粒子和火焰

第一节　Cloud粒子和火焰

Cloud粒子最常用的特效就是火焰，火焰也有很多种，我们这一节我就通过模仿maya的内置特效火焰开始学习Cloud粒子和其所特有的particlecloud材质。

要制作如上图的效果，可以使用maya的内置特效菜单轻松的制作出来，先制作一个球体，然后进入动力学模块，使用菜单Effects→CreateFire就可以轻松的制作出这个效果。

选择粒子，打开属性编辑器，很容易就看到这是使用Cloud粒子制作的火焰，这是最基本的火焰的制作，我们可以通过自己制作同样的火焰来达到彻底了解Cloud粒子和其所特有的particlecloud材质，然后再进行扩展制作爆炸，翻腾的火海等影片中的特效。

使用Cloud粒子制作的火焰动画有两部分形成：

1．粒子本身的运动的大小变化，通过简单的粒子的大小和运动产生火焰的运动效果，这是形成火焰的形态的部分。

2．particlecloud材质动画，也就形成是火焰的颜色的部分。

这两部分形成了火焰，任何一步做不好就无法达到最好的效果。

首先是制作火焰的动态，这个很简单了：

火焰是使用球体的面发射粒子，所以使用菜单命令：Particles→Emit from Object创建从面发射的粒子作为火焰粒子：

把粒子的渲染属性调整为Cloud粒子：

播放动画的结果是粒子缓慢的匀速的成辐射状运动，到这里我们只解决了粒子从面上面发射出来的问题，接下来就是让他在运动上整体形状运动靠近火焰：火焰是快速发射，快速上升，然后向上聚拢的，这在前面基础部分有做过类似的例子，所以很容易理解。

我们使用动乱场(Tueberlence)来让粒子产生快速胡乱发射的效果，然后用统一场（Uniform）来拉动；粒子向上升起，然后使用托拽场(Drag)来制作火线粒子互相聚拢的的效果

当然了，首先火焰是有高度的，所以粒子应该在发射出来以后一段时间就消失，消失的时间和它的高度和大小还是有关系的，所以需要用表达式控制，但是在细节没有出现之前，我们可以简单地设置其LifespanMode为Random类型。

接下来是使用动乱场(Tueberlence)的效果：

很明显，粒子乱窜了，接下来就是把粒子再收回来，使用托拽场(Drag)来做：

实现了又拖又拽的效果以后，就差让火焰上升了，我们使用统一场（Uniform）来做：

最终火焰的形态出来了：

火焰的走势大致如此了，接下来是产生火焰的粒子应该是上小下大的效果，这样才可以有火焰下面少的旺盛上面火苗飞扬的感觉，所以要控制每一个火焰粒子的大小也就是RdiusPP了，所以为粒子增加通用粒子PerParticle属性RdiusPP：

接下来，上小下大的的效果用Ramp是最简单，最有效的方法了：在属性上面单击鼠标右键，选择CreateRamp产生了Ramp控制的粒子，默认的最大是1，最小是0。

调整颜色结构：

最大值和最小值都不是理想状态，所以重新调整最大值和最小值的数值映射，就可以解决这个问题：还是在这个RdiusPP属性上面单击鼠标右键，选择：arrayMapper2.outValuePP→EditArrrayMpper，修改Ramp的最大值和最小值。

如此一来，火焰的粒子的形态基本上就出来了，如果希望细节更为逼真的话，可以细调一下三个动力场的大小参数。很容易就可以得到想要的形态效果，这时候点击渲染（Cloud粒子使用的是软件渲染）得到的结果是：

