三维游戏特效-教案.doc

教 案20182019学年第二学期二 级 院:传媒与信息学院教 研 室:信息技术教研室课 程 名 称:三维游戏特效制作适 用 班 级: 17动漫制作技术1班主 讲 教 师:职 称:讲师2019年2月1日首 页课程名称三维游戏特效制作授课对象（班级）17动漫1班课程编号2229B206课程类型必修课公共基础课（ ）；专业基础课（ ）；专业课（）选修课专业选修课（ ）；公共选修课（）授课方式课堂讲授（）；实践课（ ）考核方式考试（）考查课程教学总学时数学时学分数学时分配理论教学：18学时； 实验（实训）：18学时选用的教材及主要参考资料序号教材名称作者出版社出版时间1三维动画与特效技术完全教程(第3版)萨克克劳上海人民美术出版社2008.05授课教师职称讲师授课时间2018-2019学年第二学期 9-18周教学目的要求通过本课程的学习，让学生了解三维游戏特效制作的流程、基本概念、粒子特效的使用方法、UV特效的使用方法、物理模拟的方式、第3方特效插件的使用，通过上机实践，使学生理解和掌握三维游戏特效制作的基本知识和方法，加深学生对课堂讲授内容的理解，培养学生的计算机三维建模的设计及制作能力。教学重点难点教学重点：粒子特效的使用方法、UV特效的使用方法、物理模拟的方式、第3方特效插件的使用教学难点：粒子特效的使用方法课程教案授课时间第 1 周 第 节课 年 月 日课次1授课方式（请打）理论课（ ） 讨论课（ ） 实践课（ ）习题课（ ） 其 他（ ） 课时安排4授课题目（教学章、节或主题）：第一章 游戏特效概述 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：了解什么是游戏特效教学内容重点及难点：重点：游戏特效的基本知识难点：UV特效的原理与特征教 具PPT、实操作业思考题什么是游戏特效课后小结游戏特效制作常用的方法方法及手段实例演示教学基本内容游戏特效概述 一、游戏特效概述 游戏制作完以后，整个游戏画面的风格也基本形成，为了达到更加逼真的游戏视觉效果，最后都要加上各种炫目的游戏特效。二、什么是游戏特效 特效是指游戏中为游戏场景和角色添加绚丽的特殊效果部分， 如：使用魔法或兵器时所发出的火焰、手雷爆炸后的烟雾、天气变化中的雨、雪、雾等效果。三、游戏特效制作常用的方法1、平面软件（PS）：主要用来制作中游戏特效中的精灵贴图2、特效软件（AE、CB、PI）：主要用来快速制作游戏中需要的特效序列图3、三维软件（3DMAX、MAYA、XSI、LW）：主要用来制作游戏特效中需要的模型、游戏引擎：直接在游戏中通过程序代码快速实现需要的游戏特效视觉效果。相关搜索: 特效, 模型, 教程, 游戏, 应用四、游戏贴图尺寸要求1、单位为像素，尺寸为2n2、正方形尺寸：32x32 64X64 128X128 256x256 512x5121024x10243、矩形尺寸：32x64 64x128 128x256 256x512 512x10244、常用尺寸128x128 256x256 512x512 参考资料：三维动画与特效技术完全教程(第3版)备注：课程教案授课时间第 2周 第 节课 年 月 日课次2授课方式（请打）理论课（ ） 讨论课（ ） 实践课（ ）习题课（ ） 其 他（ ） 课时安排4授课题目（教学章、节或主题）：第二章游戏特效贴图的制作与应用(火的特效教程)教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：讲解火的贴图制作教学内容重点及难点：重点：火的创建难点：Gzimo基本的操作教 具PPT、实操作业思考题火的创建方法课后小结火的创建方法方法及手段实例演示教学基本内容1、火的创建在3DMAX中如图创建一个半球Gzimo 直接用缩放工具调整一下Gizmo线框的形态，如图所示 