RealFlow 翻译教程01——破裂的肥皂泡

重要提示：这个教程最终模拟时，第一遍会报错。

Reset一下，再模拟就正常了。

具体原因解释请看问题总结日志：内容简介：重要提示在 2011.10.5号之前的PDF教程“Bursting Soap Bubble”，有一个错误。

第二个脚本不能放在“StepsPre”，应放在“FramesPre”。

非常感谢来自孟买/印度（Mumbai/India）的朋友Sukumar Senthil Raj,告诉我们这个错误。

正确的教程已经放到下载栏了。

此免费教程教你怎样创建一个，在慢镜头中慢慢破裂肥皂泡的漂亮效果。

用一点Python脚本就可以帮助你能，确定肥皂泡的不同表面区域破裂。

一旦表达破开，效果就会波及整个泡泡。

虽然此效果可以不需要脚本，但为了更好的控制还是使用的好。

1.效果速度传播2.可以轻松定义表面到底哪个区域破裂3.当破裂产生就定义新的点4.此效果不只限于肥皂泡，可用于任意开关最后，创建这流体特殊效果要做的一些设置，仅仅是非常高的表面张力值（tension)。

辅助器和力也很重要。

当然要进行Mesh操作，另一个是原因是，因为我们想输出一个肥皂泡，最好也是用Mesh。

你能在右边看到两个视频，第一个是在RealFlow里Mesh过的样子，第二个是输出渲染过的版本。

总之这个慢慢破裂的肥皂泡效果是非常可吸引人的，你可以加上其它设置，应用在不同场合，例如用kill辅助器做成，等离子球或融化效果。

展示出你的作品当然一个教程只能是一种解决问题的方法，我们希望你多调调参数，力和动画曲线，并展示出你的实现方法。

我们对你作的教程很感兴趣，你可以在网站上发静帧或给我们视频链接。

下面PDF正文部分----------------------------------------------------------------------------------------肥皂泡每个人都吹过，甚至成人也会很有兴趣的玩，还尝试玩出不同花样。

除了好玩，肥皂泡还有一些非常有趣的科学背景。

图1.一个真实的肥皂泡（图片出自Mila Zinkova,发布在GUN，我是在维基百科找到的）表面张力或许是肥皂泡最重要的一个特性了。

因为表面张力的存在，这也是肥皂泡会在空气中摇摆不定的原因。

另一个由表面张力产生的效果是，肥皂泡是球形的。

假如没有外部环境（重力，空气阻力等等），肥皂泡将是一个完美的球形。

因为它们总有形成，称为极小曲面（minimal surface）的趋向。

你一开始看到肥皂泡，你可能会认为它有很高的表面张力，其实正好相反。

肥皂和洗涤剂表面张力很低，如果不是这样肥皂泡就不会产生了。

因为水的表面张力很高，肥皂泡会立即破裂。

另一个让人印象深刻的是肥皂泡很漂亮。

它总是有很多颜色，他们反射的颜色看起来在晃动，混合了油一样。

肥皂泡有这么的丰富颜色，因为它的壁很薄。

当水蒸发时（肥皂泡变薄），会有不太显眼的颜色。

当然这个效果不能用RealFlow模拟。

但可以用物理渲染引擎做到，让它看起来五颜六色。

在渲染时你可以调节材质的不同厚度，得到不同颜色。

第一步：怎么在RealFlow里创建一个泡泡第一步就是创建泡泡。

在这个例子里，填充模型做泡泡，不是一个好方法，因为它要一个尽可能薄的空心物体。

用单个粒子层可以达到这个目的。

在RealFlow里有这样几种方法来做成这种结构：1把.粒子均匀分布的Python脚本2.“sphere”发射器3.“Fill Object”发射器和“k sphere”辅助器结合4.激活“Particle layer”设置的“Fill Object”发射器第一个方法能给你很好的效果，因为你能得到一个没有任何缝隙或孔洞的球体。

但用粒子脚本是有问题的。

原因是每一个粒子有一个确定的基于Resolution值的半径。

这半径是很重要的，因为为直接影响粒子之间的力。

如果粒子之间距离非常近，你会观察到互相排斥的效果，流体会变得不稳定。

也可以用非常低的内压“Int Pressure”参数减少这排斥值，但那时就会失去流体的特性看起来像dumb粒子。

这所以是Dumb粒子，当然就是因为非常低的”Int Pressure“值。

图2：分布规则的球体你可以降低“Resolution”值，但不容易找到正确的值。

如果太高，很难与粒子交互；太低，流体粒子就会乱飞。

第二个方法是使用“Sphere”发射器。

用这个方法也可以创建一个很薄的粒子层。

你仅仅需要把"speed"值设成很低，例如0.1 。

然后第一帧后停止发射。

这样可以管理表达式或动画关键帧。

可能最好的方法就是基于"Fill Object"发射器。

这发个发射器提供了两种模式：第一个模式是填充模型。

填充好后你可以把“k volume”辅助器放在模型里面(“Inverse=Yes”），删除多余的粒子。

当然辅助器半径可以做些调整，根据空心的模型来调。

结果还不错，但你可以在下面的图片看到，看起来像有花纹的图案。

这方法可以轻松控制厚度并能根据需要，用大量粒子。

图3.用"Fill Object"发射器填充的空心球粒子，辅助使用"K Sphere"辅助器然后，用“Fill Object”第二种模式：“Particle layer”（粒子层）。

