Echtzeit-Simulation von Rauch und Feuer auf der GPU für Blender über die Erweiterung Fumaris

Fumaris von Venous FX löst das Flaschenhals-Problem des Mantaflow-Frameworks von Blender, das nach jeder Änderung der Einstellungen auf CPU-Bakes warten lässt. Von Michael Venous entwickelt, um Workflows für Fahrzeuganimationen zu beschleunigen, setzt diese Erweiterung auf Echtzeit-Erstellung. Sie ermöglicht es Künstlern, Simulationsparameter anzupassen, während die Vorschau aktiv läuft, und beseitigt so die iterativen Verzögerungen, die den kreativen Prozess traditionell verlangsamen.

Das Tool funktioniert als Zweiteiler-System: ein Python-Add-on für die Benutzeroberfläche und den Szenenexport sowie eine native Runtime, die die GPU-Simulation verarbeitet. Es nutzt den NVIDIA Flow GPU-Solver über Vulkan auf Windows und Linux sowie über Metal mit dem mitgelieferten MoltenVK auf Apple Silicon. Die Architektur verwendet ein Sparse Grid um aktiven Rauch, was bedeutet, dass die Objektmaße nicht festgelegt sind. Live-Vorschauen werden auf der GPU per Raymarching gerendert und geben nur ein bildschirmfüllendes Bild an Blender zurück, um die Interaktivität zu erhalten.

Benutzer können Rauch und Feuer als Volumina anzeigen und Simulationen nach Belieben pausieren oder fortsetzen. Als Emitter können Meshes, Partikel, Geometry Nodes-Punkte oder OpenVDB-Quellen dienen. Die Emission wird über Attribute wie Geschwindigkeit, Temperatur und Divergenz gesteuert. Wichtig ist, dass Aussehensparameter wie Rauchfarbe, Dichte und Flammenhelligkeit angepasst werden können, ohne neu zu backen. Mehrere Cache-Slots ermöglichen das Speichern verschiedener Bake-Versionen für spätere Vergleiche.

Da Fumaris einen anderen Solver verwendet, stimmen seine Parameter nicht mit denen von Mantaflow überein, sodass identische Werte nicht zu denselben Simulationsergebnissen führen. Die OpenVDB-Ausgabe lässt sich jedoch nahtlos in den Standard-Volumen-Rendering-Workflow von Blender integrieren, sowohl in Cycles als auch in EEVEE. Die Erweiterung ist mit Windows, Linux und macOS kompatibel und erfordert für den korrekten Betrieb Blender Version 5.2 oder höher.