进入修改面板添加一个火焰特效，如图所示 单击面板下方的Setup进入参数编辑面板，如图所示 测试渲染一下看效果由于游戏中的贴图循环动画一般为8到16帧（本例为16帧）所以我们先把动画时间帧修改一下如图 打开动画记录，将时间滑杆拖到15帧修改火焰的Motion参数,如图修改火焰动画曲线改为直线形式（一定要修改，否则循环动画是跳的）单击渲染后很快完了16张火的动画序列图，如图快速搭建一个篝火模型（这模型比较简单，制作方法就省了），其中十字交叉的平面就是我们要实现的火，如图按M键，打开材质编辑器，加载漫反射贴图为火的序列帧，具体操作如图 将漫反射贴图复制到透明通道上，如图 修改秀明通道的选项，如图 你是否觉得这个特效很简单，不过我要告你一件不幸的事，有些游戏引擎不支持动画序列图（当今大多数引擎支持，如Virtools引擎就支持动画序列图），过去的很多游戏引擎只支持单张的贴图，这个时候我们就用PS将16张序列图合并在一起，如图 注意通道信息的保存哦 重新调节一个材质,漫反射贴图换成单张的序列图,并指定给火的模型,你会发现场景中的火不正确,如图不要着急,打开动画记录,请参照此图对应的关键帧修改贴图坐标,(至于坐标为什么是这些数字,请大家自己想一下)火的模型效果又正确了继续修改每一帧的贴图坐标,最后视图中火的特效又燃烧起来了,这个工作有点枯燥. 参考资料：三维动画与特效技术完全教程(第3版)备注：课程教案授课时间第 3 周 第 节课 年 月 日课次3授课方式（请打）理论课（ ） 讨论课（ ） 实践课（ ）习题课（ ） 其 他（ ） 课时安排4授课题目（教学章、节或主题）：第三章学习Reactor布料制作旗帜动画 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：了解Reactor布料系统学习Reactor布料制作旗帜教学内容重点及难点：重点：Reactor布料系统的学习难点：Reactor布料系统的基本操作教 具PPT、实操作业思考题Reactor布料系统模拟布料的方法课后小结旗帜动画制作流程方法及手段实例演示教学基本内容一、学习Reactor布料制作旗帜动画首先制作一个有旗帜道具的模型场景,如图 选择旗帜对象,为其添加布料修改器 继续保留选择对象,单击图中按钮添加布料结合,如图 进入cloth修改器顶点次物体级别,选择旗帜最顶端的节点,然后对其固定.如图再创建风,并适当的调整其位置和方向.如图选择风的图标,修改它的风速和变化值,如图选择旗架,为其添加一个刚体集合.如图 单击动画预视按钮,弹出动画预视模拟解算窗口,如图 按P键,旗帜飘动起来的,感觉还不错.如图 退出动画预视模拟解算窗口,如果对当前动画效果不满意,可以再适当调整风的一些参数,直到动画效果满意为止.最后就在场景中创建真实的动画,单击创建动画按钮,如图这是我们播放时间滑块,你就可以看见视图中的旗帜也飘动起来了.如图 用Reactor动力学制作的动画一般只适用于2D和2.5D游戏,不适用于3D游戏(至少目前我还不知道哪一款3D引擎支持Reactor动力学布料动画数据),为什么呢?很简单你把模型塌陷成mesh后动画消失了.如图:塌陷成mesh拖动时间滑杆动画消失这种布料旗帜动画,有没有什么好的解决方案呢?肯定是有的,下面跟着我学习Cloth布料来制作旗帜动画就可以实现3D引擎支持的动画数据.二、Cloth中布料动力学的应用先选择旗帜模型,为其添加细化修器,如图 设置细化重复值为2,如图添加cloth 修改器,如图设置旗帜对象的布料属性进入Cloth子层级,固定旗帜顶端节点,如图退出子层级,用旋转工具把旗帜放水平,如图单击模拟本地按钮观察旗帜动画效果由于我做的是在没有风的情况下,旗帜微微飘动效果,所以测试效果感觉还可以,如果大家想作飘动幅度大的旗帜动画效果,可以加上风力吹一下(大家自己下来试一下).