maya 特效.doc

教学大纲maya特效a) 2012中的特效b) 阿凡达中的特效1、 特效的概念在当代电影的语境里面，“特效”（Special Effects，简称SFX、FX或SPFX）一词涵盖的范围越来越广，一般包含两个部分：“现场特技”和“视觉特效”。 电脑动画影视特效技术（后面简称为特效）现在已经成为影视制作过程中一个重要的组成部分，在影视制作过程中使用数字虚拟技术为影片添加虚拟的场景、虚拟的道具、虚拟的角色以及用常规方法无法实现的特效镜头。它为现代电影的制作提供了各种虚拟的元素，给 观众带来超强的视觉冲击力和视听享受。现在的电脑动画影视特效在实拍的电影电视中所占比重越来越大，几乎包含了除真人实景拍摄之外的所有元素。数字特效技术的迅猛发展，使得我国三维动画产业近些年呈现较快的发展势头，伴随着国内三维动画创作质量的不断提高，形成了三位动画产业全方面发展的格局。maya特效的类型：（1） Maya动力学 动力学（Dynamics）是物理学的一个分支，它描述对象的移动方式，动力学动画使用物理学原理来模拟自然力。动力学主要应用在粒子和流体特效里（2） Maya 流体 流体动力学是Maya较为出众的功能，它使用流体解算器模拟运算出所有效果（3） Maya毛发 Maya毛发由二个模块构成：Fur和Hair。 Fur（皮毛）是Maya 2008 Unlimited版的一个组件，在多面的NURBS模型及多边形模型中，用户可以使用它来创建逼真的、有阴影的皮毛和短发，也可以使用它设置皮毛的属性，如颜色、长度、光秃效果、不透明度、起伏、卷曲和方向，或在局部为皮毛贴图。 Maya Hair用于创建一个动态的头发系统，可以模拟显示的发型和头发（4） Maya布料 在Maya环境中使用nCloth（布料系统）可以创建真实的布料效果,nCloth可以为任何运动的三维模型创建服装，表现动态效果并模仿布料行为。（5） Maya特效笔刷 特效笔刷是种突破平面绘画的新技术，可以在2D画布或3D空间中创建迷人的自然效果。制作者可以像使用传统绘画程序那样使用特效笔刷在画布上绘制图像，也可以为场景中的几何体绘制重复的纹理其他特效软件：1、Houdini（电影特效魔术师） 2、RealFlow（流体设计） 3、Blast Code(爆炸插件) 4、Shave(毛发插件) 5、Vue (山体、地形)二、特效基础由于时间关系，我们重点讲解动力学系统。1、 创建发射器切换到动力学模块，粒子-创建发射器，点开选项（1）、泛向类型发射器发射器名称可以为发射器设置一个名称，创建一个默认发射器后，粒子会向四面八方发射粒子，是随机无序的发射，速率是控制每秒发射的数量，数量为0时，粒子不再发射。循环发射选项是默认以第一帧发射的粒子的方向速率为基础，进行循环发射，默认是关闭的，循环间隔也可以设置。最大距离和最小距离是设置发射器发射出去的粒子距离中心点的位置，设置完成后，发射器将在最大值和最小值的范围内，随机发射粒子。（2） 、方向类型发射器这时创建的粒子将沿着一个方向进行发射，在方向x、y、z上可以设定发射的方向，如果同时输入，将偏向值大的轴向。扩散选项可以设置粒子的扩散角度，默认为0。最大是1，即180角的方向都有扩散。（3） 、体积类型发射器体积发射器会沿着体积的面进行发射，在体积形状中，可以选择其他体积，并且发射的粒子范围也跟体积类似。其中圆柱类型的体积发射器，在顶面和地面是不进行发射的。在体积发射器中心位置，有许多箭头，这就是粒子发射的方向。在体积偏移选项中，可以设置体积与中心位置的偏移值，可以再偏离中心位置发射粒子。体积扫描选项可以设置粒子沿着扫描线进行发射，例如圆环发射器，默认是360，可以设置扫描角度，还可以设置截面半径。2、 从对象发射（曲线发射器）粒子-从对象发射新建一条曲线，单击从对象发射选项，在发射器类型中，选择曲线发射类型，创建后，粒子将由曲线进行发射。