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Gas Project Non Divergent Adaptive DOPは、流体のVelocityフィールドからDivergence(発散)を除去します。 VelocityフィールドのDivergenceは、流体ボリュームの膨張または収縮を表現します。 このDivergenceは、シミュレーションされる流体全体にわたってPressure(圧力)フィールドを計算してから、そのPressureフィールドの勾配をVelocityフィールドに適用することによって、そのVelocityフィールドから投影されます。 Pressureフィールドは、適応(octree)バックグラウンドグリッド上で計算されるので、(Gas Project Non Divergent Variational DOPで処理されるような)均一グリッドによる計算よりもパフォーマンスが飛躍的に良いです。
シミュレーションで高解像度のディテールを維持するために、流体の境界に沿って細かいグリッドセルの帯域が構築されます。 このグリッドは、流体の内部で徐々に粗くなっています。 適応グリッドと均一グリッドとの圧力計算の違いを最小限に抑えるために、この適応圧力をアップサンプリングして平滑化して均一グリッドに戻した後に、Velocityフィールドを更新します。
Note
適応圧力計算を動作させるには、必ずFLIP Solverの Solve Pressure with Adaptivity チェックボックスを有効にしてください。
パラメータ ¶
Velocity Field
Divergence-Free(発散なし)にする流体Velocityフィールド(非圧縮性の実行など)。 ここにはベクトルフィールドを指定してください。
Surface Field
流体の内側のボクセル(ゼロ以下の値)または外側のボクセル(ゼロより大きい値)を指定した符号付き距離フィールド。 非圧縮性は、内側ボクセルにのみ実行されます。
Surface Weights Field
このフィールドには、圧力サンプル間の流体の割合を格納します。 通常では、このフィールドはGas SDF To Fog DOPを使って計算します。 このフィールドは、Velocityフィールドのサイズとサンプリングに合わせてください。
Surface Pressure Field
このフィールドは、流体境界にゼロ以外の圧力を適用するために使用します。 Surface Pressureフィールドを使用することで、表面張力などの現象を模倣することができます。 このフィールドは、Surfaceフィールドのサイズとサンプリングに合わせてください。
Collision Field
コリジョンオブジェクトの内側のボクセル(ゼロより大きい値)または外側のボクセル(ゼロ以下の値)を指定した符号付き距離フィールド。
Collision Weights Field
このフィールドには、コリジョンオブジェクトの内側のボクセルのフェースの割合を格納します。 これは、ボクセル単位でDivergenceを計算する時に、流体とコリジョンの両方のVelocityを統合する際に使用します。 通常では、このフィールドはGas SDF To Fog DOPを使って計算します。
Collision Velocity Field
コリジョンオブジェクトのVelocity。 このフィールドを指定しなかった場合、コリジョンVelocityがゼロとして扱われます。
Use Sharp Collisions
Sharp Collision処理は、もっと正確にコリジョンを処理することができるカットセル方式を使用しています。 しかし、これは流体Velocityが不安定になる可能性があるので、もっと精度が必要でない限りはこの機能を無効にすることを推奨します。
Goal Divergence Field
このソルバの目的は、VelocityフィールドからDivergence(発散)を除去することです。 しかし、 Goal Divergence Field を使えば、シミュレーションに非ゼロのDivergenceを追加することができます。
このフィールドは、シミュレーション解像度に依存しないで機能できるようにするために、シミュレーションボクセルの体積でスケールされます。
Custom Fine-cell Field
デフォルトでは、この適応ソルバは、シミュレーション解像度に合うように流体境界に沿って細かいセルを構築し、流体内部に粗いセルを構築します。 カスタムフィールドを指定することで、そのカスタムフィールドの値が 1 のボクセルに対して、流体内部でも細かいセルが生成されます。
Pressure Field
VelocityフィールドをDivergence-Free(発散なし)にするのに必要な内部流体圧力。
Use Pressure To Warm Start Solver
前のタイムステップからの圧力をソルバの初期推測として使用します。 これによって、たいていの場合でソルバの収束が速くなって、シミュレーション時間が短くなります。
