《基于Maya粒子与流体的 自然现象模拟---毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于Maya粒子与流体的 自然现象模拟---毕业论文（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本本 科科 毕毕 业业 论论 文文基于基于 MayaMaya 粒子与流体的粒子与流体的 自然现象模拟自然现象模拟Simulation of Natural Phenomena Based onParticles and Fluid Effects of Maya姓 名： 学 号：学 院：软件学院系：软件工程专 业：软件工程年 级：指导教师： 副教授助教年年 月月I摘摘 要要随着CG技术的发展，三维特效与人们生活的联系变得越来越紧密，创造了巨大的商业价值。我国的三维特效行业还处于起步阶段，拥有广阔的市场空间和强劲的发展潜力。因此，对三维特效进行研究是非常有意义的。本文研究目的是探索简单高效地运用
2、Maya粒子和流体模拟自然现象的方法，主要任务是实现云层、下雪、龙卷风和火山喷发效果。论文中使用Maya流体模拟云层取得了比较好的效果，并且比较真实地模拟了熔岩的材质。在龙卷风的实现方法中，使用Maya变形器取代力场和表达式，再通过骨骼来操纵变形器，实现了对粒子的灵活控制，具有一定参考价值。论文首先分析了行业现状和研究价值，介绍了相关的软件和主要技术。其次详细阐述了对四种自然现象的实现过程，本文使用粒子系统模拟下雪、龙卷风和火山灰，使用流体特效模拟云层、爆炸和熔岩。并且分析了选择不同实现方法的原因，介绍了后期制作的过程。最后对工作进行了总结，并提出了以后的改进计划。关键词：关键词：自然现象模拟
3、；Maya粒子；Maya流体IIAbstractWith the develop of Computer Graphics, 3D effect becomes more and more familiar to people, while it creates huge commercial benefit. 3D effect industry of our country is still in a beginning stage which has wide market space and powerful develop potential. Therefore study of
4、3D effect is very meaningful.The study purpose of this dissertation is to find simple and efficient methods which use Maya particles and fluid effects for simulating natural phenomena. The main task is to simulate cloud layer, snowing, tornado and volcano eruption. The simulation of cloud layer whic
5、h using Maya fluid effects obtains good effect. And the material of lava is true to nature. During simulating tornado, this dissertation uses Maya deformers to replace force fields and expressions, while using skeleton to operate the deformers. This method can control the particles conveniently, so
6、it makes sense.Firstly the dissertation analyses current situation of 3D industry and studying value. Then it introduces related softwares and main technology. Secondly the dissertation expounds the simulation process of the four natural phenomena. This dissertation uses particle systems to simulate
7、 snowing, tornado and volcanic ashes, while using fluid effects to simulate cloud layer, explosion and lava. It also analyses the reasons of choosing these methods. Then it introduces the post process. Finally this dissertation summarizes the work and puts the improving project in the future.Key wor
8、ds: simulation of natural phenomena; Maya particles; Maya fluid effectsIII目目 录录第一章第一章 引言引言.11.11.1 研究背景与研究意义研究背景与研究意义11.21.2 国内外行业现状国内外行业现状31.31.3 论文组织结构论文组织结构3第二章第二章 相关软件与主要技术概述相关软件与主要技术概述.42.12.1 相关软件相关软件42.1.1 Maya 简介 .42.1.2 After Effects 简介52.1.3 Premiere 简介62.22.2 主要技术主要技术72.2.1 粒子系统概述.72.2.2
9、流体特效概述.72.2.3 骨骼概述.82.2.4 变形器概述.82.32.3 本章小结本章小结9第三章第三章 自然现象的模拟实现自然现象的模拟实现.103.13.1 云层模拟云层模拟103.1.1 云层分析.103.1.2 云层实现.103.23.2 下雪模拟下雪模拟123.2.1 下雪分析.123.2.2 下雪实现.123.33.3 龙卷风模拟龙卷风模拟143.3.1 龙卷风分析.143.3.2 龙卷风实现.143.43.4 火山喷发模拟火山喷发模拟16IV3.4.1 火山喷发分析.163.4.2 火山喷发实现.163.53.5 本章小结本章小结19第四章第四章 自然现象模拟的后期处理自然
10、现象模拟的后期处理.214.14.1 MayaMaya 渲染渲染.214.24.2 AfterAfter EffectsEffects 后期合成后期合成.224.34.3 PremierePremiere 后期剪辑与处理后期剪辑与处理.234.44.4 本章小结本章小结23第五章第五章 总结总结与与展望展望.255.15.1 论文总结论文总结255.25.2 工作展望工作展望25参考文献参考文献.26致致 谢谢.27VContentsChapter1 Introduction11.1 Research context and significance11.2 Current situation
11、 of the industry31.3 Structure of the dissertation .3Chapter2 Introduction of related softwares and main technology 42.1 Related softwares.42.1.1 Introduction of Maya .42.1.2 Introduction of After Effects52.1.3 Introduction of Premiere62.2 Main technology.72.2.1 Introduction of particle system 72.2.