创建好后，单击曲线发射器，打开属性，当选择泛向发射类型时，曲线发射器将从曲线控制点开始发射粒子改回曲线发射类型，在发射速率中，默认是沿着法线速率的，我们也可以更改为切线发射速率。改为切线速率后，粒子的发射也发生了变化。3、 从对象发射（表面发射器）和曲线发射的创建方法一样，也可以创建曲面发射器。新建一个曲面，单击从对象发射，选择表面类型发射，创建后，粒子将从物体的表面发射出来，而且是从每个面的任意位置发射，默认沿着物体的法线方向发射，当对物体的表面进行编辑后，粒子的发射方向也会发生变化。同理，也可以改成切线速率发射。4、场(1)、阻力场-阻力新建粒子发射器，修改方向类型，增加扩散值，选中粒子为粒子添加阻力场。在阻力场的选项中，在体积形状中可以改为不同的体积类型，当选择立方体时，出现一个方盒子形状，这个形状的范围内，可以缩放控制范围对粒子添加阻力，但默认设置是没有任何变化影响的。 选中体积场，打开属性栏可以对幅值、衰减、速率衰减等进行设置，幅值是设置阻力的大小，正值为阻力，负值就变成了加速效果。(2)、创建粒子空气场效果风场打开粒子工具选项，勾选创建粒子栅格，单击粒子工具，在栅格的两个对角点上创建两个粒子，按回车后就可以创建成一个粒子网格。 选中粒子，单击空气场，打开空气场的属性，选择风选项，单击创建，粒子会变成紫色的。 单击播放，默认风场是向上的运动的，可以打开风场的属性，幅值是设置风场的强度大小。如果关闭衰减，风场会影响所有粒子，一起向上运动，不会产生范围衰减的效果，也可以增加衰减值。在方向属性中可以更改风场的方向，默认是Y轴。这是风场的效果。风扇场删除前面的场，留下粒子网格，同样创建空气场，选择扇，单间创建，默认值在播放时是没有变化的，是因为没有更改方向，默认是Y方向，也就是向上的，我们需要更改方向为X轴或者Z轴，之后在播放。我们发现粒子会沿着一个范围进行运动，而且是扇形的，当我们旋转风扇场的Y轴时，不同方向上的粒子也会发生运动，这就是扇场的效果。尾迹场同样删除刚才的场，打开空气场选项，创建尾迹场，默认播放没有变化。尾迹场是由物体的运动产生的作用力，我们为尾迹场设置一个在粒子栅格中的动画，再播放法线粒子的运动受场的运动的影响。可以用它来模拟地面上的树叶运动或者地面上的水等等。(3)、重力场场-重力创建发射器，类型为方向，沿着Y轴向上发射，设置扩散角度。选择粒子，为粒子增加重力场效果，重力场跟我们现实中的重力是保持一致的，默认向下。创建好后，将重力场移动到合适位置，播放动画，粒子整体向下运动。因为发射器的方向跟重力的方向是相反的，可以调整发射器属性中的速率，来增加粒子向上的力，再播放动画可以得到类似于喷泉的效果。同时也可以调整重力的向下值来改变效果，也可以改变重力的方向。(4) 、牛顿场场-牛顿牛顿场简单的理解就是一个引力场，它会吸引我们的粒子。新建方向发射器，同样发射Y轴方向，添加一个牛顿场，粒子的运动会受到牛顿引力的影响，改变牛顿场的位置，粒子会围绕牛顿场进行运动。也可以对牛顿场的属性进行更改，幅值是吸引力的强度，也可以设置衰减值和最小距离，注意，如果将幅值设置为负值，那么牛顿场将不是一个吸引力，而是排斥力。(5)、径向场（辐射场）场-径向创建粒子工具，为粒子添加径向场，径向场跟牛顿场有点近似，相当于牛顿场的负值，径向场将粒子从中心位置推开，如果改为负值，就变成了吸引力了。（6） 、湍流场（扰乱场）场-湍流新建粒子，为粒子增加湍流场，粒子会随机散开，通常会模拟自然界中的烟、雾、沙尘等效果。幅值可以设置扰乱的快慢，数值越大越快，数值越小越慢。同样可以设置衰减值，更改频率可以改变整体的扰乱效果。这是湍流场的讲解。（7） 、一致场（统一场） 场-一致新建粒子，为粒子添加一致场，一致场是匀速的运动，可以设置衰减值。（8) 、漩涡场场-漩涡漩涡场会以粒子中心旋转产生一个推力，向四周运动，可以设置幅值改变力度大小。