水槽の圧力は、上から下に向かって強くなります。 フレームが変わっても、この圧力勾配は、どこもだいたい同じように見えるので、このオプションは、最初から始めるのではなく、前の圧力を開始条件として再利用することを試みます。 これによって、最終圧力を早く見つけることができるので、計算時間が高速化されます。 これは、たいていの静的シミュレーション、特に深い水槽ほど非常に効果があります。
Density Field
流体の密度(質量/体積)。
煙のシミュレーションのdensity
フィールドと混同しないでください。
現在のところ、均一な密度の流体のみに対応しています。
この値は、 Min Density と Max Density で指定された範囲にクランプされます。
Min Density
Density Field で指定された値をこの下限値でクランプします。
単位は、kilograms / meters^3
です。
Max Density
Density Field で指定された値をこの上限値でクランプします。
単位は、kilograms / meters^3
です。
Valid Field
Divergenceを除去するために更新されるVelocityサンプルを表現したベクトルフィールド。 このフィールドは、Velocityフィールドのサイズとサンプリングに合わせてください。 0 の値は無効なフェース、 1 の値は有効なフェースを意味します。
Surface Extrapolation Cells
流体サーフェスとコリジョンサーフェスの両方で部分的に占有されているボクセルの流体圧力を考慮するために、 圧力方程式を構築する際には、流体サーフェスをコリジョンサーフェスまで外挿します。
Error Tolerance
ここには、圧力を計算する際の許容誤差を指定します。 誤差がVelocityフィールドにDivergenceを残してしまうので、時間の経過と共に体積が変化することがよく起こります。 誤差が小さいほど、収束に時間がかかりますが、もっと精度の良い結果が生成されます。
Max Solver Iterations
ソルバは、誤差が許容誤差に収まっていなくても、この最大反復回数に到達すると停止します。 この制限回数は、必要以上に多い回数に設定して、ソルバが収束に失敗した場合の安全装置として使用してください。
Clean-up Smoother Iterations
適応ソルバは、圧力を計算する時に流体内部で粗いセルを使用します。 その結果の圧力は、細かいセルレベルまで徐々にアップサンプリングされます。 アップサンプリングによって生じたノイズを除去するために、アップサンプリングの処理の度に圧力に対して、この数だけ平滑化を反復します。
Use Gauss Seidel Smoother
アップサンプリングのステージでは、デフォルトで並列のJacobi Smoother
を使って平滑化されます。
このオプションは、代わりにGauss-Seidel Smoother
を有効にします。
これは、平滑化を反復する度にもっと良いノイズ除去を行ないます。
どちらのSmoothersも並列処理が最大限に活かすように実装されているので、平滑化の反復負荷は同等です。
Octree Levels
圧力を計算する時に、流体ボリュームの内部を粗いセルで充たします。
このレベルで設定される最大の粗いセルのサイズは、シミュレーションのボクセルサイズに2x
Octree Levels の係数を乗算したサイズよりも大きいです。
Fine-cell Bandwidth
非常に細かく流体の挙動を取り込むために、流体の境界に沿った薄い層内のセルを最高解像度で維持し、内側セルは、指定した粗さの Octree Levels 制限に到達するまで徐々に粗くします。
Output Octree Visualization Geometry
視覚化とデバッグの用途で、このオプションを有効にすると、ベースとなるoctreeジオメトリが生成されます。 これは、実際のoctreeデータ構造を生成するのではなくて、むしろ、視覚的な補助として使用するアクティブなセルの中心点のジオメトリを生成します。
Only Generate Octree Geometry
ベースのoctreeジオメトリのみが必要な特別な環境用に、ソルバを早期終了させて、視覚化ジオメトリのみを生成します。
Octree Visualization Geometry
octree視覚化ジオメトリを生成するジオメトリデータ。
Use Waterline
FLIP Solverを参照してください。
Waterline
FLIP Solverを参照してください。
Waterline Direction
FLIP Solverを参照してください。
Parameter Operations
各データオプションパラメータには、それに関連するそのパラメータの動作方法を指定するメニューがあります。
Use Default
Default Operationメニューの値を使用します。
Set Initial
