3D Studio MAX: первые шаги. Урок 17. Системы частиц. Часть 2
Льющаяся из трубы вода
Попробуем применить систему частиц для имитации льющейся из трубы воды, падающей в наполненный водой бассейн. Смоделируйте в качестве основы сцены стену с вмонтированной в нее трубой, прямоугольный бассейн и пока совершенно гладкую поверхность воды (рис. 76). Создайте систему частиц Blizzard, направленную горизонтально в направлении от стены, отрегулируйте размеры эмиттера, чтобы он вписывался в сечение трубы, и поместите систему частиц внутрь трубы (рис. 77). В свитке ParticleGeneration увеличьте для системы частиц значение параметра UseRate примерно до 200, так как частицы должны двигаться очень плотно, а в свитке ParticleType установите для частиц тип StandardParticles=>Sphere. На самом деле при окончательной визуализации частиц должно быть больше, а сами они должны быть представлены не сферами, а метачастицами, которые, в отличие от обычных сфер, сливаются друг с другом наподобие реальных водяных капель, но в таком случае промежуточный рендеринг будет отнимать слишком много времени, что неразумно на этапе разработки. В области ParticleTiming свитка ParticleGeneration настройте параметры испускания частиц так, чтобы все они жили на протяжении всех кадров анимации, а в области ParticleSize обнулите значения параметров GrowFor и FadeFor, чтобы частицы не меняли своего размера на всем протяжении анимации (а значит, поток воды был примерно одинаковым) — рис. 78.
Рис. 76. Первоначальный вид сцены
Рис. 77. Появление системы частиц
Рис. 78. Вид свитка ParticleGeneration
Учитывая, что частицы выбрасываются из трубы под давлением, установите источник деформации типа Motor (Мотор), который создаст центробежную силу, неизбежно возникающую при выходе воды под напором из круглой трубки. Отрегулируйте ориентацию значка деформации, учитывая, что сила воздействия направлена вокруг оси мотора, при необходимости подкорректируйте положение источника (его центр должен совпадать с центром системы частиц) и свяжите его с системой частиц при помощи инструмента BindtoSpaceWarp. Частицы при движении станут вращаться (рис. 79).
Рис. 79. Перемещение частиц без учета центробежной силы (слева) и с ее учетом
Рано или поздно частицы должны падать на землю под воздействием силы тяжести, поэтому создайте гравитационный источник деформации, выбрав в категории Forces тип объекта Gravity. Удостоверьтесь, что нормаль источника гравитации направлена вниз, при необходимости подкорректируйте положение источника и свяжите его с системой частиц при помощи инструмента BindtoSpaceWarp. Теперь частицы, немного отлетев от эмиттера, будут падать вниз (рис. 80). Установленные по умолчанию настройки гравитационной силы в данном случае кажутся чрезмерными, поэтому уменьшите значение параметра Strength (Сила) так, чтобы частицы не столь быстро изменяли траекторию, но не переусердствуйте, так как вода все же должна попадать в бассейн, а не за его пределы (рис. 81).
Рис. 80. Результат добавления источника гравитации к системе частиц
Рис. 81. Изменение параметров источника гравитации
Теперь следует вспомнить, что струи воды, достигая поверхности бассейна, должны отражаться от нее в виде брызг. Для имитации подобного эффекта установите плоскостной отражатель Deflector (тип объектов Deflectors из категории SpaceWarps). Размеры плоскости отражателя должны быть не меньше размеров плоскости воды, а сам отражатель должен располагаться чуть выше водной поверхности (рис. 82). Свяжите отражатель с системой частиц — они станут отскакивать от поверхности отражателя (а значит, и от поверхности воды) — рис. 83. По умолчанию значение параметра Bounce (Отскок), регулирующего силу отскока частиц от отражателя, равно 1 — это означает, что отраженная частица сохраняет скорость, с которой она ударилась об отражатель. Уменьшите значение силы отскока, так как в действительности отскакивающие частицы должны терять часть своей энергии, и увеличьте трение (параметр Friction) — рис. 84.
Рис. 82. Установка отражателя
Рис. 83. Изменение поведения частиц после связывания их с отражателем
Рис. 84. Корректировка параметров отражателя
Поскольку струи воды стали полностью выплескиваться из бассейна, вернитесь к источнику гравитации и подкорректируйте значение гравитационной силы (рис. 85). Учитывая, что отскакивающие от поверхности воды капли должны двигаться хаотично, увеличьте значение параметра Chaos, регулирующего степень изменения угла отскока (рис. 86). Проведите рендеринг одного из промежуточных кадров, и вы заметите, что отскакивающие капли воды размера не меняют (рис. 87), в то время как в действительности они должны быть гораздо меньше, да и движение частиц должно быть хаотичным. Поэтому выделите систему частиц и подрегулируйте параметры FadeFor и Variation из группы ParticleSize и параметр Variation из группы ParticleMotion (свиток ParticleGeneration). После этого увеличьте размер частиц (параметр Size в группе ParticleSize) до 3,5, чтобы они полностью слились друг с другом (рис. 88).
Рис. 85. Корректировка параметров гравитации
Рис. 86. Добавление хаотичности отскакивающим частицам
Рис. 87. Вид одного из визуализированных кадров
Рис. 88. Корректировка параметров свитка ParticleGeneration и вид одного из визуализированных кадров
Назначьте поверхности воды (она представлена объектом QuadPatch с большим числом разбиений по всем направлениям) модификатор Ripple (Рябь), настроив его параметры примерно так, как показано на рис. 89. Затем создайте для воды (водных струй и водной поверхности бассейна) подходящие материалы. В данном случае вначале был создан один Blinn-материал с параметрами как на рис. 90, который был назначен для поверхности воды, а потом сделана его копия, в которой были изменены некоторые базовые параметры в соответствии с рис. 91 (текстурные карты остались те же), — данный материал был назначен водяным струям.
В заключение число частиц в системе было увеличено до 600, а тип их представления при визуализации был изменен на метачастицы (MetaParticles). Окончательный вид одного из визуализированных кадров с льющейся водой представлен на рис. 92.
Рис. 89. Назначение водной поверхности модификатора Ripple
Рис. 90. Настройка параметров первого материала
Рис. 91. Настройка параметров второго материала
Рис. 92. Льющаяся из трубы вода
 |
|
