今天想給大家分享一位國外大神的RnD作品集，他為《復聯》《掠食城市》等多部影片製作了特效模擬。網友在視頻下的評論基本都是awesome、fantastic、amazing、incredible這些評價，不認識這些詞沒關係，反正你知道他的技術賊老厲害就可以了。這位大神到底是誰呢？咱們一起來看吧。
Artem Smirnov是Weta Digital的資深特效技術指導，擅長特效、三維各個環節的VFX製作，曾是加拿大視效公司Mr.X的資深特效技術指導；有著“聖彼得堡迪士尼”之稱的俄羅斯最大動畫工作室之一Melnitsa Animation Studio的特效TD/特效總監。曾參與過《權力的遊戲》《掠食城市》《復仇者聯盟3：無限戰爭》《水形物語》《比利·林恩的中場戰事》《生化危機:終章》等多部影及《血族》《無神》《低俗怪談》等多部電視劇集的特效製作。
▲點擊視頻觀看A.S的個人RnD作品集
在他這支個人RnD作品集中展示了和特效製作相關的5大類內容，接下來就給大家詳細介紹一下。注意，大佬的這些特效分解都比較深奧，所以看不懂沒關係，看看動圖可以了。
01
破碎工具
Destruction Tools
Animation Guide模擬
這是適用於Bullet的Animation Guide工具，必要時可以將方向速度和角速度結合到一起，來匹配動畫指導幾何體。還可以在用戶定義的規則基礎之上放置導向力。對於項目來說非常有用。
比如可以將一幢大樓建築撕裂成兩半；
它最主要的功能是用來創建極高精度的可定向模擬效果。動畫師可以先用低精度幾何體擺出想要實現的效果，特效模擬會盡可能地去進行匹配。
那麼用戶可自行控制的部分有：碰撞預測、約束鄰域分析和基於衡量metrics的不同距離。且還可以直接修改屬性。
可以用來設置初始壓力
在進行碎片掉落模擬的時候，還能保持飛船的動畫
*由Michael Chrobek完成模擬
在其他項目的製作中，可以用一直固定重複的大量碰撞來代替靜態動畫碰撞；
在環境碰撞場景中穩固碎石
還可以用於創建半獨立分佈式RBD模擬。下面這個是150萬個碎片的模擬，最終在8個刀片機模擬了2小時。
Animation Guide模擬
群集模擬第一次測試/默認設置
固定的穩定模擬
漸進式破碎
Progressive fracturing
Progressive fracturing系統是為Mr.X的項目而研發。支持重斷裂模板、混合斷裂閾、動態約束重建、推動力及速度修正和多層結構。
其他破碎開發
Other destruction dev
其他破碎開發包括：帶有三向（Triplanar）投射支持的邊緣置換著色器；用於測量和過濾的PCA工具；碎片和灰塵的自動來源生成；內置幾何體層次的分析和分解；VDB破壞UV拉伸穩定；“連鎖反應”激活解算器等等。
將漸進式破碎模擬分解成2567467塊
在農場中16個刀片機用時7小時完成
02
Bullet連體力學
Bullet Continuum Mechanics
*由Brandon Fleet完成模擬
BCM是漸進式破碎系統的一種特殊案例，是為《掠食城市》中的小型牽引城市Salzhaken的破碎序列而開發的，主要的思路就是將材質、壓力、斷裂傳播FEM概念和Bullet剛體模擬結合在一起來模擬。
BCM可以根據用戶定義的彈性閾值和破壞閾值，來調節不同材質模板，從而得到不同的重斷裂效果。調好的模板可以保存，如果在之後的鏡頭還需要某一特定材質，就可以直接拿出來使用，減少了重複工作。
離散壓力是作為變形梯度和材質彈性張力的函數來計算的。然後通過徑向基函數柵格化為VDB網格。
結果斷裂和模擬的幾何體通常會被用於特定開發的帶有切割和撕裂柔和變形器，輸出幾何體不變，可帶有變形運動模糊。
結果壓力場會給到斷裂傳播解算器。用戶在壓力場梯度控制流量時產生斷裂傳播。生成的斷裂幾何體可實現幾何體重破碎或在系統運行中重建約束。
03
各向異性流體
Anisotropic Fluids
用於houdini Flip各向異性流體工具，通過檢測主要拉伸和流體厚度、根據用戶定義的規則和截止值插入附加點，來實現薄片保存技術。
各向異性是通過協方差矩陣的奇異值分解來計算的。旋轉迭代SVD解算器，可用於在小矩陣上實現更高效率。
通過這種方式旋轉協方差矩陣來計算SVD，絕對最大非對角線元素在每次迭代時變為0。
旋轉SVD對最小矩陣（3x3）分解最有效，典型的收斂迭代都是在6以下。
Preserve thereshold 保持閾值
SVD邊緣檢測，用於驅動表面張力
球體內核視圖
SVD迭代收斂為顏色1（綠色）到顏色6（紅色）
插入點視圖
標稱靜止質量密度，測量流體拉伸程度
我們再來看兩個實際的鏡頭案例。
04
徑向基函數
Radial Basis Functions
徑向基函數是一個取值僅僅依賴於離原點距離的函數。通過使用這樣一組函數並構建線性系統，任何實值函數都可以在空間中的任何地方進行近似計算。
在建立RBF近似模型之後，就可以在近似變形的情況下，估算3d空間中任何地方的函數值，可看做是空間扭曲。
線性：f(x)=x
薄板：f(x)==x*x*log(x)
高斯：f(x)=exp(epsilon*pow(x,2))
mumltiQuad：f(x)=sqrt(pow(x*epsilon,2)+1.0)
因為RBF對樣本數量或者樣本幾何體連通性沒有任何限制，所以對於變形器來說很有用，特別是對於體積變形的情況，可以直接實現位移投射。
原始模擬的幾何體和體積
RBF變形模擬的幾何體和體積
自由形式的體積變形器。不需要光柵到點再返回到體積，一步就可以完成直接投射。
未變形的模擬
RBF由線變形，相機是固定的。
沿12曲線進行的變形模擬
利用RBF創建的黑洞到岩石碎片的變形
*Andrea Scibetta製作的岩石破碎
05
其他類
Misc and Small
RBD指導的顆粒模擬
RBD guided grains simulations
群集和農場提交工具
Clustering and farm submission tools
*（關於這塊還得請大佬們賜教）
sim cage concept for destruction averaging sims
顆粒精度提高，自定義力場
grains upres and custom forces
帶有可變形幾何體和多個切割器功能的切片系統
Slicing system with deformable geometry andmultiple cutters support
帶有算子分裂的共旋FEM，已完成FEA數學學習
Corotational FEM with operator splitting.Done for FEA math study
剛度-1e7/密度-250
剛度-1e6/密度-512
剛度-1e7/密度-100
剛度-1e9/密度-1000
是不是感覺看完以後整個人都通透了？請特效大神們收下咱們的膝蓋吧~今天的內容就到這裡了，歡迎轉發哦~
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