《三维数字建模技术》课件 第8章 粒子系统与空间扭曲

THECOURSEWAREREPORT第8章粒子系统和空间扭曲三维数字建模技术2026/7/101本章学习用粒子系统模拟雨、雪、灰尘、水波涟漪、波浪、风吹等效果。目录CONTENTS2026/7/1028.1粒子系统概述1

8.2非事件驱动粒子系统28.3空间扭曲与变形38.4导向器空间扭曲4掌握粒子系统的概念、粒子系统面板参数、常用参数调制掌握喷射雪、暴风雪、超级喷射、粒子阵列、粒子云等粒子系统使用方法掌握空间扭曲的基本概念，以及空间扭曲对粒子系统和几何物体的变形作用本章学习重点2026/7/103Introduction8.1粒子系统概述2026/7/104了解粒子系统的基本概念与类型认识粒子系统的本质8.1粒子系统概述粒子系统的定义3DSMax粒子系统主要用于模拟暴风雪、水流和爆炸等效果。粒子：指微小的、运动的固体或液体小颗粒1粒子系统的创建方法3DSMax中有7种粒子系统，这些粒子系统在功能上各有差别，粒子系统的创建方法：“创建”面板→“几何体”子面板→在下拉列表中选择“粒子系统”在“创建”面板“几何体”子面板下拉列表选“粒子系统”。4粒子系统的功能可模拟液态和气态物体运动，如雨雪冰霜、烟火云雾等。2粒子系统的特征可模拟液态和气态大量微粒的运动，如雨雪冰霜、烟火云雾等。既有个性差异，又有整体运动。一般采用整体参数控制把握整体特征和运行方式。所有粒子都是由粒子发射器射出的。3粒子系统与空间扭曲的关联空间扭曲可影响粒子系统，为其添加各种变形和运动效果。5粒子系统的类型8.1粒子系统概述Spray(喷射)：初级粒子系统可以用于创建“水滴”SuperSpray（超级喷射）：高级喷射的升级版，用于模拟雨水和喷泉效果Snow（雪）：初级粒子系统用于模拟雪景Blizzard（暴风雪）：高级雪的升级版,可以用于模拟暴雨的效果PCloud（粒子云）：高级用于模拟云喷射、玻璃瓶中的泡沫，以及路上的汽车等效果Array(粒子阵列)：高级用于模拟气泡、碎片、爆炸效果PFSource(粒子流源)：事件驱动用于模拟气泡、流星雨等效果Introduction8.2非事件驱动粒子系统2026/7/107掌握喷射、雪、超级喷射、暴风雪、粒子阵列和粒子云等6种的应用方法在3DSMax中，“喷射”和“雪”粒子系统都属于基本粒子系统，它们的参数较少，可以模拟的自然现象，相对于其它高级粒子系统来说比较少，但两种粒子系统仍然很有应用价值，在模拟水、喷泉、瀑布、雨雪等方面毫不逊色。“喷射”粒子系统：主要模拟雨景、水花，其表现效果是微小粒子以一定的方向和角度向外喷射。其参数与“雪”粒子系统基本相同。雪粒子系统：主要模拟纷纷落地的雪花，表现效果是在微小粒子以一定的方向和角度向外喷出的同时自身产生滚动和旋转。与“喷射粒子系统”参数相比多出了滚动和旋转参数。“喷射”粒子系统模拟的水滴效果初级粒子系统在前视图中画出方框→拖动关键帧的滑块可以改变修改窗口中的参数如果视口中的粒子数量少，而渲染数量多，可以减少系统内存水滴越大，粒子喷射越明显粒子开始发射的时间粒子死亡的时间粒子喷射的面积大小水滴的形状注意：修改各个参数，观察变化8.2.1喷射粒子系统动手演练水花飞溅创建“喷射”粒子系统→大小改为（5,5）→在前视图中旋转1800→按右图中的参数修改→赋材质（淡蓝色）→渲染注意：添加重力，并绑定到空间扭曲，观察粒子的变化8.2.1喷射粒子系统动手演练制作粒子路径运动动画首先把提前制作好的飞机模型导入场景，画出粒子和路径（圆）约束后动画控制中多了两个关键帧：0帧和100帧动手演练制作粒子路径运动动画（2）降低速度，变化值增大，如图所示的参数，可以得到如图所示的渲染效果注意：添加重力，并绑定到空间扭曲，观察粒子的变化雪粒子系统适合创建柔软的小片物体，如雪花、纸花、花瓣、落叶等，这一类物体在下落过程中不断旋转。雪粒子系统的粒子大小与发射器的距离有关，利用这个特点可以制作水中的气泡效果。雪花效果8.2.2雪粒子系统动手演练

