Blender插件（Filp Fluid）：Domain 高级设置
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参数
在烘焙之前，必须设置此面板中的所有参数，以使模拟中的更改生效。
框架子步骤
有关这些设置的更详细说明，请参阅主题。
提示：模拟器在帧期间运行的模拟子步骤数可以在“域统计信息”>“帧信息”面板中查看。
| 最小子步骤 | 每帧计算的最小子步骤数。 |
| 最大子步长数 | 每帧计算的最大子步骤数。 |
| 节能灯条件编号（安全系数） | 粒子在单个时间步长中可以行进的最大体素数。 较大的数字可以通过减少所需子步骤的数量来加快仿真计算时间，但会降低准确性。较小的数字可能会通过增加所需子步骤的数量来减慢模拟计算时间，但可能会产生更准确的模拟。 |
| 为障碍物启用自适应时间步进 | 在计算帧子步骤的数量时考虑障碍物速度。启用可以提高快速移动障碍物的流固相互作用的准确性。 注： 如果障碍物是断裂模拟，则可能不希望启用此选项。断裂模拟通常具有不自然的高速度的碎片，这会大大减慢液体模拟的速度。相反，您可能需要手动调整帧子步骤值。 |
| 为力场启用自适应时间步进 | 在计算帧子步骤的数量时考虑力场速度。启用可以提高快速移动的动画力对象或动画力场参数的流体-力场相互作用的准确性。 注意：此选项很少需要，可能会给模拟增加大量额外时间。与快速移动的障碍物不同，力场物理学通常对快速移动的力场非常宽容。 |
模拟方法
有关 FLIP 和 APIC 方法之间差异的更详细说明，请参阅 FLIP 与 APIC 主题。
| 模拟方法 | 使用哪种模拟方法。 FLIP 使用 FLIP （FLuid Implicit Particle） 仿真方法。选择 FLIP 进行高能量、嘈杂和混乱的模拟。通常更适合需要嘈杂飞溅的大规模模拟。 APIC 使用 APIC（Affine P article-I n-Cell）模拟方法。选择 APIC 进行高涡度、涡流和稳定的仿真。通常更适合需要降低表面噪声的小规模仿真或粘性仿真。 |
| 图片/翻转比 | 更新粒子速度时要使用的 PIC 速度与 FLIP 速度的比率。 PIC方法不是很准确，但很稳定。FLIP速度方法非常精确，但不太稳定。使用值 0.0 可生成完全 FLIP 模拟，而使用值 1.0 可生成完全 PIC 模拟。仅当“模拟方法”设置为 FLIP 时，此设置才可用。 提示： 如果要模拟粘度非常低的流体，请尝试增加此值，而不是使用“世界范围”面板中的粘度求解器。对于非常低的粘度或稀薄的流体，启用粘度求解器可能有点过分。对于非常低粘度的流体，绕过求解器的一个技巧是增加 PIC/翻转比。这将降低模拟的准确性，自然会导致流体看起来更粘稠。尝试将默认值 0.05 与值 1.0 进行比较，以了解这会如何改变流体的行为。 提示：如果您的模拟过于引人注目，请尝试增加此值。较高的 PIC/翻转比将抑制/消散流体的运动，这将有助于流体更快地沉降。默认值 0.05 适用于大型飞溅的海洋，但您可能希望将此值增加到 0.5 或更高，以模拟小规模的一杯水。 |
仿真稳定性
| 粒子抖动 | 添加到新生成的流体粒子的随机抖动量。较高的值可以提高仿真精度。较低的值可能会在生成的仿真中引入对称伪影。 |
| 抖动表面粒子 | 如果禁用，则只有流体内部或流入对象内的流体才会抖动。启用此对象会使表面和内部粒子抖动，但可能会导致初始流体形状上出现凹凸不平的网格伪影。 |
| 去除极速粒子 | 尝试删除极速的粒子，这些粒子会导致模拟器超过允许的最大帧子步骤数。启用此选项可以防止极端情况下的模拟爆炸。如果快速移动的流体从仿真域中消失，请禁用此选项。 |
| 压力求解器最大迭代次数 | 设置压力求解器在子步骤期间允许运行的最大迭代次数。默认值通常是一个不错的选择，不需要更改。如果在求解器达到最大应力的情况下运行包含大量液体的非常大的仿真，则可能需要增加此值。有关求解器工作原理以及如何监视求解器应力的详细信息，请参阅域统计信息>附加求解器注释文档。 |
