三维特效液体流动.docx

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三维特效液体流动

教研室主任（签名）备课日期年月日

星期

周

授课地点

授课班级

教学主题

三维特效——液体流动

教学准备

依据三年制动漫制作技术专业和数字媒体技术专业的《三维动画设计与制作课程标准》，参照“授课计划”的进度及内容，根据《3dsmax2014三维动画设计与制作》教材的“第6章三维特效”内容，编写实验指导书，准备素材资源。

教学目的

与要求

创建液体流动特效，液体流动动画符合自然规律。

教学重点

与难点

教学重点：

创建液体流动特效。

教学难点：

液体流动动画符合自然规律。

教学过程

授课时长：

共90分钟

教学要求

教学进程

内容及知识点

能力要求

教学案例

教学方法与手段

教学时长（分钟）

教学资源

检查复习或

新课导入

课堂小结

安排作业

教学反思

填表说明：

1.教学案例详细内容附后页，如有链接地址，可在描述性文字处添加超链接，没有对应案例的可不填写。

2.教学资源内容可根据该知识点所包含的文档、PPT课件、教学视频（微课）、3D动画片、图片、音频、习题、作业的实际名称及数量进行填写，详细资源呈现附后页，如有链接地址，可在资源描述性文字上添加超链接，没有对应资源的可不填写。

3.教学反思内容可在教学过程完成后填写。

【讲授新课】

第一部分建立并设置粒子系统

步骤1启动3DSMAX，打开

创建→

几何体面板，选择子类型为粒子系统，单击“粒子阵列”按钮并在场景中拖动建立粒子系统，将其命名为"水流"。

这时播放动画不会看到有粒子发射，因为粒子阵列需要一个物体作为其发射源，如图2所示。

步骤2选中上一步建立的粒子系统“水流”，进入“修改”面板，单击“拾取对象”按钮，选择喷射水流的物体圆管。

这时如果播放动画，可以看到粒子从物体的各个表面上向四面八方发射出来，“粒子阵列”和圆管绑定后的默认效果就是这样，如图3所示。

图2创建粒子阵列图3绑定“粒子阵列”和圆管

步骤3为水管添加一个“多边形选择”修改器，激活“多边形”子物体，选择水管出水口的面，需要粒子从这个面上发射出来。

完成之后，退出“多边形选择”修改器，如图4所示。

步骤4重新选择粒子系统“水流”，在其修改面板的“粒子分布”中选中“使用选定子物体”复选框，这个选项可以让粒子系统“水流”以水管上选中的那个面作为粒子发射的面，如图5所示。

图4选择水管出水口图5设置粒子从水管口喷出

粒子阵列简介

粒子阵列主要用来制作以下两种粒子效果，如图6所示。

粒子从物体表面发射出来的效果，在制作水流效果的例子中我们就使用了粒子阵列的这种特性。

具体来说，粒子阵列可以制作粒子从物体的不同子物体上发射出来的效果，包括边、顶点和面。

图6粒子阵列设置的三种方式

用来制作比较复杂的物体爆炸效果，

粒子阵列的制作流程

（1）建立一个几何体作为粒子阵列的发射器。

（2）创建粒子阵列。

（3）在粒子阵列物体的基本参数中使用“拾取物体”工具选取第一步中建立的物体，从而建立粒子阵列和几何体之间的联系。

（4）调整粒子阵列参数。

多边形选择修改器

多边形选择修改器的作用是将一个物体的某个子物体选择集传递给上一层的修改器或者提供给其他操作使用。

它就如同一个筛子，使更高一层的修改器或者相关操作只能对物体上的某一些子物体（点、边、面等）产生作用。

多边形选择修改器的一般使用流程是：

（1）添加多边形选择修改器

（2）激活修改器的某一个子物体级别

（3）在这个子物体级别内部进行选择

（4）退出多边形选择修改器，虽然退出了多边形选择，但是在第三步中建立的选择仍然是有效的。

（5）为物体添加其他修改器或者执行其他操作，比如在这个例子中，我们就需要调整和这个几何体绑定的粒子系统的相关参数。

步骤5现在设置粒子系统“水流”的其它参数。

在粒子数量中选择“使用速率”设置其值为50。

在“粒子运动”中设置速度为10，散度为20度，这个参数控制粒子的散步范围，过大或者过小都会使水流失真。

在粒子计时中设置“发射开始”和“发射停止”分别为-30和100，也就是和动画等长。

另外寿命也应当设置为100，也就是说粒子产生之后不会自己消失，如图7所示。

图7设置粒子系统参数

第二部分建立空间弯曲

为了制作水流落下以及水流碰到地面后溅起的效果，需要两个空间弯曲，一个是“重力”空间弯曲，它的作用是使水流向下落，另外一个是导向板空间弯曲，它的作用是让地面具有“回弹”功能。