このデータを作成した時だけ、このパラメータの値を設定します。 それ以降のすべてのタイムステップ上では、このパラメータの値は変更されません。 これは、ポジションやVelocityのような初期状態のセットアップに役に立ちます。
Set Always
このパラメータの値を常に設定します。これは、特定のキーフレーム値が時間にわたって必要な時に役に立ちます。 これは、時間にわたってオブジェクトの位置をキーフレームしたり、ジオメトリが変形する場合にタイムステップ毎に SOPのジオメトリを取得するのに役に立ちます。
この設定をパラメータ値に対してローカル変数と合わせて使用することで、時間にわたって値を修正することもできます。
例えば、X Positionでは、$tx + 0.1
のようなエクスプレッションがタイムステップ毎にオブジェクトを右に0.1ユニットずつ動かします。
Set Never
このパラメータの値をまったく設定しません。 このオプションは、このノードを使って1番目の入力に接続された既存のデータを修正する時に非常に役に立ちます。
例えば、RBD State DOPでオブジェクトの質量しかアニメーションさせたくない場合、 Set Never オプションを Mass 以外のすべてのパラメータで使用し、 Mass パラメータには Set Always を使用します。
Default Operation
Use Default に設定した Operation メニューのパラメータに対して、このパラメータが、使用するオペレーションを制御します。
このパラメータは、 Parameter Operations メニューと同じメニューオプションと意味を持ちますが、 Use Default の選択がありません。
Make Objects Mutual Affectors
このノードの1番目の入力に接続されたすべてのオブジェクトが、相互アフェクターになります。
これは、それらのオブジェクトをこのノードに接続する前にAffector DOPを使用して、*
と*
の間にアフェクターリレーションシップを作成する事と同じです。
このオプションは、すべてのオブジェクトをソルバに送って、お互いに影響し合うようにするのに便利です。
Group
オブジェクトコネクタをこのノードの1番目の入力に接続した時、このパラメータを使って、 このノードから影響を受けるそれらのオブジェクトのサブセットを選択することができます。
Data Name
オブジェクトまたは他のデータにデータを追加するために使用する名前を意味します。 Data Name に“/”(または複数)を含めれば、それはサブデータ内側に移動することを意味します。
例えば、Fan Force DOPのデフォルトの Data Name は“Forces/Fan”です。 これは、“Forces”という既存のデータに“Fan”という名前のデータを追加します。 “Forces”というデータが存在しなければ、単なるコンテナデータが作成されて、そこに“Fan”サブデータが追加されます。
異なるデータは、それらを使用する名前に対して異なる要件を持ちます。 非常に稀な場合を除いて、デフォルト値を使用してください。 いくつかの例外は、特定のデータまたは特定のタイプのデータを利用するソルバで説明します。
Unique Data Name
このパラメータを有効にすると、このノードで作成されるデータが既存データを上書きしないように 固有な名前で Data Name パラメータの値を修正します。
このパラメータをオフにすると、同じ名前の2つのデータを追加すると、2番目のデータが1番目のデータを置換します。 各タイプの挙動が必要な場合があります。
オブジェクトにいくつかのFan Forcesを吹き付けたい時に、各ファンが前のファンを上書きしないように、 個々のファンの Data Name を変更して名前の衝突を回避するよりも、 Unique Data Name の機能を使用する方が簡単です。
一方で、オブジェクトに既にRBD Stateデータが追加されていることを知っていれば、このオプションをオフにすることで、 新しいRBD Stateデータが既存データを上書きすることができます。
Solver Per Object
ソルバのデフォルトの挙動は、まったく同じソルバをグループで指定したすべてのオブジェクトに取り付けます。 これにより、パラメータが各オブジェクトに対して同一になるので、それらのオブジェクトをソルバによって1個のパスで処理することができます。
とはいえ、いくつかのオブジェクトは、同時に単一オブジェクトに対してより論理的に作用します。
それらの場合では、$OBJID
エクスプレッションを使用して、オブジェクト毎にソルバのパラメータを変化させたいことがあります。
このトグルを設定すれば、オブジェクト毎に別々のソルバが作成されて、$OBJID
が期待通りに変化します。
Copy Data DOPを使用してパラメータをスタンプする場合にも、この設定が必須です。
入力 ¶
All Inputs
これらの入力に接続されたマイクロソルバは、このノードが実行される前に実行されます。一連のノードは、上流から下流への方式で処理されます。
