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用RealFlow实现倒水效果之设置粒子属性教程

发布时间:2019-08-14 16:17:15

在之前的教程中呢,已经教创建粒子发射器,错过的学生点击这里啦

https://jiaocheng.hxsd.com/course/content/9552

而今天的课程重点则是教大家设置粒子属性,让我们一起学起来:

此时观察,发现发射出的粒子形态过于整齐,需要使它们更加随机一些,可以通过粒子的属性参数进行设置,选中粒子发射器,在视图窗口右侧的节点参数面板中展开Circle(圆环)项,如图3-19所示。

 

01Volume(体积):使粒子发射器中的粒子在出生时便拥有一个体积。体积是一个矢量,一般包含三个值,而这里能够调节的只有一个值,它如何控制体积呢?事实上这个值调整的是发射器延发射方向上的长度,你可以将它理解为“高度值”,另外两个值可以称为“长”和“宽”,这两个值其实已经确定下来,它们所依据的就是发射器的尺寸;而这个体积的疏密程度则是由分辨率确定的。

为Volume(体积)赋值时,其下方的Speed(速率)将自动调整为0。这是因为当你将粒子的出生形态调整为体积模式时,RealFlow会认为你需要的是一个拥有体积感的粒子阵列,从而不再发射粒子。

02Speed(速率):确定是否发射粒子以及粒子发射的快慢程度。

03V random/H random(V方向)/(H方向):V方向和H方向上的随机。V、H是划分物体空间概念的另一种方式,它仅仅将空间划分为纵向(V)和横向(H)两种。这种方式在许多三维软件中很常见,例如,Maya软件中的U、V方向等。

04Ring ratio(环形发射比率):该值是在发射器中定义了一个新的圆环。而当这个值被定义之后,发射器仅在外圈圆环和Ring ratio之间的空间内发射粒子;所以,这个值的范围为0~1,超出这个范围则没有任何意义。

05Side emission(边界发射):将该值设置为Yes后,粒子将仅从发射器的边界发射,并且发射器会由原来的纵向(V)发射变为横向(H)发射。

另外,在视图窗口中选中发射器,观察视图窗口右侧的Node Params(节点参数)属性面板,会看到6个标签,即Node(节点)、lnitial State(初始缓存)、Particles(粒子)、Statistics(统计显示)、Display(显示)、Circle(圆环),其中前5项是RealFlow中所有的发射器、物体和场的共有参数,最后一项是每种发射器的特有参数,名称会与发射器默认名称保持一致,如本例中是Circle(圆环),即Circle(圆环)发射器的特有属性。

在前面,我们以Circle(圆环)发射器为例,讲解了Circle(圆环)属性。下面,我们再来了解一下其他的5种属性。

·Node(节点):基本设置,如图3-21所示。


01 simulation(解算):包含lnactive(不激活)、Active(激活)、Cache(缓存)三项,关于simulation(解算)的用法我们会在后面的案例中详细讲解。

02 Position(位移):调整对象在场景中的位置。

03 Rotation(旋转):调整对象在场景中的角度。

04Scale(缩放):调整对象在场景中的大小。

05 Shear(剪切):剪切。

06 Pivot(轴心点):轴心点偏移,用于控制被选择对象坐标轴的位置。值得注意的是,我们在前面的学习中,知道了任何场景中的对象都有自身坐标系和世界坐标系,无论你使用哪种坐标系,Pivot(轴心点)命令所偏移的都只针对自身坐标系。

07Parent to(父对象):可为当前发射器(或物体、场)指定一个父对象,当前发射器(或物体、场)便会跟随父物体的运动而运动,单击该命令后面的长条,在弹出的对话框中选择父物体即可。

08Color(颜色):用来定义当前发射器所发射的粒子的颜色;但当选择了一个颜色之后会发现,它并没有按照你所定义的颜色显示,这是因为当前的粒子是处于选中状态的,此时它会以RealFlow中默认的蓝、白色显示,当粒子未选中时,它就会以Color(颜色)设置的颜色来显示了。

09Xform particles(位置粒子):用来确定已发射的粒子是否跟随发射器的调整而运动。

小测试:创建一个发射器,不调整任何参数,解算使其发射一些粒子,停止解算后将Xform particles

(位置粒子)选择为Yes,移动该发射器,再将Xform particles(位置粒子)选择为No,再次移动发射器,对比观察在两种不同选择下粒子的变化。

·Initial State(初始状态):用于将当前选择的对象进行初始化设置,如图3-22所示。


01Use lnitial State(使用初始化状态):开启则使用初始化设置,反之则关闭。

02Make Initial State(创建一个初始化):创建一个初始化状态。

小测试:当前对象解算一段时间后,将Use lnitial State(使用初始化状态)设置为Yes,并单击Make Initial State(创建一个初始化),即可完成初始化设置。设置完成后,对象当前帧的状态将被初始为第1帧,并由此生成一个新文件,这个文件会被自动保存到工程目录下的initialState文件夹中,此时,如果你直接单击界面右下角的Reset(重置)按钮,你会惊讶地发现粒子消失了,不要着急,这是因为你还没有调用这个文件,单击Reset(重置)右侧的小三角,如图3-23所示,在弹出的菜单中单击Reset To Initial State(重置初始化状态),再次单击Reset(重置),发现被初始化的那一帧已经成为了第1帧。


