Realflow 2017中文版是一款专业的流体动力学模拟軟件，涵盖多种设计工具，用户可以轻松创造出各种纹理效果，及其逼真，操作简单，有需要的用户可以下载体验哦！一定会为您带来意想不到的效果。

軟件介绍

RealFlow是專用于水面波浪的模擬，如海面、落入物體後水面泛起的漣漪、行駛在水中的船(包括破浪泛起的粒子水花和産生的水面拖尾)，能夠完成的項目包括：物體落入水面後激起波浪，並且隨水面上下波動，還能産生濺起的水花。粒子落在水面上泛起的漣漪。在水面上快速運動的物體産生尾迹、水花和波浪，常用于船只的航行模擬。表現動態、自然波動的水面，如湖泊、水池、海洋等，還能産生海水拍岸濺起海浪水花的效果。

RealFlow没有提供任何照明和渲染功能。你可以通过调节粒子流的UV坐标来拖拉纹理，从而创建各种纹理效果。你可以为网格创建UV坐标，并且创建 “Wet Texture Maps” （打湿纹理贴图）。它可以创建非常丰富和真实的纹理效果，但不能在传统的场景中进行纹理贴图。通过为軟件重写流体解决方案，现在的模拟速度提高了20%到 30%。程序可以更好地处理多处理器系统和巨大的内存分配。最具创新性的功能是“Wet Texture Maps”（打湿纹理贴图）。当粒子碰到表面，它在物体的表面上“绘制”纹理。因此，它可以在表面上留下痕迹或者“打湿”纹理。

Realflow 2017特色

1、質量：每一個模擬都非常卓越，效果非常棒。

•簡單的導入你的場景,從RealFlow添加液體和直接渲染出來。

•直接在RealFlow微調真實材質,連接如速度、漩渦度或生命值。

•有效靜態幀或動畫序列。

•采用最先进的基于物理渲染引擎:Maxwell Render™。

•精確的碰撞模擬。可以在複雜幾何和超速的對象模擬精確和快速的碰撞。

Hybrido也受益于 RealFlow 2015更深入的OpenVDB算法的集成。

Hybrido翻轉模擬現在更快,更准確的碰撞,和更好的內存管理,尤其是在處理複雜幾何和快速移動的對象。

2、速度：DYVERSO，新DYVERSO工具(DY-SPH DY-PBD)流体动力学。

新版DYVERSO(DY-SPH,DY-PBD)的流體解算程序效果驚人，使您的模擬創作更上一層樓。新的DY-SPH和DY-PBD解算程序功能強大，並且GPU也得到加速您的模擬創作速度大增。超出您的期待，創建光滑的層狀網格，使您的模擬創作更加逼真。直接渲染RealFlow模擬仿真。

3、控制：用戶界面

•RealFlow 2015新版本的用户界面挤满了大量的新的增强工具,使它更友好，更人性化。

•增強的用戶界面:關系編輯器節點更緊湊。

•節點面板：點擊工作流。

•參數面板：動畫按鈕,表達式,Params鎖定,ramps曲線小部件,滑塊與鼠標中鍵的控制。

Realflow 2017新功能

新的呈現令人難以置信的細節的基礎求解器。
新的飛濺和泡沫發射器迅速處理。
增强的工作流程：RealFlow Graphic
新的，可視化的基于節點的方法來設置場景元素之間的聯系。
创建RealFlow的模拟图，无论何时何地在模拟过程中，您可以 创建/修改/提取 场景元素中数据。
快速高品质预览： Maxwell Render（麦克斯韦渲染）
預覽你的模擬呈現在背景與麥克斯韋渲染質量。
新的文件格式：Alembic
新的文件格式允許您更大的靈活性，在你的管道，並提供高效的數據交換。
改進壓裂工具
更快更可控的破碎。
改善了的网格化算法 RealFlow RenderKit
新的網格算法意味著更小，更富有細節的網格。

Realflow使用教程

創建漩渦

RealFlow能处理多种模拟任务：流体，刚体和柔体，波浪，风格化流体。用这些工具几乎能完成所有的任务，但仍有一种不行：气态液体(gaseous fluids)

当然没有必要用复杂的计算写一个基于Python的烟雾解算器。另外最常见的方法已经被申请成专利了。(例如 J. Stam’s “Stable Fluids”流体静力学)所以，如果你要编写一个商业烟雾解算器，你必须开发自己的方法，那是一件非常困难的事。此外一切都要适应RealFlow本身，比方说，特色。

