Blender 物理模拟：让3D场景"活"起来
物理模拟是Blender最令人着迷的功能之一。通过模拟重力、碰撞、柔软变形、流体运动，你可以创建出色的动态效果。本文系统讲解Blender中的三大物理模拟类型：刚体（Rigid Body）、软体（Soft Body）、流体（Fluid/MPM）。
一、刚体模拟（Rigid Body）：硬物碰撞
1.1 刚体模拟原理
刚体模拟假设物体是不可变形的。Blender使用Bullet物理引擎计算刚体之间的碰撞和重力响应。
- Active刚体：受重力影响和碰撞影响
- Passive刚体：不受重力影响，但参与碰撞检测
- 质量（Mass）：影响碰撞响应
1.2 刚体模拟实战：多米诺骨牌效应
- 在Blender中创建一排立方体（间距略小于立方体边长）
- 选中所有立方体，物理属性面板→刚体→添加主动刚体
- 创建一个平面作为地面，设置为被动刚体
- 将第一个立方体沿Y轴平移，按I插入位置关键帧（第1帧）
- 在第60帧，将第一个立方体移回原位，再次按I
- 按空格键播放动画，观察多米诺效应
1.3 刚体约束（Constraints）
刚体约束允许你限制刚体的运动自由度：
- Fixed：将两个刚体"焊接"在一起
- Hinge：铰链约束，只允许绕一个轴旋转
- Spring：弹簧约束，模拟悬挂系统
二、软体模拟（Soft Body）：柔软变形
2.1 软体模拟原理
软体模拟假设物体是可变形的网格，受弹簧力（Spring Force）驱动。
2.2 软体模拟实战：掉落的果冻
- 创建一个立方体，细分3次，使网格足够密
- 在物理属性面板点击Soft Body
- 关键参数：Mass=0.5，Goal=0.1，Edges Pull=0.9
- 在立方体下方创建平面，设置为Collision
- 播放动画，观察果冻掉落并弹跳的效果
2.3 布料模拟（Cloth）
布料模拟是软体模拟的特例：
- 旗帜飘扬：创建平面，细分，添加Cloth修改器，一侧顶点用Pin Group固定
- 衣服模拟：将人物模型作为Collision Object
- 帐篷/雨伞：用Cloth的Pressure参数
三、流体模拟（Fluid Simulation）
3.1 Blender流体模拟的两种引擎
| 引擎 | 优点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| FLIP（旧） | 稳定，可控性强 | 小范围水流 |
| MPM（新，4.3+） | 速度快，细节丰富 | 大场景，复杂流体 |
3.2 MPM流体模拟实战：倒水动画
- 创建两个物体：一个杯子（障碍物），一个水源（Inflow物体）
- 创建大立方体作为Domain（流体域），添加Fluid → Type: Domain，选择MPM
- 将杯子设置为Fluid → Type: Effector
- 将水源物体设置为Fluid → Type: Flow，Flow Type选Liquid
- 在Domain设置的Cache部分，设置Frame Start=1，Frame End=100，点击Bake All
四、模拟性能优化技巧
- 先低分辨率测试：流体模拟的计算量与分辨率的三次方成正比
- 缩小Domain尺寸：让Domain刚好包裹fluid区域
- 刚体数量控制：超过100个主动刚体的场景，计算会明显变慢
- 使用GPU加速：在Blender偏好设置→系统→Cycles渲染设备中选择GPU
五、模拟结果导出与渲染
- 烘焙（Bake）：所有物理模拟都必须先烘焙
- 导出动画：烘焙完成后，File → Export → FBX，勾选Animation
- 渲染设置：物理动画建议用Cycles渲染，采样值至少128
总结
Blender的物理模拟系统是连接"静态3D模型"与"动态视觉效果"的桥梁。核心学习路径：先掌握刚体→再学软体/布料→最后攻克流体。
来源：Blender官方文档及物理模拟社区最佳实践整理