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1、第17章 空间扭曲与粒子系统,（时间：2次课，4学时）,第17章 空间扭曲与粒子系统,通过3ds Max 2009中的空间扭曲工具和粒子系统可以实现影视特技中更为壮观的爆炸、烟雾以及数以万计的物体运动等，使原本场景逼真、角色动作复杂的三维动画更加精彩。,第17章 空间扭曲与粒子系统,17.1 空 间 扭 曲17.2 粒 子 系 统17.3 上机实践礼花效果17.4 思考与练习,17.1 空 间 扭 曲,空间扭曲是一类特殊的力场，施加了这类力场作用后的场景，可用来模拟自然界的各种动力效果，使物体的运动规律与现实更加贴近，产生诸如重力、风力、爆发力、干扰力等作用效果。,17.1 空 间 扭 曲,在
2、3ds Max 2009中空间扭曲工具包括6大类，简单说明如下。力：用来模拟各种力的作用效果，如风、重力、推力和阻力等，可以对粒子系统和动力学系统产生影响。导向器：用于改变粒子系统的方向，且只能作用于粒子系统，对其他物体没有影响。几何/可变形：用于创建各种几何变形效果，共包含7种空间扭曲，分别是FFD(长方体)、FFD(圆柱体)、波浪、涟漪、置换、配置变形、炸弹。基于修改器：此类空间扭曲有6种，都是基于修改器的空间扭曲。Reactor(反应器)：用于快速制作动力学效果，包括软物体、刚体、绳子、链子、衣物、流体表面等。粒子和动力学：提供向量场功能，主要用来描述物体的方向速度等属性。,17.1 空
3、 间 扭 曲,创建并使用空间扭曲的一般步骤如下。(1)创建一种需要的空间扭曲，它以框架形式显示在视图中，称其为控制器。(2)单击工具栏中的 按钮，在要应用空间扭曲的物体上按住鼠标左键并拖动到空间扭曲上，完成绑定操作。此时物体所受的影响效果会在视图中显示出来。(3)调整空间扭曲的参数，对空间扭曲进行移动、旋转和缩放等操作，影响被绑定的物体，以达到用户满意的程度。(4)用户可以利用空间扭曲的参数变化及转换操作创建动画，也可以用被绑定物体创建动画，以实现动态的效果。当物体被绑定到空间扭曲上之后，才会受到它的影响，空间扭曲会显示在该物体的修改器堆栈中。一般在应用转换或修改器之后才应用空间扭曲，一个物体
4、可以绑定多个空间扭曲，一个空间扭曲也可以同时应用在多个物体上。,17.1.1 力空间扭曲,力空间扭曲共有9种，在这里介绍其中比较常用的阻力、重力和风。,17.1.1 力空间扭曲,17.1.1 力空间扭曲,17.1.1 力空间扭曲,17.1.1 力空间扭曲,17.1.1 力空间扭曲,17.1.1 力空间扭曲,2.重力重力空间扭曲可以在应用粒子系统时模拟重力作用的效果，它具有方向属性，即沿着重力空间扭曲的箭头方向将做加速运动，背向箭头方向做减速运动。下面通过重力作用于雪粒子系统来说明重力的具体使用方法。(1)选择|【粒子系统】|【雪】按钮，在视图中按住鼠标左键拖动，此时会出现一个矩形区域控制器，如
5、图17.10所示。(2)选择|【力】|【重力】按钮，在视图中按住鼠标左键拖动，此时会出现一个重力控制器，如图17.11所示。,17.1.1 力空间扭曲,(3)在工具栏中选择 工具，拖动雪粒子系统到重力控制器上，完成绑定操作。(4)选择重力控制器，切换到 修改命令面板，系统默认参数设置如图17.12所示。将【力】选项组的【强度】修改为3时的雪粒子系统如图17.13所示，而修改为-3时的雪粒子系统如图17.14所示，由此可见改变【强度】的值可以改变重力影响的程度。将重力的作用形式由【平面】转换为【球形】时的雪粒子系统如图17.15所示。,17.1.1 力空间扭曲,17.1.1 力空间扭曲,17.1
6、.1 力空间扭曲,17.1.1 力空间扭曲,17.1.2 导向器空间扭曲,导向器空间扭曲主要用于使粒子系统或动力学系统受阻挡而产生方向上的偏移，该类空间扭曲共有9种，其中最常用的是【导向板】空间扭曲。可以使用导向板模拟地面被雨水击打的效果，也可以将其与导向板结合使用创建瀑布或喷泉效果。未施加任何导向器空间扭曲效果的雪粒子系统如图17.19所示。在一部分区域中施加了【导向板】空间扭曲的雪粒子系统如图17.20所示。则这部分粒子会偏离原来的运动方向，而沿着导向板指示的方向运动。,17.1.2 导向器空间扭曲,17.1.2 导向器空间扭曲,17.1.3 几何/可变形空间扭曲,几何/可变形空间扭曲包含