| 粘度求解器最大迭代次数 | 设置粘度求解器在子步骤期间允许运行的最大迭代次数。默认值通常是一个不错的选择，不需要更改。如果在求解器达到最大应力的情况下运行包含大量粘性液体的仿真，或者在复杂的可变粘度仿真中，则可能需要增加此值。有关求解器工作原理以及如何监视求解器应力的详细信息，请参阅域统计信息>附加求解器注释文档。 |
多线程设置
| 线程模式 | 指定如何选择模拟线程数。 自动检测 根据 CPU 自动确定要使用的线程数。 修复 了手动设置要使用的模拟线程数的问题。 |
警告和错误
| 禁用更改拓扑警告 | 如果尝试使用在帧之间更改拓扑的动画网格，插件将显示警告并停止烘焙过程。启用此选项可绕过不断变化的拓扑警告。 警告：对于在帧之间更改拓扑的网格，无法也不会计算网格数据速度。这可能会导致不准确的流体-固体相互作用，因为这些物体将无法有效地推动流体周围。 |
什么是子步骤，最小值、最大值和 CFL 参数如何相互关联？
子步骤是流体求解器在帧期间执行计算的次数。有时，流体求解器在帧期间只需要一个子步长。有时需要多个子步骤来保持仿真的准确性和稳定性。模拟器在帧期间运行的模拟子步骤数可以在“域统计信息”>“帧信息”面板中查看。
模拟器运行的子步骤数是动态的，模拟器将自动确定在一帧中要计算的子步骤数，以保持模拟稳定。所需的子步骤数量基于流体的速度、模拟网格的密度和表面张力的大小。流体粒子越快，模拟器将采取的子步骤就越多。仿真中的表面张力越大，模拟器为保持流体稳定而采取的子步骤就越多。
模拟器在网格上计算流体物理方程，如果流体粒子快速移动，它们将在帧期间通过多个体素传播。粒子经过的体素在计算中被“跳过”，这就是导致精度降低的原因。跳过的体素可能具有会改变粒子轨迹的重要数据，例如速度数据告诉粒子远离障碍物而不是穿过障碍物。采取更多的子步骤会导致粒子跳过更少的体素，也会导致更一致的物理。
通常，帧中的子步骤越多，仿真精度就越高。最小子步骤和最大子步骤参数是模拟器在帧期间应采取的子步骤范围的指南。
- 最小子步骤参数类似于精度的最小阈值，它将强制模拟器在帧期间至少执行这么多子步骤。
- 最大子步骤数参数设置模拟器在帧期间允许执行的子步骤数的限制。如果某些流体粒子移动得足够快，以至于所需的子步骤数超过此参数，则模拟器将从仿真中删除这些粒子。使用此参数的原因是防止极端情况下的模拟“爆炸”。粒子有可能变得不稳定并呈现出极高的速度。这可能会导致模拟器在帧期间需要大量子步骤，从而延长烘焙时间。这种粒子也有可能影响其他粒子的数据，导致连锁反应。限制子步骤的数量将在造成任何麻烦之前消除这种不稳定的粒子。
- CFL 编号（库兰特-弗里德里希-路易条件编号的缩写，是仿真中的常用参数）是模拟器如何计算出在帧中要执行的子步骤数的约束。此数字是粒子在单个子步骤中可以行进的最大体素数。因此，如果 CFL 设置为 2，模拟器将执行足够的子步骤，以便移动最快的粒子在单个子步骤中行进不超过两个体素。
- 提示：对于大规模模拟，例如海洋、海滩或其他缓慢移动的水体，您通常可以使用更高的 CFL 值（例如 10 或 15）而不影响结果。这可以大大缩短模拟烘焙时间，甚至可以将高分辨率模拟的速度提高一倍或三倍。但是，如果您有薄的障碍物或非常快速移动的障碍物，这可能会影响准确性或导致泄漏。厚厚的障碍物，例如船体在水中移动，是增加CFL数量的好情况。
子步副作用
在模拟之间更改模拟子步骤设置可能会导致影响模拟结果的副作用。这些设置的更改将影响物理计算的频率，从而影响仿真的准确性。
为了保持模拟稳定而运行的子步骤数量是根据模拟设置和设置动态运行的。因此，其他模拟设置可能会影响在帧期间计算的子步骤数。提高分辨率、增加表面张力和更快地移动流体（通过流体/流入源的自然运动或发射速度）可以增加子步骤的数量。
有关详细信息，请参阅本主题：场景疑难解答：更改帧速率、速度或子步骤时流体行为会发生变化。
翻转与 APIC
在这些示例中，我们将比较 PIC、FLIP 和 APIC 仿真方法之间的一些差异：
- PIC（细胞内粒子） - PIC模拟方法稳定，但不是很准确。PIC仿真中的能量会随着时间的推移而迅速消散，最终看起来很粘稠。在本节中，当我们提到 PIC 时，这意味着模拟方法设置为 FLIP，PIC/翻转比率设置为 1.0。
