Simulation Avancée de Flammes dans Houdini

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Houdini 18.5 - Atelier Flip et Pyro solver
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Les objectifs de cette vidéo incluent :

  • Comprendre les effets des différents paramètres Pyro
  • Apprendre à ajuster ces paramètres pour obtenir des effets réalistes
  • Maîtriser la gestion des volumes de visualisation
  • Corriger les problèmes courants dans les simulations de flammes

Dans cette vidéo, découvrez comment affiner les paramètres Pyro sous Houdini pour obtenir des simulations de flammes plus réalistes.

Cette vidéo explore en détail les différentes méthodes pour améliorer vos simulations de flammes et de fumée dans Houdini. Vous apprendrez à manipuler des paramètres tels que la diffusion de température, le cooling rate, la dissipation, et la turbulence. En ajustant ces paramètres, vous pouvez raffiner vos simulations afin qu'elles paraissent plus naturelles et détaillées. Nous verrons également comment corriger les problèmes courants comme la stagnation des flammes à la racine ou la disparition prématurée de la fumée. Enfin, nous expliquerons l'importance du dimensionnement dynamique de la boîte de simulation pour éviter que les flammes ne s'échappent des limites de la simulation.

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Questions réponses
Comment réduire l'effet champignon au début de la simulation de flammes ?
Pour réduire l'effet champignon, il est recommandé de diminuer la diffusion de la température, par exemple en la réglant à 0,01.
Quel paramètre influence la vitesse de refroidissement des flammes ?
Le 'cooling rate' contrôle la vitesse de refroidissement. En le réglant à une valeur plus élevée, les flammes refroidissent plus rapidement.
Quelle est la différence entre 'dissipation' et 'diffusion' dans les simulations Pyro ?
La dissipation se réfère à la perte de densité du voxel à chaque frame, tandis que la diffusion implique le partage de densité entre les voxels adjacents.
Bonjour et bienvenue dans cette cinquième vidéo sur l'effet de Pyro dans Houdini. Lors de la précédente vidéo, nous avons commencé à faire notre effet de flammes qui commence à fonctionner à peu près, mais pour l'instant ce n'est pas encore satisfaisant, ce ne sont pas des vraies flammes comme on aimerait les avoir. Donc on va commencer à rentrer un tout petit peu dans les paramètres, donc on va rentrer à l'intérieur de notre DOP Pyro, le problème c'est que si, regardez, si je rentre à l'intérieur, je perds toute la visualisation, alors bien sûr il y aurait toujours moyen d'aller dans le smoke object vous cliquez ici sur visualisation et vous pourriez visualiser la température comme ceci. Ce n'est pas la meilleure méthode à mes yeux pour visualiser, moi ce que je préfère faire c'est garder mon volume visualisation ici, venir piner la view et retourner à l'intérieur de mon DOP net et comme ça je garde la view de mon volume visualisation, mais je peux modifier en fait mon Pyro pour donner une simulation différente et relancer ma simu pour regarder ce que ça va donner. Donc commençons par le Pyro Solver. Ce qu'on va changer déjà c'est le température diffusion, vous voyez qu'on a des volumes, vous voyez ici, qui sont très grossiers, vous voyez là ça fait des grosses bouboules de couleurs. A quoi c'est dû ? C'est dû à la température diffusion, la température diffusion c'est le fait que votre température se diffuse en fait au voxel à côté et donc du coup si vous avez un voxel qui est très chaud, tous les voxels d'à côté seront très chaud également, un petit peu moins mais ils le seront également, et ceux d'à côté le seront également, etc, etc, donc on perdra un tout petit peu de plus en plus en température mais ça grossira la zone et la zone va finir par devenir comme ceci, c'est à dire un peu blooby, un peu grossière. Donc déjà on va diminuer la température diffusion, je vais mettre 0,01 par exemple. Et regardez là ce qu'on va voir déjà. Vous voyez qu'on a déjà beaucoup plus de détails qui se créent par ici. Après au début de la simulation c'est normal d'avoir cet effet toujours un petit peu champignon, mais on a quand même beaucoup plus de petits détails et tout