3D 动画制作 流体模拟ppt课件.ppt

3ds Max 动画制作 -用Glu3d 插件模拟流体,授课：信息情报研究所 王维庆,第一部分：3D动画制作过程及脚本编写要点第二部分：在3ds Max中用Glu3d 插件 实现流体模拟,内容提纲,第一部分3D动画制作过程及脚本编写要点,3D动画制作技术目前已发展成为一门新的专业学科，国内许多大专院校都开设了动漫设计与制作相关专业，将3D动画制作人员定向为一类专业技术人才进行培养。同时，3D动画制作也形成了一种新兴的产业。 由于3D动画制作专业性强、技术面多，需要由一个多项技能分工、合作的团队协作，才能很好地完成。这个团队专业人员根据分工不同，需要非常熟练掌握3ds Max（或Maya）、Photo shop、Premiere、After Effects等12个软件工具，还要具备一定的绘画功底。,一、3D动画制作简介,3D动画处理对硬件设备的要求很高，尤其是在渲染处理阶段（24帧/秒），一般专业的3D公司渲染处理使用的是高端图形工作站，而大型的专业3D公司使用的是高速图形工作站集群。 3D作品以秒论价：正是由于3D动画制作专业性强、技术面多、制作过程复杂、设备要求先进的缘故（示意形、模拟形、写真形）。,二、3D 动画的制作过程（成果的技术有形化）,建模 （场景、对象）,材质,运动（形体、轨迹）,灯光、特效,渲染,剪辑,合成（配音、字幕、音乐）,作品,脚 本,3D 动画的脚本：是用户对3D动画的最终要求，要表达的思想和对画面的构思。也是技术人员制作3D动画的依据， 3D动画脚本由用户编写，脚本编写有以下要点： 1. 对象描述：（建模时使用） 以草图和文字的方式，对动画中所要用到的每个对象（分为：主要对象和辅助对象）进行描述： 主要对象：描述要详细，尺寸要准确，包括：其外形、内部构造，自身的运动等，最好还要有实物照片； 辅助对象：作一般性的是描述即可。 2.动画描述：（作动画时使用） 动画描述要以场（场面）为单位，以草图和文字方式，表达各场中要展示的中心意思和动画效果。场包括：开始场 、中间场 、结束场：,三、3D 动画的脚本编写要点,开始场：是片头，要以大镜头，大场面进入，以产生较好的视觉效果； 中间场：是动画要表现的主要内容，一般要分为若干个场，按照划分的场对每个场进行描述： 1）对场景进行描述； 2）对场景中的各个对象进行描述： 对象的相对位置； 对象的状态：哪些对象是静态，哪些对象是动态； 动态对象的运动方式：是形态变化，还是轨迹运动，或是形态变化+轨迹运动。 运动的先后次序：哪个先动，哪个后动，或前一个动作与下一个动作的间隔时间。 结束场：是片尾，脚本提供、制作团队、制作时间等信息。,3. 动画字幕、配音、背景音乐描述 为使动画重点突出，便于理解，富有表现力，在关键的场中常加有字幕、配音和背景音乐；三者可以同时出现，也可只出现其中的一个或两个，这些内容在脚本也应进行描述。4. 注意事项： 动画脚本：是保证3D动画制作成功非常重要的第一个环节，一定要足够重视，认真编写， 要注意以下几点： 草图要简洁，文字要精练，表达要准确，工作要扎实、细致。尽量不要出差错； 脚本初稿完成后要于用户的相关人员和3D制作人员进行充分的交流、沟通和完善，然后再定稿； 3D动画制作周期长、工作量大，定稿后的脚本一般不允许更改， 3D动画内部制作中，更改脚本将意味着时间、人力的浪费； 3D动画外包制作中更改脚本将意味着你更多金钱的付出。,第二部分在3ds Max中用Glu3d 插件实现流体模拟,一、3dx Max 简介,3D Studio Max，常简称为3ds Max或MAX，最初是由Discreet公司开发的，后被Autodesk公司合并。是基于PC系统的三维动画制作和渲染软件。广泛的应用于游戏、影片、建筑、工业产品等领域高质量的三维动画制作中。 它主要是通过Poly 或 NURBS的点、线、面方法建模，经过参数设置和复杂的计算来模拟实际物体型状、空间运动，并能渲染出真实的效果。 所以常说：flash动画是画出来的； 3ds Max动画是算出来的。 目前最新版 ：3ds Max 2014 （64/32位） 市场报价 2W左右。,3ds Max 菜单界面区,3ds Max 视图编辑区,二、用Glu3d 插件实现流体模拟,在三维动画制作中流体的模拟一直是一个难题，3ds max 本身就有的流体动力学和粒子系统，但制作出的效果不好，很难满足较高的制作要求。为了得到高质量的模拟效果，三维动画制作常要用到流体模拟软件或插件。 Realflow是一个独立的软件系统，可以制作出电影级别的作品，但它所有模拟都要经过导入和导出，也难以掌握。 3D Aliens Glu3D 简称Glu3D，是一款优秀的基于3ds max(maya)的流体动力学插件，它可以完美的内嵌于3ds max(maya)中,不用导来导去，粒子解算速度较快，且易于上手。 但是，Glu3D在复杂的场景中进行流体的模拟时，很容易出现错误，造成死机和丢失数据，因此，学习使用Glu3D，要有足够的耐心和心理准备。,下面就将今年信息所进行的“油基钻屑分离设备”3D动画制作中，用Glu3d 插件实现部分流体模拟效果的制作方法于大家分享一下：,（一）流体沿管线运动,流体是泥状物，表面不光，由罐体下端泵出，沿管线向上运动流到加热分离机内。