出力 ¶
First Output
この出力のオペレーションは、このノードに接続している入力に依存します。 オブジェクトストリームがこのノードの入力であれば、その出力も入力と同じオブジェクトを含んだオブジェクトストリーム(しかし、取り付けられたこのノードのデータを持ちます)です。
オブジェクトストリームをこのノードに接続しなかった場合、その出力はデータ出力になります。 このデータ出力をApply Data DOPに接続したり、他のデータノードのデータ入力に直接接続することで、 このノードのデータをオブジェクトや他のデータに取り付けることができます。
ローカル変数 ¶
channelname
このDOPノードはData Optionsページの各チャンネルとパラメータに対して、チャンネルと同じ名前のローカル変数を定義します。 例えば、ノードにPositionのチャンネル(positionx、positiony、positionz)とオブジェクト名のパラメータ(objectname)があるとします。
そのノードには、positionx、positiony、positionz、objectnameの名前を持つローカル変数も存在します。これらの変数は、そのパラメータに対する前の値を評価します。
この前の値は、処理されているオブジェクトに追加されたデータの一部として常に保存されています。 これは、本質的には以下のようなdopfieldエクスプレッション関数のショートカットです:
dopfield($DOPNET, $OBJID, dataName, "Options", 0, channelname)
データがまだ存在しないなら、ゼロの値または空っぽの文字列が返されます。
DATACT
この値は、現在のデータが作成されたシミュレーション時間(変数STを参照)です。 このノードが新しいデータを作成せずに既存データを変更していれば、この値は現在のシミュレーション時間と同じにはなりません。
DATACF
この値は、現在のデータが作成されたシミュレーションフレーム(変数SFを参照)です。 このノードが新しいデータを作成せずに既存データを変更していれば、この値は現在のシミュレーションフレームと同じにはなりません。
RELNAME
この値は、データがリレーションシップ(例えば、Constraint Anchor DOPがConstraint DOPの2番目、3番目、4番目の入力に接続されている時)に追加されている時だけ設定されます。
この場合では、この値は、データが追加されているリレーションシップの名前に設定されます。
RELOBJIDS
この値は、データがリレーションシップ(例えば、Constraint Anchor DOPがConstraint DOPの2番目、3番目、4番目の入力に接続されている時)に追加されている時だけ設定されます。
この場合では、この値は、データが追加されているリレーションシップのAffected Objectsすべてに対するオブジェクトIDをスペース区切りにしたリストの文字列に設定されます。
RELOBJNAMES
この値は、データがリレーションシップ(例えば、Constraint Anchor DOPがConstraint DOPの2番目、3番目、4番目の入力に接続されている時)に追加されている時だけ設定されます。
この場合では、この値は、データが追加されているリレーションシップのAffected Objectsすべてに対するオブジェクト名をスペース区切りにしたリストの文字列に設定されます。
RELAFFOBJIDS
この値は、データがリレーションシップ(例えば、Constraint Anchor DOPがConstraint DOPの2番目、3番目、4番目の入力に接続されている時)に追加されている時だけ設定されます。
この場合では、この値は、データが追加されているリレーションシップのAffector Objectsすべてに対するオブジェクトIDをスペース区切りにしたリストの文字列に設定されます。
RELAFFOBJNAMES
この値は、データがリレーションシップ(例えば、Constraint Anchor DOPがConstraint DOPの2番目、3番目、4番目の入力に接続されている時)に追加されている時だけ設定されます。
この場合では、この値は、データが追加されているリレーションシップのAffector Objectsすべてに対するオブジェクト名をスペース区切りにしたリストの文字列に設定されます。
ST
ノードが評価されるシミュレーション時間です。
この値は、変数Tで表現される現在のHoudiniの時間と同じではなく、DOP Networkの Offset Time と Scale Time のパラメータの設定に依存しています。
STは、シミュレーションの開始時間がゼロになるようになっています。
つまり、シミュレーションの最初のタイムステップをテストする時は、$T == 0
や$FF == 1
を使うのではなくて、$ST == 0
のようなテストを使うのがベストです。
SF
