基于3ds Max的粒子特效动画设计与实现

关键词：3ds Max粒子系统；三维动画；粒子特效；案例分析

中图分类号：TP393 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）36-0123-03"开放科学（资源服务） 标识码（OSID） ：

3ds Max软件作为Autodesk旗下的重要软件，主要用于对三维动画设计与制作，该软件主要利用计算机图形技术，以数字动画的形式在三维空间中真实呈现物体运动，为用户带来沉浸式的体验。因此，在3dsMax软件的应用背景下，为提高三维动画粒子特效的制作质量和效率，本文提出一种基于3ds Max的设计制作方案，旨在为用户带来独特的视觉体验。

1 3ds Max软件概述

3ds Max属于专业三维建模、渲染和动画软件，旨在帮助用户创建高质量的三维模型、动画和效果。在3ds Max软件中，含有丰富多样的工具和功能，可以帮助开发人员进行高级建模、动画编辑、高质量渲染以及视觉特效创作。

2 粒子流工作方式

粒子流制作原理如下：技术人员采用粒子事件驱动的方式，准确定义粒子行为，结合粒子特点，将不同类型的粒子进行汇集，从而形成相应的粒子集合。用户根据实际应用情况，向粒子流程有针对性地设置相应的操作符，从而达到准确定义粒子属性的目的。在3ds Max软件中，通过采用开发模式，制作出符合用户审美需求的粒子特效动画。运用开发模式，可以快速定义粒子行为，促使粒子行为变得更加多变化、灵活化。此外，技术人员应用3ds Max软件进行多种规则的创建和制定，可以将粒子整个变化情况形象、直观地呈现出来[1]。

3 3ds Max三维动画粒子特效设计制作案例

为验证3ds Max软件在三维动画粒子特效应用效果，本文以“药丸散落动画”为案例，首先，完成对三维场景创建，并构建药瓶模型和药丸粒子模型，确保所构建的对象模型形状和大小符合真实物体尺寸[2]。本文案例设计思路如下：运用该软件程序贴图插件，在设计材质、贴图的基础上，按照一定的顺序，完成对药丸散落动画、药品动画制作，确保药丸散落整个动画过程符合实际物体运动规律。3ds Max三维动画粒子特效设计制作流程如图1所示。

3.1 场景建模

在进行三维场景模型创建时，技术人员首先要完成对广告动画场景设计，该动画场景含有桌面、药丸粒子、维生素C药瓶三个组成要素[3]。运用3ds Max软件自带的“透视图场景”画板，创建相应的桌面，该桌面为边长为160cm的正方形。

创建相应的药瓶，该药瓶的半径、高度、圆角分别为6 cm、16 cm、0.6 cm。然后，采用模型转换的方式，将创建好的药瓶进行模型转换，从而形成可编辑多边形区域，同时，将顶面向上距离设置为3 cm，此时为药瓶创建相应的瓶颈区域[4]。

技术人员结合药瓶大小，设置厚度合适的瓶口，具体操作如下：运用3ds Max软件自带的“缩放”工具，对选定的区域厚度进行收缩，并将收缩后的区域移动至瓶颈处、

对瓶口螺纹特效进行制作。具体操作如下：运用3ds Max软件“边”激活模式，对瓶口所有竖线进行框选，运用等比缩放工具，对框选的竖线进行放大，从而为瓶口添加相应的螺纹。在此基础上，完成对1 cm×2 cm×0.5 cm药丸粒子的创建，药丸粒子的圆角设置为0.2 cm。

3.2 制作材质与贴图

在3ds Max软件的支持下，技术人员结合所构建的场景模型，有针对性地制作相应的材质与贴图[5]。具体操作如下：

首先，利用互联网，从海量的文字贴图素材库中筛选合适的文字贴图素材，并在视图中心区域创建相应文本，文本内容为“维生素C”，然后，并结合排版要求，设置合适的字体样式和大小，并点击3ds Max软件“倒角”按钮，对倒角值的级别、轮廓等参数进行科学设置，从而打造出耳目一新的倒角文字特效。

其次，利用3ds Max软件材质编辑器功能，为倒角文字添加一种金光灿灿的金属材质，并对该金属明暗器相关参数进行设置，例如：将高光级别、光泽度、反射颜色分别设置为125、80、橙色。同时，将自发光贴图、反射贴图均设置为增强状态。

再次，为“维生素C”文字字体添加所创建好的材质，从而保证前视图渲染效果，当材质添加完毕后，采用“.jpg”格式，对制作好的贴图进行保存[6]。接着，结合药丸粒子动画呈现特点，有针对性地制作相应的材质，例如：将药丸粒子材质数量、瓷砖、反射颜色分别设置为-150、3.0、黄色，然后，在药丸粒子中心位置放置所制作好的文字特效。

最后，结合药瓶制作需求，设计和构建相应的多维复合材质，具体操作如下：将药瓶编辑面板的高光级别、光泽度、瓷砖数分别设置为75、40、4。然后，为药瓶制作和设计相应的桌布材质，具体操作如下：将该编辑面板的高光级别、光泽度、瓷砖数分别设置为0、0、蓝色。同时，将文字图案移动和设置于白色区域内[7]。