图1.RF_toolfactory VortexFlow插件基于密度的烟雾模拟。

當你看一下模擬的煙霧時，我會發現兩個重要的事。

1.煙霧上升是由于浮力

2.有大的渦流還有小的渦流(紊亂、卷邊)

产生小的紊乱和卷边方法，称为(涡流限制 Vorticity Confinement)。这个技术引入速度(velocity)在某些领域，创建小的速度随机。涡流限制(vorticity Confinement)实际上增加了烟雾的真实感，使一切变得自然。

然而在許多情況下，是不需要這麽多細節的。例如縮放很大的煙流(煙羽)，或遠處的煙霧源。問題是，要做大的渦流是非常困難的使用RealFlow標准流體解算器。

所提出的方法實在是很基礎的，只達到近似級水准，但你在使用這方法時可能會找到一個新的方法來拓展腳本，去達到更好的效果。真正工作使用時，一定要經過試驗，腳本對錯誤是非常敏感的。因此，本教程實際上是快速的方法提示，而不是全面詳細的討論。但也許你會覺得很有意思，看看你可以用這個方法獲得什麽。

准備

主要的困难是，迫使流体粒子沿着圆圈发射器路径运动，像升起的烟雾。实现这种行为的方法或公式是一定要引入Python腳本。一个好主意是在互联网上搜索，你很快就会发现两种基本方法：層流(laminar)和湍流(turbulent flow)

在層流流體下在某一個方向沒有湍流，可以在水管或通道觀察到這樣的行爲。湍流是非常難以描述的，因爲流體看起來沒有一個確定方向。

在湍流中你能看到漩涡和不同方向的流动。層流和湍流之间有这样一个关系：超过一定标准时，層流可以变成湍流。这个标准就是的雷诺数(Reynolds numbe)。在漏斗，狭窄的管道或障碍物里面的流体可以看到，这两种状态之间的转换。

層流

這種方法將要使用的公式被稱爲“Stokes定律”。這個術語，用來描述流體中球形體(粒子)的摩擦力。這力的大小也取決于粒子半徑和流體粘度。跟其它任何摩擦力一樣，Stoke力導致body/particel減速。在我們例子中，力作用在周圍流體。

Fs = 6 ∏ η R v

Fs 是Stokes 力，∏是 pi，η('Eta')是流体动力学粘度。R是粒子半径，v是速度。这个方法优点，RealFlow可以提供所有必要参数给这个公式。这个思路是创建一个層流的力场抵消流体的上升运动来减速粒子。另一方面，粒子的浮力使流体上升。这上升流体在層流力场影响下会减缓粒子。这意味着，必须作用在粒子云外面。

为得到粘稠的效果必须要有很高的粘度值(viscosity)。这也将减慢整个粒子流，当粒子流累积在流体前面。因为动力学粘度值 1是水20°C时，它可以被忽略掉。但你能模拟不同流体。为什么最终是负的力，是为了抵消了上升粒子流：

Fs = - 6 ∏ηR v

图 2：層流(laminar flow)说明

引入负号，因为这力能抵消粒子向上运动。最终，我们得计算粒子半径 R。当你参考RealFlow手册时，会看在发射器"Resolution"参数下看到这个半径公式。这正是我们需要的：

湍流(TURBULENT FLOW)

思考湍流時你會遇到一個困難。當流體在障礙物周圍，物體後面就會産生低壓區。

在前面有高一點的壓力。這不同的壓力就是流體的阻力，這力可以被表達成：

Cw是阻力系数，A 是障碍物横截面。因为我们可以把流体粒子看作一个个小球体，Cw值是0.45,A就是简单的圆面积：∏R2(译者注：原文应该写错了)

圖3：湍流圖例

尽管这个公式能产生一种力，但仅是一方面，并不能产生湍流。仅仅是流体经过时的力(fluid experiences 不知道合适怎么说)。要找到層流变成湍流时间点，雷诺系数(Reynolds number)(后面写为Re)是很重要的。定义Re不是隐藏的，可从RealFlow标准参数来计算，但这仅仅是达到实际效果并不能正确描述湍流物理现像。

湍流和卷曲需要一个更加复杂的方法，基于从Navier - Stokes方程的向量场。这各种物理性质的向量场，通常存储成网格(grid)。这是“基于网格的流体”一词的由来。(grid based fluids)

