CG Taiwaner 台灣人玩動畫: thinkingParticles根據碎片內面產生煙塵

原文：2012 Creating dust for collapsing houses

作者：Ahmed Bahaa Hassan

編譯：Hammer Chen

軟體: 3dsmax, FumeFX, Thinking Particles

這邊我們想要建立一個程序性系統, 能產生煙塵與其他二級特效到倒塌的房屋上. 這些二級特效包含了木頭撕裂與玻璃碎裂, 因為煙塵會覆蓋在其上, 所以這兩種效果對大部分的房屋倒塌特效可以忽略. 美術人員只需要導入倒塌的房屋, 把這房屋加到TP裡面, 根據場景修改FumeFX的模擬框大小與位置然後就可以進行模擬了!

1. Breakage detection (偵測碎裂):

在這步驟中, TP會偵測當幾何體破碎, 破碎的時候就會觸發煙塵的發射. 也就是這房屋的模型會預先切割好, 然後套用倒塌的效果, 碎片的內側會定義成固定的Material ID.

預先切割的房屋

定義出碎片的內面的位置

利子從碎片的內面發射, 然後黏在上面, 所以基本上, 每個碎片的內面包含了兩個面, 每個面都附著了粒子, 每個粒子會偵測到彼此的距離. 因為整體來說粒子是很稀疏的, 所以最接近的兩個粒子就是碎片內面的那兩面, 這些在內面的粒子會定義成一對(friend)

利子從碎片的內面發射然後黏在上面

當碎裂發生, 這一對粒子朋友就會被分開 (因此彼此的距離增加了) ,於是觸發了下一步!

碎片之間的距離增加了

2. 煙塵粒子的發射

現在房屋真的碎裂了, 就觸發了發射出來的粒子稱為煙塵粒子. 幾乎是以180角度的變化四面八方發射, 速度上也有些變化.

觸發了煙塵粒子的發射

3. Fume的發射

FumeFX會利用煙塵粒子做為粒子發射來源(particle emitters) , 產生煙塵最終外觀. 這裡有兩組的煙塵粒子, 其中一個是高密度低速度煙塵, 另一個是低密度, 高速度煙塵. 如此的搭配, 可以避免掉當煙塵流體高速移動時產生的蕈狀效應(mushroom effects).

煙塵流體的屬性是調成很重的, 或是溫度低的氣體 (浮力為負值或是溫度為負值) , 但是不會消散(dissipation). 房屋與地面的模型也會添加到FumeFX的模擬裡面, 所以它們的速度也會影響到流體的行為.

4- Rendering算圖:

煙塵的pass會算成RGB的pass, 如下圖 .而且會計算holdouts, 然後在合成裡面修改顏色. 紅色代表主光, 藍色代表補光, 基本上就用兩盞光, 純紅與純藍, 這兩個通道都分別上色, 然後再加在一起, 這讓你在合成的階段可以有更多的控制, 綠色通道做為遮罩, 用來區別不同來源的煙塵 (比方說來自煙囪的煙塵) 讓我們可以針對其控制顏色.