模拟下雪效果导入图片→创建“雪粒子系统”→调整参数8.2.2雪粒子系统动手演练

节日纸花导入图片→创建4个“雪粒子系统”→中心对齐→分别赋予不同颜色的材质8.2.2雪粒子系统高级粒子系统的参数这只要比基础粒子系统的参数复杂很多，当然参数设置的复杂性也就表示高级粒子系统可以创建出更为复杂的动画效果。高级粒子系统包括暴风雪、粒子云、粒子阵列、超级喷射，这些粒子系统的参数相对比较复杂。这4种高级粒子系统的参数面板非常相似，所以掌握其中的一种其它的也就掌握了。8.2.3暴风雪粒子系统8.2.3暴风雪粒子系统高级粒子系统：探索复杂粒子系统的功能1暴风雪粒子系统特点功能强大，参数复杂，可以模拟暴雨等效果。系统参数包括基本参数、粒子生成、粒子类型等卷展栏4粒子云系统特点与超级喷射参数相似，粒子种类有变化。可以填充定体积，模拟云喷射，泡沫等。2超级喷射粒子系统特点类似喷射但功能更多，可以创建受控粒子喷射。大部分参数与暴风雪相同，有独特的“气泡运动”卷展栏3粒子阵列系统特点从三维几何题发射粒子，可以模拟复杂爆炸效果。有多个卷展栏，含“对象碎片”等特有参数。暴风雪粒子系统是“喷射粒子系统”和“雪粒子系统”的升级，功能比较强，但是参数比较复杂。该系统也是3DSMax中功能强大的特效创建工具之一。暴风雪粒子系统包括7个卷展栏：认识每一个卷展栏

暴风雪中的雪花粒子8.2.3暴风雪粒子系统熟悉7个卷展栏参数动手演练使用暴风雪粒子制作下雨时水中涟漪

制作过程视频：见新形态教材8.2.3暴风雪粒子系统动手演练使用暴风雪粒子制作婚礼花瓣飘落制作过程视频：见新形态教材8.2.3暴风雪粒子系统动手演练使用暴风雪粒子制作下落产卵(介绍多次产卵参数控制)1.创建A、B、C、D四个字母2.创建“暴风雪”粒子发射器，使用替身几何形体，选择“A”，设置“增长耗时”和“衰减耗时”都为03.修改粒子的产卵方式为“死亡后产卵”，分别是20帧、40帧、80帧，替身分别为B、C、D制作过程视频：见新形态教材8.2.3暴风雪粒子系统超级喷射发射受控制的粒子喷射，参数与喷射类似，只是增加了所有新型粒子系统提供的功能。超级喷射视口图标和粒子效果超级喷射粒子系统参数卷展栏“气泡运动”卷展栏参数

8.2.4超级喷射粒子系统123456动手演练使用超级喷射粒子制作喷火效果火焰动画制作过程视频：见新形态教材

8.2.4超级喷射粒子系统粒子阵列对象可以设置两种类型的动画效果：其中一种可以用于将所有选定的几何体对象作为发射器模板来发射粒子；另外一种可以创建复杂的对象爆炸动画效果。粒子阵列效果粒子阵列参数卷展栏8.2.5粒子阵列粒子系统对于“粒子阵列”系统参数，需要在“基本参数”卷展栏底部附近的“视口显示”组中选择“网格”。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。厚度：设置碎片的厚度。如果值为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，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。碎块数目：对象破碎成不规则的碎片。“最小值”参数确定几何体中“种子”的面数。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”参数设置平滑角的角度。8.2.5粒子阵列系统动手演练使用粒子阵列模拟导弹爆炸动画导弹爆炸碎片效果8.2.5粒子云系统如果希望使用粒子能够填充特定的体积，可以使用“粒子云”粒子系统。“粒子云”可以创建一群鸟、一个星空或一队在地面行军的士兵。“粒子云”系统与“超级喷射”粒子系统参数相似，界面基本相同，只是粒子的种类有所变化。该系统适合模拟云喷射、玻璃瓶中的泡沫，以及路上的汽车等。“粒子云”系统图标以及粒子效果8.2.5粒子云系统动手演练使用粒子云制作气泡动画第105帧的渲染效果8.2.5粒子云系统Introduction8.3空间扭曲与变形2026/7/1031掌握喷射、雪、超级喷射、暴风雪、粒子阵列和粒子云等6种的应用方法空间扭曲是影响其它对象外观的不可渲染对象。空间扭曲可以创建出使其它对象变形的力场，从而创建涟漪、波浪和风吹等效果。空间扭曲的行为方式类似于修改器，但空间扭曲影响的是世界空间，而几何体修改器影响的是对象空间。空间扭曲只会影响和它绑定在一起的对象，扭曲绑定显示在对象修改器堆栈的顶端，而且空间修改扭曲总是在所有变换或修改器之后应用。当把多个对象和一个空间扭曲绑定在一起时，空间扭曲的参数会平等地影响所有的对象。不过每个对象距离空间扭曲的距离或者它们相对于扭曲的空间方向可以改变扭曲的效果。由于该空间效果的存在，只要在扭曲空间中移动对象就可以改变扭曲的效果。用户也可以在一个或多个对象上使用多个空间扭曲。在3dsMax中，单击创建面板的空间扭曲工具

