1、渲染篇：maya 教程之常规粒子特效日期 2011 年 11 月 18 日星期五 发布人 豆豆 来源 朱峰社区 与其他三维软件一样，maya 常规粒子也具有发射器参数、粒子生命周，、力场控制等功能。朱峰社区在本节主要为大家介绍的是粒子的渲染方式。【粒子类型与渲染器的使用】maya 中粒子根据渲染器的选择，分为软件粒子（softwareparticles）和硬件粒子（hardwareparticles）两大类。除了 blobbysurface，cloud，tube 这三种软件渲染类型的粒子，maya 渲染多数粒子特效通常使用硬件渲染进行。而这所说的硬件渲染，指的并不是渲染窗口renderview
2、 中的 harderware 渲染方式，而是 hardware render buffer（硬件渲染缓冲）除了粒子特效，还常用于渲染模型线框。因为通过 renderview 或者 batchrender 使用 hardwarerender所得到图片，并不是“所见即所得”，它仍然经过了 maya 软件内部的功能转换虽然其对图形的渲染质量会优于 hardwarerenderbuffer 截屏，但同时也会失去对某些即时效果的支持。而renderbuffer 是通过直接截屏的方式获取图形，因此效果的优劣取决于显卡当前的图形处理性能，是真正意义上的硬件即时渲染。hardwarerenderer 会随着次
3、世代显卡性能的增强而得到功能的大幅提升。软件渲染包括 mayasoftware（sw）和 mentalray（mr）的渲染方式（mayavector 矢量渲染器不支持粒子渲染）。mayasoftware 只支持“滴状表面、云、管状”这三种类型粒子的渲染，支持粒子的灯光链接（lightlinking）及光线追踪成影。mentalray 渲染器支持大部分 maya 粒子的渲染，且在节点连接不是很复杂的情况下，mr 渲染软件粒子的速度会比 sw 快很多（mr 渲染效果与 sw 渲染效果会有所不同，尤其在粒子辉光效果上，mr通常比 sw 明亮）；不过 mr 不支持粒子的灯光链接。对硬件粒子进行渲染时，
4、mr 还支持光影之外的属性（如 rampshader，mr 材质），其对硬件粒子的渲染范围甚至超过硬件渲染器本身；但 mr 在渲染大量硬件粒子时会很吃力，因为 mr 渲染是将每个粒子看作是一个直接赋予了材质的几何体。 如何选择粒子的渲染方式？除了粒子类型的要求，特效的细节决定着渲染器的使用。通常而言，颗粒较为明显的特效使用硬件渲染（如沙尘，火星溅射，精灵贴图粒子等）；云雾状类型的特效则使用软件渲染（如水流，云烟，火焰等）根据特效渲染测试的质量和效率，选用 mr 或者 sw 进行。*注意：软件粒子不一定能 100被软件渲染器识别，某些特殊情况下会失效，本篇范例中会提到。在了解了粒子的渲染方式后，
5、我们在选择粒子形态时也就有了合理的方案谁都不愿意看到辛苦完成的特效无法渲染出来。这里，以一个典型的粒子特效说明下粒子渲染的一些实用技巧。一.制作贴图发射粒子的特效1.创建一个用于粒子发射的平面。使用其他较为复杂的模型也可，这里只是为了快速得出效果。*模型是否贴图不影响下面的粒子发射操作，但要注意 uv 的分布。2.选择平面，在 dynamics 动力学模块下，执行 particles-emitfromobject。可以在创建前设置好发射属性，也可以在创建后。3.设置 emitter（发射器）参数。以 surface（表面）的发射类型，粒子发射比率为 10000 个/秒。4.在 particle
6、shape（粒子行节点）下，perparticle（array）attributes 区块中存放的是单个粒子的各种属性，而 adddynamicattributes 区块的三个按钮可增加隐藏的粒子属性。点击 color 按钮，在弹出的小菜单中勾选 add perparticleattribute，点击 addattribute 完成单粒子颜色的增加。*单粒子颜色属性用于控制每个粒子的着色情况，在增加该属性之前，我们只能通过修改粒子材质来改变整体粒子的颜色显示。5.perparticlecolor 属性添加之后，perparticle（array）attributes 区块中会出现 rgb pp