7、最常用的自由变形盒、波浪、涟漪、炸弹等，可以用来对场景中物体的形状产生影响。1.FFD(长方体)FFD(长方体)空间扭曲与 修改命令面板中的FFD修改器操作方法和原理基本相同，使用FFD(长方体)同样可以达到修改器的编辑效果。网格框架为FFD(长方体)控制器，如图17.22所示，其卷展栏如图17.23所示。将如图17.22所示的长方体绑定在设置好参数的FFD(长方体)上。选中FFD(长方体)控制器，进入 修改命令面板，打开FFD(长方体)444左侧的+号，选择其下面的【控制点】，如图17.24所示，对控制器上的控制点进行调整，这时被绑定的长方体如图17.25所示。,17.1.3 几何/可变形空
8、间扭曲,17.1.3 几何/可变形空间扭曲,17.1.3 几何/可变形空间扭曲,17.1.3 几何/可变形空间扭曲,17.1.3 几何/可变形空间扭曲,17.1.3 几何/可变形空间扭曲,4.爆炸爆炸空间扭曲效果可以将物体爆炸为单独的碎片。未施加任何爆炸空间扭曲的茶壶如图17.31所示。施加爆炸空间扭曲后的茶壶的爆炸效果如图17.32所示。,17.1.3 几何/可变形空间扭曲,17.2.1 粒子系统简介,粒子系统是一个相对独立的造型系统，用来创建雨、雪、灰尘、泡沫、火花、气流等，它还可以将造型作为粒子，例如用来表现成群的蚂蚁、热带鱼、吹散的蒲公英等动画效果。粒子系统主要用于表现动态的效果，与时
9、间、速度的关系非常紧密，一般用于动画制作。,17.2.2 粒子系统的功能与创建,下面介绍粒子系统的功能与创建。1.PF Source选择|【粒子系统】|PF Source按钮，在视图中拖动即可创建一个PF Source粒子系统，如图17.34所示。创建PF Source粒子系统的卷展栏如图17.35所示。,17.2.2 粒子系统的功能与创建,17.2.2 粒子系统的功能与创建,单击【粒子视图】按钮，系统将弹出设置粒子流的【粒子视图】对话框，如图17.36所示。在该对话框中，可以将下面的事件直接拖动赋予上面的粒子系统，然后驱动粒子系统进行该事件的设置，设置方法是在粒子系统选项中选择驱动事件，然后
10、在右面的事件选项中进行参数设置，渲染观察粒子效果即可。,17.2.2 粒子系统的功能与创建,17.2.2 粒子系统的功能与创建,2.喷射【喷射】粒子系统可以模拟水滴下落效果，如下雨、喷泉、瀑布等。选择 粒子系统】|【喷射】按钮，在视图中拖动即可创建一个粒子系统喷射器，拖动时间滑块，就可以看到从喷射器中喷射出的粒子，如图17.37所示。创建喷射粒子系统的【参数】卷展栏如图17.38所示。,17.2.2 粒子系统的功能与创建,17.2.2 粒子系统的功能与创建,3.雪雪粒子系统可以模拟飞舞的雪花或者纸屑等效果，与喷射粒子系统不同的是，它还具有一些附加参数控制雪花的旋转效果，而且渲染参数也不同。选择
11、 粒子系统】|【雪】按钮，在视图中拖动即可创建一个雪粒子系统发射器，拖动时间滑块，就可以看到从发射器中发射出的粒子，如图17.39所示。雪粒子系统的【参数】卷展栏如图17.40所示。,17.2.2 粒子系统的功能与创建,17.2.2 粒子系统的功能与创建,4.暴风雪暴风雪粒子系统是一种高级粒子系统，可以模拟更加真实的下雪效果。选择|【粒子系统】|【暴风雪】按钮，在视图中拖动即可创建一个暴风雪粒子系统发射器，拖动时间滑块，就可以看到从发射器中发射出的粒子，如图17.41所示。创建暴风雪粒子系统的卷展栏如图17.42所示。,17.2.2 粒子系统的功能与创建,17.2.2 粒子系统的功能与创建,5
12、.粒子云粒子云粒子系统会限制一个空间，在空间内部产生粒子效果。通常空间可以是球形、柱体或长方体，也可以是任意指定的分布对象，空间内的粒子可以是标准基本体、变形球粒子或替身几何体。常用来制作堆积的不规则群体。选择|【粒子系统】|【粒子云】按钮，在视图中拖动即可创建一个粒子云系统喷射器，拖动时间滑块，就可以看到从喷射器中发射的粒子，如图17.43所示。创建粒子云的参数卷展栏如图17.44所示。,17.2.2 粒子系统的功能与创建,17.2.2 粒子系统的功能与创建,6.粒子阵列粒子阵列拥有大量的控制参数，根据粒子类型的不同，可以表现出喷发、爆裂等特殊效果。可以很容易地将一个对象炸成带有厚度的碎片，
13、这是电影特技中经常使用的功能，计算速度非常快。选择|【粒子系统】|【粒子阵列】按钮，在视图中拖动即可创建一个粒子阵列，拖动时间滑块，就可以看到从喷射器中发射的粒子，如图17.45所示。粒子阵列的参数卷展栏如图17.46所示。,17.2.2 粒子系统的功能与创建,17.2.2 粒子系统的功能与创建,7.超级喷射超级喷射粒子系统可以喷射出可控制的水滴状粒子，它与简单的喷射粒子系统相似，但是其功能更为强大。选择|【粒子系统】|【超级喷射】按钮，在视图中拖动即可创建一个超级喷射粒子系统喷射器，拖动时间滑块，就可以看到从喷射器中发射出的粒子，如图17.47所示。创建超级喷射粒子系统的卷展栏，如图17.4
