3d 技术基础与教程 12

1中文版3dsMax2026基础教程2第13章粒子与空间扭曲3本章导读在三维动画与视觉特效创作中，粒子系统和空间扭曲是构建动态自然现象与超现实效果的关键技术。本章将系统讲解如何运用这些强大的工具，实现从基础物理模拟到复杂视觉奇观的创作全过程。

4本章重点粒子系统空间扭曲513.1粒子系统3dsMax的粒子系统是一种很强大的动画制作工具，通常用于制作

云、雨、火、雪、烟雾以及爆炸等动画效果。在“几何体”创建面板的类型下拉列表框中选择“粒子系统”选项，可以显示7种粒子工具，分别是“粒子流源”“喷射”“雪”“超级喷

射”“暴风雪”“粒子阵列”和“粒子云”。613.1.1粒子流源粒子流源是强大的粒子系统工具，用于创建复杂的动态效果（如烟雾、火焰、水流、爆炸等）。粒子流源主要通过“粒子视图”面板进行各个粒子事件的创建、判断及连接。其中，每一个事件还可以使用多个不同的操作符进行调控，使得粒子系统根据场景的时间变化，不断地依次计算事件列表中的每一个操作符更新场景。在“粒子系统”面板中单击“粒子流源”按钮，在视图中按住鼠标进行拖动，即可创建一个粒子流源对象。选择“修改”面板，可以对粒子流源参数进行设置。713.1.1粒子流源1.设置在粒子流源对象的“修改”面板中展开“设置”卷展栏。启用粒子发射：通过选中或取消此复选框，可全局控制粒子系统的开启或关闭状态。粒子视图：单击该按钮，可以打开“粒子视图”对话框，该对话框是粒子流系统的核心编辑界面，用于通过可视化编程的方式设计和管理复杂的粒子行为。813.1.1粒子流源2.选择展开“选择”卷展栏，可以进行粒子和事件的选择，其参数面板如图所示。913.1.1粒子流源2.选择“选择”卷展栏中重要的参数如下。粒子：激活该按钮以后，可以直接选择粒子。事件：激活该按钮以后，可以按事件来选择粒子。ID：用于设置要选择的粒子的ID号。添加：单击该按钮，可以将当前粒子的ID号添加到选择中。移除：单击该按钮，可以将当前粒子的ID号从选择中移除。1013.1.1粒子流源3.发射展开“发射”卷展栏，可以对发射器图标的大小、形状，以及视口显示和宣染效果进行设置，其参数面板如图所示。1113.1.1粒子流源4.系统管理展开“系统管理”卷展栏，设置“上限”参数值，可以用来限制粒子的最大数量，其参数面板如图所示。1213.1.1粒子流源5.脚本展开“脚本”卷展栏，可以将脚本应用于每个积分步长，以及查看的每帧的最后一个积分步长处的粒子系统。单击“编辑”按钮，可以打开当前脚本的文本编辑器对话框进行脚本编辑。1313.1.2喷射“喷射”粒子是一种基础的粒子系统，适用于模拟简单的动态效果（如雨水、喷泉、火花等）。虽然其功能比粒子流源简单，但由于其操作便捷且运算速度快，仍被广泛用于快速原型制作或基础特效制作。在“粒子系统”面板中单击“喷射”按钮，在视图中按住鼠标进行拖

