Maya打造龙卷风特效流程解析

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导言：
我们在电影中观看过《Discovery.Weather.Extreme.Tornado》和《后天》影片，那么场景中一定对影片中凌空飞舞的汽车动物、宛如雨下的断木残瓦，还余悸猶存！很多观众看到Tornado时，似乎很难实现，本教程将告诉大家如何将这看似不可能的事情，通过maya的Expression与MEL的结合制作出真实的Tornado画面。我们重点是在于理清制作思路，从而达到我们的效果。

首先我们使用Maya中的Dynamics（动力学）模块，Dynamics（动力学）模块是很多使用MAYA制作特效用户的一个核心。那么我们在Dynamics（动力学）模块找到particles(粒子系统)的Create Emitter （创建发射器）。（图01）


图01

接下来点开Create Emitter（创建发射器）的属性来设置一下发射器的属性设置。（图02）


图02

创建完粒子我们播放一下观察粒子的动态，这时我们发现粒子的动态在三维空间里成球状发射。（图03）


图03

那么我们现实中的Tornado是旋转的，但是Maya中的particles发射方式是放射型，这样我们没有办法去叫particles形成一个旋转。这个时候我们要理清以下思路，看看能有那一种方法去叫particles旋转出来，但是Tornado的旋转需要带扭曲、摆动、而且Tornado是强冷暖对流形成是从上到下对接，这样不能单单的用场去控制。

目前制作龙卷风的方法有很多，但形成后控制不是很方便，尤其是龙卷风的质感很难制作。那么我们得知MAYA里有fluid（流体），fluid制作火和烟尘很真实，但是fluid非常不容易控制，我们制作的思路就是利用MAYA的particles形态驱动fluid的烟尘效果，把这两个系统融入到一起。

我的制作思路是使用Maya中的函数控制particles的空间位置。Maya的函数是给我们制作特效人员的一个了精髓，这样我得知两个函数是我们制作Tornado的重要部分，他们分别为 sin、cos ，我们简单说明以下两个函数的原理：

Sin与Cos函数取某个角并返回直角三角形两边的比值。此比值是直角三角形中该角的对边长度与斜边长度之比。结果的范围在-1到1之间。这样两个函数的曲线图不用多说。

那么这两个函数使用在一起 形成的是一个圆圈，我分别叫particles、position的两个轴向个等于一个函数，叫particles形成圆形。接下来写Tornado的expression_r（表达式）。（图04）


图04

第一步我们要把这个表达式写在运行表示式里，因为particles这个形成是在运行的过程中产生圆体。现在得到了两个函数的轴向我们分别把这两个函数给particleShape1.position。（图05）


图05

播放一下，我们在顶视图观察particles  的 position。在运行的时候所有particles都位置围绕发射器中心旋转。（图06）


图06

现在所有的particles都聚集在一起形成了一个particles的点，这不是我们所需要的效果，下一步我们叫particles围绕着发射器中心各自的位置都不一致，我们利用MAYA提供我们的particle的ID号在时间上做个小小的手脚，这样可以使得每个particles创建出来的位置与时间加上自己ID号码的一个数值变化。（图07）


图07

得到了每个particles所形成的圆圈的位置。下一步我们做的是叫particles半径的位置不同，我们得为particles的属性里添加一个空的属性作为函数存储。（图08）


图08

添加完radius_to自定义属性，我们在particleShape1.radius_to里写一个创建表达式，设置为particles半径的位置。（图09）


图09

创建完毕我们必须使得这个表达式在particles运行，用表达式乘以这个自定义属性，否则这个属性的表达式为空计算数率。（图10）


图10

现在我们完成了旋转和半径的问题，接来我们继续完成Tornado的Y轴方向和Tornado的形状问题。（图11）


图11

我们继续为particles添加自定义属性，为这个自定的属性添加创建表达式，为了使得龙卷风Y轴方向有数值，那么我们使用rand()随机函数。同样这个属性也必须在particles运行表达式里的Y轴上加上我们自定义的属性。（图12）


图12

下一步制作Tornado的半径形状，我们继续为particles添加自定义属性，为这个自定的属性添加ramp（渐变），之后乘到particles运行表达式里的半径前就可以完成形状，（这里说明一下为什么要ramp来做Tornado的形状，因为ramp是一个渐变的节点，观察Tornado时发现Tornado是底细上粗，这样正好符合ramp的计算数值范围）。（图13）


图13

下一步制作Tornado左右摆动的动作，你可以选择你Tornado摆动的轴向，在你选择好摆动的轴向加上一个noise（躁波）的函数就可以，直接写在particles运行表达式里。（图14）


图14

下一步制作Tornado的走向问题。到现在这一步我想你们的思路已经很清晰了，那么我们制作一天曲线然后创建一个locator再给locator和曲线之间做一个motionPath（路径动画）叫particles的position加上locator X Y Z的位移就可以让Tornado articles按你的路径移动。（图15）


图15

最后用你的细心去调节你的各种参数使得你的Tornado动态和细节加以完美。（图16）


图16