7、 的属性栏。*此时粒子颜色变为黑色，我们可以在 rgb pp 栏上右键创建 ramp 节点或者表达式来控制粒子颜色，这里跳过此步操作。6.打开 hypershade，将 textures 栏下的贴图节点，用鼠标中键拖至粒子发射器的textureemissionattributes(nurbs/polysurfacesonly) 区块的 particlecolor 属性上，并勾选inheritcolor（继承颜色）属性。*开启 enabletexturerate 可设置粒子区域的发射比率，通常使用灰度相差较大的图案。7.测试场景，可以看到粒子已经继承了贴图的颜色。*如果没有添加单粒子颜色属性，仅
8、开启颜色继承是没任何效果的。8.particleshape 节点的 renderattributes 区块是控制粒子的渲染形态。默认的 points 是硬件粒子，我们可以点击 currentrendertype 展开粒子属性调节粒子半径。*更换 particlerendertype 将得到不同的粒子渲染效果，包括(s/w)后缀的软件粒子。9.制作一个简单的粒子动力学动画。(1)对粒子发射器的 rate(particles/sec)设置关键帧，在特定帧数后停止发射粒子；将粒子的发射速度 speed 设置为 0。(2)创建一个 air 风场，按下 wake 按钮，将风场设置为尾流效果。(3)选择风
9、场，加选一个设置了关键帧动画的小球，执行 fields-useselectedassourceoffield，将力场绑定到物体上。(4)因为在创建风场时没选择粒子，因此需要手动将其与风场进行连接。(5)选择粒子，再对粒子增加一个 vortex（旋涡场），并对 magnitude（强度）属性设置关键帧。10.可以创建粒子的硬盘缓存：选择粒子，执行 solvers-createparticlediskcache。不过生成的缓存文件会比较庞大。二.粒子渲染【硬件渲染】1.此时使用 hardware 的渲染方式，是可以直接在 renderview 中看到效果的。2.maya 粒子还可受到各种变形器（除
10、了蒙皮和 blendshape）的控制，如对粒子创建一个 bend 弯曲变形器来控制粒子群的起伏。3.此时再使用 hardware 进行渲染，会看到结果出了问题。4.这是因为对粒子使用变形器控制，maya 会将粒子的形节点分成两个部分：一部分用于控制变形前的粒子形态（particleshape），一部分用于控制变形后的粒子（particleshapedeformed）渲染。因为 rgb pp 属性位于变形前的粒子形节点中，因此颜色继承属性无法用于控制粒子渲染的粒子形节点，而变形后的粒子形节点不能使用单粒子属性（如 rgb pp）来控制粒子的形态和渲染效果强行加入会导致渲染出错。此时，除了使用
11、mayahardbuffer 进行渲染，其他渲染器渲染将得不到贴图的粒子发射效果。*在执行变形器对粒子的控制后，即使删除了变形器，粒子形节点仍然不会回复到初始的连接。如果需要重置，删除现有粒子，然后创建新的粒子，并将新粒子与当前的发射器进行动力学相连，并赋予粒子 rgbpp 属性即可。5.开启硬件渲染缓冲的窗口：window-renderingeditors-hardwarerenderbuffer。6.在窗口下的 render 菜单中选择 attributes，进入全局渲染设置面板。7.设置渲染帧数，图片尺寸和 alpha 模式。*增加 multi-passrenderoptions 区块下
12、的 renderpasses（渲染通道）数量，可优化渲染效果，减少锯齿，但是也可能因为显卡驱动的问题导致渲染异常。8.执行 render-rendersequence，渲染设置的序列帧。渲染得到的图片会存放在工程目录下的images 文件夹下。【软件渲染】1.将粒子的渲染类型更改为 cloud(s/w)，仍然可以使用 hardwarerenderbuffer 渲染出来。但是使用 mayasoftware 或者 mentalray 却得到了粒子云材质的颜色，而不是我们需要的贴图发射效果。*对比会发现 mr 渲染粒子的速度快于 sw（此例中）。2.如果此时没有对粒子进行变形器控制，那么是可以使用 mayasoftware 和 mentalray 进行渲染的。方法就是使用粒子采样节点：particlesampleinfo。3.在 hypershade 左边的 particleutilities 栏下，点击 particlesampler 图标，生成一个particlesamplerinfo 节点；进入 particlecloud 的属性编辑面板，使用鼠标中键将particlesampler 图标拖至 color 栏上。*粒子信息采样节点会将贴图颜色传递给粒子云材质的颜色属性
