Maya的粒子替換功能和高級(jí)的MEL命令colorAtPoint(4)

來(lái)源：火星時(shí)代作者：學(xué)習(xí)：11077人次

作者簡(jiǎn)介

網(wǎng)名：老船長(zhǎng) QQ：149090900

導(dǎo)言：
本教程主要涉及Maya的粒子替換功能，其中用到較高級(jí)的MEL命令colorAtPoint，從而用貼圖的亮度控制粒子替換的縮放效果。為了達(dá)到可以使用貼圖的亮度要求，這里還使用了粒子目標(biāo)功能，利用粒子目標(biāo)的gaolU和gaolV屬性作為讀取貼圖亮度的輸入?yún)?shù)等等。

新建一個(gè)場(chǎng)景，選擇Create->NurbsPrimitives->Plane（創(chuàng)建->曲面幾何體->平面），創(chuàng)建一個(gè)Nurbs平面，調(diào)整為長(zhǎng)方形，X軸縮放為15，Z軸縮放為10。（圖01）

圖01

選擇Particles->Create Emitter（粒子->創(chuàng)建發(fā)射器），創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)立的粒子發(fā)射器，發(fā)射器的發(fā)射數(shù)量為100，其它保持默認(rèn)。（圖02）

圖02

選擇粒子Particle1，加選Nurbs平面NurbsPlane1，選擇Particles->Goal（粒子->目標(biāo)）后面得小方塊，打開(kāi)粒子目標(biāo)選項(xiàng)盒，設(shè)置目標(biāo)權(quán)重為1，點(diǎn)擊Create為粒子創(chuàng)建目標(biāo)，播放效果如圖。（圖03）

圖03

默認(rèn)情況下粒子都是被目標(biāo)物體吸附到物體的點(diǎn)上，這里需要將粒子整齊的排列到平面上，所以要為粒子添加goalU和gaolV屬性，在粒子的屬性編輯器里找到每粒子屬性卷展欄（Per Particle Array Attributes）和下邊的添加動(dòng)態(tài)屬性卷展欄（Add Dynamic Attributes），點(diǎn)擊General按鈕，打開(kāi)添加粒子動(dòng)態(tài)屬性窗口，在Particle粒子標(biāo)簽找到gaolU和gaolV屬性。（圖04）

圖04

點(diǎn)擊添加粒子動(dòng)態(tài)屬性窗口下邊的OK按鈕，添加goalU和goalV屬性。在每粒子屬性卷展欄里找到新添加的屬性。（圖05）

圖05

這里因?yàn)橐Ｗ訖M向排列70，縱向排列50，一共需要70×50（3500）個(gè)粒子，所以把粒子的最大數(shù)量屬性max Count設(shè)置為3500。然后為粒子編寫表達(dá)式，在每粒子屬性卷展欄里找到新添加的屬性，在其中一個(gè)右邊的方框里點(diǎn)右鍵，在彈出菜單中選Creation Expression打開(kāi)創(chuàng)建時(shí)表達(dá)式編輯窗口，為goalU和goalV編寫表達(dá)式：

goalU=particleId%70/69.0;
goalV=int(particleId/70)/49.0;（圖06）

圖06

表達(dá)式是根據(jù)粒子的ID號(hào)屬性為每個(gè)粒子計(jì)算出一個(gè)目標(biāo)U和目標(biāo)V的數(shù)值，從而使粒子整齊的排列在平面上。將時(shí)間滑塊，設(shè)置為1到1000，播放動(dòng)畫到862幀的效果。（圖07）

圖07

選擇粒子，選擇Solvers->InitialState->Set for selected（解算器->初始化->初始化選擇的物體），將粒子當(dāng)前的狀態(tài)初始化為開(kāi)始的狀態(tài)，使粒子在回到第一幀時(shí)還是有3500個(gè)粒子。（圖08）

圖08

選擇Create->Polygon Primitives->Cube（創(chuàng)建->多邊形幾何體->方形），創(chuàng)建一個(gè)盒子，調(diào)整它的長(zhǎng)寬高都為0.2，效果如下。（圖09）

圖09

選擇新創(chuàng)建的盒子，選擇Particles->Instancer（replacement）（粒子->粒子替換）后面的小方塊，打開(kāi)粒子替換選項(xiàng)盒，使用默認(rèn)設(shè)置，點(diǎn)擊Create，創(chuàng)建粒子替換。（圖10）

圖10

選擇小方盒子pCube1，按Ctrl+H將其隱藏。接下來(lái)是創(chuàng)建一個(gè)2D貼圖，可以是程序紋理，也可以是文件紋理，然后用MEL命令讀取貼圖的亮度，最后用這個(gè)亮度值控制粒子替換的縮放。選擇Windows->Rendering Editors->Hypershade（窗口->渲染編輯窗口->超級(jí)濾光器窗口）。（圖11）

圖11

創(chuàng)建一個(gè)noise程序紋理，設(shè)置noise1的Depth Max（最大深度）為1，F(xiàn)requence（頻率）為5，Noise Type（擾亂的類型）為Perlin Noise。（圖12）

圖12

選擇粒子，打開(kāi)粒子屬性編輯窗口，在添加動(dòng)態(tài)屬性卷展欄（Add Dynamic Attributes）里，點(diǎn)擊General按鈕，打開(kāi)添加粒子動(dòng)態(tài)屬性窗口，在New粒子標(biāo)簽添加新屬性，名字：scl，數(shù)據(jù)類型：Vector，屬性類型：Perparticle（array）。（圖13）

