粒子和爆炸燃烧

时间：2022-10-16 百科知识版权反馈

【摘要】：之所以要为粒子发射器的速度和托拽场设置从大到小的关键帧，是为了制作爆炸以后燃烧的动态作准备的。爆炸以后就是燃烧，燃烧的时候球体粒子要向上升起来变成一个类似柱体的形状，要形成这种效果只需要使用立场将粒子拉上去就好了，所以为粒子创建一个统一场就可以了：所从，爆炸持续一秒钟（24帧）以后，开始进入燃烧，其中过渡用了半秒钟，运动形态是可以了。

第二节　Cloud粒子和爆炸燃烧

在影视作品中通常会看到气势磅礴的爆炸场面，通常给人以非常强烈的震撼力，真实的拍摄是不会有如此效果的，一则成本太高（炸掉一幢大厦有点不合算），二则过于危险（明星的命可是很值钱的呢），所以，基本上很夸张的爆炸场面通常都是制作出来的。

在Maya中制作爆炸时非常简单的事情，因为在Maya这个软件中有很多内置的流体效果，使用Visor就可以轻松的制作出非常专业的爆炸效果了（真不知道是应该高兴还是应该担心自己的饭碗）：

效果的确是非常惊人，但是流体相当的难以控制，要改变形态也不是一件容易的事情，使用Cloud粒子就可以完全可以产生同样的效果，而粒子的可控性是相当强的，所以爆炸、烟雾同样使用Cloud进行模仿，这里就使用一个爆炸来学习对Cloud粒子的爆炸应用的控制：

这里制作一个爆炸燃烧的效果，所以只需要在场景里面创建一个粒子发射器：

把粒子的渲染状态变成Cloud类型：

粒子出现了，接下来进入爆炸后燃烧的粒子运动控制：

爆炸就是一团球体；然后燃烧产生浓烟，就是粒子向上运动。所以粒子的运动过程应该是：首先发射成一个球，然后向上升起形成燃烧的形状（柱状）。

所以让粒子发射成一个球，粒子先快后慢并且要形成一个球体，这就需要用到粒子的发射速度Speed和一个托拽（Drag）动力场就可以实现了，所以首先将粒子的发射速度设置关键帧：

粒子会被快速地发射出来，先快后慢，飞散的老远开来：

发散得太开，这不是我们想要的，所以在快速扩散的同时如果有一个力，能够把粒子拖住，就可以产生一种矛盾的运动，那就是我们要的翻滚的粒子球了。实现这个效果只需要为粒子创建一个托拽（Drag）动力场（同样要为强度设置先大后小的关键帧）就可以实现：

创建Drag力场：

为力场设置强度动画：

这样粒子就会很快地发射出来的同时受到拉力的影响不得不慢下来，所以，里面的粒子很快地向外冲，外面的粒子受到拉力慢下来，这样就产生了一个爆炸球体。

之所以要为粒子发射器的速度和托拽场（DragFiel）设置从大到小的关键帧，是为了制作爆炸以后燃烧的动态作准备的。

爆炸以后就是燃烧，燃烧的时候球体粒子要向上升起来变成一个类似柱体的形状，要形成这种效果只需要使用立场将粒子拉上去就好了，所以为粒子创建一个统一场（uniform）就可以了（为了一开始不影响爆炸球体的动画，为统一场的强度设置关键帧，开始为0，爆炸结束时为5）：

创建Unidorm力场：

为Unidorm力场设置动画：

所从，爆炸持续一秒钟（24帧）以后，开始进入燃烧，其中过渡用了半秒钟（24帧～36帧），运动形态是可以了。

最后是粒子自身的形状了：爆炸时候，粒子大小还可以，但是粒子上升变成烟雾了，烟雾是逐渐变大的扩散的，所以粒子应该在上升的时候逐渐变大，所以为粒子添加RadiusPP属性，并且添加Ramp产生先大后小的状态（当然了先把粒子的生命周期改一下，否则这个烟雾就没完没了了）。

调整粒子生命周期：

为粒子添加RadiusPP粒子属性：

接下来为RadiusPP粒子属性创建Ramp控制粒子的大小变化：

修改Ramp的颜色结构：

改变Ramp的应设值：

最后，得到想要的粒子运动和形状：

粒子的位置和形状控制并不困难，最重要的是粒子云材质（ParticleCloud材质）的控制，接下去的重点工作就是材质的调试：

和上一节的火焰是同一个原理，但是使用的手段有不同，其中有很多需要注意的地方，请读者仔细比较两个例子的不同之处：

首先当然是为粒子赋予ParticleCloud材质，并且播放到爆炸的位置，这样在调节材质的时候比较直观，我们的思路是：先把爆炸调出来，然后粒子上升了就变成烟雾了，也就是颜色变成了黑色，这就是用LifeColor很容易产生的效果。

