第九章 粒子系统 第一节 标准粒子系统 一 学习目标 ◆掌握创建粒子系统的方法。 ◆掌握“暴风雪”粒子的主
要参数设置 二 案例分析 在制作“雪中小屋”动画这个动画案例中制作的是下雪的过程。开始，大雪漫天，屋内温暖的光折穿偷格窗射出室内
的温暖动画中的一真被渲染后的效果如下图所示。这个动画可以用在表现丰富的雪中场景效果。通过本案例的学习可以练习“暴风雪”粒子系统的使
用。 三 操作过程 （1）打开模型文件“雪.MAX”，一个小屋在篱笆的围绕下格外醒目如下图所示。 （2）单击（创建）→（
几何体）→“粒子系统”→“暴风雪”按钮，在顶视图中拖动鼠标创建一个粒子系统。在它的“基本参数”卷展栏中设置各种参数，如下图所示。
3进入生成卷展栏在粒子数量组中选择使用速率并设置参数为4。并在粒子运动速度组中设置速度为5。在发射开始中输入.200，发射停止设置
为100。显示时间为100，寿命为150。并设置粒子大小为6。如下图所示 （3）观察粒子发射效果发现粒子外形并不是圆形，我们可以通
过调整粒子类型卷展栏来控制粒子的出生外形。调整参数。如下图所示 （4）观察摄像机视图发现粒子得到了我们最终的效果，但是渲染视图
发现粒子没有自身的材质效果，我们可以点击粒子发射器按M键打开“材质编辑器”对话框，选择雪材质赋予粒子最后渲染摄像机视图就可以得到最
终效果。 四 相关知识——标准粒子 宽度和长度：在视口中拖动以创建发射器时，即隐性设置了这两个参数的初始值。可以在卷展栏中调整这些
值。 粒子系统在给定时间内占用的空间是初始参数（例如发射器的大小以及发射的速度和变化）以及已经应用的空间扭曲组合作用的结果。
发射器隐藏 ： 在视口中隐藏发射器。禁用该选项后，在视口中显示发射器。发射器从不会被渲染。默认设置为禁用状态。 “粒子数量”组
使用速率 ：指定每帧发射的固定粒子数。使用微调器可以设置每帧产生的粒子数。 使用总数 ：指定在系统使用寿命内产生的总粒子数。使用
微调器可以设置每帧产生的粒子数。 系统的使用寿命（以帧数计）由“粒子计时”组中的“寿命”微调器指定，相关内容将在本主题后面进行介
绍。 提示：通常，“使用速率”最适合连续的粒子流，例如精灵粉轨迹，而“使用总数”比较适合短期内突发的粒子。 “粒子运动”组
以下微调器控制粒子的初始速度，方向为沿着曲面、边或顶点法线（为每个发射器点插入）。 速度 ：粒子在出生时沿着法线的速度（以每帧移
动的单位数计）。 变化 ：对每个粒子的发射速度应用一个变化百分比。 散度：应用每个粒子的速度可以从发射器法线变化的角度。 注
意：碎片簇的初始方向是簇的种子面的法线方向。可利用以下方法来创建簇：选择一个面（种子面），然后根据在“粒子类型”卷展栏的“对象碎片
控制”组中选择的方法创建从该面向外的簇。 “粒子计时”组 以下选项指定粒子发射开始和停止的时间以及各个粒子的寿命。 发射开始
：设置粒子开始在场景中出现的帧。 发射停止：设置发射粒子的最后一个帧。如果选择“对象碎片”粒子类型，则此设置无效。 显示时限
：指定所有粒子均将消失的帧（无论其他设置如何）。 寿命：设置每个粒子的寿命（以从创建帧开始的帧数计）。 变化 ： 指定每个粒
子的寿命可以从标准值变化的帧数。 子帧采样：启用以下三个复选框的任意一个后，通过以较高的子帧分辨率（而不是相对粗糙的帧分辨率）对
粒子采样，有助于避免粒子“膨胀”。根据您的需要，可以按照时间、运动或旋转进行采样。“膨胀”是发射单独的粒子泡或粒子簇的效果（而不是
连续的粒子流）。为发射器设置动画后，此效果尤其明显。 创建时间： 允许向防止随时间发生膨胀的运动等式添加时间偏移。此设置对“
对象碎片”粒子类型无效。默认设置为启用。 发射器平移 ：如果基于对象的发射器在空间中移动，在沿着可渲染位置之间的几何体路径的位置