步骤1打开

创建→

空间弯曲→力，单击重力按钮，在场景中拖动建立重力并命名为“下落”，参数使用默认值，如图8所示。

步骤2使用

绑定到空间弯曲工具将重力“下落”绑定到粒子阵列“水流”上面。

图8设置重力参数

重力

主要用来模拟重力作用于粒子系统所产生的效果。

这种空间弯曲是有方向性的，它在场景中的图标带有一个箭头，这个箭头就是重力作用的方向。

为了达到预期的重力效果，可以对这个方向进行调整，如图9所示。

图9重力参数简介

步骤3现在播放动画，粒子虽然受到重力影响落到了地面，但是碰到地面后直接穿透过去了，显然这是不真实的，可以创建导向板来让地面具备反弹粒子的性能。

单击

创建→

空间弯曲，单击子物体选择框下拉按钮，选择“导向器”，然后单击“导向板”按钮。

在场景中拖动鼠标创建导向板物体，并将其覆盖在地面上，命名为“地面导向板”。

注意其大小和位置将会影响到渲染效果，如图10所示。

步骤3在轨迹视图窗口中打开菜单编辑→控制器→指定，为这个参数指定控制器。

在弹出的指定浮点控制器对话框中选择控制器类型为Bezier浮点。

步骤4完成上一步操作之后，speed参数的名称将会变成“speed:

bezierfloat”表示这个参数正受到贝兹浮点控制器的控制，仍然选择这个条目，再次打开菜单编辑→控制器→指定，这一次从指定浮点控制器对话框中选择浮点列表控制器。

严格地说，浮点列表本身并不是一个控制器，它是起一个容器的作用。

某个参数上面如果有了这个控制器，我们就可以对其添加多个对浮点型参数起作用的控制器。

我们还可以为这些浮点型控制器设置作用的权重值来决定哪一个控制器的效果表现得比较明显，如图12所示。

图12设置浮点型控制器

步骤5完成上一步操作后，速度前面多了一个加号，表示可以展开，展开可以看到下面多了一个“可用”项目，选择这个项目，可以再次为它运行添加控制器，这一次选择噪波浮点控制器，如图13所示。

图13选择噪波浮点控制器

轨迹视图

轨迹视图让用户从完全不同的角度察看场景，在轨迹视图中，我们看到的不是各种形状的模型，而是抽象的参数，这些参数控制了场景中的所有几何体的外观和动画效果，因此轨迹视图又被称为是"数据驱动"的视图，而普通的顶视图、前视图或者透视视图则是“几何体驱动”的视图。

轨迹视图又有两种显示方式，分别是曲线编辑器和摄影表。

轨迹视图的左侧是一个树形列表，列出了场景中的所有物体，包括环境效果也被罗列其中。

每一个物体或者环境效果下面又包含控制其效果的所有参数。

轨迹视图右侧显示出在左侧窗口中选中的某个参数随时间的变化轨迹或者变化值。

控制器是3dsmax中动画制作的基本手段，所有动画都离不开控制器。

在自动关键点模式下自动记录了一段动画就没有和控制器打交道。

事实上，几何体建立之后，就被自动赋予了一个动画控制器，自动关键点模式下记录的动画只不过都是通过修改其动画控制器的参数而实现的。

在轨迹视图中，我们可以清楚地看到物体所拥有的控制器并对其进行修改。

步骤6现在在项目“噪波浮点”上单击鼠标右键选择属性，在弹出的噪波控制器属性对话框中设置强度为10，设置噪波值的最大波动范围，加上原来的速度值就可以知道最终的速度波动范围；频率为0.2；取消分形噪波复选框，可以让参数波动更加平滑；勾选>0前面的复选框，可以设置噪波值始终大于0，如图14所示。

图14设置噪波控制器属性

第四部分创建材质

对于水流效果可以使用泡沫材质，这种材质和烟雾材质有点类似。

粒子的类型仍然是面，同时具有一个圆形渐变的效果。

步骤1选择粒子系统“水流”，打开其修改面板，在粒子类型中选择标准粒子，然后选择下面标准粒子中的面，如图15所示。

步骤2按快捷键M打开材质编辑器，选择一个空白样本球，调整其漫反射颜色为青色RGB（150,181,205），高光级别为180，光泽度为最大值100，勾选“面贴图”选项。

步骤3在不透明度贴图通道上添加一个渐变贴图，设置其渐变类型为径向。

在漫反射贴图通道上加入一个遮罩贴图，设置其遮罩贴图为渐变，并设置其渐变类型为径向，如图16所示。

图15设置粒子类型图16设置水材质的不透明度贴图

第五部分添加运动模糊

在3dsmax的动画制作中，运动模糊不仅是强化动态效果的方法，也是掩盖瑕疵的一个诀窍。

虽然只要物体的运动速度足够快，运动模糊似乎“理所当然”地会产生，但是动画毕竟不是真实的物理场景，很多情况下运动模糊绝不是画蛇添足，而是必不可少的步骤。

在这个例子中，如果不为粒子的运动添加运动模糊，水珠是一个一个蹦出来的，与真实的物理效果大相径庭。

步骤1在场景中选择粒子系统“水流”，单击鼠标右键选择属性打开其对象属性对话框，在运动模糊组中设置模糊类型为图像，打开“启用”选项，如图17所示。

步骤2打开渲染场景对话框（快捷键f10），选择渲染器选项卡，在下面的图片运动模糊中选择应用复选框，然后开始渲染，如图18所示。

图17设置水流对象属性图18设置渲染参数

最终效果如图19所示。

图19液体流动效果