形态可以了，接下来就是贴图了，Cloud粒子是依靠贴图来进行表现的，Cloud粒子的材质是体积材质（ParticleCloud粒子云材质）：

粒子云材质是一种体积材质，用户可以将这种材质分配给渲染类型为Cloud的粒子，以得到如气体或云的效果。

打开材质编辑器Hapershade可以在Volumrtric材质里面找到Particle Cloud粒子云材质，选择粒子然后把材质赋予Cloud粒子就可以了

打开粒子云的属性面板，可以看到里面的材质属性很特殊：

特殊在两个地方：

1．一个是除了Color和Transparency以外还有LifeColor、LifeTransparency、LifeIncandescence这三个属性前面都有Life这个属性名；

2．除了CommonMaterialAttribute栏目里面有Transparency属性以外，还有独立的Transparency属性栏目。

这两个特殊的地方也就是ParticleCloud粒子云材质能够产生各种效果的关键了：LifeColor决定在粒子寿命中特定时间的颜色；同样的LifeTransparency决定在粒子寿命中特定时间的透明度；LifeIncandescence决定在粒子寿命中特定时间的白炽度。

我们为火焰粒子赋予新的ParticleCloud粒子云材质，并且为LifeColor使用Ramp进行贴图，渲染以后就很容易理解什么是“粒子寿命中特定时间的颜色”了：

当为LifeColor进行了贴图后，Color属性自动也被贴图了，看渲染出来的效果以后就发现非常类似使用Ramp控制粒子ColorPP的效果.之所以会产生这样的效果是因为当使用LifeColor的时候，系统自动产生了一个particleSamplerInfo节点，这个节点就是产生将粒子寿命中特定时间映射到相应的颜色的关键：

该节点，通过采样粒子的生命周期值，转化成0～1的值传递给贴图坐标的uvCoord从而产生控制特定时间的粒子产生同样特定时间的颜色的效果。我们要做火焰，所以就调整Ramp的上下颜色过度就可以了，通过particleSamplerInfo节点的采样映射，火焰粒子的颜色完全和Ramp的上下过渡颜色相同（通常Ramp的Type使用的是Vramp）。

为LifeColor的应用：

为LifeTransparency的应用：

为LifeIncandescence的应用：

到了这一步似乎离火焰的距离还很远，倒是有点冒烟的感觉，但是火焰不就是建立在烟雾的基础上的么？其实只差一步就可以出效果了，接下来就用到独立的Transparency栏目里的属性了：

先了解每一个属性的意义：

Density

与transparency属性相似。此属性控制粒子云的密度，并因此可以控制通过粒子云可以看到的背景的多少。增加此属性值将使云密度更大。

BlobMap

指定了应用到粒子云透明度的缩放系数。用户可以将一个3D纹理连接到粒子云上，使粒子云获得一些内部的纹理或云的形状效果，而仅从粒子中是不能得到这种效果的。

Roundness

控制噪声的不规则性。数值越小，形状越平滑。

Translucence

指定了只用于计算阴影的密度缩放系数。Translucence属性数值越大，穿透的光线越多。公式：density*(1–translucence)。

所以很明显了，BlobMap就是要使用的属性，利用3D文理产生火焰的效果，使用什么3D纹理并不是一定的，这里我使用了Crater纹理，他能够产生很好的火焰的效果。

只是调整一下颜色，效果已经很明显了：

现在火焰的成型已经不远了，找到3D纹理的坐标节点，在Y轴上放大，就会产生纹理在Y轴向上面的拉伸，所以就会产生一丝丝上升的的火焰的感觉：

到这里整体效果出来了，接下来进入细节处理，ParticleCloud材质对细节处理的属性不是很多，但非常有效果，在这里使用Roundness属性可以产生更加真实的火焰效果：（以下是不同的Roundness的值的比较）

最后，只要调整火焰的浓度（Density）就可以了，当然了如果你愿意也可以增加光晕（glows）：

通过设置ParticleCloud材质的两个最基本的属性栏目：CommonMaterialAttribute（共有材质属性）和Transparency（透明）里面的属性的设置，制作了还不错的火焰，可以说ParticleCloud材质和Cloud粒子并没有什么难以控制的地方，只是属性比较多而已，只要仔细地调整，都不是问题。