Make Good Things

Создавать, текстурировать и анимировать модельки в 3DS Max, вне всякого сомнения, интересно. Но этого недостаточно для конструирования по-настоящему законченных зрелищных сцен. Представьте себе такую картину. По трамвайным путям катится «стальной конь», зазевавшийся пешеход лихо перебегает дорогу, устремляясь к трамвайной остановке, поскальзывается и падает лицом на рельсы. Раздается скрежет, из-под колес трамвая вылетают искры, и выкатывается человеческая голова. Согласитесь, обыграть такую сценку сможет далеко не каждый моделлер. Тут нужны специальные навыки работы с камерами, источниками света, а главное – системой частиц Particle Flow. Фейерверк, дождь, ветер, дым, огонь, туман, снег, метель и другие эффекты создаются исключительно с помощью данного модуля.

Самостоятельно освоить Particle Flow, встроенный в 3DS Max, способен далеко не каждый моделлер. События, блок-схемы, излучатели… Поэтому мы решили пойти вам, многоуважаемые игроманьяки, на встречу и составили краткое справочное руководство по работе с данной системой.

Общие понятия

Прежде чем перейти к описанию системы Particle Flow, давайте составим целостное представление о частицах – ответим на следующие вопросы. Что собой представляют элементарные частицы. Какие элементы составляют единую систему частиц? Каковы общие принципы создания particle-эффектов?

Итак. Частицы – это средства анимации группы сходных по определенным правилам объектов. Поведение группы может определяться такими свойствами частиц, как скорость движения, размер, материал, время существования и т.д. Любая система частиц в 3DS Max включает в себя три основных компонента: излучатель частиц, непосредственно частицы и внешние силы, именуемые событиями. Что касается расположения particle-систем, то здесь отметим следующее. Те, кто играл в NFS: Most Wanted, Midnight Club 2 или, например, Juiced неоднократно замечали, что при включении ускорения (нитро) на определенном авто из выхлопной трубы спорткара вырывается пламя. Это свидетельствует о том, что излучатель частиц закреплен за выхлопной трубой авто и активируется игроком посредством нажатия определенной клавиши при соблюдении ряда элементарных условий (установлены ли баллоны с закисью азота, превышает ли уровень жидкости в контейнерах 0 единиц и т.д.). Примечательно то, что в рассмотренном примере мы имеем дело не со статичным, а с анимированным излучателем, который способен передавать определенные свои свойства элементарным частицам пламени. Частицы же, в свою очередь, получив определенный заряд от источника, благополучно уходят из-под его влияния. 

При имитации пара, дождя, тумана и создании ряда других эффектов, которые основаны на взаимодействии множества мелких частиц, асы 3D-пера рекомендуют использовать элементы простейшей формы, дабы значительно сократить время на просчет геометрии.

Как мы ранее уже заметили, большинство particle-систем в «Максе» функционирует под действием заданных внешних сил. Рассмотрим основные из них. Силы Push (толкание), Motor (мотор), Vortex (вихрь), Displace (смещение) применяются для создания феерических спецэффектов, а также для имитации других искусственных воздействий. В случаях, когда требуется придать реалистичность движению элементарных частиц, используются внешние силы Gravity (сила тяжести), Wind (ветер), Drag (тяга). Ну и, наконец, чтобы заставить частицы передвигаться по заданной траектории (сплайновому пути), используется сила с кодовым наименованием Patch Follow.

Для выбора нужной силы в 3DS Max проделайте следующие действия. На панели в правой части редактора (поле инструментов) перейдите во вкладку Create\Space Warps и выберите из представленного списка строку Forces. Затем в свитке Object Type щелкните по кнопке с названием определенной силы и создайте объект на одном из видов.

В 3DS Max существует две разновидности систем частиц – управляемые событиями (Particle Flow) и ничем неконтролируемые, например, Blizzard (метель), Snow (снег), Spray (распылитель), PCloud (облако частиц), PArray (массив частиц). Последние обычно не меняют своих свойств на протяжении всей анимации и, как правило, используются для создания дождя, снега, метели и других неуправляемых эффектов.

Знакомство с Particle Flow

Общие понятия изложены, пора знакомиться с таинственным модулем Particle Flow. Основой данной системы являются события, которые, в свою очередь, состоят из так называемых операторов и проверок. Проверки используются для создания неповторимого поведения частиц, в то время как операторы служат для передачи определенных свойств (скорость, масштаб, угол поворота и т.д.). Для создания системы частиц Particle Flow выполните следующие манипуляции. На панели в правой части программы переместитесь на закладку CreateGeometry, после чего выберите из раскрывающегося списка строку Particle Systems. В поле Object Type щелкните по кнопке PF Source и поместите объект на сцену.

Давайте теперь поговорим о предназначении базисных параметров модуля Particle Flow (прим. – все они проживают в определенных свитках на панели в правой части «Макса»).

В свитке Setup расположен один-единственный параметр Enable Particle Emission, который отвечает за включениевыключение системы частиц. Если вы щелкните по кнопке Particle View в этом же поле (или нажмете клавишу 6 на клавиатуре), то тем самым вызовете окно редактора событий (совокупности операторов и проверок).