上以整数倍数创建粒子。这样可以避免在空间中膨胀。如果启用了“对象碎片”粒子类型，则此设置无效。默认设置为启用。 发射器旋转：如果
发射器旋转，启用此选项可以避免膨胀，并产生平滑的螺旋形效果。默认设置为禁用状态。 重要信息：每多启用一个子帧采样复选框，会渐进增
加必要的计算。此外，方法按照计算量最小到最大的顺序列出。因此，“发射器旋转”比“发射器平移”需要的计算量大，“发射器平移”比“创建
时间”需要的计算量大。 “粒子大小”组 以下微调器指定粒子的大小。 大小： 这个可设置动画的参数根据粒子的类型指定系统中所有
粒子的目标大小： 标准粒子： 粒子的主要尺寸。 恒定：恒定类型粒子的尺寸（以渲染的像素数计）。 变化 ： 每个粒子的大小可以
从标准值变化的百分比。此设置应用于“大小”的值。使用此参数可以获取不同大小的粒子的真实混合。 增长耗时 ： 粒子从很小增长到“大
小”的值经历的帧数。结果受“大小/变化”值的影响，因为“增长耗时”在“变化”之后应用。使用此参数可以模拟自然效果，例如气泡随着向表
面靠近而增大。 衰减耗时： 粒子在消亡之前缩小到其“大小”设置的 1/10 所经历的帧数。此设置也在“变化”之后应用。使用此参数
可以模拟自然效果，例如火花逐渐变为灰烬。 “唯一性”组 通过更改此微调器中的“种子”值，可以在其他粒子设置相同的情况下达到不同
的结果。 新建： 随机生成新的种子值。 种子 ：设置特定的种子值。 “粒子类型”组 以下选项指定粒子类型的四个类别中的一种。
根据所选选项的不同，“粒子类型”卷展栏下部会出现不同的控件。 标准粒子：使用几种标准粒子类型中的一种，例如三角形、立方体、四面体
等。 变形球粒子：使用变形球粒子。这些变形球粒子是粒子系统，从中单独的粒子以水滴或粒子流形式混合在一起。 对象碎片 ： 使用对
象的碎片创建粒子。 只有粒子阵列可以使用对象碎片。如果要使粒子发射器对象破碎，并使用碎片作为粒子，则选择此选项。此选项用于设置爆
炸和破碎碰撞的动画。碎片在“发射开始时间”帧创建。“使用比率”、“使用全部”、“发射结束时间”和“粒子大小”参数不可用。 实例几
何体：生成粒子，这些粒子可以是对象、对象链接层次或组的实例。对象在“粒子类型”卷展栏的“实例参数”组中处于选定状态。 如果希望粒
子成为场景中另一个对象的相同实例，则选择“实例几何体”。实例几何体粒子对创建人群、畜群或非常细致的对象的对象流非常有效。下面是几个
示例： 将红色血细胞实例化，使用“超级喷射”设置血液在动脉中流动的动画。 将鸟实例化，使用“粒子云”设置一群鸟在飞翔的动画。
将石头实例化，使用“粒子云”设置行星区的动画。 注意：粒子系统只能使用一种粒子。不过，一个对象可以绑定多个粒子阵列，每个粒子阵
列可以发射不同类型的粒子。 提示：在对象属性 >“运动模糊”组中介绍的图像运动模糊无法与实例粒子正常地配合使用，这是一个已知问题
。请对实例粒子使用对象运动模糊，或对标准粒子使用图像运动模糊。 “标准粒子”组 如果在“粒子类型”组中选择了“标准粒子”，则此
组中的选项变为可用。选择以下选项之一指定粒子类型： 三角形：将每个粒子渲染为三角形。对水流或烟雾使用噪波不透明的三角形粒子。
立方体：将每个粒子渲染为立方体。 特殊 ：每个粒子由三个交叉的 2D 正方形组成。如果将面贴图材质（在“明暗器基本参数”卷展栏介
绍）可选地与不透明贴图配合使用，来创建三维粒子的效果，则使用这些 2D 正方形非常有效。 面 ：将每个粒子渲染为始终朝向视图的正
方形。请对气泡或雪花使用相应的不透明贴图。 恒定：提供保持相同大小（在“大小”微调器中以像素为单位指定）的粒子。此大小永远不会更
改，与距摄影机的距离无关。 重要信息：必须渲染摄影机或透视视图，以便恒定粒子能正确渲染。 四面体：将每个粒子渲染为贴图四面体。
