粒子的简单应用

第二节　Sprite(精灵)粒子的简单应用

通过星空，可以熟悉Sprite(精灵)粒子的一些最基本的属性，就凭借着最基本的属性我们就可以制作专业级的影视特效了，还记得怪物是瑞克里面那个胖胖天使手中的魔棒吗？总是有很多星星从那只魔棒里面飞出来，星星转阿转的就变出了一些什么东西。这些绕来绕去的星星用Sprite(精灵)粒子最基本的属性就可以制作出来：

鸭子的出现是在后期里面使用AfterEffect制作的，很简单的后期特效，使用Maya制作那些转圈圈的星星。

为了产生绕着鸭子旋转的星星，我们使用一个粒子发射器然后使用路径动画绕着鸭子旋转上升，所以首先创建一条曲线绕着鸭子上升(起点在鸭子的脚底，终点在鸭子的头上)：

进入动力学面板，使用菜单命令Particles→CreateEmitter创建一个粒子发射器：

使用菜单命令将粒子发射器利用曲线制作路径动画，使得粒子发射器沿着曲线向上运动：

将粒子的惯性（Conserve）设置到0.9：

于是得到旋转上升的粒子：

粒子非常有规律，这不是我们需要的，所以为粒子添加两个动力场，重力(Gravity)和混乱场(Turberlence)：

于是粒子就在原有轨迹上面适当混乱和下坠了：

接下来修改粒子的生命周期，星星不会一直存在，所以要有时间性：

经过以上设置，粒子的基本动力学属性差不多了，在把粒子变成星星之前，我们继续使得粒子的运动不规律一些：因为现在粒子的受力情况都是一样的，所以运动的时候速度都是一样的，我们希望每个粒子的运动速度都不一样，这样就更好了。

要实现这个功能，就需要控制每一个粒子的质量（mass），因为质量不同的物体受相同的力，运动速度是不一样的，所以为粒子的PerParticleAttribute属性：mass添加Creation表达式：

particleShape1.mass=rand(0.1，1);//每个粒子的质量从0.1至1不等。

所以效果很明显不一样了：

经过表达式控制的粒子明显产生了不同，有的粒子飞快的散开了，这样的效果才有更多的细节。

接下来就是把默认的Point粒子变成Sprite(精灵)粒子，然后为粒子赋予新的Lambert材质，并为其颜色（Color）属性进行贴图（使用文件纹理节点），在文件纹理节点中使用的星星的图我们同样自己制作，这次制作更多的细节，同样是使用Photoshop软件进行制作：

打开Photoshop软件，新建一个文件大小为128*128（通常贴图的大小是2的n次方的大小），然后制作颜色层和通道层如下图。

颜色使用了黑白的明暗过渡，这就会使星星产生边缘暗淡中间光亮的细节；同时通道的细节也增加了：

将文件存储为start.tga，这样就保存了通道信息，在maya中，将该文件赋予文件文理节点的文件输入，于是最基本的星星出来了：

接下看来就是给每个粒子不同的随机（紫色调）颜色，所以按照前面星空的原理，添加rgbPP属性，增加Ramp控制：

在创建Ramp时注意InputV的选项：

于是，粒子就有了Ramp里面的颜色的随机的一种：

接下去使用同样的原理制作随机的透明OpacityPP，但是使用Linersmooth的Ramp。

颜色和透明都设置好了，接下去就是渲染测试了，使用硬件渲染(MayaHardware)。

默认得到的结果会是这样的：

这与在软件界面中的效果是一样的，甚至更差一点，所以我们打开ColorAccum再次渲染：

产生了颜色堆积的效果，默认的Sprite是不能使用ColorAccum选项的，但如果使用其他的粒子类型打开ColorAccum再回到使用Sprite粒子类型就可以了。

颜色差不多了，接下来控制粒子的大小，因为现在的粒子都是一样大小，所以为粒子添加spriteScaleYPP和spriteScaleXPP属性来增加粒子形状的细节，并且使用简单的Creation表达式控制着两个属性：

到了这里似乎都做好了，可是还有两个细节没有做好：

1．星星是要闪烁的，这里只是随机的透明了而已；

2．星星应该有旋转的，因为是运动所以要旋转，而且角度要都不一样才好；

首先解决第一个细节，在星空的例子里面我们使用的是直接给opacityPP写表达式来产生闪烁的效果，这里我们使用了和颜色一样的精确控制透明度的Ramp纹理，同时使用opacityVPP的表达式在opacityPP的纹理上随机拾取颜色；

所以要制作闪烁就要为opacityVPP写Runtime表达式，返回值应该是在0～1之间来回连续变化的，所以和星空的那个表达式的概念是一样的：

particleShape1.opacityVPP=linstep(−1，1，noise((time*10)+particleShape1.particleId));//noise返回值的范围是−1到1之间的随机值（并且有连续性），linstep则将返回值固定在0～1之间。

所以得到的返回值就是一个有连续性的，范围在0到1之间的，每个粒子都不一样的（因为是建立在Id的基础之上的）数值，所以星星就闪烁了，且频率可以通过修改表达式中：“time*10”的参数来改变。

以下两张图片相隔6帧：

解决了闪烁，接下来就是最后的细节：旋转了。

Sprite(精灵)粒子的旋转可以通过spriteTwistPP属性控制，所以首先为粒子添加spriteTwistPP属性：

接下来就是控制spriteTwistPP属性了：

SpriteTwist设置场景中图像位置的旋转角度。值为45时，粒子将沿逆时针旋转45°。

所以为这个属性写两个表达式，一个是在粒子产生的时候的产生随机旋转角度的Creation表达式；另一个是在运行时候不断增加旋转角度的RunTime表达式：

创建时候的表达式：

particleShape1.spriteTwistPP=rand(0，360);

Creation表达式：

效果：

现在粒子只有初始的角度，在运动的过程中并不能够旋转，所以必须写RunTime表达式，每一帧都让spriteTwistPP有所变化；在这里为了增加细节使得每一个粒子的旋转速度都不一样，我们使用增加一个PerParticle的粒子属性。

取名为Rotate_RatePP，并且为其赋值：rand(−1，1)：

这个Rotate_RatePP的属性现在还没有对粒子产生任何影响，我们将会在spriteTwistPP的RunTime表达式使用它：

最后一步就是为粒子添加spriteTwistPP的RunTime表达式：

（以上表达式可以写作：particleShape1.spriteTwistPP+=particleShape1.Rotate_ RatePP*3;）

这样粒子就会旋转了，并且旋转方向和大小都不一样：

所有的细节都设置完成，最后一步就是渲染了。

注意：在渲染的时候要想渲染出ColorAccum的效果必须使用MayaHardware(硬件渲染器)渲染，而使用MayaHardware(硬件渲染器)进行批量渲染就必须先为粒子设置粒子缓存，否则最终结果会有意想不到的闪烁。

将渲染器调整为MayaHardware(硬件渲染器)：

必须事先为粒子创建粒子缓存：

最后设置摄影机的动画，进行渲染粒子。等完毕以后再渲染中间的鸭子，当然了不需要有材质动画，鸭子的出现消失我们可以在后期中完成：

以AfterEffect为例：

将渲染好的文件导入AfterEffect，一共两个序列，一个是鸭子，一个是粒子：

为鸭子的那个序列制作特效如下：

首先是制作Noise效果：

接下来为Noise效果上色：

最后，调色，制作特效动画：

然后使用简单的透明变化制作鸭子出现的动画：

最后通过两个图层的合成就实现了这个效果：