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Jawset Visual Computing

Jawset Visual Computing é um software utilitário para desenvolvimento em computação visual....





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Jawset Visual Computing

DINÂMICA GASOSA DE FLUIDO COM BASE EM VOXEL

O pipeline de simulação do Jawset Visual Computing implementa um solucionador baseado em voxel com base nas equações incompressíveis de Navier Stokes. Isso significa que ele usa uma grade de voxel para descrever as nuvens volumétricas de fumaça e fogo e resolve as equações que descrevem o movimento do fluido nessa grade. Para cada voxel, o TurbulenceFD calcula a velocidade do fluido e vários canais para descrever propriedades como temperatura, densidade de fumaça, quantidade de combustível etc. Esse processo de simulação produz uma grade de voxel para cada quadro, que é armazenada em cache no disco para uso do Renderizador volumétrico.

FLUXO DE TRABALHO INTUITIVO

Para configurar uma simulação de fluido, o artista usa qualquer tipo de objeto geométrico ou sistema de partículas para pintar as fontes de fumaça, calor, combustível etc. no espaço. O fluxo carrega essas emissões de uma maneira fisicamente plausível que cria a aparência realista de fogo, explosões, vapor, nuvens, poeira e muito mais.

PUXE TODAS AS PARADAS DO SEU CPU

O maior desafio tecnológico na simulação de fluidos é o manuseio de grandes quantidades de dados que uma sequência de grades de voxel exige. É por isso que o pipeline de simulação do Jawset Visual Computing foi projetado desde o início para otimizar o desempenho. Isso inclui uma seleção cuidadosa de métodos numéricos eficientes que fornecem alta precisão e estabilidade em todo o pipeline de simulação. E implementando esse pipeline usando a mais recente tecnologia de computação de alto desempenho para explorar os caches de memória, CPUs com vários núcleos e conjuntos avançados de instruções de vetor. Para o artista, isso significa que mais iterações podem ser executadas em menos tempo, tornando o trabalho com fluidos mais intuitivo e produtivo.

Velocidade de até 12x na GPU

Sim, doze vezes! 10 minutos em vez de 2 horas. E há uma razão simples para isso: as GPUs de ponta de hoje têm de 8 a 15 vezes a taxa de transferência de memória de CPUs de ponta. O Jawset Visual Computing explora isso. Possui um pipeline de simulação de CPU / GPU híbrido que atinge enormes acelerações. Ao contrário de algumas ferramentas baseadas em GPU, essa não é apenas uma versão simplificada da simulação da CPU. Todos os recursos são suportados com a mesma qualidade. Quando a memória da GPU é excedida, o Jawset Visual Computing volta para a CPU on-the-fly. Isso permite que você atinja velocidades próximas do tempo real para baixas resoluções e dimensione suavemente para altas resoluções nas centenas de milhões de voxels. Em vez de alterar cuidadosamente os parâmetros, enviar o trabalho de simulação e não ver os resultados por horas, as simulações de fluidos podem ser ajustadas em iterações rápidas com o artista observando o efeito das alterações enquanto a simulação está processando.

BOMBA DE INCÊNDIO FISICAMENTE BASEADA

Conseguir as cores certas é fundamental ao criar animações de fogo credíveis. Você pode projetar seus gradientes de cores manualmente para total controle artístico. Se você deseja cores de fogo realistas, o processo de ajustar as cores diretamente pode ser demorado e tedioso. Portanto, o shader de incêndio simula cores realistas de alta faixa dinâmica de incêndio, com base no modelo Black Body Radiation. Este modelo é controlado por apenas dois valores de temperatura. Ele gera as cores que o fogo real teria nessas temperaturas. Mas o Jawset Visual Computing não o impede por aí. Você pode querer cores realistas, mas precisa de mais flexibilidade para ajustar a enorme faixa dinâmica que o fogo possui. Talvez dê um impulso aos vermelhos, comprima um pouco a faixa dinâmica ou apenas use as cores geradas como ponto de partida para editar as diretamente diretamente.

DISPERSÃO MÚLTIPLA

Em poucas palavras, a dispersão múltipla é a iluminação global para fumaça. É uma maneira de acender a fumaça de maneira mais realista e mais brilhante, pois é iluminada de todas as direções. Também permite que o fogo ilumine a fumaça por dentro, essencial para sombreamento realista de explosões. Ao contrário de muitas técnicas de iluminação global, a dispersão múltipla no Jawset Visual Computing não adiciona ruído e, portanto, funciona bem com animação. E os tempos de renderização da dispersão múltipla no TurbulenceFD são realmente acessíveis. Mas se você estiver com pressa, ainda poderá estabelecer um compromisso entre a velocidade e os detalhes da iluminação.

ADVECÇÃO DE PARTÍCULAS

O coração da dinâmica de fluidos é a criação de uma sequência de campos de velocidade que descrevem o movimento característico e complexo do fluido. Você pode usar os caches de velocidade do Jawset Visual Computing para controlar o movimento dos sistemas de partículas. Isso permite que você complemente o renderizador de voxel com detritos ou faíscas ou apenas renderize as partículas sozinhas.

RECIPIENTE ADAPTÁVEL

O Jawset Visual Computing tenta constantemente minimizar o volume que precisa ser processado para economizar memória e tempo. O campo de velocidade é analisado para garantir que apenas as partes do volume sejam cortadas que não afetarão o fluxo nos quadros subsequentes. Se necessário, você pode controlar a sensibilidade do recorte para cada canal de fluido.

