硬件渲染粒子與軟件渲染元素結合

I 、創建一個 Sprite 圖像

　　用一個簡單的點發射器和軟件渲染粒子雲，創建一係列用作 sprite 紋理的圖像，粒子產生和消失的動畫——結合軟件渲染粒子雲的動畫和體積紋理——能夠製作出變化多端的動畫紋理。

1 、設置 Timeline Range ：從 1 到 60

2 、創建一個點發射器

3 、第 30 幀， rate 關鍵幀為 100

4 、第 31 幀， rate 關鍵幀為 0

5 、設置粒子 lifespan 為 lifespanRandom

6 、設置 lifespanRandom 為 0.3

7 、設置 lifespan 為 1

　　回放動畫，注意：第 60 幀粒子的生成和消失。

1 、設置 conserve 為 0.9

2 、增加一個紊亂場

3 、設置 magnitude 為 25

4 、設置 attenuation 為 0

5 、設置 frequency 為 2

6 、第 1 幀，關鍵幀 TranslateY 為 0

7 、第 60 關鍵幀，關鍵幀 TranslateY 為 5

　　回放動畫，注意：粒子現在更隨機自由地運動並夾在一起。這些團塊在軟件渲染裏有更大的密度，給最終的精靈影像添加了更多的變換。

1 、創建一個粒子雲 shader

2 、設置顏色為 100% 的白色

3 、創建一個 Volume Noise 3D Texture

4 、將 3D Texture Placement 做為動畫紊亂場的父物體

5 、將 Volume Noise 連接到粒子雲材質的 Blob Map 屬性

6 、打開 Volume Noise 紋理屬性編輯器

7 、設置 Threshold 為 0

8 、設置 Amplitude 為 1

9 、設置 Ratio 為 0.4

10 、設置 Frequency Ratio 為 0.2

11 、設置 Depth Max 為 5

12 、設置 Scale 為 3.0,3.0,3.0

13 、設置 Noise Type 為 Wispy

　　不同的氣體要求不同的圖像，從壺裏發出的蒸汽更細弱一點，但從煙囪裏出來的煙霧更濃密更“圓”一點。雲層是濃密的，但卻有一個纖細的邊，你就要為你的圖像複製這樣的邊。一旦增加了不同的扭曲和縮放值到你的 sprite 粒子，而且還有成打的粒子彼此重疊，那它們都將混合並創建理想的外觀。

1 、打開粒子物體屬性編輯器

2 、設置粒子渲染類型為 cloud

3 、點擊的 Add Attibutes 後的 Current Render Type

4 、打開 Better Illumination

5 、為 OpacityPP 創建一個 ramp

6 、 ramp 底部和頂部設置為黑色，中間為白色

7 、設置 Interpolation 為 Smooth

8 、增加一個預粒子 radiusPP 屬性

9 、創建表達式類型裏：

radiusPP=rand(0.3,1.3)

　　從頂部攝影機觀看場景，設置視口大小，確保這樣粒子到了窗口的邊卻不會跑出邊外。

1 、 打開全局渲染窗口

2 、 設置理想的文件名

cg/image/ 的粒子係統在為 sprite 圖像命名方麵是非常特別的， cg/image/ 傾向於用 Name.# 這樣的命名格式，例如： cloudTex.1, cloudTex.20 等等。

1 、 設置 Frame/Animation Ext 為 name.#

2 、 設置 Frame Range 為 1-60

3 、 設置 camera 為 Top

4 、 打開 RGB 和 Alpha 通道

　　一個 Sprite 圖像應該始終是正方形的，比如 1 ： 1 的比例。即使圖像分辨率非常高，但其大小也不應該超過 512 Χ 512 。因為圖像在硬件裏渲染，所以需要圖形卡裏的紋理儲存器。每個 sprite 圖像被載入紋理儲存器，所以，如果你有 100 個不同的圖像，它們都是 512 Χ 512 分辨率，那多數圖形卡將沒有足夠的內存有效地回放場景，並會“卡殼”。在幀裏一個 sprite 應該是多大，這才是獲得分辨率的真正決定性因素。考慮到一旦你運用了運動模糊 sprite ，任何像素都趨向於完全消失，你可以用更低分辨率的圖像操作。

　　設置分辨率為 128*128

　　附加 tweaks 到渲染圖像序列，比如添加模糊，調整對比度，用一個合成包修改 alpha 通道。

　　最後，渲染圖像序列。

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II 、粒子發射

　　重新設置 frame range 為 1-100

　　當一輛汽車踢起灰塵的時候，從輪胎下半部分會發出像一團雲樣的東西。刻化這個發射形狀的簡單方法就是用一個體積發射器。

　　打開 wheelsOnPath.ma 文件 .