可以修改粒子常规控制属性中的保持值来改变粒子的惯性，可以产生不同的效果。还可以更改粒子的轴向和漩涡场的轴向，来产生不同的效果。5、 调节粒子速度1、发射器的速度首先创建一个方向发射器，沿着Y轴发射，设置扩展角度，播放会发现，所有粒子都是保持一个速度，匀速向上运动，在发射器属性下，可以找到速率这一项，调节这个值可以更改粒子的速度大小。当更改速率随机，就可以改变速度的一致，发射的粒子有快有慢，当把随机的值设置的比速率大的时候，有一部分粒子会向上运动，还有一部分会向下运动。所以一般设置随机速率的时候要比速率小点，因为两个设置的影响最大结果是相加值，最小影响是相减值，用速率值减去速率随机值得时候，如果得出的是负值，那么粒子就会朝相反的方向运动。2、体积发射器的速度在体积发射器属性中，速率是灰色不可更改状态，只有随机速率是可以更改的，但是体积发射器仍然可以设置速度。在体积发射器属性中找到体积速率属性，远离中心就是调整发射器的速度。如果将远离中心的值设置为0，粒子就只在体积中心内不会离开中心。设置沿轴为1时，粒子将只沿着一个方向运动，可以旋转体积发射器，来指定粒子的发射方向。设置绕轴为1时，粒子将围绕轴进行发射。数值越大，速度也越快。设置随机方向可以调整粒子的速度快慢，而且粒子是散开的。平行光速率是设置方向上的速度，它只受到体积光轴向的影响。6、 粒子渲染类型首先创建一个面片，新建从对象发射粒子，选择表面发射器，添加一个重力，播放效果。选择粒子，打开属性，找到渲染属性，在粒子渲染类型下有许多类型，当前默认是点类型。也可以点击添加属性里的当前渲染类型，打开隐藏的属性。点大小可以设置粒子点的大小，一般情况下是不需要修改的，精灵类型 我们来学习精灵类型，将粒子类型切换到精灵类型如下。选中精灵粒子，可以为其添加贴图，新建一个材质球，为其指定一张贴图，这时候每个精灵粒子都可以显示贴图。勾选深度排序后，前面的精灵粒子可以挡住后面的精灵粒子，默认是不勾选的，也就是默认情况前面的粒子无法挡住后面的粒子。 单击添加属性，可以设置一些参数，精灵比例是设置精灵粒子的大小，精灵扭曲是设置精灵粒子的旋转。当我们为粒子打了灯光后，就可以勾选使用照明。多点类型将粒子切换为多点类型将添加属性点开，会多出几个选项设置，多点计数是在有限的粒子中增加点数，多点半径是指增加的点在粒子周围的分布范围，这样就可以用来模拟一些雪花的效果。条纹类型将粒子切换到条纹类型，点开添加属性，线宽度是设置粒子的宽度。尾部大小可以设置粒子的长短，有正值和负值的设置，尾部褪色可以设置粒子顶部的透明度，负值是透明，正值是不透明。用条纹类型可以模拟雨滴等效果。多条纹类型切换到多条纹类型里，同样打开添加属性，立面的属性类似于多点和条纹的组合属性，既有多点的属性，也有条纹的属性，这样就可以用尽量少的粒子模拟一些效果。数字类型切换到数字类型，打开添加属性，播放的时候，第一个下落的是0号粒子，依次排列。属性名称可以修改粒子的名称，每个粒子都有一个ID号，无论是哪种类型，所以默认显示的就是粒子的ID号。ID号主要是方便我们以后调节表达式，或者MEL语言方面的使用。数字类型是不能被渲染的，它主要起到调试作用，方便我们观察。球类型切换到球体类型，我们的粒子就会显示为一个个球体，点开添加属性，只有一个半径属性，可以控制粒子的半径大小，可以用来模拟一些球体类型的群体动画。滴状表面类型将粒子切换为滴状表面类型，粒子会显示为球状，点开添加属性，半径值同样是设置粒子半径大小的，它的半径是融合的，可以用来模拟一些液体效果，调整阀值可以设置融合的程度。粒子云类型切换粒子到粒子云类型，会显示半透明的效果，同样打开添加属性，它产生的就是一个蓝色的云团效果，主要是用来模拟云、烟、雾、或者发光类的效果。主要是对粒子云材质进行调节，比如颜色，发光等属性，然后再调节半径大小，曲面着色、阀值等。