注：本篇由同组同学LLY编写，本人代完成格式化
电影制作流程中的物理模拟
视效制作流程
在了解物理模拟在视效中的流程之前，我们需要先了解一下整个视效制作的大框架。
特效（FX）部门简述
动力学和模拟技术是数字特效的核心组成部分。从广义上讲，它们试图在数字领域复制真实世界的物理特征，这样就可以通过让软件计算适当的结果而不需要关键帧动画来实现真实的行为和交互。
这可能是因为实际拍摄的话，成本过高（可能需要多个模型来允许重新拍摄），无法提供所需的可控性与可指导性，或者新一代监管人员对数字技术比传统的实际效果更满意。不管是什么原因，自20世纪90年代初以来，实际效果越来越被数字所取代，以至于模拟物体、流体和火的复杂相互作用现在已司空见惯。Dante的Peak（1997）使用简单的粒子系统对模型和微缩模型进行数字增强，同时使用真实拍摄，2012（2009）模拟了整个数字城市的大规模破坏。
虽然模拟技术通常与毁灭和混乱联系在一起，包括破裂和变形物体、爆炸、火灾、烟雾和液体，但它们也被用来给角色穿衣服、造型和移动头发，以及移动皮肤下的肌肉。可以预期，通过模拟比通过关键帧更容易实现真实的复杂交互。
3D动画中特效的种类
毛发模拟 Hair and Fur Simulation 模拟系统创建头发或毛发的模拟，不仅对环境因素作出反应，还对其附着角色头部或身体的运动作出反应。这是一个极其复杂的模拟，除了高预算项目以外，通常没有条件获取这样的资源。
刚体&柔体模拟 Body Simulation 包括刚体模拟和柔体模拟。刚体用于模拟木材、石头、玻璃，或者其他形变不大的物体。刚体模拟处理的是物体间的相互作用、碰撞、破碎等效果。柔体模拟包括模拟刚性较低的材料，如布料、皮肤、土壤、身体组织等其他任何可能弯曲、扭曲活波动的材料。
流体模拟 Fluid Simulation 流体模拟不仅包括水或液体，还包括气体、凝胶，或任何其他流体运动的物质。包括浓雾、明胶、燕麦等其他类似的物质。流体模拟器通常基于真实世界流体物理中涉及的方程进行计算。
粒子模拟 Particle Simulation 粒子模拟器在空间中创建点，这些点具有分散的特征，如雨、烟、灰尘、群集、人群、前进的军队、飞溅的火花等等。艺术家将行为和视觉属性指定给粒子，使其外观和移动与艺术家想要的一样。与其他类型模拟相同，艺术家定义了基于物理的参数，如重力、风力等，粒子会做出相应的反应，创造出令人惊讶的逼真的效果，如暴风雪、迁徙的蜜蜂、攻击的鸟类，或者任何所需要的效果。
我们今天主要从粒子、刚体、流体三个方面来讲，基本上从原理上涵盖了上述所有类型物体的模拟。
FX部门流程与分工
RnD：Research and Development 研发部门。负责创新研发解决棘手问题的新方案，不断发展现有的能力。根据画面需求，对学术界现有的算法进行调研，寻找、整合可用于生产的解决方案。
TD：Techinal Director 技术指导。TD是科学家与艺术家之间的桥梁，将研发部门开发的算法编写成艺术家能够上手使用的工具。他们使爆炸、浓烟、激流等效果更加容易使用。FX TD构建和测试工具，然后将其整合到VFX工作流程的制作pipeline当中。所有TD都是问题解决者。每个项目都有其复杂的地方，他们确保效果一致并且令人信服。
FX Artist FX 艺术家。艺术家们使用TD创建出来的工具，通过自身的艺术造诣和导演的要求，为单个镜头创建效果。他们是视觉效果的生产者。
FX 工作流程
因为今天演讲的主题是模拟相关，所以我们关注的FX部门的流程将不涉及到特效评估、数据统计、特效整理、测试、预演等细化工作。
首先，导演提出视效需求给视效总监，由视效总监判断现阶段视效能否实现。若不能实现，则交给RnD部门研发该效果，并准备可行备用方案。若可以实现，则将其交给视效制片规划制作方案。当RnD研发好算法后，将算法交给TD。TD询问艺术家的工作习惯、预期希望可以调整的方面等需求，编程、制作成实现容易，并为艺术家暴露出可修改的参数。在制作阶段，视效制片将相应的特效镜头派发给FX部门，相应的镜头将被派发给不同的FX艺术家。FX艺术家在制作时会收到来自其他部门的模型文件、跟踪数据、关键帧动画等信息，进行特效的制作。其中，每一个部门都有相应的组长，会对艺术家所制作的镜头进行评估和审核。全部制作完成的特效镜头，会经过各个监管的层层审核与反馈迭代，最后给到剪辑进行素材的回插。