3.3 制作药丸散落动画

在进行药丸粒子散落动画制作时，首先，打开3dsMax软件，并进入到“时间配置”窗口。其次，在3dsMax 软件的应用背景下，将粒子流源设置于指定区域，并将粒子流源的形状设置为直径为6cm的圆形。将数量倍增调整和设置为100%，接着，进入到“粒子视图”窗口面板中，将发射开始设置为50，说明药丸粒子开始散落位置是第50帧位置；将发射停止设置为80，说明药丸粒子在第80帧位置处散落结束；将数量设置为700，说明药丸粒子总数量为700个。然后，点击3ds Max软件“预览”按钮，发现药丸粒子散落过快，为降低药丸粒子散落速度，使其运动状态更加符合实际运动规律，技术人员需将事件001“速度”参数设置为001，并将速度、变化、散度分别设置为45cm、15cm、14，此时整个药丸粒子所呈现的下落状态为无规律性、分散性，满足实际运动规律[8]。

药丸粒子首次碰撞桌面时，会出现反弹现象，为确保药物离子反弹特效符合实际运用规律，技术人员需借助导向器，向指定的桌面区域移动所创建好的导向板，并结合桌面尺寸大小，科学设置导向板尺寸，确保两者完全重叠。利用3ds Max软件的对齐工具，移动导向板，确保其与桌面相重叠。反弹后的药丸粒子在万有引力的作用下，会再次碰撞到桌面上，为制作这一动画特效，技术人员要应用3ds Max软件的“重力”对象类型，将重力图表创建于桌面上，同时，还要运用“粒子视图”面板，为药丸粒子创建碰撞事件，并将事件影响程度设置为100%。

按照同样的设计原理，完成对药丸粒子二次碰撞特效，将粒子设置为药丸，并构建相应的药丸模型，为该模型创建相应的粒子对象，将影响比例设置为70%，接着，再次选择所创建好的药丸模型，点击3dsMax软件“隐藏选定对象”按钮，将药丸模型进行隐藏，同时，在该参数面板中，选择“几何体”类型，然后，对第50帧动画进行预览和测试，发现十字叉变成药丸，将其他对象事件显示方式设置为“几何体显示”方式，接着，对药丸模型进行复制，采用复制粘贴的方式，将所需要的药丸模型复制到其他多个事件中。

此外，采用斜体字方式，对所创建的“图形实例”进行显示，这样一来，当十字叉粒子碰撞反弹后会快速消失，并显示出药丸，最后，药丸在重力作用下落在桌面上。在制作药丸散落动画时，要注意各个药丸在散落期间禁止出现交叉、重叠现象，确保处于散落状态的药丸始终保持一定的距离，为完成这一特效制作，确保正在散落的药丸始终保持分离状态，技术人员需结合药丸尺寸大小，将“保持分离”面板上的“力”、加速度、核心半径分别设置为200cm，2cm/s、0.5cm，然后，对该事件进行复制，并粘贴至所创建好的多个事件中，此时，3ds Max软件通过执行这些事件，药丸粒子即可呈现出散落状态，不同药丸，所对应的散落状态不同，但是，当药丸触碰到桌面并反弹直至静止，其静止状态均是平铺在桌面上，保证药丸粒子运动符合实际运动规律。

3.4 制作药瓶动画

在制作药瓶动画期间，技术人员要结合物体实际运动规律，将药瓶提升至特定高度，并确保药瓶整体上有一个旋转和抬升过程[9]。具体操作如下：

首先，技术人员要应用3ds Max软件创建多个关键帧，从而实现对药瓶旋转速度的科学调整和控制，同时，还要确保药瓶最后停留位置正好重合于粒子流源所在位置，只有这样，才能保证药丸粒子出口与瓶口位置的统一性。

其次，点击3ds Max软件“自动关键点”按钮，对第0帧的药瓶位置进行设置，使其正好放置于桌布上；对第20帧的药瓶位置进行设置，使其向右上方移动一段距离后，以30°角度向右下方进行旋转；对第50帧的药瓶位置进行设置，使其向右上方移动一段距离后，以80°角度向右下方进行旋转，以上是药瓶整个动画制作过程，当动画制作完毕后，技术人员再次点击“自动关键点”按钮，此时自动关键点取消。药丸粒子散落动画效果如图2所示。

在进行摄像机创建时，先运用3ds Max软件，绘制相应的顶视图区域，然后，将目标摄像机创建于该视图的中心位置，并将药瓶移动至目标点位置处。为保证拍摄的清晰度，技术人员在选用镜头时，要优先选用35mm备用镜头，运用该镜头，对透视图进行转换，从而形成所需要的摄像机视图，此时，目标平行光效果创建完毕。

最后，技术人员启用3ds Max软件“阴影”按钮，将强度、光束、衰减区尺寸分别设置为0.8、90cm、150cm，然后，使用鼠标对顶视图旁边的目标平行光进行拖拽，使其移动至药瓶位置处，并对整个光的位置、强弱进行调整，从而获得如图3所示的药丸粒子散落动画效果。

4 结束语

本文运用3ds Max软件，从场景建模、材质与贴图、制作药丸粒子散落动画、制作药瓶动画四个方面入手，完成对药丸散落动画制作，引导相关学习者了解和掌握粒子特效动画制作方法，确保学习者能够熟练地掌握和应用粒子特效制作方法，为学习者开发教学演示动画提供一定的借鉴和参考。由此可见，本文所设计的基于3ds Max三维动画粒子特效设计制作方案具有较高的有效性和可靠性，不仅可以实现对三维粒子特效动画的高效化、高标准制作，还能确保动画效果符合实际运动规律，为满足人们的视觉、听觉等感官体验产生了积极的影响。但是，本文所设计的药丸散落动画播放流程度有待进一步提升，相关技术人员要强化对该动画播放过程的优化，促使药丸散落动画设计水平进一步提升。