Guided Bubbles & Wet Foam Solver, 물속 기포와 수면 거품을 따로 계산하는 Houdini 솔버

Alexander Vasilenko가 Wētā FX의 백수 시뮬레이션 연구를 토대로 Houdini용 Guided Bubbles & Wet Foam Solver를 공개했다. 물속 기포의 양방향 결합과 수면 거품의 별도 시뮬레이션을 결합한 것이 특징이다.

Alexander Vasilenko의 Guided Bubbles & Wet Foam Solver는 Houdini에서 물속 기포와 수면 거품을 서로 다른 방식으로 계산하는 백수(whitewater) 솔버다. 기본 유체 시뮬레이션 위에 입자를 얹는 데 그치지 않고, 물 아래의 기포와 주변 유체가 서로 영향을 주는 양방향 결합을 적용해 기포의 움직임을 다룬다.

기포가 물의 흐름에도 반응하는 구조

Wētā FX의 연구는 기포를 개별 공기 입자로 취급하고, 주변 유체와 결합시키는 방법을 제시한다. Vasilenko의 구현도 이 접근을 따라 기포 주변에서 유체를 국소적으로 다시 시뮬레이션한다. 기존 Houdini 백수 솔버처럼 유체 속도장이 입자를 일방적으로 밀어 주는 방식과 비교하면, 기포가 유체 속도에 되먹임을 주는 점이 차이다.

수면에서는 ‘젖은 거품’을 별도로 계산

기포가 수면에 도달하면 거품으로 전환되며, 이 거품은 수면의 2D 매니폴드 위에서 SPH 방식으로 처리된다. 점성, 응집, 물 표면과의 마찰을 적용하고, 표면 법선 방향 힘은 제거한 뒤 입자를 다시 수면으로 투영한다. 덕분에 거품이 물 위에 붙어 흐르는 성질을 독립적으로 조절할 수 있다.

연구식 그대로가 아닌 시각적 선택

제작자는 응집력 계산에서 원 논문의 활성 입자 체적 배율뿐 아니라 이웃 입자의 체적 배율도 선택할 수 있게 했다. 후자의 경우 거품 군집이 더 자연스럽게 보인다는 것이 제작자의 설명이다. 즉 이 솔버는 Wētā FX 연구의 물리 모델을 출발점으로 삼되, 샷에서 요구되는 거품의 밀도와 뭉침을 조정할 수 있도록 확장한 Houdini용 구현이다.

출처: 80 Level 소개 · Wētā FX 연구 자료