，会看到如图8-84所示的对象类型。空间扭曲对象8.3空间扭曲与变形2026/7/10338.3空间扭曲与变形了解空间扭曲的概念空间扭曲定义影响其他对象外观的不可渲染对象，创建使对象变形的力场。空间扭曲作用能影响粒子系统和几何物体，生成涟漪、波浪等效果。空间扭曲使用步骤创建空间扭曲、绑定对象、调整参数。空间扭曲与几何体修改器的区别空间扭曲影响世界空间，修改器影响对象空间。常用力空间扭曲“力”空间扭曲用来影响粒子系统和动力学系统。所有“力”空间扭曲都可以和粒子一起使用，而且其中一些可以和动力学一起使用。“力”空间扭曲可以为粒子施加动力，来改变粒子的运动状态，还能使粒子沿着一条路径运动。“力”空间扭曲有9种，分别为推力、马达、阻力、粒子爆炸、路径跟随、置换.重力空间扭曲模拟自然重力效果，有方向性，可改变粒子的运动状态。参数包括强度、衰退等参数，可设置平面火球形重力。1其他力空间扭曲推力、马达、例子爆炸、路径跟随、阻力、置换等4风空间扭曲模拟风吹动粒子效果，有方向性，含湍流参数。参数包括力、湍流、频率。2漩涡空间扭曲使粒子在漩涡中旋转，形成喷流或漩涡。参数可设置漩涡的方向、强度等。38.3空间扭曲与变形“重力”空间扭曲可以在粒子系统所产生的粒子上对自然重力的效果进行模拟。重力具有方向性。沿重力箭头方向的粒子加速运动。逆着箭头方向运动的粒子呈减速状。创建重力需要执行以下步骤：①在

“创建”面板上，单击

（空间扭曲）。从列表中选择“力”，然后在“对象类型”卷展栏上单击“重力”。②在视口中拖动。③显示出重力图标。对于平面重力（默认值），图标是一个一侧带有方向箭头的方形线框。对于球形重力，图标是一个球形线框。8.3.1重力动手演练使用超级喷射和重力制作节日礼花动画效果礼花绽放效果8.3.1重力“风”空间扭曲可以模拟风吹动粒子系统所产生的粒子的效果。风力具有方向性。顺着风力箭头方向运动的粒子呈加速状。逆着箭头方向运动的粒子呈减速状。在球形风力情况下，运动朝向或背离图标。①要创建风力，请执行以下操作：②在

“创建”面板上，单击

（空间扭曲）。从列表中选择“力”，然后在“对象类型”卷展栏上单击“风”。③在视口中拖动。显示出风力图标。对于平面风力（默认值），图标是一个一侧外带有方向箭头的方形线框。对于球形风力，图标是一个球形线框。平面风力的初始方向是沿着执行拖动操作的视口中的活动构建网格的负Z轴方向。您可以旋转风力对象改变其方向。8.3.2风动手演练

使用粒子云制作火山喷发动画8.3.2风“漩涡”空间扭曲将力应用于粒子系统，使它们在急速的漩涡中旋转，然后让它们向下移动，形成长而窄的喷流或者漩涡井。使用“漩涡”空间扭曲可创建黑洞、涡流、龙卷风和其它漏斗状对象。龙卷风效果8.3.3漩涡“推力”空间扭曲能够为粒子系统应用正向或负相均匀的单项力。正向力以液压传动装置上的垫块方向，力没有宽度界限。其宽度与力的方向垂直。使用“推力”空间扭曲可以驱散云状粒子。喷火壶喷射效果8.3.4推力“马达”空间扭曲的工作方式类似于推力，但“马达”对受影响的粒子或对象是转动扭曲而不是定向力。马达图标的位置和方向都会对围绕其旋转的粒子产生影响。“马达”粒子动画最终效果8.3.5马达“粒子爆炸”空间扭曲能创建一种使粒子系统爆炸的冲击波，它有别于是集合体爆炸的空间扭曲。第95帧粒子爆炸效果8.3.6粒子爆炸“路径跟随”空间扭曲可以强制粒子沿指定路径运动。下面通过一个实例制作来说明“路径跟随”空间扭曲的工作方式。“路径跟随”效果8.3.7路径跟随阻力空间扭曲是一种在指定范围内按照指定两来降低粒子速率的粒子运动阻尼器。应用阻尼的方式可以是线性、球星或者柱形。阻力可用来模拟风阻、致密介质中的运动。置换空间扭曲以力场的形式推动和重塑对象的几何外形。置换对几何体和粒子都有影响。8.3.8阻力和置换Introduction8.4导向器空间扭曲2026/7/1045掌握导向板、导向球的应用方法导向器用于使粒子偏转。要创建导向器，需要执行以下操作：01在

“创建”面板上，单击

（空间扭曲）。从列表中选择“导向

器”，然后在“对象类型”卷展栏上单击“导向器”。02在视口中拖动鼠标以定义导向区域。03导向器显示为一个线框矩形。导向器的效果主要由其大小及其在场景中相对于和它绑定在一起的粒子系统的方向控制。8.4导向器空间扭曲反