12、2 Introduction of fluid effects.72.2.3 Introduction of skeleton.82.2.4 Introduction of deformer82.3 Summary of the chapter9Chapter3 Simulation of natural phenomena 103.1 Simulation of cloud layer.103.1.1 Analysis of cloud layer 103.1.2 Simulation process of cloud layer103.2 Simulation of snowing123.
13、2.1 Analysis of snowing.123.2.2 Simulation process of snowing123.3 Simulation of tornado143.3.1 Analysis of tornado143.3.2 Simulation process of tornado .143.4 Simulation of volcano eruption.16VI3.4.1 Analysis of volcano eruption.163.4.2 Simulation process of volcano eruption.163.5 Summary of the ch
14、apter19Chapter4 Post process of the simulation.214.1 Maya rendering214.2 After Effects composition224.3 Premiere editing and processing.234.4 Summary of the chapter23Chapter5 Summary and future work255.1 Summary of the dissertation.255.2 Future work25References 26Acknowledgements27第一章 引言1第一章第一章 引言引言
15、1.11.1 研究背景与研究意义研究背景与研究意义随着CG（Computer Graphics）技术的发展，三维动画和影视特效与人们生活的联系变得越来越紧密，在影视、游戏、医疗、建筑、教育等众多领域都得到了广泛的应用。尤其在电影方面，特效的应用颠覆了以往传统的拍摄制作模式。让人身临其境的逼真程度以及比自然状态更加震撼的视觉效果，都令观众感到叹为观止。2004年福克斯公司的电影后天 ，运用了大量气势恢弘的视觉特效，向观众展示了龙卷风、巨大海啸、全球降温等多种极端的自然灾害。如图1-1所示：图图1-1：电影：电影后天后天2009年引起轰动的灾难电影2012 ，同样依靠出众的特效征服了无数观众。如果
16、没用特效技术的应用，这部剧情老套的美国大片是不可能成为内地年度票房冠军的。如图1-2所示：基于 Maya 粒子与流体的自然现象模拟2图图1-2：电影：电影2012虽然同样剧情俗套，但是凭借炉火纯青的视觉特效技术构建出的一个精美绝伦的虚拟星球以及上面生活的多姿多彩的生物，影片阿凡达创造了电影史上的奇迹。最终它以27亿美元毫无悬念地登上全球电影票房历史第一的宝座，并宣告了3D电影时代的来临。如图1-3所示：图图1-3：电影：电影阿凡达阿凡达第一章 引言3由此可见，三维特效产业在创造巨大经济效益的同时，能够丰富人们的精神文化生活，获得可观的社会效益。该领域还拥有广阔的市场空间和强劲的发展潜力，因此进行三维特效的研究是非常有意义的。1.21.2 国内外行业现状国内外行业现状我国的三维特效制作行业起步晚、起点低，缺少有竞争力的从业公司和专业的技术精英，大中专院校对相关人才的培养力度不够。而国外从业人员众多，有不少由专业精英组成的著名公司或团队，在电影
