Das Universum simulieren: Nachbildung der Entstehung eines Sonnensystems 🌌
Forscher haben erstmals die Entstehung eines Sonnensystems in der Orion-Nebel eingefangen und zeigen ein visuelles Spektakel, das neue Türen zur Erforschung der Sternentstehung öffnet. Diese astronomische Leistung inspiriert die digitale Nachbildung eines solchen Ereignisses mit Houdini, bei der Partikelsimulationen und Volumen es ermöglichen, kosmische Szenen von außergewöhnlicher Komplexität und Schönheit zu erstellen. Vom anfänglichen Chaos interstellaren Gases bis zur Bildung einer protoplanetaren Scheibe kann jeder Schritt mit wissenschaftlicher und künstlerischer Präzision modelliert werden.
Erstellung der Basis kosmischer Partikel
Der Prozess beginnt in einem POP Network in Houdini, wo Millionen von Partikeln in einem 3D-Volumen generiert werden, das als Rohmaterial für die Nebel dient. Mit Knoten wie Scatter zum Befüllen des Raums und POP Force zum Hinzufügen chaotischer Bewegung wird das Verhalten kosmischen Gases unter anfänglichen Gravitationskräften simuliert. Die Dichte und Verteilung dieser Partikel legen die Grundlage für die nebelartigen Strukturen, die Regionen wie Orion charakterisieren. 🪐
Umwandlung von Partikeln in nebelartiges Volumen
Um den Schwarm von Punkten in eine kontinuierliche, organische Wolke zu verwandeln, wird ein VDB from Particles-Knoten angewendet. Dieser Prozess erzeugt ein dichtes Volumen, das mit Volume Noise geformt werden kann, um Unregelmäßigkeiten, Filamente und Hohlräume herauszuarbeiten und die gasförmigen Formationen nachzuahmen, die im realen Weltraum beobachtet werden. Die Intensität und Frequenz des Noise anzupassen ermöglicht die Kontrolle über das Detailniveau und den Realismus der Nebel und vermeidet das künstliche Aussehen eines einheitlichen Volumens.
Das kontrollierte Chaos von Volume Noise verwandelt ein generisches Volumen in einen Nebel voller kosmischer Geschichte.
Bildung der Proto-Sonne und der protoplanetaren Scheibe
Im Zentrum der Simulation wird eine punktförmige Lichtquelle als Proto-Sonne platziert, um die herum eine rotierende Partikelscheibe generiert wird. Mit POP Spin für die Erzeugung von Drehbewegung und POP Drag zur Glättung der Dynamik entsteht der Effekt von orbitierendem Material, das letztendlich Planeten bilden wird. Die Skala und Dichte dieser Scheibe sind entscheidend, um wissenschaftliche Plausibilität zu wahren und gleichzeitig visuellen Impact zu erzielen.
Farbe und Visualisierung im Viewport
Houdini ermöglicht die direkte Zuweisung von Farbattributen zu Partikeln und Volumen für eine reiche Visualisierung während des Prozesses. Mit einer Palette aus Rot-, Blau- und Purpurtönen – typisch für Nebel durch Lichtstreuung und chemische Zusammensetzung – wird dem interstellaren Gas Leben eingehaucht. Die Transparenz und Farbintensität im Viewport anzupassen hilft, dichte und diffuse Zonen zu unterscheiden und liefert sofortiges Feedback zur Entwicklung der Szene.
Finale Dynamik mit Pyro Solver
Um mehr Dynamik und volumetrische Turbulenz hinzuzufügen, wird die Simulation mit einem Pyro Solver verbunden. Dieser Schritt führt zusätzliche Kräfte ein, die die Interaktion von Gasen bei unterschiedlichen Temperaturen und Dichten modellieren und die charakteristischen Ströme und Wirbel von Sternengeburtsstätten erzeugen. Die Kamera um die Szene im Viewport kreisen zu lassen ermöglicht es zu beobachten, wie Nebel und protoplanetare Scheibe in Echtzeit zum Leben erwachen und in einer visuell beeindruckenden Darstellung der Entstehung eines Sonnensystems kulminieren.
Während Astronomen feiern, dieses Phänomen in Lichtjahren Entfernung eingefangen zu haben, feiern wir, dass Houdini nicht nach der Simulation von zehn Millionen Partikeln zusammengebrochen ist. Am Ende ist der wahre Big Bang der, der in deinem RAM stattfindet, wenn du auf Play drückst. 😅