基于3ds Max的粒子特效動畫設計與實現

關鍵詞：3ds Max粒子系統；三維動畫；粒子特效；案例分析

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）36-0123-03"開放科學（資源服務） 標識碼（OSID） ：

3ds Max軟件作為Autodesk旗下的重要軟件，主要用于對三維動畫設計與制作，該軟件主要利用計算機圖形技術，以數字動畫的形式在三維空間中真實呈現物體運動，為用戶帶來沉浸式的體驗。因此，在3dsMax軟件的應用背景下，為提高三維動畫粒子特效的制作質量和效率，本文提出一種基于3ds Max的設計制作方案，旨在為用戶帶來獨特的視覺體驗。

1 3ds Max軟件概述

3ds Max屬于專業三維建模、渲染和動畫軟件，旨在幫助用戶創建高質量的三維模型、動畫和效果。在3ds Max軟件中，含有豐富多樣的工具和功能，可以幫助開發人員進行高級建模、動畫編輯、高質量渲染以及視覺特效創作。

2 粒子流工作方式

粒子流制作原理如下：技術人員采用粒子事件驅動的方式，準確定義粒子行為，結合粒子特點，將不同類型的粒子進行匯集，從而形成相應的粒子集合。用戶根據實際應用情況，向粒子流程有針對性地設置相應的操作符，從而達到準確定義粒子屬性的目的。在3ds Max軟件中，通過采用開發模式，制作出符合用戶審美需求的粒子特效動畫。運用開發模式，可以快速定義粒子行為，促使粒子行為變得更加多變化、靈活化。此外，技術人員應用3ds Max軟件進行多種規則的創建和制定，可以將粒子整個變化情況形象、直觀地呈現出來[1]。

3 3ds Max三維動畫粒子特效設計制作案例

為驗證3ds Max軟件在三維動畫粒子特效應用效果，本文以“藥丸散落動畫”為案例，首先，完成對三維場景創建，并構建藥瓶模型和藥丸粒子模型，確保所構建的對象模型形狀和大小符合真實物體尺寸[2]。本文案例設計思路如下：運用該軟件程序貼圖插件，在設計材質、貼圖的基礎上，按照一定的順序，完成對藥丸散落動畫、藥品動畫制作，確保藥丸散落整個動畫過程符合實際物體運動規律。3ds Max三維動畫粒子特效設計制作流程如圖1所示。

3.1 場景建模

在進行三維場景模型創建時，技術人員首先要完成對廣告動畫場景設計，該動畫場景含有桌面、藥丸粒子、維生素C藥瓶三個組成要素[3]。運用3ds Max軟件自帶的“透視圖場景”畫板，創建相應的桌面，該桌面為邊長為160cm的正方形。

創建相應的藥瓶，該藥瓶的半徑、高度、圓角分別為6 cm、16 cm、0.6 cm。然后，采用模型轉換的方式，將創建好的藥瓶進行模型轉換，從而形成可編輯多邊形區域，同時，將頂面向上距離設置為3 cm，此時為藥瓶創建相應的瓶頸區域[4]。

技術人員結合藥瓶大小，設置厚度合適的瓶口，具體操作如下：運用3ds Max軟件自帶的“縮放”工具，對選定的區域厚度進行收縮，并將收縮后的區域移動至瓶頸處、

對瓶口螺紋特效進行制作。具體操作如下：運用3ds Max軟件“邊”激活模式，對瓶口所有豎線進行框選，運用等比縮放工具，對框選的豎線進行放大，從而為瓶口添加相應的螺紋。在此基礎上，完成對1 cm×2 cm×0.5 cm藥丸粒子的創建，藥丸粒子的圓角設置為0.2 cm。

