
AlphaCore是摩尔线程研发的下一代GPU多平台物理仿真引擎,基于AlphaCore强大的物理计算内核,我们开发了基于GPU的实时流体交互工具Catalyst FX 和布料毛发仿真工具Vera Fiber,目前这两款产品的Beta版本已完成了Houdini接口的开发,现开放内测申请。
Catalyst FX

Catalyst FX是一款基于GPU的实时流体模拟解决方案,提供了对烟雾、火焰燃烧、爆炸、复杂湍流等多种气体流体力学效果的GPU实时仿真处理,以及基于节点视图(Node Graph)的可视化编程接口,以下是重要特性展示。
▽ 烟雾,燃烧反应和爆炸
支持Houdini SOP接口,可以和Houdini VDB发射器场对接,实现燃料、温度、密度、散度等发射器数据读取和模拟。通过读取输入SOP节点的燃料(Fuel)信息,实现燃烧、爆炸的反应过程计算,通过Fuel Create Smoke控制燃烧后产生的烟雾浓度。


支持Houdini SOP接口,可以和Houdini VDB发射器场对接,实现燃料、温度、密度、散度等发射器数据读取和模拟。通过读取输入SOP节点的燃料(Fuel)信息,实现燃烧、爆炸的反应过程计算,通过Fuel Create Smoke控制燃烧后产生的烟雾浓度。
▽ 可编程控制和湍流
为了提高可控性,Catalyst FX支持了SOP VOP 和 MT GPU VOP 节点编程操作。

如图(上):可以通过SOP VOP节点对流体速度场进行自定义控制,和可视化控制
同时,Catalyst FX提供了相当多的湍流控制,尽可能让创作者可以保留原本试用Houdini Pyro FX的调参习惯。

如图(上):Catalyst FX 提供了和Houdini类似的湍流控制
我们根据创作者常用的4种湍流进行了适配,包括Disturbance、Shredding、Turbulence和Confinement,在Catalyst FX中也提供了类似的湍流效果,以方便创作者在不增加任何学习成本的情况下,即可使用Catalyst Solver进行效果制作。


如图(上):Catalyst FX 提供的湍流控制和Houdini的湍流控制的效果对比,在参数一样的前提下基本上可以复现效果
▽ 易用性
为了方便和流程对接,降低风险,我们把CatalystFX的Houdini插件做成了一键替换形式,这里我们主要展示DOVFX数海文化所提供的使用范例。

如图(上):对于传统流程来说,Catalyst FX的对接基本上可以做到一键替换,在电影镜头的量产环节中,可以和Pyro FX 作为一个switch的解决方案共同存在,确保有极少数过于复杂的效果仍然可以在量产中继续使用Pyro FX 工作。
▽ 性能对比
为方便大家进行参照对比,这次我们使用 Core i7 11700 + RTX 3070Ti 进行评测,测试用例如下:
DenseSmoke:

精度:148 *260 *750
速度:

Explosion:

精度:256 * 600 * 160
速度:

Vera Fiber

VeraFiber是一款基于GPU开发的布料解算器,提供了对布料GPU高速仿真处理,支持XPBD、FEM等多种材料力学仿真架构,VeraFiber相比传统布料模拟,填补了复杂布料在GPU上解算的空缺,大大提高了复杂布料的模拟速度,使其能够应用到复杂的影视工业流程和游戏开发制作中。
▽ 高精度多层布料仿真
VeraFiber提供了强大可靠的GPU 碰撞处理管线,可以非常处理复杂的多层布料交互效果。

如图(上):43万面的多层布料GPU仿真
▽ 风阻

如图(上):使用VeraFiber 提供的WindDrag 计算的布料在空气中翻滚的效果
▽ 充气体模拟

如图(上):使用VeraFiber 提供的充气体约束,计算的羽绒服效果
▽ 易用性
和Catalyst一样,VeraFiber提供了和Houdini Vellum 柔性体模块的一键替换对接

如图(上):VeraFiber可以直接读取配置好的Vellum Constraint节点并进行GPU布料仿真解算
▽ 性能对比

模拟参数:22万三角形 ,Sub Step:3, Collision Passes :10 + 10(Post),帧数:120
计算总时间:


模拟参数:43万三角形 ,Sub Step :2, Collision Passes :5 + 5(Post),帧数:140
计算总时间:

软件要求:
OS:Windows 10 或 Linux系统
Houdini:18.5以上版本Python 2或者3
如需申请试用内测版本,请以邮件形式发送以下信息至
我们将尽快联系您。
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关于摩尔线程
摩尔线程是一家以全功能GPU芯片设计为主的集成电路高科技公司,能够为广泛的科技生态合作伙伴提供强大的计算加速能力,致力于打造为下一代互联网提供多元算力的元计算平台。