MAYA粒子及流體特效處理.pdf

1、在數(shù)字動畫、影視特效制作等應用中，粒子和流體是動畫特效中常用的兩種方法，也一直是計算機數(shù)字媒體藝術應用領域的熱點，最終目的都是為了追求真實感的圖形與動畫。目前在Maya三維動畫制作軟件生產(chǎn)實際的特效場景時，粒子動畫相對于基于物理的流體動畫模擬較為容易和控制，所以應用較為普遍。而從真實感角度而言如果能與流體的體積材質(zhì)表現(xiàn)相結合則是在特效的真實感和操控性上達到一個良好的平衡，所以本文首先研究Maya粒子和流體各自的特效處理，然后探索了一種可

2、行的連接兩者優(yōu)點的解決方案，取得了較好的效果。 本文的研究重點及主要成果有： 1．研究如何應用粒子和Mel表達式結合模擬真實的自然界物理現(xiàn)象 在總結了Maya粒子動力學模擬的優(yōu)勢與弱點后，提出最大實現(xiàn)粒子的可控制性，既不是單純靠粒子發(fā)射器發(fā)射粒子，也不單純用場來干擾粒子，而是粒子系統(tǒng)與Mel表達式結合。在龍卷風的制作案例中，用立柱控制龍卷風的外形，用表達式控制立柱上粒子的運行軌跡，最后用貼圖序列來渲染龍卷風的煙霧

3、效果，達到既可以控制龍卷風外形的扭曲形態(tài)，又可以控制龍卷風自身粒子貼圖的走勢。 2．研究能顯著影響流體效果的主要屬性并歸納流體模擬分類與屬性的關聯(lián) 研究Maya的流體動力學算子，其中包括了Navier-Stokes方程的力學原理并探索Navier-Stokes方程在Maya內(nèi)置程序包中的要點，及其在Maya的流體動力學柵格屬性中如何體現(xiàn)。并歸納了控制流體體積材質(zhì)表現(xiàn)的屬性定義。同時通過案例例證能顯著影響流體效果的主要屬性

4、及其之間的相互作用，對速度、溫度、密度的反應及流體模擬分類與屬性的關聯(lián)。不過這種屬性定義一般很難對流體特效在動畫上能有所實質(zhì)控制，所以在復雜的模擬實例時需要有進一步的解決方案。 3．提出并實現(xiàn)了一種將粒子和流體組合模擬方法，兼具粒子的可控性和流體的表現(xiàn)性 根據(jù)粒子模擬和流體模擬的現(xiàn)狀，在前述的粒子模擬案例上嘗試將粒子與流體組合的方式來模擬特效：使用粒子表達式以及場等來模擬龍卷風的動態(tài)，使用流體材質(zhì)表現(xiàn)龍卷風的質(zhì)感，并通過

5、Particle Info節(jié)點和表達式將粒子與流體之間進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)了既保有粒子和表達式的可操控性，又爭取在表現(xiàn)上能有流體的體積材質(zhì)效果。 4．該方法使用節(jié)點將流體與粒子的各類屬性交互，增強渲染質(zhì)量，最常應用于厚重煙塵動態(tài)特效的模擬 在粒子系統(tǒng)中引入流體材質(zhì)這一方法吸取了流體本身的采樣方式，同時流體的容器的解算范圍在引入particle以后，流體容器被替換成了particle could的球體。通常流體只負責產(chǎn)生體積