qui se créent. Après vous avez le cooling rate, le cooling rate c'est la vitesse de refroidissement en fait de votre flamme. Donc par exemple si vous voulez qu'elle refroidisse rapidement, on va mettre à 1. Et regardez là, je n'ai plus quasiment plus de chaleur à l'intérieur de ma simulation. Donc nous le cooling rate, on veut que ça refroidisse quand même un petit peu, donc on va laisser à 0.75 ou je vais mettre 0.8 par exemple. La viscosité, c'est pour avoir de la viscosité au sein de votre simulation, donc pourquoi pas. Mais nous ça ne va pas nous être utile là. Et la buoyancy, donc la buoyancy comme je vous disais, c'est le phénomène qui fait qu'un gaz a tendance à s'élever plus il est chaud. Plus il est dense et plus il est chaud. Donc ça par exemple, la buoyancy, c'est ça qui fait que ma flamme part vers le haut. Regardez quand je lance ma simulation, j'ai tout qui s'élève vers le haut. Ça, ça vient de la buoyancy. Donc on va la laisser par défaut et on va aller dans shape. Et c'est là où vous avez plein de choses assez intéressantes. Dans shape, vous avez plein d'attributs, donc sur la disturbance, le shredding, le sharpening, la turbulence, etc. Et nous, ce que nous allons faire, c'est que nous allons mettre la disturbance. La disturbance, c'est le fait de rajouter plein de petits micro-détails de vélocité qui vont un peu dans tous les sens à un niveau assez faible. Donc ça va rajouter plein de petits détails dans la simulation, ce ne sera pas mal. Ce ne sera pas trop mal. Et la dissipation aussi, c'est le fait que votre votre feu perd de la densité frame après frame. Il ne faut pas confondre la diffusion et la dissipation. C'est-à-dire que la diffusion, par exemple, imaginez qu'un voxel soit à 10 de densité ou de température. Là, on parle de la densité. S'il a 10 de densité, la diffusion fait que, par exemple, tous les voxels autour seront à 0.1 et que le voxel au centre, celui qui était à 10 à la base, ne sera plus que, mettons, à 9. En fait, il a donné un peu de sa densité aux voxels autour. Et au fur et à mesure, il va continuer à donner de sa densité aux voxels qui sont autour de lui. Et s'il y a de la diffusion, les voxels qui sont autour de lui donneront eux aussi cette densité aux voxels autour d'eux. Et comme ça, la densité va se diffuser, en fait, dans la simulation. La dissipation, ce n'est pas ça. C'est le fait que, chaque image, le voxel perd, en fait, en densité. Donc là, par exemple, 0.1, c'est assez énorme. Donc moi, je vais mettre 0.005 0.005, on va mettre, par exemple. Et je pense que, pour l'instant, ça ira. Et on peut rajouter un petit peu de turbulence. La turbulence, c'est comme s'il y avait un vent avec un peu de turbulence à l'intérieur de notre simulation. Je la mets à 0.5 pour qu'elle soit un peu plus forte. Et on va aller dans la dissipation, ici. La dissipation, comme je vous le disais, ça joue, à la base, voilà. Là, il va contrôler la température. Nous, ce n'est pas ce qu'on veut qu'il contrôle. Je préfère qu'il contrôle la densité. S'il contrôle la densité, au moins, c'est la densité qui diminuera frame après frame. Alors que, s'il contrôlait la température, ce serait la température. Ensuite, vous allez aller dans turbulence, parce que là, maintenant, une fois que vous cochez ces cases-là, par exemple, que ce soit disturbance, turbulence, même si on avait coché sharpening ou shading, vous voyez qu'ici, vous avez tout plein d'onglets qui sont, en fait, tous ces éléments-là que vous pouvez, après, venir modifier. C'est-à-dire, là, par exemple, j'ai activé la turbulence. Je peux aller dans l'onglet turbulence et je peux modifier ma turbulence. Donc, ma turbulence, tout simplement, c'est les swirl size que je vais changer. Les swirl size, donc, c'est les volutes, en fait, que ça crée. À la base, je sais qu'un, c'est des volutes bien trop petites. Donc, on va mettre des volutes à une taille de 5. Et on va regarder ce que ça donne. Donc, ne vous étonnez pas, les simulations de pyro, c'est un peu comme ça. Donc, ne vous étonnez pas, les simulations de pyro, c'est toujours un peu lent. Là, vous voyez, on commence à avoir plein de petits détails ici. La simulation est toujours un peu cramée. Et ça, du coup, si c'est un peu cramé, ce