De feeërieke wintertaferelen en de nakende terugkeer naar huis ten spijt, gaat het werk hier onverminderd voort. In eerste instantie wil ik voldoende vlotten in de uitwerking van de tweede taak voor Simulationstechnik. Dit keer is het geen textielsimulatie, maar vocht- en watersimulatie. In essentie kan dit uitgebreid worden naar simulatie van alle gassen en vloeistoffen.
Voor deze simulaties en aanverwante berekeningen werken we met RealFlow, software die ingezet werd bij de indrukwekkende rook-, water- en ijseffecten in de onlangs uitgebrachte kaskraker 2012, waarvan je bijgevoegd een voorstukje kan bekijken. Uiteraard zijn in dit geval de eindresultaten minder indrukwekkend, maar tonen ze – net als zoals bij de textielsimulaties – aan welke diverse mogelijkheden het biedt.
De opdracht in dit geval bestaat erin om een interactieve plaatsvervanger te ontwerpen voor het huidige Murinsel. Dit kunstmatige eilandje in de Mur dat gebouwd werd toen Graz de Europese culturele hoofdstad was, zal mettertijd verdwijnen. Het is dan ook de bedoeling dat ons bouwsel die principes enigszins evenaart.
Het ontwerp is drieledig. In eerste instantie dient een stukje Graz in 3D gemodelleerd te worden, met name het gebied rond het Murinsel en enkele belangrijke herkenningspunten die deel kunnen uitmaken van een interessante weergave achteraf. Vervolgens dient het kunstwerk gemodelleerd te worden, en ingepast in het 3D-model. Daarna kan met RealFlow de impact van water gesimuleerd worden: enerzijds de stroom van het water in de rivierbedding, en anderzijds het effect van de waterkracht op de elementen van het kunstwerk. Tenslotte kunnen van het eindresultaat beelden gerenderd worden. Onderstaand beeld geeft een indruk van de eerste twee stappen: het stadsmodel, en een eerste concept voor het bouwwerk in de Mur.
De vereiste rekenkracht is echter niet te onderschatten. Ik durf te stellen dat ik geen al te imperformante computer bezit (met 2 processoren van 2,8 GHz), maar dat mag niet baten om het ganse proces in sneltempo te laten opschieten. Het probleem laat zich een eerste keer merken bij de berekeningen in RealFlow: de berekening van één beeldframe (wat neerkomt op 1/30 seconde) neemt ruwweg twee uur in beslag, en deze duurtijd neemt exponentieel toe naarmate meer partikels toegevoegd worden aan de waterstroom.
Bij een 150-tal frames heb ik voldoende beeldmateriaal om van het geheel enkele renderings te maken. Echter, het performantie-probleem komt dan pas echt goed tot uiting. Een watermateriaal dient toegevoegd te worden aan het geheel (om een realistische weergave te verkrijgen), en dat jaagt de rendertijd drastisch de hoogte in. Op dit moment is ongeveer 20 uur nodig om één stilstaand beeld te ontwikkelen, inclusief schaduwen, reflecties, verfijningen van vormen en dergelijke. Een aannemelijk eindresultaat is daarmee nog niet gegarandeerd.
Hopende dat er commerciële oplossingen zouden zijn voor dit probleem, nam ik een kijkje bij enkele Duitse Render-Farms. Dit zijn bedrijven die computerkracht aanbieden om zulke berekeningen in de context van 3D-beelden uit te voeren. Firma’s als Disney en Pixar hebben uiteraard hun private Render-Farms, maar kleinere productiehuizen of professionals zoeken hun toevlucht tot deze firma’s. Echter, het totaalbedrag van 1512 EUR is nét over het budget.
Ondanks de performantie-euvels zijn de mogelijkheden met RealFlow legio. Onderstaand filmpje geeft maar kort weer waar het programma toe in staat is. Met de historie van eerder in het achterhoofd, durf ik me niet af te vragen hoelang aan de beelden gerenderd werd. Indrukwekkend zijn ze alleszins!
Ook in dit geval is de concrete schakel met architectuur niet altijd even duidelijk. Wel ben ik ervan overtuigd dat aanzetten in zulke software een essentieel onderdeel zijn van de opleiding die aan het IAM wordt aangeboden. Niet voor niks slaat IAM op Institut für Architektur und Medien, en worden er programmeertalen besproken, besturing van micro-processoren, en dergelijke. Het gaat om vorming, en om de studenten ervan te vergewissen dat zulke software bestaat en probleemloos ingezet kan worden in architecturale vraagstukken.
Plaats een reactie \