Bifrost 模拟和场景比例

Bifrost 模拟的许多方面都取决于为场景建模所依照的比例。根据场景中对象的大小，有几个设置可能需要进行调整。

特别是，Bifrost 不考虑“设置”(Settings)首选项的“工作单位”(Working Units)组中的“线性”(Linear)值。此首选项只会影响位置值和特定属性（例如，多边形球体的“半径”(Radius)）在界面中的显示方式，特别是，它实际上不会更改任何对象的大小。

相反，当“线性”(Linear)工作单位的默认值设置为“厘米”(centimeter)时，Bifrost 属性的默认值基于以下假设：1 个可见栅格单位等于 1 米。如果将“线性”(Linear)工作单位更改为“米”(meter)，则 Bifrost 将栅格单位视为 100 米；如果更改为“毫米”(millimeter)，则 Bifrost 将栅格单位视为 0.1 米。

真实世界单位和比例

Bifrost 基于真实世界单位来表示实际可测量的数量（如速度和密度）。这样可以在不同场景比例和帧速率中获得真实的、可预测的结果。

默认属性值大多使用 SI 单位，即国际单位制或 Système international。例如：

默认的“重力幅值”(Gravity Magnitude)为 9.8，它近似于因重力产生的加速度（以 m/s² 为单位）。
液体的默认“密度”(Density)为 1000.0，它近似于水在标准环境温度和压力下的密度（以 kg/m³ 为单位）。
液体的默认“曲面张力”(Surface Tension)为 0.072，它近似于水在标准环境温度和压力下的曲面张力（以 N/m 或 kg/s² 为单位）。
液体的默认“粘度”(Viscosity)为 0.0，该设置将禁用粘度计算，以避免不必要的计算。水的实际动态粘度是 0.001 Pa·s（相当于 kg/(m·s)，有时称为 Poiseuille，缩写为 PI），该值太小，无法产生明显差异（除非比例非常小且速度很慢）。

温度是一个例外，不使用 SI 单位进行输入。以摄氏度为单位输入值，但在内部使用开氏度，如果在视口中显示“温度”(Temperature)通道的数值，则可以看到以开氏度为单位的值。Aero 模拟的默认环境温度是 20.0，约等于以 °C 为单位的室温。

如果场景建模比例不是 1 厘米 = 1 米，则应调整其中某些值。例如，如果场景建模比例为 1 厘米 = 1 厘米，则应将“重力幅值”(Gravity Magnitude)更改为 980.0 (9.8 m/s² = 980.0 cm/s²)。此外，还应将水的“密度”(Density)更改为 0.001 (1000.0 kg/m³ = 0.001 kg/cm³)。在这种情况下，您无需更改“曲面张力”(Surface Tension)，因为单位与长度无关（但与质量相关）。

但是，在按 1 厘米 = 1 厘米的比例对场景建模的特定情况下，使用 cgs 单位制可能更为简单。如果分别使用 cgs 单位 cm 和 g/cm³ 表示距离和密度，则曲面张力和粘度将自动分别以 cgs 单位 dyn/cm（相当于 g/s²）和 poise（P 或 g/(cm·s)）表示。这是因为对于 cgs 和 SI，基本单位与派生单位之间的关系相同。在这种情况下，“重力幅值”(Gravity Magnitude)同样应为 980.0，水的“密度”(Density)应为 1.0，“曲面张力”(Surface Tension)应为 72.0。

实际上，您可以根据需要使用任何单位。只要采用一致方式使用相同的基本单位（如长度和质量）和派生单位（如速度、加速、密度、曲面张力和粘度）的适当值，则模拟结果应当会接近实际情况。

另一种方法是将比例保持为 1 厘米 = 1 米，并在使物理属性保持其默认值的同时对特别大或特别小的对象建模。在这种情况下，可能需要调整摄影机的剪裁平面以导航和查看结果。

小比例的特殊考虑事项

使用小比例进行模拟时，有一些特殊的注意事项，因为相对于涉及的较小距离和体素大小而言，速度较高。

特别是，可能需要增大“时间步”(Time Stepping)和“传输步”(Transport Stepping)设置（请参见 Bifrost 自适应属性）。在某些情况下，可能还需要增大场景的帧速率以模拟高速摄影机。

在极小的比例（如单个水滴）下，可能需要进行一些额外调整。“曲面张力”(Surface Tension)不会始终提供精确的结果（即便使用多个时间步），因此使用非物理精确值实现逼真的结果可能更有效。在某些情况下，同时减小“重力幅值”(Gravity Magnitude)也可能更有效。

请记住，还可以取消激活诸如漩涡和水滴之类的对象，以避免在这些比例下进行对结果没有影响的计算。