3DS MAX中粒子系統(tǒng)的應(yīng)用研究

摘要:在3ds max教學(xué)與實(shí)踐中，通過對“粒子系統(tǒng)與空間扭曲”的進(jìn)一步研究，利用“噪波(Noise)” 修改器、“重力”和“導(dǎo)向板”對“噴射”粒子進(jìn)行控制的方法，制作出動感十足的噴泉效果。

關(guān)鍵詞:粒子系統(tǒng);噴泉;重力;空間扭曲

3DS MAX Study of Particle System

Ma Guo-Jun

(Gansu Normal University for NationalitiesHezuo Gansu 747000)

Abstract:Teaching practice in 3ds max， by the \"particle systems and space distortion\" of further study， using the \"Noise Wave (Noise)\" modifier， \"Gravity\" and \"guide board\" on \"spray\" particles control， create dynamic effect of a full fountain.

Keywords: Particle system; fountain; gravity; space distortions

1.引言

3ds max是由美國Autodesk公司推出的一個(gè)面向?qū)ο蟮娜S動畫設(shè)計(jì)與制作軟件，該軟件功能強(qiáng)大，是目前世界上最流行的三維設(shè)計(jì)制作軟件，其主要功能包括建模、動畫、渲染。

在同類軟件中，3ds max最早從工作站移植到PC上并支持Windows操作系統(tǒng)，在加上其強(qiáng)大、全面的功能和良好的操作性，使3ds max成為當(dāng)前影響最廣泛的主流三維動畫設(shè)計(jì)軟件之一，已廣泛應(yīng)用于游戲開發(fā)、合成電影電視特效、工業(yè)輔助設(shè)計(jì)、建筑園林、室內(nèi)裝飾以及多媒體制作等領(lǐng)域，同時(shí)為科技教育、軍事技術(shù)和科學(xué)研究提供專業(yè)、全面的解決方案。動畫制作是個(gè)復(fù)雜的過程，要求綜合應(yīng)用所學(xué)知識，尤其是在模擬自然現(xiàn)象的動畫制作中，粒子系統(tǒng)的應(yīng)用更為關(guān)鍵。

粒子系統(tǒng)是個(gè)相對獨(dú)立的系統(tǒng)集合， 3ds max內(nèi)部擁有強(qiáng)大的例子系統(tǒng)，功能眾多，可以制作出數(shù)不盛數(shù)的粒子特效，是特技制作必不可少的工具。3dsmax種提供了7種例子系統(tǒng):它們分別是Spray(噴射)、Snow(雪)、Blizzard(暴風(fēng)雪)、Parray(粒子列陣)、Pcloud(粒子云)、SuperSpray(超級噴射)和粒子流(PF: Particle Flow)。它包含全部發(fā)射裝置，定義了場景中的粒子行為規(guī)則，主要用來創(chuàng)建雨、雪、爆炸、煙霧、灰塵、泡沫、火花等。

噴射粒子是最簡單的例子系統(tǒng)，但是如果充分掌握了噴射粒子系統(tǒng)的使用，我們同樣可以創(chuàng)建出許多特效，比如:噴泉、降雨等;“重力”是我們通常所說的重力系統(tǒng)，它用于模擬自然界的重力，可以使用于粒子系統(tǒng)或動態(tài)效果。

2.噴泉的制作過程

2.1噴泉基本模型的制作

水池底部模型是把3ds max自帶的圖形中的“行星(Star)”圖形，通過修改其中的“擠出”命令進(jìn)行擠出，復(fù)制、縮放后再次用復(fù)合對象中的“布爾”命令運(yùn)算所得到，其它模型都是通過3ds max自帶的標(biāo)準(zhǔn)幾何體和圖形等進(jìn)行“車削”、“放樣”、“編輯網(wǎng)格”等修改器進(jìn)行編輯操作而得到的三維基本模型，例如:白海螺的制作是通過二維圖形“圓”和“樣條線”進(jìn)行“放樣”所得，在通過“縮放”按鈕打開“縮放變形”窗口進(jìn)行縮放設(shè)置，效果如圖1所示。

整個(gè)建模的最終效果如圖2所示。

2.2制作水波蕩漾的效果

制作水波蕩漾效果的步驟如下:

(1)在頂視圖中創(chuàng)建一個(gè)圖形(Star)模型，打開命令面板，適當(dāng)設(shè)置參數(shù)。

(2)執(zhí)行修改器中的“擠出(Extrude)”命令，將其“擠出”為三維造型。

(3)執(zhí)行修改器中的“噪波(Noise)”命令參數(shù)設(shè)置如圖3所示。

(4)打開“自動關(guān)鍵幀”按鈕，將滑塊拖動到最后一幀(第100幀)，將“相位”值設(shè)為100，從而形成水波蕩漾的效果。

2.3制作噴泉效果

(1)制作中心噴泉的方法，單擊“噴射(Spray)”按鈕，然后在視圖中創(chuàng)建一個(gè)“噴射(Spray)”粒子系統(tǒng)，參數(shù)設(shè)置及結(jié)果如圖4所示。

(2)此時(shí)我們看到中心噴泉的水始終向上，我們知道在現(xiàn)實(shí)生活中噴泉的水是噴出去以后受到重力而會降落下來，于是，我們就會用“空間扭曲”中的重力來解決這個(gè)問題。方法如下:進(jìn)入創(chuàng)建面板的“空間扭曲”層級，選擇“重力”按鈕，然后在視圖中創(chuàng)建一個(gè)“重力”系統(tǒng)。接著利用“綁定到空間扭曲”工具將重力綁定到“噴射”粒子系統(tǒng)，重力參數(shù)設(shè)置及效果如圖5所示。

(3)此時(shí)，我們看到中心噴泉噴射后受到重力影響向下穿過水池，這與現(xiàn)實(shí)生活中的噴泉顯然不相符，我們可以利用“空間扭曲”中的“導(dǎo)向板”來解決這個(gè)問題。方法如下:進(jìn)入創(chuàng)建面板的“空間扭曲”層級，選擇“導(dǎo)向板”按鈕，然后在視圖中創(chuàng)建一個(gè)“導(dǎo)向板”系統(tǒng)。接著利用“綁定到空間扭曲”工具將導(dǎo)向板綁定到“噴射”粒子系統(tǒng)，導(dǎo)向板放置位置、參數(shù)設(shè)置及效果如圖6所示。

(4)制作四周噴泉，方法與中心噴泉類似，在視圖中創(chuàng)建“噴射”粒子系統(tǒng)，并且利用“旋轉(zhuǎn)”工具旋轉(zhuǎn)一定的角度，在利用事先創(chuàng)建好的“重力”和“導(dǎo)向板”對其進(jìn)行約束，如圖7所示。

(5)在頂視圖中利用“陣列”工具復(fù)制出其余的5個(gè)噴泉。

2.4制作并賦予模型材質(zhì)

(1)噴泉材質(zhì)的制作。單擊工具欄上的“材質(zhì)編輯器”按鈕，進(jìn)入材質(zhì)編輯器。然后選擇一個(gè)空白的材質(zhì)小球，將“環(huán)境光(Ambient)”和“漫反射(Diffuse)”的顏色改為純白色(RGB(255，255，255))，自發(fā)光的數(shù)值設(shè)置為80，接著將其賦予視圖中的所有“噴射”粒子系統(tǒng)。進(jìn)行渲染后效果如圖8所示。

此時(shí)，我們看到噴泉不是哪么真實(shí)，沒有噴射時(shí)的模糊效果，下面我們就來解決這個(gè)問題。選擇視圖中的一個(gè)“噴射”粒子系統(tǒng)并單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，然后在彈出的對話框中設(shè)置參數(shù)如圖9所示。

單擊“確定”按鈕。采用同樣的方法，對其余“[噴射”粒子進(jìn)行處理，最后單擊工具欄上的“快速渲染”按鈕，渲染后的效果如圖10所示。

(2)制作水面材質(zhì)。選擇一個(gè)空白的材質(zhì)小球，然后展開“貼圖(maps)”卷展欄，指定給“凸凹(Bump)”一個(gè)(Noise)貼圖;指定給“反射(Reflection)”一格“光線跟蹤(Retrace)”貼圖，渲染后的效果如圖11所示。

3.結(jié)束語

3dsmax軟件是一個(gè)復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，其中的粒子系統(tǒng)使得幾乎可以模擬任何富于聯(lián)想的三維效果。每一種粒子系統(tǒng)都有一些相似的參數(shù)，但也都存在差異，如何優(yōu)化它們的性能并運(yùn)用于三維創(chuàng)作領(lǐng)域就看使用者的想象力了。

參考文獻(xiàn):

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