이번 Blender 4.5의 Fluid 시뮬레이터를 이용한 Fire와 Smoke 시리즈의 다섯 번째 튜토리얼에서는 Domain 파라미터 중 Settings, Gas, Fire, Collections 섹션의 주요 항목들을 살펴보겠습니다.
이 튜토리얼은 Blender 4.5의 불과 연기 기초에 관한 10편짜리 미니 시리즈의 일부입니다. 전체 에피소드 목록을 보려면 여기를 클릭하세요.
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안녕하세요! 이번 Blender 4.5의 Fluid 시뮬레이터를 이용한 Fire와 Smoke 시리즈의 다섯 번째 튜토리얼에서는 Domain 파라미터 중 Settings, Gas, Fire, Collections 섹션의 주요 항목들을 살펴보겠습니다.
이 파라미터들 중 일부는 불꽃과 Smoke를 더 생동감 있고 덜 균일하게 보이도록 만들어 줍니다.
Settings 섹션의 주요 요소부터 시작하겠습니다. 지금까지 우리는 Resolution Divisions 파라미터에 익숙해졌으며, Domain 하단에 보이는 작은 Cube가 나타내는 Voxel의 크기가 매우 작고 Domain 자체는 큰 경우, 시뮬레이션 실행에 더 많은 계산과 메모리가 필요하다는 것을 알고 있습니다.
Settings 섹션 하단에 있는 Adaptive Domain 옵션을 활성화하면, Blender가 시뮬레이션 중에 Domain 크기를 동적으로 변경할 수 있습니다.
하지만 Adaptive를 활성화해도 Domain은 일정 높이까지만 확장됩니다. 그 이후에는 Smoke가 Domain의 천장에 닿으면 Outflow처럼 취급되어 사라지게 됩니다. Smoke를 더 빨리 소멸시키는 옵션이 Gas 섹션에 따로 있는데, 곧 살펴보겠습니다. 우선 Adaptive Domain을 비활성화하고 Border Collisions 섹션을 보겠습니다.
Border Collisions 파라미터를 활성화하면 Bounding Box의 면들이 Outflow가 아닌 장애물처럼 동작하여 불꽃과 Smoke를 튕겨내게 됩니다. 비활성화 상태가 기본값인데, 이때는 불꽃과 Smoke가 경계에 닿는 즉시 사라집니다. Domain의 천장에 Border Collision을 활성화하면 Smoke가 위쪽에 쌓이고 옆으로 퍼지다가, 측면에 닿으면 Border Collision이 비활성화된 상태이므로 사라지게 됩니다.
다른 면들에도 Border Collision을 활성화하면 Domain은 닫힌 상자처럼 동작하여, Fire와 Smoke가 벽에 닿아도 사라지지 않고 계속 축적됩니다.
Settings 패널 상단으로 돌아가면 Time Scale과 Adaptive Time Steps 항목을 볼 수 있습니다. Time Scale은 단순히 시뮬레이션 속도를 늦추거나 빠르게 조절할 수 있습니다.
Adaptive Time Steps 체크박스는 기본적으로 활성화되어 있으며, 알고리즘이 애니메이션의 각 프레임에 대해 더 많은 중간 단계(Steps)를 계산할 시점을 결정하도록 합니다. 이 체크박스 아래에 있는 세 가지 파라미터는 알고리즘이 매번 몇 개의 Steps를 수행할지 결정하는 방식과 직접적으로 관련이 있습니다. Maximum과 Minimum은 이름 그대로 직관적이고, CFL Number는 조금 더 복잡합니다. 구현 세부 사항까지 알 필요는 없지만, 중요한 점은 값이 높을수록 Steps 수가 줄어들어 계산 시간이 단축되지만 정확도는 떨어진다는 것입니다. 불꽃과 Smoke가 특히 빠르게 움직이는 시뮬레이션에서는, 더 낮은 CFL Number를 사용해 품질을 향상시키는 것이 좋습니다.
Gravity 파라미터는 기본적으로 비활성화되어 있는데, 이는 Scene 탭의 전역 설정이 사용되기 때문입니다. Scene 탭에서 Gravity를 전역적으로 비활성화하면, Physics에서 이 파라미터들이 다시 활성화되어 수정할 수 있습니다.
