis. Gehen wir also zurück zum ersten Frame der Timeline und führen den zweiten grundlegenden Akteur ein, der für eine Fluid Simulation erforderlich ist: den Domain.
Jede Fluid Simulation muss innerhalb eines 3D Raums stattfinden, auch Volume genannt, der durch ein Mesh definiert ist. In Blender wird dieses Volume als Domain der Simulation bezeichnet. Dies ist hauptsächlich aus Performance Gründen notwendig, da diese Simulationen viel Speicher und Rechenleistung erfordern, wie wir sehen werden. Der Domain kann jede beliebige Form haben, aber Blender verwendet letztlich seine Bounding Box. Aus diesem Grund ist die naheliegendste Wahl ein Cube, der entsprechend skaliert wird.
Nachdem wir das Emitter Objekt innerhalb des Cubes platziert haben, der als Domain dienen soll, wählen wir den Cube aus und fügen eine Fluid Komponente vom Typ Domain hinzu, mit dem Subtyp Gas. Der Cube wird sofort transparent und zeigt seine Struktur. Sie werden außerdem einen kleineren Cube in einer der unteren Ecken bemerken, und gleich sehen wir, wofür dieser dient. Die wichtigste Veränderung ist jedoch, dass das Inflow Objekt innerhalb des Domain nun von Flammen umgeben ist.
Ist der erste Frame der Animation als aktueller Frame in der Timeline gesetzt, klicken Sie auf Play, um die Simulation zu starten. Es passiert definitiv etwas, aber als erste Feuer- und Rauchsimulation wirkt das Ergebnis eher enttäuschend, da das Feuer nur in den ersten Frames erscheint und danach nur noch der Rauch übrig bleibt.
Der Grund für dieses Verhalten liegt in einer Einstellung des Emitter Objekts. Der relevante Parameter der Fluid Komponente heißt Flow Behavior und ist standardmäßig auf Geometry gesetzt. Der Tooltip erklärt, dass Geometry die aktuelle Geometrie verwendet, um Feuer zu erzeugen, während der Modus Inflow kontinuierlich Feuer zur Szene hinzufügt. Wechseln wir also zu Inflow, gehen zurück zum ersten Frame der Timeline und klicken erneut auf Play.
Der Ausdruck fügt Feuer hinzu ist bei Inflow entscheidend, denn Inflow Objekte erzeugen in jedem Frame kontinuierlich neue Simulationselemente ausgehend von der Geometrie. Der Modus Geometry hingegen berücksichtigt die Geometrie nur im ersten Frame und verbraucht sie sozusagen sofort. In gewisser Weise ist Geometry vergleichbar mit dem Verbrennen eines kleinen Stücks Papier oder mit einer Nebelmaschine, die nur einen einzelnen Rauchstoß erzeugt, während Inflow eher einem Gasbrenner oder einer Nebelmaschine entspricht, die dauerhaft Rauch produziert.
Vielleicht ist Ihnen aufgefallen, dass die Flammen, besonders am unteren Teil des Objekts, etwas zu blockig oder eher würfelförmig wirken, da wir uns in 3D befinden. Der Grund dafür liegt in einem Parameter des Domain namens Resolution, der bestimmt, wie das Volume des Domain in kleine Würfel unterteilt wird.
Diese Auflösung wird visuell durch den kleinen Cube dargestellt, der in einer unteren Ecke des Domain erscheint.
Insbesondere bei niedrigen Resolution Werten erkennt man deutlich, wie Flammen und Rauch in Würfel dieser Größe unterteilt sind.
Fluid Simulationen funktionieren, indem das Volume des Domain in kleine Würfel unterteilt wird, die Voxels genannt werden. Diese sind die kleinsten Einheiten, die zur Berechnung der Simulation verwendet werden, also ist ein Voxel das 3D Äquivalent eines Pixels in 2D Bildern. Wie bei Pixeln führt eine höhere Anzahl von Voxels bei gleichem Volume zu besserer Qualität, allerdings auf Kosten höherer Rechenleistung und größerem Speicherbedarf auf der Festplatte. Der beste Ansatz besteht darin, mit dem Standardwert von 32 für Resolution zu beginnen, dann die anderen Parameter anzupassen, bis die gewünschte Form für Feuer und Rauch erreicht ist. Anschließend erhöht man die Resolution zum Testen weiter und setzt sie schließlich für das finale Ergebnis auf einen sehr hohen Wert.
Apropos Speicherbedarf, sehen wir uns an, wo die Daten der Fluid Simulation gespeichert werden, zumal ich die Projektdatei noch nicht gespeichert habe. Diese Information befindet sich im Abschnitt Cache des Domain Objekts, und anhand des dort angezeigten Pfads erkennen wir, dass Blender einen Ordner auf der Festplatte erstellt hat, um die Simulationsdateien zu speichern. Da ich die aktuelle Projektdatei noch nicht gespeichert habe, wird dieser Ordner an einem temporären Speicherort erstellt. Merken Sie sich also, nicht denselben Fehler zu machen. Speichern Sie Ihre Blender Projektdatei immer, bevor Sie den Domain und andere Elemente der Fluid Simulation erstellen. Auf diese Weise wird der Cache Ordner im selben Verzeichnis wie Ihre Projektdatei angelegt, und Sie müssen nicht auf Ihrer Festplatte danach suchen.
Wenn wir an dieser Stelle den Viewport Shading Modus wechseln oder ein Render in einem Zwischenframe der Timeline starten, sehen wir weder Feuer noch Rauch. Das liegt daran, dass das, was wir aktuell im 3D Viewport im Solid Modus sehen, lediglich die Voxel Visualisierung von Feuer und Rauch im 3D Raum ist. Materialien für das Rendering haben wir noch nicht definiert. Damit beschäftigen wir uns in der nächsten Episode!