·Particles(粒子):粒子设置,如图3-24所示。


01Type(类型):定义粒子的类型,包括5大类,分别为Gas(气态粒子)、Liquid(液态粒子)、Dumb(惰性粒子)、Elastics(弹性粒子)、Script(脚本控制粒子)。

02Resolution(分辨率):设置粒子的分辨率。

03 Density(密度):设置粒子的密度。

04Int Pressure(粒子的内部压强):可以理解为粒子之间的斥力;值越大,斥力越大,粒子之间的间距也就越大。

05Ext Pressure(粒子的外部压强):可以理解为周围的环境(如空气)对粒子施加的一个压力。值越大,便会将粒子压得越紧,粒子之间的间距也由于挤压而变小。

06Viscosity(黏性):控制液体的黏稠程度。制作水时,通常黏度为1~3。该值越大,黏度也越大,例如,做蜂蜜、果酱、液态巧克力、油等高黏度物体时,就需要将该值提高。

07SuRealFlowace Tension(表面张力):表面张力对于液体来说,是一个极其重要的物理参数。

“凡作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体的表面张力”,这是书中对于表面张力的定义。表面张力的概念有些抽象,我们举一些小例子来将其形象化。想象自己置身于没有重力的外太空,向外泼出一些水,你会发现那些水会形成一个个的球状体,当你将两个球状的水向一起撮合的时候,它们会融合到一起,仍然会形成一个球状,只是这个球状水体更大了,这就是表面张力在起作用。此外,当水落在荷叶(天然纳米材料)上时,所形成的球状同样也是受到表面张力的影响。事实上,利用高速摄影机拍摄水花喷溅的镜头中,就可以看到水会自然地形成一个个的球状,只是因为受到地球引力等各种外力的影响,这种现象在很短的时间内就消失了,具体内容可参考相关资料。

08 Interpolation(插值):在粒子解算完毕后对已生成的粒子进行插值,使硬件设备在不增加运算负担的基础上增加更多的粒子,它包括None(不使用)、Local(局部使用)、Global(全局使用)3项。在确认使用Interpolation(插值)之后,将已经解算完的粒子调回第1帧[注意这里是手动将帧点调回第1帧,不是Reset(重置)],单击界面工具栏中的,在弹出的对话框中调整新的Resolution(分辨率)值,如图3-25所示,即可开始进行插值运算。

09 Computer Vorticity(计算旋涡):先默认解算,解算完毕后将该值修改为Yes,同样将帧点调回第1帧,单击界面工具栏中的系统,便开始计算漩涡。

对于小面积的水来说,旋涡的效果常常不明显,若想观察漩涡的效果,可以在Display(显示)卷展栏下找到Property(特性)选项,将其调整为Vorticity(旋涡)即可。

10 Max Particles(最大粒子数):这个值反映的是当前发射器所能发射的最多粒子数,系统默认提供的是2147483647个粒子,这个值也是软件所能承受的上限。

·Statistics(统计显示):该项的下拉列表中所有参数都不允许被编辑,是一个只读属性,如图3-26所示。

01Existent particle(尚存在的粒子数):是指在当前场景当前帧,当前粒子发射器已经发射的粒子中,依然存活的粒子数。

02Emitted particle(已发射的粒子数):是指在当前场景当前帧,当前粒子发射器已经发射的粒子总数,包括已经被各种场消灭的粒子。

03Particle mass(粒子质量):默认是1,单位为kg,粒子的质量与Particle(粒子)卷展栏下的Resolution(分辨率)和Density(密度)两个值有关。这个概念在前面已经讲过,这里不再赘述。

04V min/V max(最小速度)/(最大速度):是指粒子发射器在当前帧已经发射的所有粒子中最小的速度值和最大的速度值。

·Display(显示):使粒子以不同的方式显示,Display(显示)项下的所有参数不会影响最终的解算效果,仅仅只是在当前场景中的一种显示,如图3-27所示。


01Visble(可见):控制发射器在场景中的显示和隐藏,在物体和场中同样也有这个参数。这是一个比较常用的功能,在RealFlow2012的版本中,将这个功能放置在了工具架上。

02Detail(细节):细节显示,包含Draft(极少)、Low(低数)、Medium(中等)、High(多数)、Best(全部)5项,无论选择哪种显示方式,最终解算的效果都与Best(全部)效果一致,其他的几种显示方式仅仅是在解算的过程中以不同的程度加快解算进度而已。

