Blender 2.7 Cycles真实火焰模拟：从零开始创建栩栩如生的火焰特效10

Blender 2.7x系列，尽管已被更新的2.8x、2.9x及3.x版本取代，但在许多老用户、特定项目或资源受限的环境中，仍占有一席之地。它以其独特的UI和工作流程，为许多设计师和艺术家留下了深刻的印象。本篇文章将深入探讨如何在Blender 2.7x版本中使用其强大的 Cycles 渲染器和物理模拟系统，从零开始创建逼真且富有动态感的火焰特效。

火焰模拟是计算机图形学中的一个经典挑战，涉及流体动力学、粒子系统和复杂的光线散射。Blender 2.7x的烟雾模拟器（Smoke Simulator）不仅能模拟烟雾，更是创建火焰特效的核心工具。我们将一步步指导您设置域、发射器、调整物理参数，并最关键地，配置Cycles材质节点以渲染出令人信服的火焰。

一、准备工作：熟悉Blender 2.7x界面与基础设置

在开始之前，请确保您已经安装了Blender 2.7x版本。它的用户界面（UI）与2.8x及更高版本有显著差异，主要体现在信息窗口（Info Window）在顶部，以及属性编辑器（Properties Editor）的布局。熟悉这些基础有助于后续操作。

1. 打开Blender 2.7x： 启动软件后，您会看到一个默认的立方体、摄像机和灯光。

2. 选择渲染器： 为了获得逼真的火焰效果，我们需要使用 Cycles 渲染器。在顶部的信息窗口中，找到“Render”菜单，将“Blender Render”切换为“Cycles Render”。

3. 清理场景（可选）： 您可以删除默认的立方体（按 `X` 键，选择 `Delete`），以便从一个干净的场景开始。但实际上，我们将利用这个立方体作为烟雾模拟的“域”（Domain）。

二、创建烟雾/火焰域（Domain）：容器的建立

在Blender的烟雾/火焰模拟中，“域”是一个边界框，所有的流体模拟都发生在这个框内。它定义了火焰的最大范围和分辨率。域的大小和形状将直接影响火焰的可见区域。

1. 创建或选择一个立方体： 如果您删除了默认立方体，可以按 `Shift + A` -> `Mesh` -> `Cube` 重新添加一个。如果未删除，直接选择场景中的默认立方体。

2. 缩放域： 按 `S` 键并拖动鼠标，或者输入数字，将立方体缩放到您希望火焰出现的合适大小。例如，您可以将其放大到占据大部分场景，火焰将在其内部生成。确保火焰源（发射器）位于域的内部。

3. 设置立方体为“域”：
选择立方体。
在右侧的“Properties Editor”中，找到并点击“Physics”选项卡（一个球体和三个小点的图标）。
点击“Smoke”按钮。
在弹出的菜单中，选择“Domain”。

现在，您的立方体就变成了烟雾/火焰模拟的域。您会注意到立方体显示为一个带有虚线的框。

三、设置火焰发射器（Flow）：火焰的源头

“发射器”是火焰或烟雾的源头，可以是任何网格物体（Mesh Object）。火焰将从这个物体表面或内部产生并扩散。

1. 添加一个发射器物体： 按 `Shift + A` -> `Mesh`，选择一个您喜欢的形状作为火焰源，例如 `UV Sphere`（UV球体）或 `Plane`（平面），甚至是一个复杂的模型。此处我们以 `UV Sphere` 为例。

2. 将发射器放置在域内： 使用 `G` 键（移动）将其放置在之前创建的域（立方体）的内部。

3. 设置物体为“流”：
选择新添加的UV球体。
在“Properties Editor”的“Physics”选项卡中，再次点击“Smoke”按钮。
选择“Flow”。

4. 配置流体类型为“火焰”：
在“Flow”设置下，找到“Smoke Flow”部分。
将“Type”从默认的“Smoke”改为“Fire”。
您会看到一些与火焰相关的参数出现，如“Initial Velocity”、“Density”和“Heat”。

5. 调整火焰发射参数：
Initial Velocity（初始速度）： 勾选“Initial Velocity”，并调整其Z轴（`Z`）值，例如设置为 `1.0` 到 `3.0`。这个值决定了火焰向上升腾的速度。较大的值会使火焰更高、更活跃。
Density（密度）： 这是一个相对值，影响火焰的“量”。对于火焰来说，保持默认的 `1.0` 或略微增加即可。
Heat（热量）： 火焰的关键属性。较高的热量值会使火焰更亮、更不稳定。默认值 `1.0` 是一个好的起点，您可以尝试 `0.5` 到 `2.0` 之间的值。