如果动画效果满意,请单击复位,然后正式解算动画,如图 解算完后,拖动时间滑块,场景中的旗帜动画巳经实时飘动起来.如图现在虽然动画巳经实现,但是游戏引擎还是不支持,怎么办?单击创建关键帧动画按钮即可.如图接下来我们要反复观察动画,寻找一段循环的动画区域,把多余的关键帧删除掉.本列我发现循环动画刚好是35到100帧.如图 重新调整一下时间帧,如图 反复播放动画,看动画是否流畅,必要时打开动画记录,手工修改一下,直到动画满意.最后就是学习如何输出Virtools游戏引擎支持的节点变形动画模型。如图 现在我们来学习，如何在virtools游戏引擎中导入动态模型。打开virtools引擎，导入刚才我们输出的动画数据进行测试，如图 模型进来以后，它是不会飘动的，如图右击旗帜，为其添加脚本。如图连接出点、入点双击脚本图标，指定动画模型，如图单击程序测试播放按钮，旗帜动起来了，如图 参考资料：三维动画与特效技术完全教程(第3版)备注：课程教案授课时间第 4 周 第 节课 年 月 日课次4授课方式（请打）理论课（ ） 讨论课（ ） 实践课（ ）习题课（ ） 其 他（ ） 课时安排4授课题目（教学章、节或主题）：第四章 游戏特效之三维粒子 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：能完成游戏道具模型的创建要求：1、对粒子系统具有一定的认识 2、根据课程内容制作出爆炸的冲击波特效教学内容重点及难点：重点：粒子系统的理解难点：冲击波特效的制作教 具PPT、实操作业思考题冲击波特效的制作课后小结1、 爆炸特效的思路2、 粒子系统界面的理解方法及手段实例演示教学基本内容 1、喷射粒子(Spray)的创建打开3DMAX软件,在前视图创建Spray粒子,如图 2、粒子爆炸（PBomb）空间扭的创建,如图3、粒子与空间扭曲对象的绑定,如图4、调整粒子爆炸的参数,如图 调整喷射粒子参数,如图(粒子的参数大家可以灵活一点,只要达到效果就行) 设置粒子的动感模糊,如图 调节一个自发光材质指定给粒子,颜色可以自定,如图添加发光效果,如图调节发光参数渲染输出游戏特效贴图,尺寸为128X128,格式为TGA.如图重置场景,建一平面,如图 调节一个材质,把刚才渲染的贴图分别放在漫反射、自发光、透明3个通道上，如图 设置30帧的循环动画，打开动画记录，在0帧将平面缩小，30帧变大如图最后输出为引擎所支持的格式，再打开引擎导入测试看效果（这一步骤请参考上节的教程），以下是引擎中的效果，如图参考资料：三维动画与特效技术完全教程(第3版)备注：课程教案授课时间第 5 周 第 节课 年 月 日课次5授课方式（请打）理论课（ ） 讨论课（ ） 实践课（ ）习题课（ ） 其 他（ ） 课时安排4授课题目（教学章、节或主题）：第五章 游戏特效之Combustion贴图特效教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：Combustion贴图特效的使用教学内容重点及难点：重点：学习利用Combustion快速制作游戏中的爆炸特效难点：爆炸特效的使用教 具PPT、实操作业思考题道具模型制作课后小结道具制作过程方法及手段实例演示教学基本内容今天我们来学习利用Combustion快速制作游戏中的爆炸特效,首先看一下特效模型在3DMAX视图中的效果,如图由于combustion集成了著名的粒子特效软件Particle Illusion,所以我们今天就直接使用combustion来快速生成游戏中使用特效序列贴图.具体方法如下:启动combustion软件,如图 ctrl+N新建,弹出设置对话框,设置中注意以下几个选项1、类型2、尺寸、3、持续时间和背景模式.如图 创建粒子:在粒子库里面选择一种爆炸发射器,如图在工具面板中,激活点类型创建工具,在视图正中单击,完成粒子创建.