Hình ảnh hóa CFD (Mô phỏng động lực học chất lỏng tính toán) đóng vai trò then chốt trong ngành cơ khí, đặc biệt đối với các anh em làm CAD/CAM và simulation. Với bài viết này, tôi xin chia sẻ những kinh nghiệm quý giá giúp bản vẽ CFD của bạn không chỉ đẹp về mặt hình ảnh mà còn truyền tải đúng và rõ ràng các thông tin kỹ thuật cho đồng nghiệp, lãnh đạo hoặc khách hàng.
Tại sao bản vẽ CFD thường ngập sắc xanh lá cây?
Bạn có từng nhận thấy phần lớn những bản xuất đồ từ phần mềm CFD đều phủ một màu xanh lá cây chủ đạo? Nguyên nhân lại rất đơn giản: phần mềm thường tự động gán thang màu (colormap) theo giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của thông số vật lý, trong đó vùng trung tính lại chính là màu xanh lá trên thang màu RGB cổ điển. Do phần lớn số liệu tập trung ở khoảng trung bình, nên hình ảnh của bạn cũng theo đó tràn lan sắc xanh lá!
Vì thế, nên ưu tiên lựa chọn và điều chỉnh thang màu phù hợp để làm nổi bật các vùng dữ liệu quan trọng, giúp người xem nhanh chóng nắm bắt ý nghĩa bản vẽ.
Chủ động thiết lập giới hạn cho thang màu
Kinh nghiệm thực tế cho thấy, chỉ cần cẩn thận điều chỉnh giới hạn trên và dưới của thang màu sẽ giúp bản vẽ CFD rõ ràng hơn nhiều. Khi đó, những vùng có giá trị đặc biệt như áp suất cao/thấp hay tốc độ dòng chảy khác biệt sẽ nổi bật rõ rệt. Bên cạnh đó, việc lựa chọn giá trị tham chiếu (chẳng hạn, lấy mức 0 làm gốc) còn giúp quá trình so sánh, đánh giá trở nên nhất quán – nhất là với các mô phỏng không ổn định.
Bản vẽ mô phỏng thường có “bước nhảy” – hãy chuyển màu mượt mà
Bản chất CFD chia nhỏ mô hình thành nhiều ô lưới, mỗi ô hiển thị một giá trị cụ thể khiến hình ảnh có thể bị “vỡ khối” và rối mắt. Thực tế vật lý lại biến đổi liên tục, không có ranh giới sắc nét. Vì thế, bạn nên sử dụng chuyển màu mượt (smooth blending), giúp bản vẽ tự nhiên, dễ theo dõi và trực quan hơn rất nhiều.
Lựa chọn số mức màu hợp lý và điểm trung lập rõ ràng
Không phải lúc nào nhiều mức chuyển màu cũng tốt! Đôi khi chỉ cần một số lẻ mức màu để có được một màu trung tính nổi bật (ví dụ, dành màu riêng cho giá trị 0 – điểm cân bằng cho mô phỏng đối xứng). Cách này cực kỳ hữu ích khi cần phân biệt hai phía dương – âm, nóng – lạnh hoặc các phiến đối nghịch khác trong khoa học vật liệu và nhiệt động học.
Đừng để mắt thường đánh lừa bạn – Chọn thang màu khoa học hơn
Không thể phủ nhận rằng màn hình máy tính hoặc khả năng nhận diện màu của mỗi người một khác. Có những thang màu chỉ máy tính mới “nhìn” rõ! Để tránh sai lệch khi phân tích, hãy chọn thang màu dựa trên nhận thức con người (perceptually uniform colormap). Thang màu này giúp mọi biến động nhỏ đều dễ dàng phát hiện hơn, hỗ trợ anh em kỹ thuật nắm bắt nhanh tình hình mô phỏng.
Cần bao nhiêu màu cho một bản vẽ CFD?
Khoan hãy “tham màu”! Đôi khi bạn chỉ cần một hoặc hai màu chuyển mức sáng tối, đặc biệt khi mô phỏng phản ánh rõ vùng trung tính (dùng trắng ở giữa hai phía còn lại). Ngoài ra, bạn hoàn toàn có thể cá nhân hóa tông màu của bản vẽ dựa trên nhận diện thương hiệu doanh nghiệp – vừa chuyên nghiệp vừa nổi bật trong mọi buổi báo cáo, thuyết trình.
