基于物理的计算机图形技术，用于模拟液体、烟雾、火焰和爆炸以实现视觉效果。
流体模拟（德语：Fluidsimulation, Strömungssimulation）在VFX语境下并非指物理片场设备，而是一种计算机图形技术：在计算机上对流体（即液体和气体）的行为进行物理学驱动的计算。通过这种技术可以生成在片场无法实际拍摄，或因体积过大、成本过高或过于危险而无法拍摄的效果，例如水、海洋、飞溅、烟雾、雾气、火焰和爆炸。
该模拟（近似地）求解流体动力学基本方程——纳维-斯托克斯方程或欧拉方程。与科学流体模拟（CFD）不同，电影中的重点不在于精确的物理正确性，而在于视觉上的说服力。然后对结果进行渲染，并与拍摄的实拍或CG序列进行合成（Compositing）。
流体模拟存在多种基本方法，它们在流体空间表示方式上有所区别：
历史上具有里程碑意义的工作包括Foster和Metaxas（1996年）的3D纳维-斯托克斯实现，“Stable Fluids”方法（Jos Stam，1999年）采用半拉格朗日平流，以及Ronald Fedkiw及其合作者（2001/2002年起）通过Level-Set方法对烟雾、火焰和水进行的扩展。
流体模拟是VFX部门（FX艺术家/技术总监）的一个独立专业领域。常用的工具有：
| 工具 | 制造商 | 侧重点 |
|---|---|---|
| Houdini (FLIP, Pyro FX) | SideFX | 水/液体、烟雾、火焰、爆炸 |
| Bifrost | Autodesk (Maya) | 流体和3D VFX |
| Phoenix (Chaos Phoenix) | Chaos | 火焰、烟雾、液体、海浪 |
| RealFlow | Next Limit | 液体 |
| Mantaflow | 开源（Blender中，2020年起） | 烟雾、火焰、液体 |
流体模拟在后期制作中使用，并且是计算量最大的VFX任务之一；高分辨率的模拟通常在渲染农场上计算。著名的应用案例包括水和海洋特效、魔法特效，以及大片中的大规模火焰和爆炸场景。在片场，这些效果的物理对应物是实际的大气和SFX部门（例如，造雾机、水力装置、烟火特效）——当实际实现不可行或风险过高时，数字流体模拟会对其进行补充或替代。
Fluid-Simulationen zwingen mich zur präzisen Vorab-Planung aller Kamerabewegungen, da nachträgliche Änderungen kostspielige Neuberechnungen bedeuten. Ich arbeite eng mit VFX-Supervisors zusammen, um Beleuchtung und Reflexionsverhalten der simulierten Flüssigkeiten bereits am Set zu berücksichtigen. Die Integration von CGI-Wasser mit praktischen Elementen erfordert exakte HDR-Messungen der Set-Beleuchtung für authentische Caustics-Effekte.
Ich nutze Low-Resolution-Simulationen bereits in der Previs-Phase, um die emotionale Wirkung von Wassersequenzen zu testen und Schnittrhythmen festzulegen. Die physikalische Korrektheit der Simulation erlaubt subtile Charakterisierung durch Interaktionsstile - aggressive Bewegungen erzeugen chaotische Spritzer, während behutsame Gesten sanfte Wellen generieren. Timing und Intensität der Fluid-Dynamik werden zu narrativen Werkzeugen für Spannungsaufbau.
Fluid-Simulationen verschlingen 25-40% des VFX-Budgets durch extreme Rechenzeiten und Spezialistenhonorare von 800-1200€ pro Tag. Ich plane 6-8 Wochen zusätzliche Postproduktionszeit und 500TB Speicherkapazität für High-Resolution-Simulationen ein. Die Kosteneffizienz steigt dramatisch bei Bündelung mehrerer Wasserszenen in einem Produktionsblock, da Solver-Setup und Asset-Entwicklung nur einmalig anfallen.
1. Was beschreibt „Fluid-Simulation" am besten?
2. Zu welchem Department gehört „Fluid-Simulation"?
3. Wie viele verschiedene Fachperspektiven bietet dieser Eintrag?
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