如图单击动画播放按钮,观察动画效果是否满意.如图如果你的电脑硬件配置不是很好,有可能播放过程中,画面很卡,不是很流畅.这是你可以采用内存测试渲染,具体方法如图内存渲染完以后(不需要保存的,直接渲到内存中),你再单击播放按钮就非常流畅了,如果对效果满意,接下来的就是正式渲染输出,输出设置注意以下几点就可以了.1、图片格式.2、通道选项.3、文件存放路径.具体方法如图: 渲染完以后,回到3DMAX软件中,创建两个相交的正方形平面模型,如图渲染完以后,回到3DMAX软件中,创建两个相交的正方形平面模型,如图指定材质贴图,将刚才渲染的Tga序列图指定给漫反射贴图通道,如图 将漫反射的贴图再复制到透明贴图通道中,并勾选Alpha通道.如图最后将调节好的材质球拖给模型,即可.如图 参考资料：三维动画与特效技术完全教程(第3版)备注：课程教案授课时间第 6 周 第 节课 年 月 日课次6授课方式（请打）理论课（ ） 讨论课（ ） 实践课（ ）习题课（ ） 其 他（ ） 课时安排4授课题目（教学章、节或主题）：第六章 游戏特效之Combustion粒子特效 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：利用Combustion粒子来快速制作游戏中的瀑布小帘效果要求：1、利用Combustion粒子的综合使用 教学内容重点及难点：重点：启动CB并新建文件难点：瀑布的动画视觉效果教 具PPT、实操作业思考题瀑布小帘效果的制作课后小结利用Combustion粒子来快速制作游戏中的瀑布方法及手段实例演示教学基本内容本节继续讲解利用Combustion粒子来快速制作游戏中的瀑布小帘效果,如图这是我在3D中的最终模型贴图动画效果 好了,下面就开始跟着我一起学习吧,启动CB并新建文件,如图在粒子库中选择瀑布效果发射器,并用线型创建工具在视图中拉出一条水平线,如图单击动画播放按钮,测试一下瀑布的动画视觉效果,结果你会发现瀑布水流太短,如图要想让瀑布从画面顶端一直流到底端,只能修改相关参数1、粒子生命。2、粒子数量。3、粒子预载帧，如图 参数调好以后，再一次单击播放按钮测试动画，看有没有不妥的，如果满意就按快捷键Ctrl+R正式输出序列图，输出面版的设置如图回到3Dmax中,选择场景中瀑布的模型(其实就是一个平面对象),如图选择一个材质球,将刚才输出的瀑布序列图指定给场景中的水模型(具体的材质指定操作步骤请参考以前的章节),最终效果如图. 参考资料：三维动画与特效技术完全教程(第3版)备注：课程教案授课时间第 7 周 第 节课 年 月 日课次7授课方式（请打）理论课（ ） 讨论课（ ） 实践课（ ）习题课（ ） 其 他（ ） 课时安排4授课题目（教学章、节或主题）：第七章 游戏特效之三维特效GhostTrails教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：刀光拖尾特效的创建要求：本节主要讲解利用GhostTrails插件快速制作游戏中刀光拖尾特效教学内容重点及难点：重点：安装GhostTrails插件难点：利用GhostTrails插件快速制作拖尾特效教 具PPT、实操作业思考题道具模型制作课后小结刀光拖尾特效的制作方法方法及手段实例演示教学基本内容学习本教程之前,先到此处去下载GhostTrails插件/thread-1640-1-1.html/thread-349-1-6.html/thread-4846-1-1.html本节主要讲解利用GhostTrails插件快速制作游戏中刀光拖尾特效,如图 学习之前你得先安装GhostTrails插件,具体安装和破解方法我就省了,如果有人不太清楚的咱们再交流.