Thêm ngữ cảnh hình học – làm cho bản vẽ nói lên tất cả
Hãy giúp người xem hiểu ngay mô hình/vật thể gì đang mô phỏng bằng cách bổ sung các chi tiết hình học (geometry) lên bản vẽ CFD. Khi đó, các đối tượng, vị trí dòng chảy hay đặc điểm vật lý trở nên sinh động, dễ giải thích hơn và tránh các hiểu nhầm không đáng có giữa đồng nghiệp cũng như khách hàng.
Việc hoàn thiện bản vẽ dù chỉ là chi tiết nhỏ cũng chính là bước cuối quyết định chất lượng toàn bộ quá trình mô phỏng.
Ray Tracing - Công nghệ nâng tầm visual hóa CFD
Gần đây, phần mềm Simcenter STAR-CCM+ đã tích hợp trực tiếp tính năng Ray Tracing trên GPU; bạn không cần phần mềm thứ ba như Omniverse hay Unreal nữa! Studio Scene giúp bạn tạo nên những hình ảnh thực tế, chi tiết mà lại tiết kiệm tối đa thời gian render nhờ tận dụng sức mạnh của GPU.
Bạn cần gì để sử dụng Ray Tracing trong CFD?
Điều kiện tối thiểu là GPU của bạn phải sở hữu nhân Ray Tracing (RT cores). Hãy kiểm tra kỹ thông số card màn hình của mình, chỉ cần ít nhất 4GB VRAM là đủ đáp ứng cho kỹ thuật này – một mức phổ biến kể cả trên card tầm trung như RTX 3070, phù hợp cho hầu hết kỹ sư cơ khí hiện nay.
Trải nghiệm thực tế cùng Ray Tracing
Khi sử dụng Ray Tracing, bạn sẽ nhận thấy khả năng thao tác cực kỳ mượt mà: tự do xoay chuyển góc nhìn, điều chỉnh vật liệu, thêm bớt đối tượng mà vẫn đảm bảo hiệu suất và chất lượng hình ảnh. Quá trình dựng hình, xuất bản vẽ cũng đơn giản với 5 mức render chất lượng tùy chọn, dù đôi khi tốc độ xuất hình có nhỉnh hơn chút so với phương pháp truyền thống.
Ánh sáng & phản chiếu – Tăng chiều sâu và sự cuốn hút
Để tận dụng tối đa Ray Tracing, hãy chú ý kết hợp giữa ánh sáng, vật liệu và các hiệu ứng môi trường xung quanh. Studio Scene cung cấp sẵn nhiều lựa chọn vật liệu, bạn có thể biến tấu hoặc sáng tạo khung cảnh phản chiếu làm cho bản vẽ CFD trở nên sống động và đẳng cấp hơn bao giờ hết.
Kể trọn vẹn câu chuyện mô phỏng
Cuối cùng, đừng ngần ngại bổ sung các lớp cut, dựng camera chuyển động, hoặc trình bày tất cả các yếu tố liên quan khi xuất bản vẽ CFD. Như vậy, mô hình của bạn sẽ có chiều sâu, truyền tải đầy đủ ý đồ thiết kế và gây ấn tượng mạnh với sếp, khách hàng hoặc hội đồng khoa học.
Simcenter STAR-CCM+ phiên bản mới dự kiến ra mắt tháng 7/2025, chắc chắn sẽ mở rộng quyền năng về hình ảnh hoá CFD cho anh em kỹ thuật cơ khí.
Bạn đang muốn nâng chất lượng hình ảnh hoá CFD và tối ưu quy trình hậu xử lý trong các dự án cơ khí của mình? Đừng để bản vẽ bị đơn điệu bởi những cách trình bày truyền thống! Hãy liên hệ ngay với đội ngũ chuyên gia của chúng tôi để nhận tư vấn các giải pháp CAD/CAM, CFD chuyên sâu, cập nhật công nghệ mới nhất như Ray Tracing. Chúng tôi cam kết hỗ trợ tận tình và cá nhân hóa theo nhu cầu ngành nghề của bạn!