Empty Space는 Smoke 요소에만 작동합니다. 구체적으로, 이 임계값 아래로 채워진 Voxel은 빈 것으로 간주되어 시뮬레이션에서 무시되며, 그만큼 계산 시간을 절약할 수 있습니다.
이제 Gas 섹션으로 넘어가면, Buoyancy Density와 Heat 파라미터를 볼 수 있습니다. 이 값들은 기체에 작용하는 상승력으로, 첫 번째는 기체 밀도에, 두 번째는 기체 온도에 기반합니다. 이 두 값은 온도와 밀도를 직접 나타내는 것이 아니라, 이로 인해 발생하는 상승력을 나타냅니다. 다행히 이 파라미터들의 Tooltip이 매우 명확하여, 값을 높이면 기체가 더 빨리 상승한다는 것을 쉽게 이해할 수 있습니다. Buoyancy Heat는 특히 Smoke의 열로 인한 상승력입니다. Smoke의 초기 온도와 주변 환경의 온도 차이는 각 Inflow 오브젝트에서 Initial Temperature 파라미터로 정의됩니다. Inflow 오브젝트 패널에는 Density 파라미터도 있는데, 이는 Domain의 Buoyancy Density와 연결되어 있습니다.
Vorticity는 Smoke의 난류를 제어하며, 이는 불꽃에도 간접적으로 영향을 줍니다. Vorticity 값이 높을수록 Smoke는 더 요동치게 됩니다. 주의해야 할 점은, 이 파라미터의 낮은 값만으로도 매우 강한 난류가 발생할 수 있다는 것입니다! 화면에서는 Buoyancy Density 값을 조정해 Smoke가 더 빨리 상승하는 것도 함께 보여드리고 있습니다.
기체가 천장에 쌓이는 것을 방지하고, 일반적으로 더 빨리 사라지도록 하려면 Dissolve를 활성화하고 Dissolve Time 파라미터를 조정하면 됩니다. 이 값은 프레임 단위로 측정됩니다. 당연히 Dissolve Time 값이 낮을수록 Smoke는 더 적은 프레임 동안만 보이므로 더 빨리 사라집니다. Dissolve Slow 옵션을 사용하면 기체가 로그 곡선처럼, 즉 처음에는 빨리 그리고 시간이 지남에 따라 점점 천천히 사라집니다.
Gas 섹션에는 Noise와 Fire도 포함되어 있어 불꽃에 교란을 추가할 수 있습니다. 특히 Noise는 불꽃의 외곽에 많은 디테일을 추가하여, 모닥불이나 벽난로 불처럼 더 요동치고 덜 균일한 불꽃을 만드는 데 유용합니다. Strength와 Scale 파라미터는 교란의 강도를 직관적으로 제어합니다. Upres Factor 파라미터는 Domain의 기본 Resolution에 추가로 적용되는 세분화 계수를 의미하며, Noise 디테일을 생성하는 데 사용됩니다. 그렇기 때문에 시뮬레이션 속도가 느려지는 것인데, 이는 Noise가 적용된 영역이 더 높은 Resolution으로 계산되기 때문입니다.
Fire 섹션의 파라미터를 보면, 여기에도 Gas 섹션과 마찬가지로 Vorticity가 있다는 것을 바로 알 수 있습니다. Smoke와 마찬가지로 Vorticity는 난류를 도입하는데, 이번에는 불꽃에 적용됩니다. 불꽃에도 온도가 있으며, 값이 높을수록 더 빠르게 상승합니다. 두 파라미터를 함께 사용하면 더 크고 생동감 있는 불꽃을 만들 수 있습니다.
Collections 섹션에는 Flow와 Effector라는 두 개의 Collection을 지정할 수 있는 필드가 있습니다.
이를 통해 지정된 Collection에 속한 Flow 오브젝트와 Effector 오브젝트만 시뮬레이션에 포함되도록 할 수 있습니다. Effector는 Fire와 Smoke의 경로를 바꿀 수 있는 특수한 요소입니다.
Collider와 Guide라는 두 가지 유형의 Effector에 대해서는 나중 에피소드에서 다룰 것입니다. 기본적으로는 어떤 Collection도 지정되지 않으므로, 모든 Flow 오브젝트와 Effector 오브젝트가 시뮬레이션에 포함됩니다.