好了,现在正式开始学习首先打开一个巳设置好的动画场景,如图 打开3D捕捉,沿着刀背创建一条直线(主要用来做拖尾效果,因为GhostTrails插件只支持二维对象),并用连接工具将它连接到刀对象上,如图 为刚才建立的线条添加GhostTrails修改器,如图 先不用修改参数,保留默认参数直接拖动时间滑块,观察动画效果,你会发现刀后面有拖尾模型生成.如图 修改拖尾的长度和模型片段数,具体参数如图 接下来我们就打开PS制作光效贴图新建文件,尺寸如图设置 用渐变工具,调出拖尾光效的色彩,我用了蓝、红、黄、白四种色，当然你也可以自己设置更漂亮的色彩，只要你喜欢就行。如图 继续用渐变工具创建如图的黑白通道效果 保存为带通道的Tga格式，如图回到3D中，打开材质编辑器，选择一个材质球，将刚才制作的PS图片指定给漫反射通道，如图最后观察效果，如图虽然效果我们做完了，但是目前的这个动画数据一般游戏引擎是不支持的，除非程序人员开发一个脚本，所以一般我们做完以后，还要转换成关键帧mesh对象动画。如图 参考资料：三维动画与特效技术完全教程(第3版)备注：课程教案授课时间第 8 周 第 节课 年 月 日课次8授课方式（请打）理论课（ ） 讨论课（ ） 实践课（ ）习题课（ ） 其 他（ ） 课时安排4授课题目（教学章、节或主题）：第八章 3D引擎中粒子系统快速实现游戏特效教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：目的：能完成如何直接利用3D引擎中粒子系统快速实现游戏特效要求：1、了解3D引擎 2、完成如何直接利用3D引擎中粒子系统快速实现游戏特效教学内容重点及难点：重点：3D引擎的使用难点：利用3D引擎中粒子系统快速实现游戏特效教 具PPT、实操作业思考题3D引擎中粒子系统快速实现游戏特效课后小结3D引擎中粒子的使用利用3D引擎中粒子系统快速实现游戏特效方法及手段实例演示教学基本内容本节我们来学习如何直接利用3D引擎中粒子系统快速实现游戏特效,如图正式学习本课之前,请先到此处下载本节课程所需的3D血泉游戏引擎:/无需安装,直接就可运行.商业用途请使用正版.准备工作做好以后,那我们开始学习吧!一、聚能特效制作先打开PS制作一张特效需要的贴图,不同的特效需要不同的贴图,我这里画的是聚能特效需要的贴图,注意通道的制作.如图存储为引擎所支持的图片格式,并且要带通道,所以选TGA格式,如图启动3D血泉引擎,启动完后界面很象3D类软件,如图启动文件浏览器窗口(我个人理解为素材编辑器窗口),如图右击粒子文件夹,选择新建对象文件 在弹出的对话框中,如图设置,OK 在空白视图区右击,导入PS制作蓝色亮球图片,如图这是贴图导进来的效创建粒子右击菜单,选择新建对象文件,在弹出的对话框如图设置 单击确定后,粒子也成功创建,如图 设置材质纹理与混合效果,如图调整粒子大小和缩放效果,如图调整粒子数量,我设置了30,如图修改粒子发射方向:现在粒子由中心向外发射, 修改以下参数可以改粒子发射的方向,如图还可以改变粒子的变化色彩,如图如果打开重力影响,将会产另外一种聚能效果.如图大家还可以继续任意调整里边的参数，将会得到很多种你意想不到的效果。不妨试试二、火焰特效火焰贴图的PS制作及引擎导入过程我就省了，请参考聚能特效，下面直接讲解粒子的创建与火焰交效果的调节。创建粒子,取名火焰,如图 指定材质贴图与混合效果,如弹出打开窗口选择贴图混合效果修改粒子大小,参数如图 增加粒子数量,如图 改变粒子发射方向设置粒子生命和粒子速度,如图最后再加点风就更自然了.如图三、下雨特效新建一粒子对象，取名为下雨特效，如图修改粒子贴图和材质混合效果,如图单击打开按钮在打开对话框中选择雨纹理在材质混合类型中选择亮度1类型修改粒子发射方向朝下.如图 修改粒子的数量为1500,如图 修改可视盒子和喷射盒子的大小,如图修改粒子大小,如图开启重力和风力,最后效果如图 下雪效果就更简单了,直接把下雨的纹理换成雪的纹理,如图由于雪比较轻