四、调整烟雾域物理参数：控制火焰的形态与行为

域的物理设置是火焰模拟的核心，它决定了火焰的详细程度、运动方式以及如何与环境互动。

1. 选择域（立方体）。

2. 进入“Physics”选项卡下的“Smoke”设置。

3. 关键参数调整：
Resolution Divisions（分辨率）： 这是最重要的参数，决定了火焰的精细程度。

`32` 适用于快速预览。
`64` 适用于中等质量。
`96` 或 `128` 适用于高质量。
更高的分辨率会极大地增加烘焙时间和内存消耗。请根据您的硬件性能谨慎选择。


Time Scale（时间尺度）： 调整模拟的速度。小于1会使火焰运动变慢，大于1会加速。
High Resolution（高分辨率）： 勾选此项，可以为火焰添加更多细节，而无需大幅增加基础分辨率。

`Divisions`：进一步提高细节的倍数。例如，`2` 会使分辨率翻倍。
`Smoke`：控制高分辨率烟雾的强度。
`Vorticity`：增加高分辨率的漩涡和湍流，使火焰看起来更真实。


Vorticity（涡度）： 增加火焰的随机旋转和涡流，使火焰更具动态感，避免过于平滑。建议值：`0.1` 到 `0.5`。
Dissolve（消散）： 控制火焰存在的时间。

`Time`：火焰从出现到完全消散所需的时间（帧数）。
`Speed`：火焰消散的速度。


Adaptive Domain（自适应域）： 勾选此项可以优化性能。它会动态地调整域的边界，只在火焰实际存在的区域进行模拟，从而减少不必要的计算。

`Threshold`：定义哪些烟雾/火焰密度区域需要被计算。

4. 烘焙（Bake）设置：
在“Smoke Cache”部分，您需要设置一个文件夹来存储烘焙数据。
点击“Bake All”按钮开始烘焙模拟。
烘焙过程可能需要一段时间，具体取决于您的分辨率和时间范围。烘焙完成后，您可以在时间轴上拖动滑块，预览火焰的动画。
如果修改了任何物理参数，都需要重新烘焙。

五、火焰材质设置（Cycles渲染器）：赋予火焰生命与色彩

这是在Blender 2.7x中创建逼真火焰效果最关键、也相对复杂的一步。由于2.7x没有“Principled Volume”着色器，我们需要手动构建节点网络来处理体积（Volume）材质。

1. 选择域（立方体）物体。

2. 切换到“Node Editor”（节点编辑器）： 在Blender的顶部菜单栏找到`Screen Layout`，选择`Compositing`或者手动将一个窗口区域切换为`Node Editor`。

3. 确保在节点编辑器中选择“Object”模式，并勾选“Use Nodes”。 如果没有“Material Output”节点，点击“New”按钮，它会自动创建。

4. 构建火焰材质节点网络：
我们将主要使用 `Volume Scatter`（体积散射）和 `Blackbody`（黑体）节点，并通过 `Attribute` 节点来获取烟雾模拟器生成的“flame”（火焰密度）和“heat”（热量）属性。
获取火焰密度：

添加 `Input` -> `Attribute` 节点。
在 `Name` 字段中输入 `flame`（这是烟雾模拟器输出的火焰密度属性名称）。
添加 `Converter` -> `ColorRamp` 节点。
将 `Attribute` 节点的 `Fac`（或 `Color`，两者在此时效果类似）输出连接到 `ColorRamp` 节点的 `Fac` 输入。
`ColorRamp` 是调节火焰密度和透明度的关键。

将左侧第一个滑块的颜色设置为纯黑色，Alpha值设置为0（完全透明）。这将确保没有火焰的区域是透明的。
添加一个中间滑块，颜色设置为橙色或黄色，Alpha值设置为1。
将右侧最后一个滑块的颜色设置为白色，Alpha值设置为1。
通过调整这些滑块的位置和颜色，您可以控制火焰的密度分布和核心的亮度。通常，左侧靠近黑色的滑块控制火焰的边缘和透明度，右侧的滑块控制火焰核心的颜色和亮度。




获取火焰热量并转换为颜色：

添加另一个 `Input` -> `Attribute` 节点。
在 `Name` 字段中输入 `heat`（这是烟雾模拟器输出的热量属性名称）。
添加 `Converter` -> `Blackbody` 节点。
将 `Attribute` 节点的 `Fac`（或 `Color`）输出连接到 `Blackbody` 节点的 `Temperature` 输入。
`Blackbody` 节点会根据热量值模拟物理上正确的发光颜色，从红色到橙色，再到黄色和白色。


组合并输出到体积：

添加 `Shader` -> `Volume Scatter` 节点。
将第一个 `ColorRamp` 节点的 `Color` 输出（控制火焰密度）连接到 `Volume Scatter` 节点的 `Density` 输入。
将 `Blackbody` 节点的 `Color` 输出（控制火焰颜色）连接到 `Volume Scatter` 节点的 `Color` 输入。
将 `Volume Scatter` 节点的 `Volume` 输出连接到 `Material Output` 节点的 `Volume` 输入。