当这个设置为“Yes”,RealFlow会覆盖满球体表面，但不会出现几何体交接线。

优点是流体是静止的，因为这是RealFlow自动计算正确粒子半径，你可以增加“Resolution”到非常高的值，而不会出错。

它也能减少粒子间缝隙，你只是需要一个很高分辨率的球体/泡泡做基础。

用RF_toolfactory’s “RF Toolbox Scripts”（最后一个教程会介绍这个工具）你可以重新创建很高分辨率的模型。

你可以在下面图片看到结果。

请注意这是较低resolution值版本，忽略相邻边线。

这个方法另一个优点是：你不需要任何初始状态，因为粒子层是Realflow直接创建的，存储或改变时只要“Reset”一下就可以。

第二步：脚本做这个效果的脚本是很短的，也很容易理解。

在写脚本之前，很重要的一件事就是你要知道我们要做成什么效果。

我想在粒子层上开一个渐渐扩大的洞。

在这个过程中，流体其它部分必须不受影响，保持原样。

所以第一步就需要冻结所有粒子，然后把他们速度设置成0.0。

再然后就开始定义，到底在泡泡哪个地方破裂。

函数要允许我们把扩散的种子（seed）放在整个表面，或完美的限制他们在一个特定区域。

这部分要在模拟前执行，尽管它是"Simulation Events"脚本：Layout>Simulation Events初始化场景窗口弹出时，你会看到两个部分。

上面部分是模拟事件分支，下面部分是Python 代码部分。

脚本预设必须添加在”SimulationPre“:SimulationPre > Right-click > Add script...（RF5版本后，Layout-->Simulation Events<Ctrl+F2> 打开下图3窗口）此操作会打开另一个窗口，你可以输入脚本：# Get the emitter, loop through its particles and freeze thememitter = scene.getEmitter("Fill_Object01")particleList = emitter.getParticles()for particle in particleList:particle.freeze()# Determine four seed particles which are relatively close togetheridList = []maxId = len(particleList)/50for i in range(0,4):curId = random.randint(0, maxId)idList.append(curId)scene.setGlobalVariableValue("oldRadius", 0.005)scene.setGlobalVariableValue("idList", idList)第一个代码片段只是简单的调用发射器和粒子。

通过循环全所有粒子冻结用freeze()函数。

这个函数功能是使粒子保持当前所有状态，例如，velocity和position.直到粒子unfreeze(解冻)。

图3：初始化"Simulation Evets"窗口脚本.脚本第二部分是很有趣的，因为会定义种子（seed)。

在这个例子，种子（seed）是产生随机。

为此，脚本从“particleList”函数指定粒子的总数。

要控制种子(seed)影响更多或更少区域，整个粒子数除以50.如果想靠近一点，可以除以100，或500，如除以1则遍布整个表面。

接下来循环for i in range(0,4):用来创建4个种子粒子。

如果你想要增多种子，只要简单的改变括号里第二个数字，例如（0，2）或（0，8）。

结果是一个随机数，可以用来寻找一定的粒子，通过利用粒子的ID数。

ID 被存储起来供进一步使用。

最后，所有相关数据必须存储在被为全局变量的里面。

这个变量是一种，当你想共享不同脚本（类型）下的值/变量(例如Batch -> SimulationPre, FramesPre -> StepsPost 等等）和当变量要永久存储（值固定）。

全局变量是“oldRadius”和“idList”。

这“idList”是，当然需要种子粒子ID。

“oldRadius”变量决定种子粒子周围破裂的大小。

它值要很小获得连续效果。

它甚至可以是0.模拟第二部分是脚本控制模拟，在"FramesPre"下，在simulation events tree （模拟事件分支）。

这里脚本输出和用粒子ID，和初始半径。

另外，循环需要遍历整个粒子。

当一个ID存在于“idList”，脚本就继续扩散到相关连粒子。

import random# Prepare the variable, get the emitter and its particlesoldRadius = scene.getGlobalVariableValue("oldRadius")idList = scene.getGlobalVariableValue("idList")emitter = scene.getEmitter("Fill_Object01")particleList = emitter.getParticles()initialRadiiList = [0.005,0.009,0.015,0.012]counter = 0# Loop through all particles, get Idsfor particle in particleList:theId = particle.getId()# Check if the current Id is in already stored in the idList.# If yes, calculate the radius around the seed particles.if theId in idList:newRadius = oldRadius + initialRadiiList[counter]neighbors = particle.getNeighbors(newRadius)counter += 1# Replace the old radius with the new radius to simulate a grwoing area scene.setGlobalVariableValue("oldRadius", newRadius)# Loop through the particles around the seed and unfreeze its neighbours for neighbor in neighbors:if (neighbor.getId() in idList):particle.setVelocity(Vector.new(0,0,0))else:neighbor.unfreeze()脚本思路是，收集种子（seed）粒子周围一定半径内相邻粒子。