14、8所示。,17.2.2 粒子系统的功能与创建,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,(3)参照如图17.51所示设置粒子系统的参数。在【基本参数】卷展栏中将【轴偏离】和【平面偏离】下的【扩散】分别设置为30度和90度，在【视口显示】选项组中选中【网格】单选按钮，将【粒子数百分比】值设置为100%。在【粒子生成】卷展栏中的【粒子数量】选项组中选中【使用总数】单选按钮，将它下面的数值设置为20，将【粒子运动】选项组中的【速度】和【变化】分别设置为2.6和26%，在【粒子计时】选项组中将【发射开始】、【发射停止】和【寿命】分别设置为-60、40、60，在
15、【粒子大小】选项组中将【大小】设置为0.4，将【种子】设置为2556。在【粒子类型】选项组中的【标准粒子】选项组中选中【立方体】单选按钮。在【粒子繁殖】卷展栏中的【粒子繁殖效果】选项组中选中【消亡后繁殖】单选按钮，设置【影响】为100、【倍增】为200，【变化】为100%，在【方向混乱】选项组中将【混乱度】值设置为100%。,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,(5)在工具栏中单击 按钮，打开材质编辑器，选择一个新的材质样本球，参照如图17.53所示设置它的参数：在【Blinn 基本参数】卷展栏中将【自发光】值设置为100；再将【高光级别】和【光
16、泽度】值分别设置为25、5。打开【贴图】卷展栏，单击【漫反射颜色】通道右侧的None贴图按钮，在打开的【材质/贴图浏览器】对话框中选择【粒子年龄】贴图，单击【确定】按钮。此时进入过渡色通道的粒子年龄贴图层，在【粒子年龄参数】卷展栏中将【颜色#1】的RGB值设置为255、100、228，将【颜色#2】的RGB值设置为255、200、0，将【颜色#3】的RGB值设置为255、0、0。最后单击 按钮将材质指定给场景中的粒子系统。,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,(7)在工具栏中选择 工具，在视图中选择粒子系统，将它绑定到重力系统上，如图17.55所
17、示。(8)再在如图17.56所示的位置处创建一个超级喷射粒子系统,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,(9)参照如图17.57所示设置第二个粒子系统的参数。在【基本参数】卷展栏中将【轴偏离】和【平面偏离】下的【扩散】值分别设置为180度和90度，在【视口显示】选项组中选中【网格】单选按钮，将【粒子数百分比】值设置为100%。在【粒子生成】卷展栏中选中【使用总数】单选按钮，将它下面的值设置为20，在【粒子运动】选项组中将【速度】值设置为0.6，在【粒子计时】选项组中将【发射开始】、【发射停止】、【显示时限】和【寿命】值分别设置为30、30、100、
18、40，将【粒子大小】选项组中的【大小】设置为0.6。在【粒子类型】卷展栏中选中【粒子类型】选项组中的【标准粒子】单选按钮，选中【标准粒子】选项组中的【立方体】单选按钮。,17.3 上机实践礼花效果,(10)在第二个粒子系统上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【对象属性】命令。在打开的对话框中将【对象ID】设置为2，在【运动模糊】选项组中选中【图像】单选按钮，将【倍增】值设置为0.8，如图17.58所示。,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,(11)在材质编辑器中选择一个新的材质样本球，为粒子系统设置材质，参照如图17.59所示设置它的参数。在【Blinn 基本参数】卷展栏
19、中将【自发光】值设置为100；再将【高光级别】和【光泽度】值分别设置为25和5。打开【贴图】卷展栏，单击【漫反射颜色】通道右侧的None贴图按钮，在打开的【材质/贴图浏览器】对话框中选择【粒子年龄】贴图，单击【确定】按钮。此时进入层级面板，在【粒子年龄参数】卷展栏中将【颜色#1】的RGB值设置为255、200、0，将【颜色#2】的RGB值设置为255、120、0，将【颜色#3】的RGB值设置为255、102、0。最后单击 按钮将材质指定给场景中的第二个粒子系统。,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,(13)在工具栏中选择 工具，在视图中选择第二个