管状类型切换到管状类型，打开添加属性，会出现两个半径控制大小，可以设置尾部和顶部的粗细，还可以设置尾部大小，主要用来模拟雪的颗粒、火花、流星、星光等效果。默认就用的粒子云材质。7、 为粒子增加动力学属性（1）、为粒子增加颜色属性创建一个方向发射器，向上发射，有一定扩散角度，将粒子类型切换到球体类型，调整半径值。选择粒子，为粒子增加新的动力学属性。选择颜色属性在弹出的菜单中勾选添加每对象属性，代表每个粒子都具有这个属性，在粒子属性中会多出一组颜色属性，有R、G、B三种颜色，可以更改数值进行颜色设置，所改变的范围是所有粒子，而且是一致的。继续点击颜色属性，添加第二个属性添加每粒子属性。这时候在每粒子属性中会出现RGB PP这个新的属性，在RGB PP中右键添加创建渐变属性，打开后面的选项设置，单击确定，就为粒子创建了一个RGB的属性渐变。效果如下，粒子不再是统一的颜色，而是出现三个变化。右键RGB PP的属性，可以编辑渐变，这时候就可以调节ramp的颜色控制粒子的颜色粒子从出生到死亡会出现颜色渐变效果。这是我们为粒子增加的每粒子颜色属性。（2）、为例子增加不透明属性选择刚才的粒子，为粒子添加不透明属性为粒子增加每对象属性这时会在粒子属性中多出一个不透明度的属性，可以整体调节粒子的不透明属性。继续添加不透明度属性，勾选添加每粒子属性，选择添加。在每粒子属性中会多出一个不透明度 PP，右键可以添加渐变，接着继续右键，可以编辑渐变的颜色，来调节粒子的不透明度的渐变效果。这时会在粒子中有一个新的渐变贴图，是由白色到黑色的渐变。（3） 、为粒子增加常规属性继续为粒子添加常规属性，会弹出一个属性窗口，选择粒子列表属性，找到半径属性radius PP选择添加，这时候在每粒子属性里会出现一个半径的属性，因为粒子默认的半径是控制整体粒子的，新添加的粒子可以为粒子大小设置一个范围，这样就新的属性会增加粒子的大小随机效果。同样可以给半径PP增加渐变属性，可以调整渐变的颜色来控制粒子的大小，上面是控制粒子死亡的大小，下面是控制粒子出生时的大小，可以任意调节大小。这些就是增加粒子动力学属性。8、 硬件渲染在粒子渲染类型中，有些类型后面有s/w,它是软件渲染器的缩写，意思是只可以用软件渲染器渲染，而没有s/w的类型是只可以被硬件渲染器渲染，例如滴状曲面、云、管状体这三种是能被软件渲染器渲染的，而其他的只能被硬件渲染器渲染。在窗口-渲染编辑器-硬件渲染缓冲区，打开这个窗口，我们可以实时调整渲染角度和渲染效果。打开这个窗口菜单中的渲染菜单，可以找到属性选项，打开后就可以设置图像输出设置，例如文件名、扩展名、结束和开始帧、分辨率等等。通常在渲染动态的特效粒子的时候，我们会调用多过程渲染，增加动态模糊效果，渲染过程是选择多帧数，可以增加模糊的柔和度。当我们所有的选项设置完成后，我们单击渲染菜单中的渲染序列就可以输出序列图像。输出完成之后，就可以在动画书菜单中，查看序列帧。9、 粒子目标先创建一个泛向类型的发射器，再创建一个球体，增加段数，作为粒子的目标体，选择粒子，再加选球体，单击粒子-目标命令，打开目标选项后，有两个设置，目标权重是设置目标吸引力的大小，权重值越大，吸引力越强，粒子速度越快。使用变换作为目标是经过目标的中心而不是附着于目标物体的点上，当勾选这个选项后，粒子会穿过目标物体的中心。播放效果后，粒子的发射不再向四周发射，而是被吸引到球体，球体作为粒子的目标体，而且默认粒子是被吸引到球体的控制点上，如果感觉需要调整权重，可以打开粒子属性下的目标权重和对象选项，调整球体的权重值即可，还可以调整目标平滑度，来调整粒子被吸引的过程。10、 粒子代替创建好一个物体，再任意创建一些粒子，选中模型，再选中粒子，单击粒子-实例化器（粒子替换），这时候所有的粒子都会被替换成选中的模型，替换的模型跟原来的模型都保持一致。