Interaktive Demo

Curl Noise

Die Rotation (Curl) eines Rauschfelds ist ein Geschwindigkeitsfeld, das nie verdichtet oder verdünnt, wie eine inkompressible Flüssigkeit. Partikel, die ihm folgen, wirbeln wie Rauch, ballen sich aber nie, deshalb ist Curl Noise in visuellen Effekten so beliebt.

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Stelle das Feld auf Gradient: Die Partikel laufen nun bergauf und sammeln sich auf den Gipfeln des Rauschens. Im Rotationsfeld folgen sie stattdessen seinen Höhenlinien.

Steuerung

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Legende

  • Partikelspuren
  • Rauschfeld (Potential), hell = hoch
  • Strömungsrichtung

1. Rotation eines Potentials

Das Rauschen ψ(x, y) dient als Potential. Die Geschwindigkeit ist v = (∂ψ/∂y, −∂ψ/∂x), der um 90° gedrehte Gradient. Sie verläuft entlang der Höhenlinien von ψ, deshalb kreisen die Partikel um die Hoch- und Tiefpunkte des Rauschens.

2. Keine Quellen, keine Senken

Die Divergenz dieses Felds ist überall null: In jede kleine Fläche fließt genauso viel hinein wie hinaus, deshalb bleiben die Partikel gleichmäßig verteilt. Das Gradientenfeld (∂ψ/∂x, ∂ψ/∂y) hat Quellen und Senken, und in seinen Senken stauen sich die Partikel.

3. Um Hindernisse herum

Damit die Strömung einem Hindernis ausweicht, wird das Potential mit einer glatten Rampe des Abstands zum Hindernis multipliziert. Auf dem Rand wird das Potential null, der Rand ist also eine Höhenlinie, und die Strömung gleitet an ihm entlang, statt hindurchzufließen.

Quellen

  • Nach Curl-Noise for Procedural Fluid Flow von Robert Bridson, Jim Hourihan und Marcus Nordenstam (SIGGRAPH 2007), einschließlich der Rampe, die die Strömung um Hindernisse lenkt.