5. 调整 `Volume Scatter` 参数：

Density： 此值会与 `ColorRamp` 输出的密度相乘。如果火焰看起来太稀薄，可以适当增加。
Anisotropy： 控制光线散射的方向性。对于火焰，通常保持在 `0` 附近，或者略微增加（例如 `0.1` 到 `0.3`）以模拟光线在体积中的前向散射。

6. 预览火焰： 切换到3D视图，将视图切换为“Rendered”模式（在底部视图切换栏），您应该能看到域内部开始渲染出火焰效果。可能需要调整灯光或背景以更好地观察。

六、光照与渲染设置：完善最终效果

良好的光照对于火焰的真实感至关重要。虽然火焰本身发光，但它也需要外部光照来与之互动，以及照亮周围环境。

1. 世界光照（World Lighting）：

进入“Properties Editor”的“World”选项卡（地球图标）。
将“Background”的“Color”设置为较暗的颜色，或使用HDRI（高动态范围图像）来提供更真实的全局照明。
要使用HDRI，需要勾选“Use Nodes”，然后添加 `Environment Texture` 节点，载入您的HDRI图像，并连接到“Background”节点的“Color”输入。

2. 场景灯光：

添加 `Shift + A` -> `Lamp` -> `Point` 或 `Spot` 灯光。
将灯光放置在火焰附近，模拟火焰对周围物体的照明。您可以将灯光的颜色设置为橙黄色，强度适当调高。

3. 渲染设置：

进入“Properties Editor”的“Render”选项卡（照相机图标）。
Samples（采样）：

`Render`：最终渲染的采样数，决定图像的质量。较高的值（例如 `200` 到 `500` 或更高）会减少噪点，但增加渲染时间。
`Preview`：视图预览的采样数。通常设置为较低的值（例如 `30` 到 `60`）以保持交互性。


Light Paths（光线路径）： 适当增加 `Volume` 的最大反射和透射次数，确保火焰内部的光线能够正确传播和散射。
Output（输出）： 在“Render”选项卡下找到“Output”部分，设置渲染图像或动画的保存路径、文件格式（如PNG序列、MPEG等）和分辨率。

七、进阶技巧与优化：提升火焰质量与效率

1. 多重发射器： 如果您想创建更复杂的火焰效果，例如篝火，可以添加多个发射器物体，每个都可以有不同的设置。

2. 力场（Force Fields）： 添加力场（`Shift + A` -> `Force Field`）可以影响火焰的运动。例如：

`Wind`（风）：模拟风吹动火焰的效果。
`Turbulence`（湍流）：增加火焰的随机扰动，使其看起来更不稳定。
`Vortex`（涡旋）：创建螺旋状的火焰。

3. 碰撞物体： 您可以在域内添加其他物体，并将其设置为“Collision”（碰撞）类型，火焰会绕过这些物体流动。选择物体，在“Physics”选项卡下点击“Smoke”，选择“Collision”。

4. 域大小与分辨率权衡： 域越大，或者分辨率越高，烘焙和渲染时间就越长。尝试找到一个平衡点，先用较低分辨率进行测试，满意后再逐步提高。使用“Adaptive Domain”是优化性能的有效方法。

5. 材质细节调整：

尝试在 `ColorRamp` 之后添加 `Math` 节点（Multiply）来调整火焰的整体密度或亮度。
为了模拟烟雾，可以在材质节点中混合 `Volume Scatter`（用于火焰）和 `Volume Absorption`（用于烟雾）。通常，烟雾的属性会通过另一个 `Attribute` 节点获取 `smoke` 值。
调整 `Blackbody` 节点的 `Temperature` 范围，可以改变火焰的整体颜色偏向。

八、总结与展望

通过以上步骤，您应该能够在Blender 2.7x中创建出逼真的Cycles火焰特效。这个过程涉及了物理模拟的设置、烘焙以及最关键的Cycles体积材质节点配置。

Blender 2.7x的烟雾模拟器是一个功能强大且灵活的工具。虽然界面和工作流程与现代版本有所不同，但其核心功能依然优秀。掌握了这些技术，您不仅能制作出火焰，还能举一反三，创造出各种复杂的烟雾、蒸汽或云彩效果。

最重要的提示是：多尝试，多实验！ 不同的参数组合会产生截然不同的效果。通过反复的烘焙、预览和调整，您将逐渐找到最适合您项目的火焰表现形式。祝您在Blender 2.7x的火焰特效之旅中取得成功！

2025-10-10

上一篇：CorelDRAW文字底色添加：从基础到高级的全方位指南

下一篇：Blender节点全面指南：从基础添加（拖拽）到高效工作流与高级应用