3.2 制作材質與貼圖

在3ds Max軟件的支持下，技術人員結合所構建的場景模型，有針對性地制作相應的材質與貼圖[5]。具體操作如下：

首先，利用互聯網，從海量的文字貼圖素材庫中篩選合適的文字貼圖素材，并在視圖中心區域創建相應文本，文本內容為“維生素C”，然后，并結合排版要求，設置合適的字體樣式和大小，并點擊3ds Max軟件“倒角”按鈕，對倒角值的級別、輪廓等參數進行科學設置，從而打造出耳目一新的倒角文字特效。

其次，利用3ds Max軟件材質編輯器功能，為倒角文字添加一種金光燦燦的金屬材質，并對該金屬明暗器相關參數進行設置，例如：將高光級別、光澤度、反射顏色分別設置為125、80、橙色。同時，將自發光貼圖、反射貼圖均設置為增強狀態。

再次，為“維生素C”文字字體添加所創建好的材質，從而保證前視圖渲染效果，當材質添加完畢后，采用“.jpg”格式，對制作好的貼圖進行保存[6]。接著，結合藥丸粒子動畫呈現特點，有針對性地制作相應的材質，例如：將藥丸粒子材質數量、瓷磚、反射顏色分別設置為-150、3.0、黃色，然后，在藥丸粒子中心位置放置所制作好的文字特效。

最后，結合藥瓶制作需求，設計和構建相應的多維復合材質，具體操作如下：將藥瓶編輯面板的高光級別、光澤度、瓷磚數分別設置為75、40、4。然后，為藥瓶制作和設計相應的桌布材質，具體操作如下：將該編輯面板的高光級別、光澤度、瓷磚數分別設置為0、0、藍色。同時，將文字圖案移動和設置于白色區域內[7]。

3.3 制作藥丸散落動畫

在進行藥丸粒子散落動畫制作時，首先，打開3dsMax軟件，并進入到“時間配置”窗口。其次，在3dsMax 軟件的應用背景下，將粒子流源設置于指定區域，并將粒子流源的形狀設置為直徑為6cm的圓形。將數量倍增調整和設置為100%，接著，進入到“粒子視圖”窗口面板中，將發射開始設置為50，說明藥丸粒子開始散落位置是第50幀位置；將發射停止設置為80，說明藥丸粒子在第80幀位置處散落結束；將數量設置為700，說明藥丸粒子總數量為700個。然后，點擊3ds Max軟件“預覽”按鈕，發現藥丸粒子散落過快，為降低藥丸粒子散落速度，使其運動狀態更加符合實際運動規律，技術人員需將事件001“速度”參數設置為001，并將速度、變化、散度分別設置為45cm、15cm、14，此時整個藥丸粒子所呈現的下落狀態為無規律性、分散性，滿足實際運動規律[8]。

藥丸粒子首次碰撞桌面時，會出現反彈現象，為確保藥物離子反彈特效符合實際運用規律，技術人員需借助導向器，向指定的桌面區域移動所創建好的導向板，并結合桌面尺寸大小，科學設置導向板尺寸，確保兩者完全重疊。利用3ds Max軟件的對齊工具，移動導向板，確保其與桌面相重疊。反彈后的藥丸粒子在萬有引力的作用下，會再次碰撞到桌面上，為制作這一動畫特效，技術人員要應用3ds Max軟件的“重力”對象類型，將重力圖表創建于桌面上，同時，還要運用“粒子視圖”面板，為藥丸粒子創建碰撞事件，并將事件影響程度設置為100%。

按照同樣的設計原理，完成對藥丸粒子二次碰撞特效，將粒子設置為藥丸，并構建相應的藥丸模型，為該模型創建相應的粒子對象，將影響比例設置為70%，接著，再次選擇所創建好的藥丸模型，點擊3dsMax軟件“隱藏選定對象”按鈕，將藥丸模型進行隱藏，同時，在該參數面板中，選擇“幾何體”類型，然后，對第50幀動畫進行預覽和測試，發現十字叉變成藥丸，將其他對象事件顯示方式設置為“幾何體顯示”方式，接著，對藥丸模型進行復制，采用復制粘貼的方式，將所需要的藥丸模型復制到其他多個事件中。