请对雨滴或火花使用四面体粒子。 四面体粒子的默认对齐方式取决于粒子系统类型和发射器设置。要指定对齐方式，请使用“旋转和碰撞”卷展
栏中的控件。 六角形：将每个粒子渲染为二维的六角星。 球体：将每个粒子渲染为球体。 “变形球粒子参数”组 如果在“粒子类型
”组中选择了“变形球粒子”选项，则此组中的选项变为可用，且变形球作为粒子使用。变形球粒子需要额外的时间进行渲染，但是对于喷射和流动
的液体效果非常有效。 张力：确定有关粒子与其他粒子混合倾向的紧密度。张力越大，聚集越难，合并也越难。 变化：指定张力效果的变化
的百分比。 计算粗糙度：指定计算变形球粒子解决方案的精确程度。粗糙值越大，计算工作量越少。不过，如果粗糙值过大，可能变形球粒子效
果很小或根本没有效果。反之，如果粗糙值设置过小，计算时间可能会非常长。 渲染：设置渲染场景中的变形球粒子的粗糙度。如果启用了“自
动粗糙”，则此选项不可用。 视口：设置视口显示的粗糙度。如果启用了“自动粗糙”，则此选项不可用。 自动粗糙：一般规则是，将粗
糙值设置为介于粒子大小的 1/4 到 1/2 之间。如果启用此项，会根据粒子大小自动设置渲染粗糙度，视口粗糙度会设置为渲染粗糙度的
大约两倍。 一个相连的水滴：如果禁用该选项（默认设置），将计算所有粒子；如果启用该选项，将使用快捷算法，仅计算和显示彼此相连或邻
近的粒子。 注意：“一个相连的水滴”模式可以加快粒子的计算速度，但是只有变形球粒子形成一个相连的水滴（如标签所示），才应使用此模
式。也就是说，所有粒子的水滴必须接触。例如，一个粒子流依次包含 10 个连续的粒子、一段间隔、12 个连续的粒子、一段间隔、20
个连续的粒子。如果对其使用“ 一个相连的水滴”，则将选择其中一个粒子，并且只有与该粒子相连的粒子群才会显示和渲染。 提示：如果不
确定，请禁用此选项。如果认为所有粒子都是连续的，并需要节省时间，请启用“一个相连的水滴”，然后显示各个帧以确定是否显示了所有内容。
“对象碎片控制”组 对于粒子阵列，如果选择了“对象碎片”粒子类型，则此组中的项变为可用，并且基于对象的发射器将爆炸为碎片，而
不是用于发送粒子。 注意：要在视口中查看碎片，请在“基本参数”卷展栏底部附近的“视口显示”组中选择“网格”。 此组中的项包括“
厚度”微调器，以及三个用于确定如何形成碎片的选项按钮。 提示：无法自动隐藏爆炸为碎片的分布对象。要创建对象爆炸的幻觉，必须将原对
象设置为在爆炸开始时不可见（如添加可见性轨迹中所述），或者移动或缩放原对象，使其不保留在视图中。 厚度：设置碎片的厚度。值为 0
时，碎片是没有厚度的单面碎片。如果值大于 0，碎片在破碎时将挤出指定的量。碎片的外表面和内表面使用相同的平滑度（从基于对象的发射
器中选取）。碎片的边不会平滑化。 以下三个选项指定对象的破碎方式。 所有面：对象的每个面均成为粒子。这将产生三角形粒子。
碎片数目：对象破碎成不规则的碎片。下面的“最小值”微调器指定将出现的碎片的最小数目。计算碎块的方法可能会使产生的碎片数多于指定的碎
片数。 最小值： 确定几何体中的“种子”面数。每个种子面收集周围的相连面，直到所有可用面均用尽。剩余面将成为独特的粒子，从而增加
最小碎片数。 平滑角度：碎片根据“角度”微调器中指定的面法线之间的夹角破碎。通常，角度值越大，碎片数越少。 角度：设置平滑角的
角度。 “实例参数”组 在“粒子类型”组中指定“实例几何体”时，使用这些选项。这样，每个粒子作为对象、对象链接层次或组的实例生成
。 注意：可以为实例对象设置动画，提供包括以下一种或多种类型的动画： 对象几何体参数的动画，例如球体的半径设置。 对象空间修