20、粒子系统，将它绑定到重力系统上，如图17.61所示。(14)从如图17.62所示的位置处创建一个粒子系统。,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,(15)参照如图17.63所示设置第三个粒子系统的参数。在【基本参数】卷展栏中将【轴偏离】和【平面偏离】下的【扩散】值分别设置为180度和90度，在【视口显示】选项组中选中【网格】单选按钮，将【粒子数百分比】值设置为100%。在【粒子生成】卷展栏中选中【使用总数】单选按钮，将它下面的值设置为20，在【粒子运动】选项组中将【速度】值设置为0.7，在【粒子计时】选项组中将【发射开始】、【发射停止】、【显示时限】和【寿命】分别设置为20、
21、20、100、30，将【粒子大小】选项组中的【大小】设置为0.7。,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,(16)在第三个粒子系统上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【对象属性】命令。在打开的对话框中将【对象ID】设置为2，在【运动模糊】选项组中选中【图像】单选按钮，将【倍增】值设置为0.8，如图17.64所示。,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,(18)打开材质编辑器，选择一个新的材质样本球，为粒子系统设置材质，参照如图17.66所示设置它的参数。在【Blinn 基本参数】卷展栏中将【自发光】值设置为100；再将【高光级别
22、】值设置为0，【光泽度】设置为10。打开【贴图】卷展栏，单击【漫反射颜色】通道右侧的None贴图按钮，在打开的【材质/贴图浏览器】对话框中选择【粒子年龄】贴图，单击【确定】按钮。此时进入层级面板，在【粒子年龄参数】卷展栏中将【颜色#1】的RGB值设置为255、255、255，将【颜色#2】的RGB值设置为142、0、168，将【颜色#3】的RGB值设置为255、106、106。最后单击 按钮将材质指定给场景中的第三个粒子系统。,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,(20)激活透视图，选择【视图】|【视口背景】|【视口背景】命令，打开【视口背景】对
23、话框，在【背景源】选项组中选中【使用环境背景】复选框，再选中【显示背景】复选框，单击【确定】按钮，如图17.68所示。(21)调整【透视】图，按Ctrl+C键，将其转换为摄影机视图，如图17.69所示。(22)选择【渲染】|Video Post菜单命令，打开视频合成器。单击 按钮增加一个场景事件，在打开的对话框中系统会自己加载摄影机视图，单击【确定】按钮即添加一个场景事件，如图17.70所示。(23)单击 按钮，添加图像过滤器事件，在打开的对话框中选择过滤器列表中的【镜头效果光晕】选项，单击【确定】按钮，添加4个镜头效果光晕，如图17.71所示。,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践
24、礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,(24)然后单击 按钮添加图像输出事件，在打开的对话框中单击【文件】按钮，再在打开的对话框中设置文件输出的路径、名称，将保存类型设置为AVI，单击【保存】按钮，在接下来打开的对话框中选择压缩程序并设置压缩的质量，单击【确定】按钮回到【添加图像输出事件】对话框，单击【确定】按钮完成图像输出事件的添加，如图17.72所示。,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,(32)双击第三个【镜头效果光晕】事件，在弹出的对话框中单击【设置】按钮，如图17.80所示。(33)进入其控制面板，选中【VP队列】和【预览】按钮，在【属性】选项卡中将【对象ID】设置为2，在【过滤】选项组中选中【边缘】复选框，如图17.81所示。(34)在【首选项】选项卡中将【效果】选项组中的【大小】和【柔化】分别设置为2、10，在【颜色】选项组中选中【渐变】单选按钮，如图17.82所示。,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.3 上机实践礼花效果,17.4 思考与练习,1.空间扭曲工具包括哪几类？2.如何创建并使用空间扭曲？3.3ds Max中提供了几类粒子系统？,