qu'on peut faire, c'est aller dans le volume de visualisation et baisser ici le rate, enfin, l'émission color range. Ou augmenter, plutôt. Voilà. Donc là, 10, ça m'a l'air pas trop mal. Je crois qu'on commence à avoir quelque chose d'assez sympa. Ouais, on commence à avoir quelque chose de sympathique. Ouais, on commence à avoir quelque chose de sympathique. Donc, on va faire un petit Playblast, juste pour regarder à quoi ça ressemble, et je vous reprends à la fin du Playblast. Alors, le Playblast n'est pas fini. Il est encore en train de calculer, mais déjà, on peut se rendre compte à peu près de la simulation. Alors, la simulation, moi, je trouve qu'elle fonctionne assez bien. Je suis assez content. Il y a plusieurs choses qu'on va pouvoir corriger, déjà, pour que ça ressemble plus à un feu de camp. Déjà, personnellement, je trouve qu'on perd vite, en fait, la fumée. La fumée disparaît très vite et on aimerait bien la garder peut-être un peu plus longtemps. Donc ça, ça va être la dissipation qu'il va falloir baisser. Après, je trouve que les flammes montent très haut, mais ça, je pense qu'on peut le changer directement dans le volume de visualisation. Et ensuite, je vais essayer de faire une flamme un peu plus étendue, c'est-à-dire que je vais peut-être aplatir l'émetteur pour qu'il soit un peu plus grand et un peu plus plat. Donc, on va refaire ça et on va voir ce que ça nous donne. Donc, on revient à la frame 1. L'émetteur, je vous disais, j'ai peut-être envie de faire un émetteur qui sera plus comme ceci. Voilà, un émetteur en forme de pastille, comme ça, peut-être que le feu aura plus une forme un peu moins haute et un peu plus large. Ensuite, je trouvais que si on reprend le Playblast, je trouvais que si on retourne dans le pyro, vous vous rappelez qu'on avait dit qu'il fallait peut-être augmenter ou diminuer un peu la dissipation. C'est-à-dire que là, la dissipation, pour l'instant, on l'a baissée, ça veut dire que ça ne se dissipe pas beaucoup. Là, on va encore le baisser, on va mettre à 0.25 pour éviter que la fumée ne disparaisse trop vite. Et vous vous rappelez, je vous avais parlé dans Simulation du cooling rate. Le cooling rate, c'est la vitesse à laquelle ça refroidit. Et la vitesse à laquelle ça refroidit, donc si par exemple j'avais mis à 1, à 1, vous vous souvenez que la flamme devenait froide instantanément. Nous, on se dit que les flammes montent un peu haut peut-être, donc on aimerait bien que ça refroidisse un peu plus vite, donc peut-être qu'on va mettre à 0.85. Voilà. Et on va juste lancer quelques frames pour voir déjà ce que ça donne. Donc déjà, cette forme de pastille, je pense que ça va nous améliorer pas mal de choses. Déjà, je pense que ça a l'air pas trop mal parti. Dans l'idée, on va plutôt faire un Playblast. Donc, voilà le Playblast qui est en train de se calculer. Alors, ce qu'on peut se rendre compte, c'est que maintenant on a le problème un petit peu inverse, c'est-à-dire que les flammes s'arrêtent un peu trop tôt, donc on va essayer d'encore baisser le cooling rate. Et surtout, on voit qu'il y a des points qui sont fixes. Ça, ça vient d'un truc très important. C'est l'expression, je vais vous montrer, ici, dans le skater. Vous vous rappelez qu'on avait fait notre émetteur, et on a fait un skater, et en fait, ça c'est notre émetteur. Et à chaque fois, je vous dis, dans le Global Scene, il faut mettre une expression pour que l'émetteur bouge un peu, et que l'émetteur ne soit pas figé. Vous voyez, là je ne l'ai pas fait, et ça donne ce côté très bizarre de flammes qui a l'air un peu figées à la racine. Donc ça fait quelque chose d'un peu... un peu fake, en fait. Donc là, on va rajouter déjà cette expression, ça va régler ce souci-là, et on va faire quelques réglages en plus. Alors, comme réglage supplémentaire, déjà, ce qu'on peut faire, c'est, tant qu'on est toujours dans le skater, vous vous rappelez, on a mis l'expression, donc, tant qu'on est dans le skater, ce qu'on peut faire, c'est augmenter le nombre de points. Pourquoi on augmente le nombre de points ? Parce que, si vous vous rappelez, dans le Play Blast, on avait un effet très crépitant, en fait, au niveau de la base du feu. Si vous voulez le lisser, si vous voulez