浅谈3Ds Max中的Particle Flow粒子流系统

马 伟

[摘要] 3Ds Max中的Particle Flow粒子流系统是很多大型影片中特效制作的主要工具,它的出现给影视制作带来了无限的生命力,它生成的粒子特效真实感强,是一款非常优秀的思维粒子。本论文从它的发展历史到功能以及仓库里面的测试命令做阐述。

[关键词] Particle Flow粒子流系统 发展历史 条件判断

一、概述

Particle Flow[粒子流]系统是3ds Max的一个全新的事件驱动型粒子系统,用于创建各种复杂的粒子动画。它可以自定义粒子的行为,测试粒子的属性,并根据测试结果将其发送给不同的事件。在Particle View[粒子视图]中可以可视化地创建和编辑事件,而每个事件都可以为粒子指定不同的属性和行为。粒子流系统基本上像是一段能够产生粒子的程序,这段程序可以影响粒子的运动、改变粒子的属性、测试粒子与场景中其他对象的相互作用,并且可以定义每个时间点上粒子的状态和行为。由于Particle Flow[粒子流]系统的功能非常强大,基本上原有的各种粒子系统都可以被取代,而且它能和Maxscript脚本语言紧密结合,能够实现各种复杂的效果。

二、相关术语解释

在学习之前需要先了解一下粒子系统中经常涉及到的几个概念,本小节对粒子系统中常用的几个术语作了简单的介绍。这部分的内容对后面的学习会很有帮助,在本章后面的小节中会对其中重要的部分(例如粒子流的动作)作更详细的讲解,此部分的术语解释或许会比较抽象,可以配合后面粒子流的基础知识来理解。

1.Particle System[粒子系统]。粒子系统是一个相对独立的系统集合,它包含了全部的发射装置,定义了场景中的粒子行为规则。粒子系统主要用来创建雨、雪、爆炸、灰尘、泡沫、火花、气流等。它还可以将任何造型作为粒子,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,与时间、速度的关系非常紧密,一般用于动画制作。

2.Event-drivenand[事件驱动]。在3ds Max中提供了两种类型的粒子系统,它们分别是Event-drivenand[事件驱动]粒子系统和Non-event-driven[非事件驱动]粒子系统。事件驱动型粒子系统也就是本章所讲的Particle Flow[粒子流]系统,它可以自定义粒子的行为,设置寿命、碰撞、速度等测试条件,并根据测试的结果产生相应的行为,设置具有较强的灵活性和可控性,适合制作较复杂的粒子动画,如爆炸随时间生成了碎片、火焰和烟雾等;非事件驱动型粒子系统主要指随时间生成的粒子动画系统,设置起来相对简单而快捷,适合于制作简单的粒子动画,例如喷泉、雨雪、灰尘等。

3.Particle Flow[粒子流]。一种事件驱动型的粒子系统。粒子流包含一个特定的发射器,每个粒子系统可以由多个不同的粒子流组成,而这些粒子流都拥有各自不同的发射器。粒子流使用Particle View[粒子视图]对话框来设置事件驱动模型,以便实现粒子属性和行为方面的设置更改。Particle Flow[粒子流]会随着事件的发生而不断地计算列表中的每个操作,并相应地更新粒子系统。

三、发展历史

在3Ds Max5.1版本以后官方推出了Particle Flow Extension的扩展包,3Ds Max的用户可以免费在3Ds Max的官方网站上下载安装到3Ds Max5.1中,它是一款非常强大的世界驱动型粒子流系统,也可以称为电影级别的粒子流系统。它非常类似与Cebas公司推出的思维粒子Thinking Particles。3Ds Max6.0以后Particle Flow Extension正式并入到3Ds Max中。它比3Ds Max中自带的六个基础粒子系统功能要强大得多,六个基础粒子系统分别为:喷射、超级喷射、雪、暴风雪、粒子云、粒子阵列。

四、功能

随着三维技术的不断成熟,大家对三维制作的要求也越来越高,在广告电影中经常看到酷眩的特效场面很多都是由粒子系统所设计完成的。早期的3Ds Max自带了六种常规的粒子系统,从3Ds Max6.0开始PF粒子流系统正式并入3Ds Max中,这样大大丰富了我们制作的画面,通过粒子视图绘制粒子流程我们可以非常有逻辑性的制作出各种特效,例如:影片《功夫》中斧头帮,发出信号在天空形成一把斧头的特效;NBA球赛中粒子篮球诺基亚的广告;六个基本粒子系统能做的特效PF都能完成,功能非常强大。当然它也有它的缺点:

1.不支持Particle to Particle(粒子对粒子的碰撞)。

2.不支持Particle to Object(粒子对物体的碰撞)。

五、条件判断语句

下面我就Particle仓库中主要的条件判断语句的应用方面做一些简单讲解。

1.Age Test(年龄测试)。可以对粒子的一次或多次的年龄测试,符合年龄值者为真则执行下一个事件;不符合年龄者为假则返回。

2.Collision(碰撞测试)。粒子发射后做碰撞测试;必须借助于导向器,粒子碰撞后可以有四中状态:(1)反弹。(2)继续。(3)停止。(4)随机;应用。例如枪发射子弹,子弹碰到墙上面就会弹出小碎片。

3.Collision Spawn(碰撞并产卵)。粒子碰撞以后衍生出新的粒子;应用:例如下雨效果,雨滴碰到地面会溅出水花。

4.Find Target(寻找目标)。粒子去搜查目标执行当前事件;应用:例如两架飞机空击,一架飞机发射一枚导弹就可以用Find Target去寻找另一架飞机实现轰炸。

5.Go To Rotation(旋转测试)。配合Spin使用,可以对粒子在约定时间内进行旋转测试。应用:例如现在撒一把钱币,钱币不停旋转,可以用Go To Rotation在约束它们停止旋转的时间。

6.Scale Test(缩放测试)。粒子的尺寸达到约定的程度它就会执行到下一个事件。应用:例如模拟水底上浮的气泡,由于受水的压强的影响,离水面越近压强越小这样气泡体积越大,我们就可以用Scale Test来模拟这一现象。

7.Send Out(无条件测试)。粒子无须满足任何条件就可以执行下一个事件。应用:例如模拟火山的间歇性喷发。

8.Spawn(产卵)。粒子衍生出新的粒子;可以一次产卵也可以按移动距离产卵。应用:例如模拟礼花爆炸的效果。

9.Speed Test(速度测试)。粒子的速度达到所约定的速度为真值则执行下一个事件。应用:例如一个动物掉到水里面,出水后甩动身体当达到一定的速度附在身上的水滴就会甩出

10.Split Amount(数量执行)。根据选择的比例随机的把前一个事件的粒子总数乘以这个比例来执行下一个事件。

参考文献:

[1]徐峰.3ds max动画技术与影视案例.哈尔滨工程大学出版社.

[2]徐明霞,韩雪,杨长安.3ds max9完全学习手册.人民邮电出版社.

[3]彭国安.3ds max7教程.武汉大学出版社.

[4]周峰.3ds max9中文版基础与实践教程.北京电子工业出版社.

[5]张坚.3ds max/after effects印象影视包装技术精粹.人民邮电出版社.