　　在這個場景裏，沿著凹凸表麵的一條運動路徑有一個簡單的汽車裝備。車輪通過一個 closestPiontOnSurface 約束粘附在地麵。

　　現在從輪胎發射粒子。

1 、創建一個發射器

2 、設置 Emitter Type 為 Volume

3 、設置 Volume shape 為 sphere

　　塵埃沒有特定的運動方向，其運動源自汽車周圍的空氣運動，因此，你不用在體積形狀基礎上給與塵埃任何速度。

1 、設置 Away From Center 為 0

2 、設置 Away From Axis 為 0

3 、設置 Along Axis 為 0

4 、設置 Around Axis 為 0

　　但是，塵埃的運動基於汽車運動的基礎上，所以，汽車踢起的塵埃要稍微隨著汽車的向前運動而向前運動。

1 、打開 outliner

2 、選擇 Fitire 和你剛才創建的發射器： Emitter1

3 、點約束和方向約束發射器到輪胎

4 、縮放發射器，大概有輪胎的 1/3 高，長於和寬於輪胎大約 1/4 。

5 、調整發射器的 VolumeOffsetZ 屬性，重新定位發射器，低於輪胎 1/3 。

　　回放時，你會看見左前輪胎後麵有粒子軌跡。

1 、複製 Emitter1 三次

2 、刪除複製品潛在的點約束和方向約束節點

3 、點約束、方向約束每個發射器到每個輪胎，這樣，每個輪胎都有了一個發射器。

4 、重新命名這些發射器為： IEmitter,frEmitter,blEmitter,brEmitter

5 、用動力學關係編輯器，連接粒子物體到每個發射器。

　　回放，你會看見所有輪胎左後方都留下了一道粒子軌跡。

　　當一輛汽車奔跑在一條滿是灰塵的溪穀時，它會碰到各種各樣的凹凸地，水溝，岩石和沙地，每次碰撞的結果就是：汽車不僅改變一點點方向，而且汽車踢起的塵土和碎片數量都會不同，利用 noise 和 rand 功能，你可以很容易地模擬這種隨意的變化。

1 、選擇 flEmitter

2 、在通道盒裏，右鍵點擊任何屬性並選擇 Expressions ……

3 、在 Expression Editor 中鍵入：

float $rate=100.0

float $rateRand=0.5

flEmitter.rate=$rate+$rateRand*$rate*noise(frame)

　　這個表達式運用了 noise 功能，可以依據不同的幀在 -1 到 1 之間取一個值。這個值將與 rate 的百分數相乘再相加。

FlEmitter 發射器的 rate 的最終結果是圍繞著 $rate 大概成平均狀，但是，這個參數可以低到 0.5 ，也可以高到 1.5 ，主要看 noise 值的回饋。

　　不是隨便用一個數字發生器就可以得到聲音功能的值，將聲音功能視為一個預定的曲線，可以無限延伸，這個曲線在它的值裏有各種各樣的聲音，但聲音平滑插入，聲音功能回到什麼樣的值依賴於你在曲線哪裏取樣。如果你給聲音功能取 10 的值：

print(noise(10));

　　… cg/image/ 回到 -0.465903 的值

　　如果你給聲音功能取 10.01 的值 :

print(noise(10.01));

　　… cg/image/ 回到 -0.474992 的值

　　參數表達式裏：

flEmitter.rate=$rate+$rateRand*$rate*noise(frame)

　　…我們用“幀”作為聲音輸入，所以，每個幀的聲音功能回到一個新的值。

　　既然幀以每幀的整數增加，來自聲音功能的結果可能變化很大。如果你想從聲音功能那裏獲得一個更加平滑的數字流，那就用“ time ”來代替 “ frame ”。

　　一樣的輸入值，聲音功能返回的值也一樣，所以，每個發射器需要用不同的輸入值。

　　在表達式編輯器裏，增加：

frEmitter.rate=$rate+$rateRand*$rate*noise(frame+100)

blEmitter.rate=$rate+$rateRand*$rate*noise(frame+200)

brEmitter.rate=$rate+$rateRand*$rate*noise(frame+300)

　　現在每個 rates 參數都是從聲音曲線不同部分取樣，回放時候，你會看見粒子的軌跡有點更加隨意稀少了。

參數 rates 任何明顯的提高都表示模擬輪胎碰到了凹凸塊或者是岩石。發生碰撞的時候，粒子方向突然隨意改變，就好像剛剛發生了一場小的爆炸。

　　因為聲音功能對同樣的輸入總是返回到同樣的值，所以，我們檢查 rates 參數的一個突然變化並添加一些隨意性到發射速度上。

　　在表達式編輯器裏，添加：

float $flChange=noise(frame)-noise(frame-1);

float $flChange=noise(frame)-noise(frame-1);

float $frChange=noise(frame+100)-noise(frame+100-1);

float $blChange=noise(frame+200)-noise(frame+200-1);

float $flChange=noise(frame+300)-noise(frame+300-1);

float $randomSpeed=100;

flEmitter.randomDirection=$randomSpeed*linstep(0.1,0.5, $flChange);

frEmitter.randomDirection=$randomSpeed*linstep(0.1,0.5, $frChange);

blEmitter.randomDirection=$randomSpeed*linstep(0.1,0.5, $blChange);

brEmitter.randomDirection=$randomSpeed*linstep(0.1,0.5, $brChange)