Комментарием Emission открывается группа параметров, непосредственно влияющих на цвет, размер и другие характеристики излучаемых частиц. Атрибут Logo Size определяет размер блок-схемы (лого) внутри излучателя частиц. Характеристика Icon Type отвечает за форму излучателя (rectangular или прямоугольник по умолчанию). Дабы модифицировать очертание иконки внутри излучателя, в поле Emission выберите из раскрывающегося списка Icon Type один из доступных пунктов – Rectangular (прямоугольник), Box (бокс, коробка), Circle (круг), Sphere (сфера). Подкатегория Quantity Multiplier свитка Emission содержит две характеристики – Viewport %, Render %, которые определяют число элементарных частиц в окнах проекции и при рендеринге сцены соответственно.

Серебряный дождь

Теория изложена. Самое время попрактиковаться. Давайте создадим несложную «дождевую» систему частиц в 3DS Max. Иными словами, проанимируем капельки дождя в программе. Первым делом поместим на сцену плоскость, на которую будут обрушиваться атмосферные осадки. Для этого выполните команду CreateStandard PrimitivesPlane, кликните левой кнопкой мышки по любому месту на сцене и, не отпуская ее, задайте произвольный размер будущей заготовке.

Движемся дальше. По умолчанию продолжительность анимации падения капель составляет ровно 100 кадров. Чтобы модифицировать это значение, на панели анимации в нижней части рабочего окна «Макса» кликните по кнопке Time Configuration и в открывшемся окне в поле Animation установите значение параметра Length равным 300. Сделали? Отлично. Далее в поле инструментов (на панели в правой части «Макса) перейдите во вкладку CreateGeometry, выберите из раскрывающегося списка строку Particle Systems, после чего щелкните по кнопке PF Source и создайте источник частиц в одном из проекционных окон. Расположите излучатель таким образом, чтобы испускаемые им частицы плавно опускались на плоскость (прим. – направление движения частиц определяется стрелкой в центре прямоугольника).

Следующий этап нашей работы – создание эффекта отражения элементарных частиц от плоскости. Для реализации задуманного прежде всего поместите на сцену так называемый отражатель. Для этого выполните команду Create\SpaceWarps\Deflectors\UDeflectors. В свитке Basic Parameters щелкните сначала по кнопке Pick Object, а затем – по плоскости.

Источник частиц и плоскость на месте, основные параметры настроены. Можно приступать к написанию событий, которые должны произойти с частицами. Выделите источник частиц PF Source на одном из видов и нажмите клавишу 6 на клавиатуре. На передний план выйдет окно редактора событий. Если внимательно приглядеться, нетрудно заметить, что на форме подпрограммы (в верхней области редактора) располагается базовая блок-схема событий.

Строка Render01 (Geometry) этой схемки отвечает за визуализацию частиц. Изменять значение данного атрибута настоятельно не рекомендуем. Следом за ней идет оператор Birth01. Он отвечает за появление, «рождение» частиц. Щелкните по данному блоку единожды левой клавишей мышки. Вы увидите, что в правой части окна редактора событий появится свиток, содержащий все характеристики выбранного элемента, в нашем случае – Birth01. Рассмотрим предназначение основных характеристик данного оператора. Атрибут Emit Start определяет кадр, с которого начнется зарождение частиц, а параметр Emit Stop указывает на кадр, в котором их «жизнь» закончится. Характеристика Amount задает общее число испускаемых частиц. Задайте атрибутам Emit Start, Emit Stop и Amount значения, равные 0, 300 и 450 соответственно. Продолжаем обзор операторов. Команда Position Icon 01 определяет границы области испускания частиц. Оператор Speed 01 устанавливает определенные скорость и направление движения частиц. Для «дождевой» particle-системы рекомендуем установить параметру Speed значение 30, а характеристике Direction – Along Icon Arrow. В таком случае дождевые капли будут перемещаться в пространстве со скоростью в 30 мс в указанном стрелкой направлении. Оператор Rotate 01 позволяет настроить параметры вращения частиц на сцене. Оператор Shape01 содержит два параметра – Shape и Size , которые определяют форму и размер частиц соответственно.  Оператор Display 01 используется для отображения частиц в окнах проекции. Экспериментируя с настройкой двух последних компонентов, можно добиться интересных результатов.

Когда закончите изменение атрибутов оригинальных компонентов, перетащите в поле Event01 элемент Collision Spawn из списка операторов. Этот оператор служит для автоматического расчета столкновений элементарных частиц с заданной поверхностью. В поле Deflectors параметров оператора Collision Spawn 01 сначала щелкните по кнопке Add, а затем выделите ранее созданный объект типа UDeflector в одном из окон проекции. Убедитесь, что в поле Spawn Rate and Amount рядом с пунктом Spawn On First Collision (соударение при первом столкновении) стоит галка. Если вы хотите, чтобы после соударения частицы расщеплялись на несколько себе подобных, водрузите флажок напротив комментария Delete Parent (ликвидация или удаление родителя) и задайте параметру Spawnable% значение 100. Наконец, значение атрибута Offspring установите равным 6.

Затем создайте еще одно событие, которое будет отвечать за частицы, образовавшиеся в результате соударения капель дождя с плоскостью. Для этого перетащите оператор Scale в любое свободное место окна Particle View. На панели сформированного события выделите оператор Scale01, после чего на панели в правой части окна Particle View выберите из раскрывающегося списка Type строку Absolute.

Последние штрихи – осталось лишь установить последовательность выполнения событий – от Event 01 к Event02. Кликните левой кнопкой мышки по выступающей части блока Event01 и, не отпуская ее, переместите курсор на выступающую часть панели Event02. В результате проделанных манипуляций появится стрелка, которая будет указывать на последовательность совершения событий.