当我们移动原物体的时候，替换物体不会发生变化，但是当旋转和缩放原物体，所有替换物体都会发生旋转和缩放上的变化。 当我们需要做大小不一、角度不一的效果，我们就需要打开粒子熟性下，实例化器（几何体替换）属性，比例是调整替换物体大小的，但是默认我们调整的是所有替换物体的大小。所以，我们需要找到每粒子属性，给它增加新的常规属性。单击常规选项，出现添加属性窗口，可以自己定义名称，选择向量数据类型，每粒子属性类型，选择添加后，新的属性就会被添加到每粒子属性里。这时候找到实例化器属性中的比例选项，选择新添加的属性，替换的物体也会消失，原因是我们的新添加的名称还没有任何属性设置。我们在每粒子熟性中找到新的名称，右键创建表达式，进行编辑，中键拖动粒子的名称到表达式窗口中，在后面输入=rand（0.3,1）；rand是半径大小的意思，括号内是半径的大小范围，它就会在这个范围内，自动进行大小放置。这是单个物体的替代方法。11、 动力学关联编辑器如果我们创建了两个发射器，一个能发射粒子，一个不能发射粒子，而我们需要两个都发射，就需要用到动力学关联编辑器，打开窗口-关系编辑器-动力学关系窗口。左侧会出现类似大纲视图的列表，选择一个粒子，在右边会有4个选项，我们选择发射器选项，当我们选择粒子1的时候，右边会出现发射器1和发射器2，发射器1是被激活状态，发射器2未被激活，当我们打断发射器1后，它就不会发射粒子，当我们两个都激活后，两个发射器都会发射粒子，同理我们可以增加重力场，来激活需要受重力影响的粒子。还可以设置扰乱场或者其他的力的设置，还可以设置碰撞等等，方法都是一样的。12、 建立刚体碰撞刚体，就是刚性物体的简称，首先它是一个物体，我们需要先创建一个物体，首先为这个物体创建一个主动刚体（柔体/刚体-创建主动刚体），创建完成后，它不会有任何变化，是因为它没有受到任何力的作用，我们需要增加一个重力场，它会向下落下，而且是根据正常的物理学来运算的。再创建一个平面来模拟地面，播放发现没有任何变化，如果想要刚体碰到这个地面发生变化，我们需要选中平面模型，单击创建被动刚体，再次播放后发现，刚体与地面发生了碰撞，也可以旋转刚体，让它落到地面发生一些更细节的变化。 刚体，它有两个最基本的特点，一是它可以碰撞，二是它不可以变形。主动刚体，它是可以主动发生运动的物体；被动刚体，它本身不会发生运动，不管它受到什么样的力，发生任何碰撞，包括重力场等等，都不会发生运动。如果把地面的被动刚体属性删除，重新添加一个主动刚体属性，我们再次播放发现，它会受到方盒子的撞击向下坠落。由于地面没有受到重力影响，所以刚开始它是不会运动的。它只受到方盒子的撞击力影响。如果给地面一个重力，那么从一开始它们就会同时掉落。13、 建立刚体约束钉子约束我们为地面创建被动刚体，为方盒子创建主动刚体且添加重力，想让这个方盒子在未掉到地面时就能收回去，模拟它受到了其他的约束，我们首先为方盒子创建一个钉子约束，柔体/刚体-创建钉子约束。它会在物体中心创建一个约束，可以移动这个约束到其他位置，再播放就会发生钉子约束的效果。类似于一个固定的钉子，连着一根绳子，下面牵扯了一个重物，会发生类似于钟摆的效果，可以移动钉子的位置，同时会拉长或缩短绳子的长度，如果绳子太长，方盒子会碰撞到地面，发生一系列的运动。创建固定约束创建两个主动刚体，一个球体、一个立方体，添加重力，创建被动刚体的地面，选中球体加选立方体，单击创建固定约束，播放后，两个物体相互影响落下，两个物体之间多了一个类似杠杆的约束。也可以对其中一个物体创建被动刚体之后再创建固定约束。另外，如果想要修改主动刚体和被动刚体的属性，只需在大纲视图选择物体刚体节点，打开属性，找到激活选项，可以更改为0或则1来确定物体是主动刚体还是被动刚体。创建铰链约束创建一个方盒子，调成类似门板的形状，单击创建铰链约束，它会自动创建成既有约束又是主动刚体的物体。单击播放，没有效果，可以增加一个重力场。这时候它会绕着铰