faire que la base du feu soit plus lisse, plus uniforme, vous augmentez le nombre de points, et comme ça, regardez, le volume qui va émettre sera un volume plus uniforme. Alors que si je n'ai que 1000 points à la place d'avoir 10 000, vous voyez, ça me donne un effet comme ça. Donc là, on risque de ressentir les voxels qui pop à droite à gauche quand ça fait comme ça. Donc là, vous augmentez, et normalement, c'est bon. Ensuite, ce qu'on va faire, c'est que nous allons aller dans le DOP Pyro, et on va commencer un petit peu à tout changer pour avoir la simulation finale, car là, on commence à changer. Depuis tout à l'heure, on change pas mal de choses, maintenant, on sait à peu près où on va. Donc, on sélectionne le Pyro Solver, on va dans la simulation, et déjà, on va mettre la température diffusion à 0,05, parce que vous vous rappelez, on avait un côté très sharp dans les flammes, on aimerait avoir un côté un peu plus pas grossier, mais avoir des flammes un peu plus épaisse. Donc on va augmenter ça, et surtout, on va changer le cooling rate, c'est-à-dire qu'on va vouloir que nos flammes montent un peu plus haut, donc on va les mettre, par exemple, à 0,5. Comme ça, les flammes vont refroidir plus lentement, et comme elles refroidissent plus lentement, de facto, elles monteront plus haut. Et dans le shape, on va diminuer la dissipation. Encore, pour que la densité reste active plus longtemps, que la densité ne disparaisse pas assez vite pour disparaître. Donc là maintenant, je pense qu'on a changé à peu près tout ce qui était bon, donc on va lancer le dernier Playblast, on affiche le volume de visualisation, on se met comme ça, et on lance le Playblast. Donc déjà, ce qu'on peut se rendre compte, c'est que les fumées sont très blanches. Alors ça, ce n'est pas vraiment un problème, car en fait, ça vient vraiment du volume de visualisation. C'est-à-dire que là, moi, ce que je vois, c'est que la simulation, concrètement, se comporte assez bien, vous voyez, on a des volutes qui se passent pas trop mal, alors attendez, si je vous montre la simulation, vous voyez qu'il y a des volutes qui se passent pas trop mal, alors attendez, si je vous montre voilà, vous voyez, ça se passe assez bien, c'est juste que c'est très cramé. Mais ça, on va pouvoir le régler directement dans le volume de visualisation. Regardez par exemple ici, le volume de visualisation, vous allez lui dire dans l'émission, en fait, j'ai un emission Color Ramp qui va de 0 à 10, donc c'est ma température minimum et maximum, et je vais dire maintenant maximum, ça va être 15, et comme ça, je change mon ramp. Et je peux toujours changer aussi la densité, ou alors le scale de l'émission. Du coup, on peut changer tous les trucs comme ça, pour venir, alors 50 c'est peut-être un peu beaucoup, mais 20, voilà, pour avoir des flammes qui se comportent un peu mieux. Et là, on a des flammes qui commencent à se comporter vraiment très bien. Donc, je vais lancer un Playblast de ça, et on va regarder. Donc là, le Playblast est en train de se calculer, mais vous voyez que la simulation commence à être vraiment intéressante. Dans la prochaine vidéo, on verra comment régler un petit souci, mais pas des moindres, c'est le souci, vous voyez ici, on a une sorte de mur, et en fait, c'est les limites de la boîte. C'est la limite de la boîte qui fait que la simulation sort dès qu'elle touche la boîte, en fait, elle sort et elle n'est plus simulée. Donc, on va régler ce souci-là, vous allez voir, on a juste à créer ce qu'on appelle un gaz Resize Dynamique, donc on verra ça dans la prochaine vidéo. Mais déjà, là, on commence à avoir une simulation sympa qui commence à vraiment ressembler à un feu de camp, donc on pourra, dans la prochaine vidéo déjà, créer ce fameux gaz Resize Dynamique, et ensuite venir le placer dans notre décor.
1 commentaire
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Pierre Alain
Il y a 1 year
Commentaire
Excellente formation, très bien expliqué et très intéressante. je regrette qu’il n’y est pas une dernière partie de rendu dans houdini. C’est un peu frustrant de s’arrêter là. Félicitations aux formateur pour la somme de travail impressionnante.
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