这是在建模完成后进行的制作，主要作法是流休沿路径运动。 1.隐藏除流体管线之外对象： 主要目的是 （1）让屏幕更加简洁清楚，易于操作； （2）避免操作过程中，无意中对其它 对象误操作。,操作：选中管道，在屏幕的空处点右键，在弹出的菜单中点“隐藏未选中对象”，此时，屏幕中只留有选中的管道。,2.给管线赋材质 材质设置为半透明，既要能看到管线形状，又要看到流体流动效果,操作：a.点击材质快捷图标，弹出材质编辑窗口；b.在基本参数中点击颜色图标,弹出颜色编辑窗口,选择一个合适的颜色。c.将不透明度调为30；d.点击图标 将材质赋予当前对象（管线）,3.流体路径绘制 路径能使流体沿着管线运动,操作：a.依次点击：创建图形样条线线；b.在创建方法和拖动类型中都选择“角点”，这样画出的线平直；c.在视图中，绘制出一个与管线基本类似的折线（初步的路径）。,操作：a.点击修改进入修改面板；b.选择“顶点”修改模式，配合使用“移动、旋转”工具，使路径通过管线，并处于管线的中心线位置。c.选择“圆角”工具，在直角顶点处拖动，使路径的转弯角与管线的弯度一致。,4.细化路径,5.创建 Glu3d 流体,操作：a.点击菜单栏的“glu3d”,选择“New glu3d”,在视图中产生3个流体对象： 粒子喷头 碰撞体 流体环境控制器b.删除碰撞体，它没有实际用处。,6.粒子喷头与路径捆绑,操作：a.移动、旋转“粒子喷头”,使其位于路径线启始端的中心；b.在功能菜单中，点击“空间扭曲” ，在下拉列表中选择“glu3d Forces”; c.在对象类型中选“glu3d-path”。,操作：d.在视图中拖动，创建一个“glu3dpath Folow01”对象。e.进入修改面板，选中刚才创建的对象“glu3dpathFolow01”,点击“pick spline”，再点击视图中的路径线。,操作：f.单击快捷工具左端的“绑定到空间扭曲”图标 ；g.将鼠标指针移动到“glu3dpathFolow01”对象，此时，鼠标指针变为绑定符号；h.按下左键不放开，拖动到“粒子喷头”对象放开，完成绑定。,7.流体环境参数设置- Glu3d 01的重要参数,操作：a.在视图中选中GLU，并进入修改面板；b.设置“Glu3d01”参数： 选中show particles和computer also surfase; 设置 gravity为10，重力影响流体的曲线和形态； 设置 Scale为1 ；范围，粒子间的间距；,8.流体参数设置- 粒子的重要参数（喷头的粒子 particles 01）,在视图中选中粒子喷头，并进入修改面板：Radius：粒子喷头的半径。Rate：速率，粒子喷射出粒子源的速度，值越大粒子喷射的越远，速度也越快。LOD ：粒子密度，可控制流体表面精细光度，数值越高，越光滑，计算速度越慢 。Thickness：浓度。调节粒子的粘稠度。Random Emission：随机发射。 start：设置发射的起始帧，stop：设置发射的结束帧。Part life：粒子的生命周期，可以存活多少帧。,Source type：喷头类型Circle：园型粒子喷头；Emt from a plain shape：从一个平面形体喷出；Object filled：填充物体。Import from PFL：导入其它。,注意：glu3d的参数非常多，仔细调试可得到很多效果。 GLU与particles参数在设置过程中相互影响，要反复调试，达到满意效果为止。在这个过程会出现死机，因此，要及时做好备份，多备份几个。,9.流体解算,流体解算是依据设置好的流体参数，以及与对象的关系进行解算，算出每一帧中流体的形态。 这是一个漫长的过程， 也是一个死机频繁的过程 ！,进入glu3D 菜单，点击“GO！”，开始解算。,10.结果演示,（二）流体与物体碰撞,流体进入加热分离器中，与旋转的转子以及分离器的内壁碰撞，逐渐填满内部空间。主要作法是流休与物体碰撞。,1.隐藏除分离器、流入管线之外对象； 2.分离器外壳材质的不透明度设为30。 3.新建 glu3d 对象,删除碰撞体。 （做法与前面操作相同，略）,4.新建 一个圆柱对象，作为撞体的内壁,调整大小，使其与加热分离器内壁大小一致； 材质：颜色不限，不透明度为 0。,修改法线向内： 在视图中选中“碰撞圆柱碰”； 在修改面板中，进下拉列表， 选“法线” ； 在修改面板中的参数项中， 单选“翻转法线”，使法线向内。 注：在流体制作中，很多碰撞错误,如:流体出界，效果不佳等都与法线方向不正确有关。,5.流体环境与喷头流体参数设置,流体环境参数设置,流体（喷头）参数设置,6.设置流体与圆柱内壁、转子碰撞,操作： 在视图中选中“Glu”； 进入修改面板，参数项中展开“per-object”; 选中“COLLIDE”； 点击“Pick”，然后在视图中选“圆柱”和“转子”。,设置完成后，点击 Apply ,然后点击 object manager,弹出窗口，可以看到刚才的 2个碰撞体，说明碰撞关系已建立。,给转子设置一个绕中心线旋转动作，速度大约每2秒转一圈。（略） 在视图中将碰撞圆柱体对象移动到加热分离器内部合适的位置，将粒子喷头移动到碰撞圆柱对象内部的管线出口处。做好备份，进行解算。,7.结果演示,谢谢大家！,