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【教程】5-ParaView对SPH结果进行电影级现实感视觉渲染

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使用ParaView软件来创建具有现实感的流体动力学模拟结果的可视化。例如对DualSPHysics的粒子法结果进行处理,创建一个具有现实感的视频。

1.结果文件准备(以泵示例)


   

 

文件名    
描述    
MotionPump_***.vtk    
泵的叶轮车的300步    
Pumpfixed.vtk    
泵的叶轮车以外(不随时间变化)    
使用ParaView加载这两种数据,并推进时间,可以看到齿轮旋转的情况。
接下来,添加位于particles文件夹下的文件PartFluid_*.vtk**。这样,你可以看到代表水的粒子被齿轮卷起并上升的情况。这里,我们根据流速进行颜色编码。
然后,加载surface文件夹中由粒子创建的自由表面的Surface_****.vtk。这次,你可以看到水面变化的情况。这也根据流速进行颜色编

2.使用ParaView进行现实感可视化


 

有自由表面的情况下,可以进行具有现实感的可视化。通常,我们会使用如Blender这样的CG软件,但科学和技术可视化软件ParaView也能进行一定程度的现实感渲染,下面将介绍方法。

我们将使用ParaView光线追踪功能。

3.叶轮之外的泵


 

首先,尝试使用光线追踪功能渲染叶轮之外的泵。

·在Pipeline Browser中选择Pumpfixed.vtk。    
·在Properties标签页 > Ray Tracing > Material中选择_Metal_Titanium_brushed_。
接下来,在Properties标签页的Ray Traced Rendering中:
·勾选Enabled Ray Tracing
·选择Back End为_OSpray pathtracer_。
·Samples Per Pixel中输入5(如果渲染不够清晰,增加这个数值)。
这样,泵会以金属质感呈现,增加了一些现实感。但是,我们想看到泵内部水流的情况,所以设置为_Transparent_(透明)。    
            
 
·Pipeline Browser中选择Pumpfixed.vtk
·Properties标签页 > Ray Tracing > Material中选择Glass_Thick(厚玻璃)。
   
这样,泵的外形确实变得透明,可以看到内部的水。

4.叶轮 


 

为了让叶轮的旋转更加明显,我们将叶轮设置为亮色。

·Pipeline Browser中选择MotionPump_0
·颜色设置为_Solid Color_(纯色)。
·点击Edit Color Map(编辑颜色映射)。
·Pick Solid Color(选择纯色)中选择橙色,然后点击OK
·Properties标签页 > Ray Tracing > Material中选择_None_(无)。

 

  

5.水的颜色


 

我们将水的颜色设置为_Glass_Water_(水玻璃),以使其看起来更像水。

·Pipeline Browser中选择Surface_0
·Properties标签页 > Ray Tracing > Material中选择_Glass_Water_。    

 

  

6.全景图背景


 

但是,以上设置可能不会给你很强的现实感。

在这种情况下,将高分辨率的全景图作为背景是提高现实感的一个方法。
📌 如果你没有高分辨率的全景图, 可以从如Poly Haven等网站下载4K HDR的全景图。
一旦你有了全景图,按照以下设置将其作为背景贴图。
Properties标签页的Background
·选择Background Color Mode为_Skybox_。
·点击Background Texture > Load…(加载)并指定全景图。
·勾选Use Environment Lighting(使用环境光照)。
Properties标签页的Ray Traced Rendering
·选择Background mode为_Environment_。
·Light Scale中输入2(如果太暗,增加这个值)。    
将全景图设置为背景后,通过玻璃透射的背景和水面反射的背景,可以大幅增加现实感。

  

7.视频保存


 

ParaView中,可以将视频保存为mp4文件。

在保存视频之前,使用Preview(预览)功能来确认保存视频的分辨率以及在该分辨率下的渲染效果。
·选择View(视图)> Preview(预览)并选择保存的分辨率。
·在预览窗口中,使用鼠标调整要渲染对象的位置。    
📌 要退出预览模式,再次点击View(视图)> Preview(预览)中的选定分辨率。
最后,保存视频。你也可以指定一个合适的帧率(FPS:每秒帧数)。
本次分析时间为6秒,输出了300帧结果,因此我们将视频设置为每秒50帧。
·选择File(文件)> Save Animation…(保存动画)。
·Save Animation Options(保存动画选项)窗口中输入50。
·点击OK    

8.结语


 

本次,对DualSPHysics的结果进行了处理,创建了一个具有现实感的视频。

了解到,DualSPHysics的结果可以输出从粒子中提取的自由表面,这非常便利。
此外,也确认了ParaView能够进行相当现实的渲染。
·DualSPHysics
·ParaView
·SPH(平滑粒子流体动力学)
           

来源:CFD饭圈
UM渲染ParaViewMETA
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-09-08
最近编辑:1月前
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