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1、北方民族大学学士学位论文 论文题目: MAYA粒子及流体特效仿真 院(部)名 称: 数学与信息科学学院 学 生 姓 名: 奚吉禄 专 业: 数学与信息科学 学 号: 20100495 指导教师姓名: 马自萍 论文提交时间: 论文答辩时间: 学位授予时间: 北方民族大学教务处制摘要Maya软件作为传统和主流常用的动画制作软件之一，在电影、电视、广告及动画等领域内有着重要的作用。粒子、柔体、刚体、流体动力学，以及Mel表达式语言组成了Maya的特效模拟系统，这些功能让Maya变成一个强大的制作特效的软件。创建真实的特效模型时，Maya软件的粒子特效相对于基于动力学的流体特效具有易操作性和易控制性。
2、但当为了追求更真实更逼真的特效场景时，流体材质表现力好的特点就发挥了出来，展现出比粒子特效更真实感的感觉。本文重点研究题目是Maya软件中的粒子特效和流体特效的制作方法及特点，结合粒子易操作性和流体真实质感的优点制作实例特效场景。本文研究重点：1、研究粒子及粒子特效，以及在软件中创建、修改和贴图的过程学习和研究粒子及粒子系统的基础知识，探索粒子在Maya中的制作方法。结合粒子的可控性易操作的特点，制作简单的粒子特效场景。2、实现粒子和Mel表达式结合模拟真实出自然界物理现象研究Mel语言的特点及应用，把粒子和Mel表达式相结合，通过制作自然界中的物理现象实例展示Mel语言在粒子特效制作当中的强
3、大功能。3、研究Maya的流体动力学解算器，和流体关键属性在Maya软件的栅格形式下的显示，并制作流体特效实例。学习和研究流体系统，通过动力学公式表现计算机流体动力学，并制作特效表现出流体动力学在栅格属性中的表现。关键词 Maya 粒子 粒子特效 mel 流体 流体特效 MAYA SOFTWARES PARTICLE EFFECTS AND FLUID SIMULATION Maya software as one of the mainstream of traditional and popular animation software, plays a major part in the
4、 movie, television, advertising and animation fields. Particles, soft bodies, rigid, fluid dynamics, and the composition of the Maya Mel Embedded language effects simulation system, these function make Maya into a powerful production special efficacy software. When you create the actual effects scen
5、e, Maya softwares effects of particle with respect to the effects of fluid dynamics-based simulation with ease and ease of controllability. But in order to pursue a more realistic scenario more realistic effects, the fluid material expression and good will play out, show a more realistic feeling tha
6、n the particle effects. This paper point on the topic of Maya software production methods and characteristics of particles effects and fluid effects, combined with the advantage of easy on particle and fluid texture of real production instances effects scenes.This essay focuses:1.study of particles
7、and particle effects, as well as create, modify, and rendering in Maya process Learning and research particle and particle system basics, explore particle production methods in Mayas. Combined with easy operation controllable particle characteristics, making simple particle effects scenes. 2, to ach
8、ieve a combination of particles and Mel simulate the real expression of the nature of physical phenomena Features and Applications of Mel language, the combination of particles and Mel expressions, examples show Mel powerful language in which the particle effects produced by the production of physic
9、al phenomena in nature. 3, Mayas fluid dynamics research solver, and how the Maya fluid effects reflected in the grid properties, and create fluid effects instance. Learning and research in fluid systems, the performance of the computer through the dynamics equation of fluid dynamics and fluid dynam
10、ics produce special effects showing the performance of the grid properties.Keywords Maya particle particle effects mel fluid effects 目录第一章 绪论31.1研究背景31.2 研究现状51.3 Maya软件介绍51.4 本文本文研究内容和结构安排6第二章 粒子72.1 粒子72.2 粒子系统82.3 粒子的创建和编辑92.3.1 用鼠标单击生成粒子92.3.2 创建粒子网格92.3.3 通过Emitter（发射器）创建粒子102.3.4 从多边形、nurbs曲面表
11、面发射粒子112.3.5 用粒子物体作为发射器来发射粒子122.4 粒子特效制作实例132.5 本章小结15第三章 粒子与Mel表达式163.1 Mel语言介绍163.2 粒子与Mel表达式结合163.3 粒子与Mel表达式制作实例163.4小结19第四章 Maya的流体动力学204.1流体系统204.2计算机流体动力学204.3 maya的流体解算器214.4 流体特效在栅格属性中的体现224.5 流体特效实例26第五章 总结和展望315.1 主要工作总结315.2 未来工作展望31参考文献32 第一章 绪论1.1研究背景伴随着科技飞速的发展，计算机的的出现和发展带动了各式各样的新产业。计算
12、机图形学从诞生到发展，短短数年就以极其快的速度成为了很多行业不可离开的技术支持。从二维进入了三维再到CG技术，计算机动画不仅仅在电影和电视上发挥了巨大作用，还在教育、医疗、军事等传统行业中起到了无可替代的作用。工艺方面，计算机成为了设计师的新型工具，替代了过去繁琐的传统动画工序。使人脱离重复和无意义的工作，将精力花在创造性更强的工作。三维动画软件的诞生和发展就在这些要求中孕育而生，也让计算机工程师创造出各种各样的制作软件。 在影视制作当中，当确定制作想要的效果时，一般用软件制作或者用素材合成的方式。软件制作的方法是将影片中的所有的东西全部使用软件来制作，不单指现实世界的东西还包括了一些虚拟的东
13、西。这种方式对制作软件的功能要求比较高，通常选用的软件包括Maya,3ds Max,XSI,Lightwave,Houdini等，这些软件各以所长。一般用来制作非现实性的、幻想性和风格化的效果，3D动画片中的特效都是这种制作方式（如图1-1 图1-2所示）。对于追求高度真实的特效，这种方法制作成本太高，一般不直接用这种方式，多是与拍摄素材相结合。 图1-1 冰雪奇缘动画 图1-2疯狂原始人动画素材合成的方式是指以拍摄的现实图片和视频素材为基本要素，通过制作软件合成来完成画面效果，这种方法对素材的要求比较高，素材通常是拍摄的自然素材或者用微缩模型制作的素材，用来制作对真实度要求比较高的特效场景。
14、它是一个传统的特效制作方法，在软件模拟技术未成熟之前，这是主要的特效制作方法（如图1-3 图1-4所示）。 图1-3夺宝奇兵制作现场 图1-4夺宝奇兵素材合成效果 更多的情况是综合运用这两种制作方法。比如，同一画面可以同时有软件制作和素材合成的效果（如图1-5 图1-6所示）；或者素材并非是拍摄的而是由软件制作的生成的；或者以软件制作为主，素材合成为辅等。动画片的特效一般是用软件制作来完成的，而电影后期特效制作中素材合成的应用比较多。 图1-5电影少年奇幻漂流 图1-6电影后天 1.2 研究现状1962年，著名的艺术大师开普勒以计算机图形理论，专门成立了机构研究计算机图形艺术。经过探索和艰辛的六、七十年代，到八十年代计算机的诞生才使得计算机图形学有了新的研究领域。随着个人电脑的普及和计算机图形技术的成熟发展，动画图形制作技术应用越来越广泛1。在外国