　　回放時，你會看在塵土軌跡甚至有更大的隨意性，一些粒子飄浮空中，其他一些粒子保持靜止狀態。

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III 、創建一個特效裝備

　　在完成一個作品時，越多的給予使用者超越解算的控製越好，基於這種考慮，越複雜的參數設置會使使用者工作起來越困難。

　　你想要做的最後一件事就是：提供終端使用者一個複雜的表達式，這需要調試每個鏡頭。創建一個控製裝備，用它驅動一個表達式的結果，你就可能給終端使用者一套控製表示式（表示式控製場景）的工具，這樣，他們就不用自己編輯表達式就可以控製場景。

1 、選擇發射器和粒子物體，把它們編成組。

2 、重新命名結果組節點為 dustcontrols

3 、選擇組節點，並打開 Add Attribute 窗口

4 、添加下麵的屬性，維持 Float,Scalar 屬性：

rate

rateRand

randSpeed

　　發射的表達式：

float $rate=100;

float $rateRand=0.5

float $radomSpeed=10;

　　替換成

float $rate=dustControls.rate;

float $rateRand=dustControls.rateRand

float $radomSpeed=dustControls.randSpeed;

　　現在你可以從表達式外控製這些變量。

　　控製節點的通道盒應該僅僅顯示相關的屬性，那些對解算沒有影響的屬性應該被挪開。變形屬性，旋轉屬性和縮放屬性不需要用來控製解算，所以，可以用 channel Control 窗口將它們關掉。將它們從通道盒挪開之前，先鎖定它們，這樣，使用者就不會偶爾變形，旋轉或縮放該組。

IV. 創建塵土粒子運動

1 、重新命名 particle1 為 dustParticles

2 、設置 Particle Render Type 為 Sprites

3 、設置 Inherit Factor 為 0.2

4 、點擊 play

　　粒子緊隨車後，注意粒子能隨在車後多長距離，那些以隨意爆發速度發射的粒子是怎樣漂浮遠去的。粒子保存屬性設置為 1 ，意味著每幀保持 100% 運動。既然粒子繼承了發射器 20% 的運動，粒子就收到初始的爆發速度。粒子絕不會丟失速度，會繼續沿著那個方向運動。

1 、選擇 dustParticles

2 、設置 conserve 為 0.9

　　現在回放場景，你會看見粒子最初隨著汽車運動，但是它們會很快就丟失向前運動的動力並開始落後，最後停止運動。

　　降低 conserve ，你可以用場來更好地控製粒子的運動。

1 、創建一個紊亂場並指派到塵土粒子

2 、設置 Magnitude 為 100

3 、設置 Attenuation 為 0

4 、設置 Frequency 為 3

5 、點擊 play

　　粒子在紊亂場內繼續運動並在隨意方向擴展範圍。紊亂場是 3D Noise ，就像一個三維程序上的紋理。將聲音視為一個大理石質地的紋理，如果你動畫紋理布置，你就會在空間運動三維聲音。

　　選擇 dustControls 節點，添加一個 turbulenceRise 屬性，設置其值為 0.1 。

　　打開你一直在用於發射的表達式，在它的最後添加一行：

//Turbulence Rise

//

TurbulenceField1.ty=dustControls.turbulenceRise*frame;

　　當你回放場景時候，你看見塵土粒子沿 Y 軸向上運動，這是因為紊亂紋理隨著場的變換而向上運動，粒子繼續被這些紋理吸引。

　　依靠你正試圖創建的塵土類型，不管它是一種細而輕的像粉筆一樣的東西，還是更重的像被汽車踢起的泥土，在 Y 軸運動的紊亂場參數都會給你的粒子重力感覺：

　　不像氣態物質，比如煙霧或者蒸汽（固體或液體變化成一種氣體並升上天），塵土會保持固體狀，但它是一種非常輕的固體，可以踢到空氣中，並逗留在最輕的空氣流上，最後落地。塵土越厚，就越重，落地越快。要獲得塵土落地運動狀態，做到以下兩點：

1 、創建一個重力場並指定給 dustParticles

2 、設置重力場 magnitude 為 2

　　回放時候，即使紊亂場繼續將粒子向上拉，粒子看起來還是更重。對於這種效果，重力場的大小與場景大小不相關。對重力場的 magnitude 調整，應該建立在你追求的外觀基礎上。

　　粒子現在穿透了地麵，如果是一個非常細小的塵土，粒子落到地麵就 ok 了，但是對於一個更厚重的塵土，你希望地上塵土堆積得厚重一點。

1 、選擇地麵平麵、粒子，並碰撞。

2 、設置 Tessenllation Factor 為 2000

3 、設置 Resilience 為 0.1

4 、設置 Friction 為 0.3

　　粒子堆積在地上，它們就像是被重力拉下來的，接著又被紊亂場拉上天。賦予紊亂，粒子就像是液體在運動。