圖13

點(diǎn)擊OK添加新屬性scl，在新屬性右邊的方框里點(diǎn)擊右鍵，在彈出菜單中選擇Runtime After Dynamics，打開(kāi)運(yùn)行時(shí)動(dòng)力場(chǎng)之后表達(dá)式編輯窗口，編寫表達(dá)式：

float $u=goalU;
float $v=goalV;
float $c[]=`colorAtPoint -o A -u $u -v $v noise1`;
scl=<<1,1,(1+($c[0])*5)>>;（圖14）

圖14

應(yīng)用新屬性scl作為粒子替換的縮放控制屬性，在粒子的屬性編輯器里，找到Instancer（GeometryReplacement）粒子替換卷展欄，在Scale的控制選項(xiàng)里選擇自定義的屬性scl。（圖15）

圖15

這時(shí)的被表達(dá)式讀取的貼圖還只是個(gè)單幀圖片，并不是貼圖序列，所以還沒(méi)動(dòng)畫效果。（圖16）

圖16

可以給noise1程序紋理的time屬性寫一個(gè)表達(dá)式，使其有動(dòng)畫效果，使粒子替換產(chǎn)生波浪般起伏效果。在Hypershade的textures貼圖標(biāo)簽里，選擇noise1節(jié)點(diǎn)，在noise1的屬性編輯器里找到Time屬性，右鍵打開(kāi)表達(dá)式編輯窗口，為其寫表達(dá)式：

noise1.time=time*0.5；（圖17）

圖17

這時(shí)播放，會(huì)看到動(dòng)畫效果。也可以使用貼圖序列來(lái)控制粒子替換的縮放。筆者這里準(zhǔn)備了一個(gè)貼圖序列，現(xiàn)在就把這個(gè)貼圖序列讀取到Maya中。在Hypershade里，創(chuàng)建一個(gè)文件紋理。（圖18）

圖18

在文件紋理file1的屬性編輯器里的image Name后面的小按鈕上點(diǎn)擊，打開(kāi)紋理瀏覽窗口。（圖19）

圖19

選擇序列的第一個(gè)文件，點(diǎn)擊Open，打開(kāi)文件紋理，然后在屬性編輯器里勾選Use Image Sequence，這時(shí)會(huì)為該文件紋理自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)表達(dá)式。（圖20）

圖20

文件貼圖已經(jīng)就緒，現(xiàn)在只要修改粒子的表達(dá)式，使其讀取新創(chuàng)建的文件紋理file1，而不讀取程序紋理noise1就可以了。打開(kāi)粒子表達(dá)式編輯窗口，修改表達(dá)式。（圖21）

圖21

注意：colorAtPoint命令可以返回貼圖的RGBA（紅、綠、藍(lán)和亮度）四種顏色信息，如果表達(dá)o后面只有一個(gè)大寫A，就是只返回亮度信息，如果是RGBA就是會(huì)全部返回四個(gè)顏色信息，因?yàn)楣P者使用的貼圖序列的亮度信息不是很理想，所以這里就使用了貼圖的紅色信息。

修改完表達(dá)式，點(diǎn)擊Edit按鈕，這時(shí)視圖里的效果。（圖22）

圖22

在Hypershade里，創(chuàng)建一個(gè)blinn材質(zhì)球?qū)⑵涓督o替換粒子的物體pCube1，修改材質(zhì)球的屬性。（圖23）

圖23

創(chuàng)建一盞聚光燈，強(qiáng)度設(shè)置為0.8，打開(kāi)光線跟蹤。（圖24）

圖24

再創(chuàng)建一盞補(bǔ)光和背景光，燈光強(qiáng)度分別為0.2和0.3。顯示燈光效果。（圖25）

圖25

在全局渲染設(shè)置里設(shè)置產(chǎn)品級(jí)別，打開(kāi)光線跟蹤，渲染效果。（圖26）

圖26

這時(shí)觀察渲染出來(lái)的圖像會(huì)看出來(lái)是一個(gè)很朦朧的臉型，但感覺(jué)好像有點(diǎn)不舒服，因?yàn)轭^發(fā)眼睛和嘴都是是凹進(jìn)去的，而不是凸出來(lái)的，這樣的原因是因?yàn)槲覀冏x取的貼圖的紅色，二頭發(fā)的顏色是很暗的顏色，很暗的顏色里面紅色的數(shù)值很低（當(dāng)然綠色和藍(lán)色在很暗的顏色里也很低，這跟效果沒(méi)關(guān)系，不過(guò)讀者也可以嘗試讀取貼圖的綠色和藍(lán)色做為粒子替換縮放的控制數(shù)值）。如圖所示是本例中讀取的貼圖的紅色信息。（圖27）

圖27

最終的粒子替換的Z軸的縮放就是根據(jù)這張貼圖的紅色數(shù)值來(lái)決定的，這就很容易看出，頭發(fā)和眼睛的紅色值很低，那樣這些部位肯定就是凹下去了，解決的方法很多，可以用后期軟件先處理貼圖序列，也可在Maya里使用程序節(jié)點(diǎn)提取紅色信息，再翻轉(zhuǎn)它，但這里還可以修改一下表達(dá)式來(lái)達(dá)到預(yù)期的效果。先選擇粒子，在每粒子屬性卷展欄里打開(kāi)表達(dá)式編輯窗口，修改表達(dá)式。（圖28）