- FLIP（FLuid 隐式粒子） - FLIP 模拟方法不稳定，但与 PIC 相比具有更高的精度。与PIC不同，FLIP模拟充满活力，不会迅速消散。FLIP 模拟适用于高能量、嘈杂和混乱的模拟。通常更适合需要嘈杂飞溅的大规模模拟。由于不稳定，我们混合了少量的PIC模拟来驯服混乱。在本节中，当我们提到 FLIP 时，这意味着模拟方法设置为 FLIP，PIC/FLIP 比率设置为 0.05。
- APIC（仿射细胞内粒子） - 与PIC相比，APIC模拟方法既稳定又具有更高的精度。与FLIP相比，APIC模拟具有能量，不会像PIC那样耗散能量，并且还能够更好地保持涡度（旋转能量）。APIC仿真适用于高涡度、漩涡和稳定仿真。通常更适合需要降低表面噪声的小规模仿真或粘性仿真。在本节中，当我们引用 APIC 时，这意味着模拟方法设置为 APIC。
有关PIC vs FLIP vs APIC模拟的更多技术概述，请参阅由APIC方法的研究人员制作的视频：仿射细胞内粒子方法。
喷泉比较
该比较显示了与FLIP相比，APIC如何生成更平滑的流体片。
- 翻转（左）：翻转自然是混沌的，其中一部分会导致流体运动来回涟漪，导致表面上出现酒窝。与APIC相比，这就是阻止平滑曲线流动的原因。这些嘈杂的床单可以使 FLIP 成为更期待嘈杂行为的大型喷泉的不错选择。
- APIC（右）：即使在低分辨率（res = 150）下，APIC也能提高运动稳定性，使薄板更光滑。这些光滑的薄片使APIC成为小型喷泉的理想选择。
涡环比较
这种比较是涡环水下运动的横截面可视化。
- 翻转（顶部）：由于FLIP的噪音和混入的PIC的耗散，涡旋环在其滚动运动中变得杂乱无章，旋转能量随着时间的推移而消散。
- APIC（底部）：APIC更善于在方向和能量上保持旋转。与 FLIP 相比，能够在流体内保持滚动涡流环更长的时间。
流比较
该比较显示了PIC，FLIP和APIC的水下运动如何影响白水气泡的运动。
- PIC（左）：旋转能量消散得相当快，导致少量的涡流运动。耗散导致流体看起来有点粘稠。
- 翻转（中）：与PIC相比，翻转更有活力，能够捕捉更多的旋转细节。但是由于FLIP与PIC混合，一些能量最终会随着时间的推移而消散。
- APIC（右）：与PIC和FLIP相比，非常擅长保持旋转能量。能够捕获较小的运动细节和复杂的运动，这些运动扩展到更大的流体区域。由于湍流增加，这导致在流体的更多区域产生白水颗粒。
注意：APIC 可以很好地用于水下气泡是重点的效果，但在我们的测试中，我们发现 APIC 在流体表面生成泡沫颗粒方面不如 FLIP。APIC的高旋转量倾向于将泡沫浓缩成流体表面上更细的线条。FLIP的更混乱的运动似乎更适合分解泡沫。
溃坝比较
此比较显示了经典大坝断裂设置（域一侧的流体滴块）的 PIC、FLIP 和 APIC 之间的差异。这显示了APIC如何像FLIP一样充满活力，同时花费更少的时间来计算。FLIP 和 APIC 需要非常相似的计算量，但由于 APIC 速度的稳定性提高和噪音降低，由于需要的子步骤更少，因此可以缩短烘烤时间。
- 图（左）：
- PIC的能量消散很快，不会像FLIP和APIC那样产生大的飞溅。
- 由于阻尼运动，白水颗粒更多地聚集在一起，并且不像其他颗粒那样通过流体扩散。
- 由于PIC的速度通常较慢且稳定，因此这是计算最快的，并且需要1118个总时间步长来计算。
- 翻转（中）：
- FLIP非常有活力，会产生很大的飞溅。慢动作部分显示了与 APIC 相比，FLIP 如何产生更多混乱和嘈杂的飞溅。
- 由于 FLIP 自然是混沌的，并且不如 PIC 稳定，这会导致更大的速度并且计算速度最慢。计算所需的总时间步长为 1427 个。
- APIC（右）：
- APIC保留了与FLIP相似的能量，并且还会产生大的飞溅。慢动作部分展示了与 FLIP 相比，APIC 如何创建更稳定但仍然充满活力的飞溅。
- APIC的湍流细节越多，就会产生更多的白水颗粒。
- APIC运动产生更稳定的速度，并导致更快的烘烤时间。计算所需的总时间步长为 1221 个。
高影响力比较
此比较显示了 FLIP 和 APIC 之间的高冲击飞溅有何不同。
- FLIP（左）：FLIP的混乱和嘈杂性质导致受影响的流体在大面积内扩散成大量液滴。
- APIC（右）：与 FLIP 相比，APIC 更稳定的性质导致受影响的流体扩散成更均匀和有凝聚力的飞溅物。