03Display type(显示类型):粒子的显示类型,包含Point(点)和Sphere(球)两项,可以使粒子以点或球的方式显示。

04Size(大小):控制粒子的大小。若粒子以点的方式显示,此处即是调整点的大小;若粒子以球的方式显示,此处即是调整球的大小。

05 Show icon(显示图标):控制发射器的显示和隐藏。与Visble(可见)不同的是,Show icon(显示图标)只控制发射器图标的显示和隐藏,不能控制粒子。

06 Show arrows(显示箭头):选择Yes后所有粒子将以箭头的方式显示,箭头的指向即是粒子的运动方向,箭头的长短则反映了粒子速度的大小。

07Arrow length(箭头长度):控制箭头的长度。这里的长度控制的是所有粒子箭头整体的长短,因此速度大的箭头长,而速度小的箭头会短一些,设置它的目的仅仅是为了便于观察。

08 Property(属性)如图3-28所示。


包含Velocity(速度)、Velocity.X(x轴方向上的速度)、Velocity.Y(y轴方向上的速度)、Velocity.Z

(z轴方向上的速度)、Pressure(压强)、Density(密度)、Vorticity(涡度)、Temperature(温度)、Constant(常数)九项。选择任意一项后,每一个粒子所显示的颜色就代表了这一项参数值的大小。

小测试:在Property(属性)中选择了Velocity(性能),那么生成的这些粒子中必定会有速度最快的粒子和速度最慢的粒子,速度最慢的粒子会以Min range color(最小范围的颜色)显示,而速度最快的粒子则会以Max range color(最大范围的颜色)显示,速度介于这两者之间的粒子会以这两种颜色的插值来显示。

09Automatic range(自动适配范围):是否自动适配极值范围,默认是Yes,表示开启自动适配极值范围功能。系统会自动逐帧查询粒子中的Min range(最小范围)和Max range(最大范围),此时这两个参数不可被编辑。若将Automatic range(自动范围)调整为No,Min range(最小范围)和Max range(最大范围)将会被激活,可以自定义最小值和最大值。

10Min range(最小范围):自定义最小值。

11Min range color(最小范围的颜色):最小值的颜色,当粒子的Property(属性)为最小值时显示的颜色。

12Max range(最大范围):自定义最大值。

13Max range color(最大范围的颜色):最大值的颜色,当粒子的Property(属性)为最大值时显示的颜色。

14 Fluid(流体):流动性,只有一个选项Master(控制),所以保持默认即可。

对粒子发射器进行解算的过程中,会发现每解算一帧,发射的粒子就会突然跳跃一下,显示效果很不连贯,但是当解算结束以后,播放观察效果时,这种现象就没有了,这是为什么呢?实际上RealFlow并不一定是每一帧只解算一次,有可能会解算很多次,具体每一帧会解算多少次,RealFlow会根据粒子的运动形态自行调整,我们所能做的就是控制它的上限和下限,也就是控制每一帧最多解算的次数和最少解算的次数。默认情况下RealFlow每一帧最少解算一次,最多解算333次,我们把每一次称之为一个子步,这样每一帧都有可能解算1~333步,但这并不是一成不变的,可以根据作品的精度要求进行修改,单击Simulate(模拟)右侧的小三角按钮,如图3-29所示,在其下拉列表中选择Options.…(选项),弹出Simulation Options(模拟选项)对话框,找到Integration(结合)选项卡,这里的MIN substeps(最小子步数)和MAXsubsteps(最大子步数)便可以调整最小子步数和最大子步数,如图3-30所示。


上一个知识点中,我们知道了粒子在解算过程中显示效果不连贯的原因,但是并没有解决这个问题。这个知识点中,我们就来解决一下,执行菜单File>Preferences(文件>首选项)命令,在弹出的对话框中取消勾选Display>Miscelanea>Display at frames(显示>按每帧显示)选项,单击对话框右下角的OK按钮即可,如图3-31所示。此时每个子步的解算均会被显示出来,使得显示效果连续、流畅。


Simulate(解算)效果不理想时,往往需要Reset(重置)一下,当你单击Reset(重置)时,在RealFlow的默认设置下,总是会弹出对话框,询问是否确定需要重置,如图3-32所示。


这是RealFlow为了防止用户在不需要重置却误单击Reset(重置)时,设置的一道安全障碍。当然,如果你确信自己不会误操作,可以将这道安全障碍解除。执行菜单File>Preferences(文件>首选项)命令,在弹出的对话框中选择General(常规)栏,Warning Level(警告级别)选项卡默认选择是Normal(正常级),将其更改为Expert(专家级),最后单击对话框右下角的OK按钮即可,如图3-33所示。当然,你可以这样解读,当你由一个初学者变成一个专家的时候,你就不需要那么多的障碍了!


在了解了节点参数的基本属性后,下面继续进行制作,接下来需要将水流调节得不均匀一些,使其流量更随机。

以上就是本章节的课程啦,知识点有点多,还需要大家多多练习才是啊!

在下面的课程中。小编将教大家调节水流形态,感兴趣的学生点击:

https://jiaocheng.hxsd.com/course/content/9557