Particle Flow制作龙卷风的原理研究

摘要：3Ds Max中的Particle Flow粒子流系统是很多大型影片效制作的主要工具，它的出现给影视制作带来了无限的生命力，本文通过利用Particle Flow粒子流系统制作龙卷风探讨PF粒子流的设置及“力”的应用。

关键词：Particle Flow粒子流系统；龙卷风制作；3DSMAX

中图分类号：TP3 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 16-0000-01

Particle Flow Principle Study on Tornado

Shi Jingbo

(Xi'an Aeronautical Polytechnic Institute,Xi'an710089,China)

Abstract:3Ds Max's Particle Flow Particle Flow system is a lot of big special effects film in the main tool,the emergence of film and television production it has brought infinite vitality,this paper by using Particle Flow Particle Flow systems to create a tornado of PF particle flow set and the"power"applications.

Keywords:Particle Flow Particle flow system;Tornado production;

3DSMAX

一、PF粒子流介绍

Particle flow是三维制作软件3DSMAX中集成的一款粒子系统制作工具，在制作风、火、雨、雪、爆炸、灰尘、泡沫等方面具有独特的灵活性和可控性，它还可以将任何造型作为粒子，用来表现成群的蚂蚁、热带鱼、吹散的蒲公英等动画效果。粒子系统主要用于表现动态的效果，与时间速度的关系非常紧密，一般用于动画制作。

在3ds max提供了两种类型的粒子系统，它们分别是Event-drivenand［事件驱动］粒子系统和Non-event-driven［非事件驱动］粒子系统。事件驱动型粒子系统也是本文所讲的Particle Flow［粒子流］系统，它可以自定义粒子的行为，设置寿命、碰撞、速度等测试条件。

Particle Flow［粒子流］的工作方式可以理解为：首先选择一些Actions［动作］，这些动作用来定义某一粒子的特殊状态，可以把一组动作组合成Event［事件］，然后使用Tests［测试］将粒子从一个事件发送到下一个事件。这样连续的一连串事件则组成了Particle Flow［粒子流］。其中事件驱动型Particle Flow［粒子流］属于Particle System［粒子系统］中的一种，而Particle Flow［粒子流］由一连串Event［事件］组成，每一个Event［事件］是由一个或多个Actions［动作］组成的

二、粒子的创建

龙卷风是一个约束型的粒子流，在一个特定的范围内若干粒子进行漩涡式的转动并不断上升，那我们必须创建一个固定形状的粒子发射器，在这里我选用了BOX型。

设定好粒子发射器尺寸，进入Particle view，在Event 01中，第一个Birth 01参数是粒子产生的时间和数量，我们将出生时间（Emit Start）和结束时间（Emit Stop）都设置为0，这样在开始时粒子发射器内就会存在龙卷风的粒子流，数量为10000，以保证有足够的粒子形成龙卷风效果。删除Speed节点，我们只需要粒子在特定的范围内活动即可。

在Shape中，设定粒子形状为Dodecahedron，这样的几何球形更好模拟灰尘和沙尘中的小石块等。当然也可以创建一个形状，然后利用Shape Instance来替换粒子的形状。

加入Material static节点，创建粒子的材质，我们可以在材质面板中创建一个沙子的材质，然后拖动到Assign material中，这样就把沙子的材质赋予给了所创建的所有粒子。

现在我们完成了基本的粒子创建，如图1所示。

图1：Event 01事件流程

三、力的创建

在龙卷风的制作中，力是最关键的一步。粒子是由地面向空中发射，我们需要给粒子赋予一个漩涡的力，让它们从地面向空中旋转形成龙卷风效果。在创建面板中选择sapce warps，在Force（力）面板中添加Vortex（漩涡），参数如图2所示。

图2.Vortex力的参数 图3.粒子发射器中力的设置

但这样粒子会全部快速“飞”向空中，而龙卷风的主体是贴在地面上的，所以需要控制住风的力度，我们需要给漩涡再添加一个拉力，使它能控制住粒子的高度。在Force面板中选择Drag（拉力），添加在粒子发射器BOX的中央靠下方，设置好整体的漩涡和拉力如图3所示。

设置完成回到PF面板视图中，在Event 01中添加Force节点，在Force space warps中添加Vortex01及Drag01。

进行渲染测试，龙卷风的效果基本实现，我们可以在3DSMAX中开启“动感模糊”，右键点Event 01选Properties属性，勾上Image这样的效果更为真实。

四、后期合成

渲染成TGA格式的带通道动画，这样以便于在后期软件中进行进一步的合成，也可以用类似方法制作一些沙石的图层，会形成更好的飞沙走石效果。

参考文献：

[1]徐峰.3ds max动画技术与影视案例[M].哈尔滨工程大学出版社

[2]徐明霞,韩雪,杨长安.3ds max9完全学习手册[M].人民邮电出版社