赋予ParticleCloud材质以后，默认的渲染是很简单的蓝色团雾：

接下来就开始为粒子进行贴图，将一个Ramp纹理连接到ParticleCloud材质的LifeColor属性上：

调整Ramp的颜色结构并且为最下面的颜色进行再贴图，这次使用Creater用来模仿火焰的效果：

之所以要把Ramp上面的颜色变成黑色，因为在粒子生命过程中，粒子在爆炸以后就变成了烟雾，而烟雾的颜色这里就简单的使用了一个黑色就可以了。

所以在材质编辑器里的节点连接网络是这样的：

接下来调整Creater的颜色结构产爆炸的颜色效果：

只有颜色是不够的，爆炸的感觉应该是内光外透的效果，所以需要将颜色上的Ramp材质添加到LifeIncandescence上面用来产生发光的效果：

自发光贴图：

爆炸效果基本出来了：

最后只要增加辉光效果就好了：

爆炸的部分已经好了，接下去是燃烧冒烟的部分了，所以将动画播放到冒烟的部分：

感觉上效果是很不错的，其实问题多多，主要是背景是黑色的，所以问题并没有出现，所以我们为摄像机制作一个背景。

然后再渲染：

问题出来了，透明的问题，还有烟雾边缘太过于光滑了。

所以首先调整整个粒子的透明问题：第一个需要控制的属性就是LifeTransparency，所以为其添加一个Ramp纹理：

调整Ramp纹理的结构然后渲染：

到此为止，爆炸燃烧的效果已经基本成型了，接下来就是细节的把握，烟雾的边缘应该是更加不规则一些，所以我们就必须使用BlobMap来产生这一细节，但是在爆炸的位置我们又不希望受影响，因为爆炸我们还是很满意的，所以最好是LifeBlobMap，不过可惜，maya没有提供这个属性，但是我们却可以自己制作出来。

我们已经知道，之所以会产生Life变化的效果，是因为有particleSamplerInfo节点，所以我们只需要一个particleSamplerInfo节点就可以自己制作出LifeBlobMap的效果了，所以用最简单的方法，把LifeTransparence的Ramp纹理节点网络复制一个，不就可以得到particleSamplerInfo节点材质网络了么。

将复制出来的，带有particleSamplerInfo节点的Ramp的颜色结构作调整，并且将Creater纹理应用到该纹理上面：

将Creater纹理的参数和颜色结构进行调整，并且将该Ramp材质纹理连接到ParticleCloud材质的BlobMap属性上：

如此一来，爆炸位置的粒子就不会以BlobMap=0（白色表示0）的形式存在，也就是不受影响，而烟雾部分则受到Creater材质纹理的影响而出现毛糙的感觉，并且这种有影响和没有影响的范围都可以通过调整Ramp的颜色结构来很方便地调整。

渲染得到最终的结果：

如果是制作单张图片到这一步应该已经结束了，但是如果是做动画，那么，这样还没有结束，因为火焰粒子有运动，但是Creater材质纹理没有运动，这样会造成火焰没有向上升的感觉，所以最后应该将Creater材质纹理的“纹理坐标定位器”制作向上运动的动画：

这里使用了很简单的表达式，产生了纹理向上运动的效果。

随着时间的变化，纹理坐标节点向上移动，形成火苗上窜的效果。

到此并未结束，只是完成了动画和粒子云材质的颜色和透明的设置，接下来的工作就是决定细节增加真实感的工作：

由于是有背景的渲染，所以为了让爆炸融合到场景里面，我们需要做两件事情：

1．为场景添加灯光，并且将光线的角度调整到合适整个场景的角度，同时打开光线追踪阴影（粒子云的透明必须使用光线追踪的阴影）。

2．增加地面接收阴影，但自身隐藏。

添加场景模拟灯光：

添加地面阴影接收：

地面使用了BackGround材质，这种材质可以产生和背景相融合，同时可以接收阴影，产生反射、折射等，并且最终与背景相融合。

再次渲染，爆炸产生了阴影，并且阴影的方向和大小和场景融合了：

这样的爆炸边缘似乎有点过于虚化了，并且表面也没有爆炸时的表面才质阴影的感觉，所以先把边缘加强（使用粒子云材质的属性），增加Roundness：

Roundness可以增加粒子云材质边缘的不透明感：

再次渲染进行比较：

就算是边缘不虚化了，有体积感了，但是还是没有实体的感觉，没有表面张力的感觉，只是因为我们没有打开这个选项：

这些属性在本节一开始就有所介绍，可以仔细阅读了解。

设置了SurfaceShading以后，就必须为粒子添加表面材质用来产生表面张力的阴影，配合Threshhold属性产生的功能与BlabySurface完全一样，如果读者愿意可以把SurfaceShading设置成为1，产生的效果和BlabySurface完全一样，没有了粒子云材质，只有表面材质，能够配合Threshhold属性产生流体的效果。

所以接下来为粒子添加表面材质：