ノードが評価されるシミュレーションフレーム(正確には、シミュレーションタイムステップ番号)。
この値は、変数Fで表現される現在のHoudiniのフレーム番号と同じではなく、DOP Networkパラメータの設定に依存しています。 代わりに、この値は、シミュレーション時間(ST)をシミュレーションタイムステップサイズ(TIMESTEP)で割算した値と同じです。
TIMESTEP
シミュレーションタイムステップのサイズ。 この値は、1秒あたりのユニットで表現した値をスケールするのに役に立ちますが、タイムステップ毎に適用されます。
SFPS
TIMESTEPの逆数。 シミュレーション時間の1秒あたりのタイムステップ数です。
SNOBJ
シミュレーション内のオブジェクトの数。 Empty Object DOPなどのオブジェクトを作成するノードでは、SNOBJは、オブジェクトが評価される度に値が増えます。
固有のオブジェクト名を確保する良い方法は、object_$SNOBJ
のようなエクスプレッションを使うことです。
NOBJ
このタイムステップ間で現行ノードで評価されるオブジェクトの数。 この値は、多くのノードがシミュレーション内のオブジェクトすべてを処理しないので、SNOBJとは異なります。
NOBJは、ノードが各オブジェクトを続けて処理(例えば、Group DOP)しないなら0を返します。
OBJ
ノードで処理される特定のオブジェクトのインデックス。 この値は、指定したタイムステップで常にゼロからNOBJ-1まで実行されます。 この値は、OBJIDやOBJNAMEなどのシミュレーション内の現行オブジェクトを識別せず、現在の処理順でのオブジェクトの順番を識別します。
この値は、オブジェクト毎に乱数を生成するのに役に立ちます。他には、処理別にオブジェクトを2,3のグループに分けるのに役に立ちます。 この値は、ノードがオブジェクトを続けて処理(例えば、Group DOP)しないなら-1を返します。
OBJID
処理されているオブジェクトの固有ID。 すべてのオブジェクトは、すべての時間のシミュレーション内のオブジェクトすべてで固有な整数値が割り当てられています。たとえオブジェクトが削除されても、そのIDは決して再利用されません。 オブジェクトIDは、オブジェクト毎に別々の処理をさせたい場面(例えば、オブジェクト毎に固有の乱数を生成したい)で非常に役に立ちます。
この値は、dopfieldエクスプレッション関数を使って、オブジェクトの情報を検索するのにベストな方法です。
OBJIDは、ノードがオブジェクトを続けて処理(例えば、Group DOP)しないなら-1を返します。
ALLOBJIDS
この文字列には、現行ノードで処理されているオブジェクトすべての固有のオブジェクトIDをスペース区切りにしたリストが含まれています。
ALLOBJNAMES
この文字列には、現行ノードで処理されているオブジェクトすべての名前をスペース区切りにしたリストが含まれています。
OBJCT
現行オブジェクトが作成された時のシミュレーション時間(変数STを参照)。
そのため、オブジェクトが現在のタイムステップで作成されたかどうかチェックするには、$ST == $OBJCT
のエクスプレッションが常に使われます。
この値は、ノードがオブジェクトを続けて処理(例えば、Group DOP)しないなら0を返します。
OBJCF
現行オブジェクトが作成された時のシミュレーションフレーム(変数SFを参照)。
この値は、OBJCT変数にdopsttoframeエクスプレッションを使ったものと等価です。この値は、ノードがオブジェクトを続けて処理(例えば、Group DOP)しないなら0を返します。
OBJNAME
処理されているオブジェクトの名前を含んだ文字列値。
オブジェクト名は、シミュレーション内で固有であることが保証されていません。 しかし、オブジェクト名が固有になるように注意して名前を付けていれば、オブジェクトの識別は、オブジェクトIDよりも、オブジェクト名を指定するほうが簡単です。
オブジェクト名は、同じ名前を持つオブジェクトの数を仮想グループとして扱うこともできます。
“myobject”という名前のオブジェクトが20個あれば、DOPのActivationフィールドにstrcmp($OBJNAME, "myobject") == 0
を指定すると、DOPがその20個のオブジェクトのみを操作します。
この値は、ノードがオブジェクトを続けて処理(例えば、Group DOP)しないなら空っぽの文字列を返します。
DOPNET
現在のDOP Networkのフルパスを含んだ文字列値。 この値は、ノードを含むDOP Networkのパスを知りたりDOPサブネットのデジタルアセットで非常に役に立ちます。
Note
ほとんどのダイナミクスノードには、そのノードのパラメータと同じ名前のローカル変数があります。 例えば、Position DOPでは、以下のエクスプレッションを記述することができます:
$tx + 0.1
これはオブジェクトをタイムステップ毎にX軸方向に0.1単位分移動させます。