改器的动画，例如弯曲修改器的角度设置。 层次对象的子对象的变换动画。不支持顶级父对象和非层次对象的变换动画。例如，如果使用工具栏
的“选择并旋转”功能设置长方体旋转的动画，然后使用该长方体作为粒子系统的实例几何体，则系统不会使用实例长方体的关键帧动画。 对象
：显示所拾取对象的名称。 拾取对象：单击此选项，然后在视口中选择要作为粒子使用的对象。如果选择的对象属于层次的一部分，并且启用了
“且使用子树”，则拾取的对象及其子对象会成为粒子。 如果拾取了组，则组中的所有对象作为粒子使用。 且使用子树：如果要将拾取的
对象的链接子对象包括在粒子中，则启用此选项。如果拾取的对象是组，将包括组的所有子对象。请注意，可以随时启用或禁用此选项来更改粒子。
动画偏移关键点： 因为可以为实例对象设置动画，此处的选项可以指定粒子的动画计时。 无 ：每个粒子复制原对象的计时。因此，所有
粒子的动画的计时均相同。 出生： 第一个出生的粒子是粒子出生时源对象当前动画的实例。每个后续粒子将使用相同的开始时间设置动画。例
如，如果源对象的动画从 0 度弯曲到 180 度，第一个粒子在第 30 帧出生，当对象在 45 度时，该粒子及所有后续粒子将从弯曲
45 度开始出生。 随机 ：如果“帧偏移”设置为 0，此选项相当于“无”。否则，每个粒子使用与源对象出生时相同的动画出生，但是
帧根据“帧偏移”微调器中的值进行随机偏移。 帧偏移：指定从源对象的当前计时的偏移值。 “材质贴图和来源”组 指定贴图材质如何
影响粒子，并且可以指定为粒子指定的材质的来源。关于材质如何影响粒子的详细说明，请参见对粒子系统使用贴图材质主题。 时间：指定从粒
子出生开始完成粒子的一个贴图所需的帧数。 距离：指定从粒子出生开始完成粒子的一个贴图所需的距离（以单位计）。 注意：四面体粒子
是一个例外。四面体粒子总是有自己的局部详细贴图，如下一节所述。 材质来源：使用此按钮下面的选项按钮指定的来源更新粒子系统携带的材
质。 重要信息：只要选择其他来源选项按钮，或为指定来源指定新材质，一定要单击“材质来源”。粒子系统对象只能携带一种材质（或多维/
子对象材质）。因此，在更改来源时，实际上是使用来源材质的实例覆盖了当前指定的材质。 图标：粒子使用当前为粒子系统图标指定的材质
。 注意：“时间”和“距离”选项只有在选择此选项时才可用。 拾取的发射器：粒子使用为分布对象指定的材质。 实例几何体：粒子使
用为实例几何体指定的材质。仅当在“粒子类型”组中选择“实例几何体”时，此选项才可用。 重要信息：重要信息：如果启用了“拾取的发射
器”或“实例几何体”，则所选来源的材质的实例将被复制到发射器图标，覆盖原来为该图标指定的材质。因此，如果为粒子发射器指定了材质，然
后切换到“拾取的发射器”，则原来为该图标指定的材质将替换为所拾取对象携带的材质的实例。如果之后返回“图标”选项，粒子系统不会还原到为该图标指定的材质，而是保留从拾取的对象获得的材质。 “碎片材质”组 使用以下微调器可以为碎片粒子的外表面、边和内表面指定不同的材质 ID 编号。然后，可以使用多维/子对象材质为碎片的正面、边和背面指定不同的材质。 外表面材质 ID：指定为碎片的外表面指定的面 ID 编号。此微调器默认设置为 0，它不是有效的 ID 编号，从而会强制粒子碎片的外表面使用当前为关联面指定的材质。因此，如果已经为分布对象的外表面指定了多种子材质，这些材质将使用 ID 0 保留。如果需要一个特定的子材质，可以通过更改“外表面材质 ID”编号进行指定。 边 ID ：指定为碎片的边指定的子材质 ID 编号。 内表面材质 ID：指定为碎片的内表面指定的子材质 ID 编号。 |
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