FLIP, pour Fluid-Implicit-Particle, est une méthode de simulation de fluides qui associe des particules et une grille. Les particules portent tout le liquide d’une image à l’autre. La grille sert surtout à calculer la pression. C’est elle qui garde au liquide son volume. Le FLIP Solver de Houdini et l’extension FLIP Fluids pour Blender reposent sur cette méthode.
Des particules pour le liquide, une grille pour la pression
À chaque pas de calcul, le solveur transfère la vitesse des particules sur une grille créée pour l’occasion. Il y résout la pression. Cette étape empêche les particules de s’entasser. En mode FLIP, le solveur renvoie ensuite aux particules le changement de vitesse, et non la vitesse elle-même. Seules les particules passent d’une image à la suivante.
La méthode a été publiée en 1986 par Jeremiah Brackbill et Hans Ruppel, au laboratoire national de Los Alamos. Elle visait alors des écoulements en deux dimensions, en calcul scientifique. Yongning Zhu et Robert Bridson l’ont adaptée à l’image de synthèse en 2005, dans un article sur l’animation du sable présenté au SIGGRAPH.
FLIP ou APIC dans Houdini
Le mode FLIP donne des simulations énergiques, pleines d’éclaboussures, adaptées aux rivières et aux océans. Il peut en revanche ajouter du bruit à la surface. Le mode APIC transfère la vitesse elle-même, avec des attributs en plus : il garde mieux les tourbillons, avec une surface plus calme, et convient aux fluides visqueux. En mode FLIP, le paramètre Velocity Smoothing mêle une petite part de la vitesse actuelle au changement de vitesse pour lisser ce bruit. Pour un océan ou une rivière, commence donc en FLIP. Pour du miel, de la boue ou un liquide qui doit tourbillonner, passe en APIC.
Ce qu’une simulation FLIP pèse sur le disque
Comme tout le liquide vit dans les particules, ce sont elles que le solveur écrit dans son cache Cache de simulation Un cache de simulation est l’ensemble des fichiers où un solveur enregistre l’état de sa simulation, image par image. Une... Voir la définition complète → à chaque image. En avril 2025, Travis Rainford a partagé sur Reddit un plan de vagues de 337 images, dont la simulation avait tourné environ 33 heures, soit près de six minutes par image. Avec l’écume et les bulles, les données du plan pesaient autour de 1,55 To. Le maillage du liquide se construit ensuite à partir de ces particules.