RealFlow 湍流参数

RealFlow的标准粒子提供了湍流参数，但这不是自定义的值，是SPH(译者注：Smoothed Particle Hydrodynamics)流体内部参数。用腳本可以写成矢量格式：

ω = Vector.new(ωx, ωy, ωz)

腳本

对于此腳本，要使用RealFlow辅助器，因为它是一种特殊功能，可以给粒子施加外部力给网格流体或物体，这是方法很稳定，可放心使用。 腳本辅助器可以这样添加：

Edit > Add > Daemons > Scripted

辅助器结点面板提供了"Edit"功能。请注意腳本窗口模式。这意味着，你必须关闭此窗口再次访问底层的RealFlow面板。这实在是烦人，但不能改变。

为了使一切更方便，你也可能添加一个小型的GUI(图形用户界面)。关于这部分更多说明请参看，RF腳本那本书，GUI部分。如果你要创建GUI，请创建成Batch Script.如果你要加在辅助器”def onSimulationBegin"部分，RealFlow可能会崩溃。

#--------------------------------------------------

# Function: applyForceToEmitter

# This function is called by the simulation engine

# when external forces should be applied to the

# particles in the emitter.

#--------------------------------------------------

import math

import random

def applyForceToEmitter( emitter ):

normalThreshold = 0.85

emitterRes = emitter.getParameter("Resolution")

pRad = 1 / ((1000 * emitterRes) ** (1/3))

dynVisc = 1.0 # this is not RF’s Viscosity value!

particle = emitter.getFirstParticle()

while (particle):

pVel = particle.getVelocity().module()

pNormal = particle.getNormal().module()

rndRange = random.uniform(-0.02, 0.02)

if (pNormal >= nornmalThreshold + rndRange):

stokesForce = -6 * math.pi * pVel * pRad * dynVisc

if (scene.getAxisSetup() = = AXIS_SETUP_YXZ):

vortexVec = Vector.new(0, stokesForce, 0)

else:

vortexVec = Vector.new(0, 0, stokesForce)

particle.setExternalForce(vortexVec)

particle = particle.getNextParticle()

这个腳本是非常简单的。在第一部分，粒子半径取自发射器的“Resolution".然后腳本遍历所有粒子，读出单个速度矢量。

使用的X，Y和Z單獨的值，而不是矢量的大小

這是計算“module()”語句。這個方程是：

magnitude = sqrt(x2 + y2 + z2)

這個方程(module())結果是標量(僅僅是數字)，不是由三個值組成的矢量。這個操作的原因是矢量不能作爲檢查條件來判斷是否滿足條件。但用浮點數字就不存在這個問題。

相同的过程(向量 - >模 - >标量)是适用于粒子的正常方向。这个方法必须要找出外面流体，法线模长(normal’s magnitude)是这腳本最重要和最敏感的值(见参数的调节)。所以腳本仅仅决定粒子在流体外面，力(=阻力)将接受场景设置。为了变得更丰富一点，加一点随机值到法线的模(normal’s magnitude)。

參數調節

正如所提到的，主要思路是，減緩流體外部粒子。內部粒子仍然保持初始速度，和拖緩粒子速度。由于粘度(也稱爲內部摩擦力)，整個流體最終會放慢，粒子的聚集在流體的頭部。

圖4：相互影響的不同力，最終創建上升的煙霧

上面圖片說明的方法：Stoke力Fs減緩流體外部粒子。浮力Fb作用在所有粒子上，産生了一個吸引力，使粒子向下。在這個邊界可以看到渦流

想得到這個效果，必須標志出流體粒子的外面，這是爲了檢查法線。越接近流體粒子外部法線就越大。問題是這個值，發射器resolution值越高，它就減小。用“Resolution”值爲1.0，"normalThreshold“變量可以是1.5或更大。用非常高的設置，是0.5或更小。不幸的是不能爲每個resolution設置一個固定的值，因爲粒子數和法線長度關系不是線性的。意思是你要測試和試不同的值

羽流的质量取决于法线阈值(normal threshold)

圖5.一個上升煙的模擬

这已经调整的“normalThreshold”0.85，circle发射器 缩放是(0.5，0.5，0.5),Resolution值是4.0，Speed是2.0

另一個重要的值是發射器的“Viscosity”參數。如果它太小，那麽效果不能完全體現出來。

能达到最好的效果设置值在4.0与6.0之间。如果有逃逸的粒子，可以加一个"k Volume"场，或放一个盒子在发射器附近。另一个可能是增加“min substeps”(这值对逃逸粒子有很大影响)