Maya的nParticle粒子系统介绍与工作流程详解

Maya在2009版本时容入了-种新的粒子形式nParticle,作为动力学部分的核心之一，我们可以使用nParticles与nConstraints创建粒子效果和动态模拟。粒子之间可以互相影响，并且可以与nCloth动画配合产生变形效果，模拟出更加丰富的特效。nParticles还改进 了工作流程中设置每粒子属性的方式，nParticles 也可以借助场来对其运动效果产生影响，包括重力和风力，并且可以很容易地模拟出流体效果，如图所示。

nParticles使用以往的粒子渲染类型: Points (点)、Streaks (条纹)和Blobby Surfaces (水滴曲面)，这些渲染类型可用于粒子的目标(Goal) ,几何体替代(Geometry Instancing)和SpriteEffects (精灵效果)渲染类型中。nParticles不 能取代传统的Maya粒子。在某些情况下,我们需要选择使用传统的Maya粒子而不是nParticles ,特别是如果我们的粒子效果中需要非常高的粒子数量，并且不需要nParticles的流体模拟功能时，如图所示。

nParticle粒子的特性

我们可以使用nParticles来创建与传统粒子相同的粒子特效，对于大多数的粒子特效解算来说，nParticles.与传统粒子的工作流程及所使用的工具都是一样的。 nParticles除 了与传统的粒子具有一样的属性之外，它还包括以下先进的模拟功能。

应用nParticle粒子的工作流程

1.选择创建nParticle粒子的类型

创建-个nParticle效果涉及到选择-种nParticle类型，然后再选择-种方式来创建nParticle对象。nParticle的创建类型和模拟方式是我们想要达到质感的必要选择，如图所示。

2.了解不同类型的nParticle粒子属性

确定nParticle类型后调整其特定属性，设置nParticle对象的外观、大小、渲染类型、半径、质量和碰撞有关的属性，以满足制作需求。下表中列出了不同nParticle粒子类型属性。

3.创建nParticle粒子与设置粒子发射器属性

nParticle菜单如图所示。

nParticle粒子发射器与Particle粒子发射器具有相同的设置参数(有关Particle粒子发射器的详细知识点，请参阅本书第3章中的相关内容)。粒子发射器需要调整的重要参数如图所示。

●粒子发射率

●粒子发射速度

●法线发射速度

●切线发射速度

●粒子发射的最大最小距离

4.选定粒子碰撞物体

粒子在运动状态下会存在与其他物体接触的情况，为模拟真实的物理效果，我们需要应用粒子的碰撞属性，如图所示。

碰撞间相互影响的核心物体包括(nCloth, nParticle或Passive Objects) 。nParticle可以 与nCloth对象相撞，也可以与自身碰撞。当核心对象碰撞或自身碰撞时，有交换或能源转化的互相影响与表现。例如，如果雨水影响一个nCloth的雨伞，那么雨水的运动就会导致雨伞面变形。

5.调整碰撞属性与优化模拟

在一个场景中创建nParticles粒子时，它能够与场景中已存在的nParticle、nCloth、 PassiveObjects在同-解算器中发生碰撞关系，这种碰撞是系统默认的。如果我们不想让它们相互碰撞,或只允许nParticle1与nCloth、nParticle2 与nCloth碰撞，nParticle1 与nParticle2之间不发生碰撞，图中提供了解决方案。

6.创建粒子碰撞事件

我们可以应用创建Particle粒子碰撞事件的方法来创建nParticle粒子的碰撞事件，如图所示。

使用nParticle粒子碰撞事件的方法与使用Particle粒子碰撞事件的方法相同。

7.约束nParticles粒子控制运动状态

nConstraint菜单如图所示。

我们可以使用nConstraints来调整nCloth和nParticle对象，约束其运动轨迹，或用于控制其他物体。举例来说:有时你可能想要约束模型上的部分点，如衣物，它在没有受到任何约束时会自动脱落，使用nCloth约束就可以控制衣服不脱落下来。

8.力场对nParticle粒子的控制

nParticles提供了场的属性控制，例如，排斥或吸引InCloth物体或其他nParticle物体。nParticle的场是由体积形态的物体及距离来控制粒子的运动轨道，如图所示。

影响nParticles的主要两个力分别为重力与风场。

9.动力学之外的粒子控制

nParticles菜单如图所示。

●粒子Goals:通过确定粒子运动的目标点，改变粒子的运动形态。动画目标点粒子会追逐目标点运动。

●粒子替代: 物体可以替代粒子成为运动的主体，通过Instancer命令，可以创建出鱼群、鸟群等大型群集动画，如图所示。 创建群集动画时，nPariticle粒 子的自身碰撞属性可以使物体产生碰撞，避免了物体相互穿插，这是Pariticle粒子所不具备的特性。

●粒子弹簧:选择粒子，创建弹簧，可以约束粒子的运动形态，也可以修改弹簧的长度、硬度、阻尼等参数，控制粒子的运动形态，如图所示。

10. nParticles粒子的流体模拟

使用nParticles可以创造出真实的液体仿真效果。nParticles提供 了液体模拟属性，允许我们创建nParticle物体的外观，修改其属性参数，得到我们所需要的液体形态，如图所示。

如控制液体的性质、粘度等，使读者在制作特效时既可模拟快速移动的瀑布又可模拟缓慢的滚动熔岩流。

11.创建nParticle粒子缓存

我们可以使用nCaching来储存模拟数据到服务器或本地硬盘驱动器。创建缓存的意义在于:

●减少Maya的运算量， 可以快速回放场景，反复拖动时间滑条来观察粒子每帧的运动情况。

●粒子的运动状态不会再发生改变。同一场景文件，可以在不同的电脑服务器中渲染输出，提高工作效率。