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物理精确的火焰渲染提示

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2026年8月2日

物理精确的火焰渲染提示 一个基于物理学的全面提示,用于生成逼真的火灾场景,涵盖火焰颜色、光照、阴影和羽流行为,并带有严格约束。

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2x2网格,16:9,AI推断不同主体:未知量 T_soot = 火焰温度;p_f, scale = 火焰位置与大小;Q̇ = 热释放率;燃料床 规律 白炽发光 发光区 = 烟灰作为灰体发光: 约900K暗红·约1200K橙色·约1500K黄白 蓝色不是黑体辐射 - 它是CH*/C₂*化学发光 ⇒ 仅预混/贫燃 ⇒ 黄色火焰按定义含烟灰 ⇒ 它会留下污渍,且淬灭时冒烟 浮力 羽流沿ĝ反方向上升;卷吸空气 ⇒ 随高度变宽(约15°半角) 火焰高度H ∝ Q̇^{2/5};脉动频率f ≈ 1.5·D^{−1/2} Hz 在顶棚下方羽流转向并分层为下降层 辐射测量 火焰照亮:E(x) ≈ Q̇_rad·(n̂·r̂)/4πr²,近场扩展源软化 ⇒ 每个投射阴影从p_f辐射;半影随遮挡物到接收面距离增大而变宽 ⇒ 其投射的光与火焰自身发光区具有相同色度 气体光学 火焰是半透明发射体积:无硬轮廓,无自阴影; 其前方物体呈现为暗轮廓,绝无相反情况 守恒 燃料 → 挥发物 + 烟灰 + CO₂/H₂O + 热量。火焰需要附着燃料床和空气路径; 含烟灰黄色发光与完全洁净无烟环境不能共存。 过度确定 2个未知量(T_soot, p_f)被7次恢复 ⇒ 5个冗余等式 T̂_flame(发光区色度) T̂_cast(附近表面光色) T̂_height(H与Q̇、燃料关系) p̂_shadow(每个投射方向反投影至单一原点) p̂_falloff(平方反比梯度) p̂_spec(光泽物体上的高光位置) p̂_penumbra(柔和度与间隙关系) 诚实 一个火焰解释其自身颜色、每个受照表面的颜色与衰减、每个阴影方向与柔和度、羽流及烟灰记录 禁止 熊熊火焰而其周围环境由中性或日光平衡环境光照明; 投射阴影不源自火焰,或指向火焰; 火焰渲染为暖色而火光渲染为冷/中性; 火焰具有清晰不透明边缘,或投射自身阴影; 蓝色预混火焰从实木上升起; 羽流既不增宽也不上升,或忽略顶棚而不分层; 火焰漂浮无任何燃料床。

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