Fire / Smoke / Flow Field
炎を描くと、
空気の流れが見えてくる。
資料にあった 1 ファイル版を、そのまま触れるページとして整理しました。
火を置くと熱が上昇流を作り、煙は風と壁でちぎれながら流れます。見えない空気の動きを、色と揺らぎとして観察できます。
火と煙のシミュレーション
まずはたき火を作って、風・壁・冷却で煙の柱を崩してください。
描くもの
キャンバスをドラッグすると炎や煙を足せます。壁を置くと煙突や障害物のように流れを曲げられます。
操作: キャンバスをドラッグして火を描きます。風ツールはドラッグ方向に流れを押し、冷やすと上昇流が弱まります。
Core Idea
火は熱を足し、煙は流れを見える形にする。
このページでは本格的な流体計算をしているわけではありませんが、熱で上向きの速度を作り、煙をその流れに乗せることで、炎のまわりにある「見えない空気の流れ」を直感的に観察できるようにしています。
Tools
このページで触れる 6 つの道具
資料にあった操作をそのまま残し、速くドラッグしても途切れにくいようにストローク補間を入れています。
01
火を置く
熱と少量の煙を同時に足し、上向きの速度を入れます。炎の芯ほど明るく、白熱域も出ます。
02
煙を描く
熱をほとんど入れずに煙だけを追加できます。既存の上昇流や横風にどう運ばれるかが見やすくなります。
03
風を押し込む
ドラッグ方向に局所的な流れを加えます。煙の柱を曲げたり、たまりを裂いたりするときに使います。
04
冷やす
熱と速度を弱め、煙も少し減衰させます。上昇流がどこで消えるかをその場で試せます。
05
壁を置く
流れが通れない障害物を描けます。煙突、仕切り、曲がり角を置くと plume の形が一気に変わります。
06
消して整える
壁を消しながら、その場所の熱と煙も弱めます。場を部分的に作り直したいときのツールです。
What To Watch
見え方の裏で起きていること
厳密な流体方程式を解いているわけではありませんが、火と煙の見え方に必要な要素はきちんと分けています。
Buoyancy
熱いほど上にのぼる
熱量が大きいセルほど上向きの速度を強くし、煙も少し上へ引き上げています。たき火を置くと柱状の上昇流が自然に立ち上がります。
Advection
煙は流れに乗って運ばれる
煙そのものを勝手に上げるのではなく、周囲の速度場を逆向きにたどってサンプリングすることで、流れに沿った移流らしい見え方を作っています。
Diffusion
少しずつ広がり、少しずつ冷える
近傍平均で熱と煙を少しにじませ、毎フレームわずかに減衰させています。そのため輪郭は保ちつつ、ずっと残り続けることはありません。
Boundary
壁が plume の形を決める
壁の内部は熱・煙・速度を持たせず、そこを流れが通れないようにしています。障害物だけで流れ場の読み方がかなり変わるのが見どころです。
Next Steps
似た方向に広げるならこのページ
火と煙は「場の上で何かが運ばれる」タイプの入口です。媒質、模様、モデル化の別の例にそのままつながります。