EMISSORES

Os emissores são para simulação de fluidos o que os pincéis são para a pintura. Se um objeto é incendiado, emite calor e uma chama. O Jawset Visual Computing permite usar qualquer objeto geométrico ou sistema de partículas para emitir em canais de fluido. Isso lhe dá a liberdade máxima de forma e animação dos seus emissores. Trabalhar com emissores no TurbulenceFD é como animar os traçados de pincel que pintam as fontes de fogo, fumaça, etc. A simulação de fluido pega sua emissão animada e cria um fluxo fisicamente plausível a partir dela.

OBJETOS DE COLISÃO

Deixar o fluxo do fluido interagir com objetos sólidos é útil em muitas cenas. De um piso sólido e simples a veículos movendo-se pelo fogo e fumaça até personagens animados pegando fogo. Não é apenas necessário integrar a simulação em um ambiente, mas cria uma turbulência agradável e natural na sequência de um objeto. Objetos de colisão podem agitar o fluido, acenar para o lado ou agir como um obstáculo. O Jawset Visual Computing também suporta objetos de colisão com todos os tipos de animação complexa, incluindo importações MDD e objetos controlados pela dinâmica rígida do corpo.

EDITOR DE CURVA DE SOMBRA

O coração do sombreamento de voxel são as curvas de função (curvas f) que mapeiam novamente valores como temperatura e densidade para valores de intensidade usados para opacidade e cor. O Jawset Visual Computing possui um editor de curva-f que foi projetado especificamente para sombreamento de fluido baseado em voxel. Permite um controle preciso e intuitivo, tornando-o muito semelhante ao fluxo de trabalho de correção de cores, com o qual muitos artistas já estão familiarizados. E como as curvas f precisam ser avaliadas bilhões de vezes durante a renderização, um tipo especial de curva spline foi projetado para o TurbulenceFD que é particularmente eficiente na renderização de voxel.

MAPEAMENTO DE TURBULÊNCIA

A adição de ruído processual ao campo de velocidade do fluido é uma maneira de obter fluxos ondulados que parecem mais turbulentos e mais interessantes. Os controles funcionam praticamente como um sombreador de ruído processual, comumente encontrado em ferramentas de texturização. No entanto, adicionar a turbulência uniformemente ao longo de todo o volume agitará o núcleo de uma explosão, tanto quanto as partes mais distantes da reação violenta. Isso não faz muito sentido. Assim, o TurbulenceFD permite controlar onde exatamente você adiciona cachos ao seu fluxo usando um dos canais de fluido e uma curva de mapeamento simples. Dessa forma, a turbulência pode ser adicionada apenas a certas regiões, como o núcleo de uma explosão ou a parte quente de uma chama, por exemplo.

VIEWPORT PREVIEW

A visualização baseada em OpenGL oferece uma visão detalhada de cada um dos canais fluidos em tempo real. Vários modos de sombreamento são suportados na visualização. Há um modo analítico que fornece uma visão detalhada da saída bruta da simulação. E existem modos sombreados que fornecem feedback em tempo real enquanto aprimoram as configurações de cada sombreador. Além dos modos de visualização totalmente tridimensionais, você pode exibir uma fatia 2D da grade voxel, orientada e posicionada em qualquer lugar do volume. Isso pode ser pensado como a lente de aumento dos modos de visualização e é comparável a uma visualização em estrutura de arame de objetos geométricos.

COMPRESSÃO DA REDE VOXEL

Para ajudar a lidar com os grandes dados de simulação, o TurbulenceFD apresenta uma compactação de dados sem perda que foi projetada especificamente para dados fluidos. Normalmente, reduz os dados de voxel para cerca de 60% na prática.

CONTROLE DE IGNIÇÃO

Controlar como o fogo é inflamado e a rapidez com que uma chama se propaga no TurbulenceFD é tão fácil e flexível quanto pintar fluidos com emissores. Pode ser baseado em qualquer canal de fluido, não apenas em temperatura. Isso evita o equilíbrio que você deve executar se a temperatura também impulsionar a força de flutuação que permite que o gás quente suba.

UP-RES'ING

Geralmente, você realiza a simulação em uma resolução baixa ou média que permite iterações rápidas. Em seguida, você simplesmente deseja simular novamente em uma resolução mais alta para obter o resultado final. Mas isso pode não apenas adicionar detalhes de alta resolução, mas também alterar levemente o movimento em grande escala devido à natureza numérica da simulação. Up-Res'ing é uma maneira de manter a forma e o movimento exatos de uma simulação de baixa ou média resolução e adicionar apenas detalhes de alta resolução a ela. Também é mais rápido do que executar uma simulação completa na mesma alta resolução.

DETALHE DA SUB-GRADE

Com o detalhe da sub-grade de tempo de renderização, o TurbulenceFD aprimora ainda mais a abordagem de aumento de resolução. Em vez de ter que executar uma segunda passagem na simulação básica, basta adicionar os detalhes de alta resolução ao resultado no momento da renderização. Para configurações extremas, isso não é tão flexível quanto a Up-Res'ing, mas também não exige a passagem de simulação adicional ou a memória cache adicional.

Requisitos de sistema

Disponível para Windows e Mac

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