此外，采用斜體字方式，對所創建的“圖形實例”進行顯示，這樣一來，當十字叉粒子碰撞反彈后會快速消失，并顯示出藥丸，最后，藥丸在重力作用下落在桌面上。在制作藥丸散落動畫時，要注意各個藥丸在散落期間禁止出現交叉、重疊現象，確保處于散落狀態的藥丸始終保持一定的距離，為完成這一特效制作，確保正在散落的藥丸始終保持分離狀態，技術人員需結合藥丸尺寸大小，將“保持分離”面板上的“力”、加速度、核心半徑分別設置為200cm，2cm/s、0.5cm，然后，對該事件進行復制，并粘貼至所創建好的多個事件中，此時，3ds Max軟件通過執行這些事件，藥丸粒子即可呈現出散落狀態，不同藥丸，所對應的散落狀態不同，但是，當藥丸觸碰到桌面并反彈直至靜止，其靜止狀態均是平鋪在桌面上，保證藥丸粒子運動符合實際運動規律。

3.4 制作藥瓶動畫

在制作藥瓶動畫期間，技術人員要結合物體實際運動規律，將藥瓶提升至特定高度，并確保藥瓶整體上有一個旋轉和抬升過程[9]。具體操作如下：

首先，技術人員要應用3ds Max軟件創建多個關鍵幀，從而實現對藥瓶旋轉速度的科學調整和控制，同時，還要確保藥瓶最后停留位置正好重合于粒子流源所在位置，只有這樣，才能保證藥丸粒子出口與瓶口位置的統一性。

其次，點擊3ds Max軟件“自動關鍵點”按鈕，對第0幀的藥瓶位置進行設置，使其正好放置于桌布上；對第20幀的藥瓶位置進行設置，使其向右上方移動一段距離后，以30°角度向右下方進行旋轉；對第50幀的藥瓶位置進行設置，使其向右上方移動一段距離后，以80°角度向右下方進行旋轉，以上是藥瓶整個動畫制作過程，當動畫制作完畢后，技術人員再次點擊“自動關鍵點”按鈕，此時自動關鍵點取消。藥丸粒子散落動畫效果如圖2所示。

在進行攝像機創建時，先運用3ds Max軟件，繪制相應的頂視圖區域，然后，將目標攝像機創建于該視圖的中心位置，并將藥瓶移動至目標點位置處。為保證拍攝的清晰度，技術人員在選用鏡頭時，要優先選用35mm備用鏡頭，運用該鏡頭，對透視圖進行轉換，從而形成所需要的攝像機視圖，此時，目標平行光效果創建完畢。

最后，技術人員啟用3ds Max軟件“陰影”按鈕，將強度、光束、衰減區尺寸分別設置為0.8、90cm、150cm，然后，使用鼠標對頂視圖旁邊的目標平行光進行拖拽，使其移動至藥瓶位置處，并對整個光的位置、強弱進行調整，從而獲得如圖3所示的藥丸粒子散落動畫效果。

4 結束語

本文運用3ds Max軟件，從場景建模、材質與貼圖、制作藥丸粒子散落動畫、制作藥瓶動畫四個方面入手，完成對藥丸散落動畫制作，引導相關學習者了解和掌握粒子特效動畫制作方法，確保學習者能夠熟練地掌握和應用粒子特效制作方法，為學習者開發教學演示動畫提供一定的借鑒和參考。由此可見，本文所設計的基于3ds Max三維動畫粒子特效設計制作方案具有較高的有效性和可靠性，不僅可以實現對三維粒子特效動畫的高效化、高標準制作，還能確保動畫效果符合實際運動規律，為滿足人們的視覺、聽覺等感官體驗產生了積極的影響。但是，本文所設計的藥丸散落動畫播放流程度有待進一步提升，相關技術人員要強化對該動畫播放過程的優化，促使藥丸散落動畫設計水平進一步提升。