动，即可创建一个喷射粒子。选择“修改”面板，可以对“喷射”粒子参数

进行设置。1413.1.2喷射“喷射”粒子的重要参数如下。视口计数：在指定帧处，设置视图中显示的粒子数量。渲染计数：在指定帧处，设置渲染的粒子数量。水滴大小：设置水滴粒子的大小。速度：设置每个粒子离开发射器时的初始速度。变化：设置粒子的初始速度和方向。数值越大，喷射越强，范围越广。水滴/圆点/十字叉：设置粒子在视图中的显示方式。四面体/面：将粒子渲染为四面体或正方形面。开始：设置第1个出现的粒子的帧编号。寿命：设置每个粒子的寿命。出生速率：设置每一帧产生的新粒子数。1513.1.2喷射“喷射”粒子的重要参数如下。恒定：启用该选项后，“出生速率”选项将不可用，此时的“出生速率”等于最大可持续速率。宽度/长度：设置发射器的长度和宽度。隐藏：启用该选项后，将在视图中隐藏发射器。1613.1.3超级喷射“超级喷射”粒子是比“喷射”更高级的粒子系统，提供了更多参数控制和复杂效果模拟能力。它适合创建方向性更强的粒子效果，如火山喷发、火箭尾焰、烟花、喷泉等。若将“超级喷射”粒子绑定到“路径跟随”空间扭曲上，还可以生成瀑布效果，其参数设置面板如图所示。1713.1.3超级喷射“超级喷射”粒子的重要参数如下。轴偏离：用于控制粒子偏移的方向。扩散：用于控制粒子分散的角度。平面偏移：用于控制粒子在平面旋转的角度。使用速率：用于控制粒子的数量。发射开始：用于控制粒子发出的帧数。发射停止：用于控制粒子结束的帧数。显示时限：用于控制粒子总共显示的帧数。寿命：用于控制粒子存在的时间。变化：用于控制粒子存在时间的差异性。1813.1.4雪“雪”粒子是专门用于模拟降雪效果的基础粒子系统，它实际上是“喷射”粒子的一个变体，但针对雪花飘落特性做了专门优化。1913.1.4雪“雪”粒子的重要参数如下。雪花大小：设置粒子的大小。翻滚：设置雪花粒子的随机旋转效果。翻滚速率：设置雪花的旋转速度。雪花/圆点/十字叉：设置粒子在视图中的显示方式。六角形：将粒子渲染为六角形。三角形：将粒子渲染为三角形。面：将粒子渲染为正方形面。2013.1.5暴风雪“暴风雪”是一种高级粒子系统，专门用于模拟暴风雪动态效果。它是是“雪”粒子的升级版，其参数设置面板如图所示。2113.1.6粒子阵列“粒子阵列”粒子是具有强大功能的粒子系统，它允许粒子从选定对象的表面或体积发射，特别适合创建爆炸、物体破碎、群体动画等复杂效果，其参数设置面板如图所示。2213.1.7粒子云“粒子云”粒子专门用于创建和控制在三维空间内聚集的粒子群的系统，特别适合模拟星云、鸟群、烟雾、灰尘等群体效果。使用“粒子云”能够将粒子限定在一个长方体、球体、圆柱体之内，或限定在场景中拾取的3D对象的外形范围之内，其参数设置面板如图所示。2313.2空间扭曲在3dsMax中，空间扭曲是一类特殊的工具，用于模拟各种力场和空间变形效果，能影响粒子系统和动力学对象的运动行为，赋予粒子更生动的动态表现。它们本身不可渲染，但可以作用于其他对象，施加力或变形效果，从而增强动画的真实感。2413.2.1力“力”可以为粒子系统提供外力影响，能够模拟自然力的影响，使粒子呈现逼真的运动轨迹。在“创建”面板中选择“空间扭曲”标签，然后在类型下拉列表框中选择“力”选项，可以显示“力”的10种工具。2513.2.1力各种力对象的作用如下。推力：沿指定方向施加线性力，模拟推进或排斥效果（如爆炸冲击波），可以为粒子系统提供正向或负向的均匀单向力。马达：施加旋转扭矩力，使受影响的粒子或对象产生自转或公转（如风扇、螺旋桨旋转、漩涡粒子等）。漩涡：可以创建螺旋向心力，使粒子沿螺旋轨迹运动，常用于创建黑洞、涡流和龙卷风等效果。阻力：是一种在指定范围内按照指定量来降低粒子速率的粒子运动阻尼器，模拟流体阻力，减缓粒子或对象的运动速度。粒子爆炸：模拟瞬间爆发力，使粒子呈球形扩散，可以创建一种使粒子系统发生爆炸的冲击波。路径跟随：强制粒子沿指定样条线路径运动。路径通常为单一的样条线，也可以是具有多条样条线的图形，但粒子只会沿着其中一条样条线运动。2613.2.1力重力：模拟地球重力，使粒子、物体垂直下落效果，常用于制作雨雪下落、布料下垂、物体自由落体运动等效果。风：用来模拟风吹动粒子所产生的飘动效果，如旗帜飘扬、烟雾扩散等。置换：通过灰度图或程序贴图使对象表面变形，常用于制作地形起伏、海浪波动、表面侵蚀等效果。运动场：模拟旋转力或扭矩效果，尤其适合需要精确控制扭矩和转速的动力学场景。2713.2.2导向器“导向器”能够为粒子系统提供精确的导向控制，通过模拟粒子与场景物体的碰撞交互，实现诸如雨滴溅落、物体碰撞等逼真的物理效果。在“空间扭曲”类型下拉列表框中选择“导向器”选项，可以显示“导向器”的6种工具。2813.2.2导向器各种导向器对象的作用如下。泛方向导向板：这是空间扭曲的一种平面泛方向导向器，能提供比原始导向器空间扭曲更强大的功能，包括折射和繁殖能力。泛方向导向球：这是空间扭曲的一种球形泛方向导向器，能提供比原始的导向球更多的选项。全泛方向导向：这是一种基础球形的导向器，为粒子提供全方位的碰撞检测和方向引导。全导向器：这是一种高级导向工具，能够实现粒子系统与任意三维几何体的精确物理交互。该工具允许用户将场景中的任何模型对象指定为粒子导向器，为复杂特效制作提供了高度自由的创作空间。导向球：这个导向器起着球形粒子导向器的作用。导向板：这是一种平面装的导向器，是一种特殊类型的空间扭曲，它能让粒子影响动力学状态下的对象。2913.3课堂案例在学习了粒子系统与空间扭曲的基础知识后，本节将通过制作下雪动画和烟花动画，讲解如何利用3dsMax的粒子系统模拟自然现象与特效动画。

3013.3.1制作下雪动画本小节将运用雪粒子系统与空间扭曲中的力场控制，创建下雪的动画。案例的最终效果如图所示。3113.3.2制作烟花动画本小节将运用粒子流源和导向器技术，制作绚丽的烟花动画。案例的最终效果如图所示。3213.4课后习题1.“粒子流源”与其他基础粒子系统（如喷射、雪）的主要区别和优势是什么？2.“粒子阵列”系统最显著的特点是什么？请列举一个典型应用场景。3.“空间扭曲”中的“力”和“导向器”在功能上有何本质不同？请各举一个例子说明它们如何