渲染篇maya教程之常规粒子特效.docx

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渲染篇maya教程之常规粒子特效

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中的harderware渲染方式，而是hardwarerenderbuffer（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，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，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particleshape（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addperparticleattribute，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rgbpp的属性栏。

*此时粒子颜色变为黑色，我们可以在rgbpp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rgbpp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rgbpp）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

4.渲染测试。

同样使用产品级的渲染设置，mr要比sw快不少。

5.使用软件渲染，我们可以设置分层渲染和批渲染。

【总结】

一旦启用了颜色继承（inheritcolor）属性，maya的渲染器将遵循如下：

hardwarerenderbuffer渲染窗口可渲染场景中所看到的效果，包括使用（s/w）后缀的maya软件粒子；

而mayasoftware和mentalray渲染器只能渲染使用了particlesampleinfo节点采样的cloud（s/w）这三种类型的粒子；

如果对粒子使用变形器控制，则只有hardwarerenderbuffer可以渲染出粒子效果

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