第11章：特效与粒子系统

Haiyue2025/9/1大约 4 分钟

第11章：特效与粒子系统

学习目标

掌握粒子系统的基本设置
学会创建火焰、烟雾、水花等效果
理解力场和物理模拟
掌握头发和毛发系统
学会群体动画和实例化

11.1 粒子系统基础

粒子系统概念

粒子系统：模拟大量小物体的系统，如雨滴、雪花、火花等
发射器：产生粒子的物体
粒子生命周期：出生 → 存活 → 死亡

粒子系统类型

Emitter（发射器）：从表面发射粒子
Hair（毛发）：创建毛发和草地效果

基本设置

属性面板 → 粒子系统属性
- Type：选择粒子类型
- Emission：控制发射参数
  - Number：粒子总数
  - Frame Start/End：发射时间范围
- Lifetime：粒子寿命

11.2 发射器粒子系统

发射设置

From（发射源）：
- Verts：从顶点发射
- Faces：从面发射
- Volume：从体积发射
Random（随机性）：增加自然感

速度控制

Velocity（速度）：
- Normal：沿法线方向
- Random：随机方向
- Object：沿物体轴向
Physics Type（物理类型）：
- Newtonian：牛顿物理
- Keyed：关键帧控制
- Boids：群体行为

渲染设置

Render As（渲染为）：
- Object：渲染为指定物体
- Halo：光晕效果
- Line：线条
- Path：路径

11.3 创建常见特效

11.3.1 火焰效果

创建发射器平面
添加粒子系统

设置发射参数：

Number: 1000
Lifetime: 60
Velocity → Normal: 5
Random: 2

物理设置：

Physics Type: Fluid
Settings → Density: 0.1

力场设置：添加向上的风力

11.3.2 烟雾效果

使用Quick Effects → Smoke

调整域设置：

Domain → Resolution: 64
Density: 0.5
Temperature Diff: 1.0

发射器设置：
```
Flow Type: Smoke
Density: 2.0
```

11.3.3 水花效果

创建水面和碰撞体

设置粒子系统：

Physics Type: Fluid
Fluid → Stiffness: 0.8
Viscosity: 0.2

材质设置：透明度和反射

11.4 力场系统

力场类型

Force（力）：恒定方向的力
Wind（风）：风力效果
Vortex（漩涡）：旋转力场
Magnetic（磁场）：磁力吸引
Turbulence（湍流）：随机扰动

力场属性

Strength（强度）：力场强度
Flow（流动）：影响粒子流动
Noise（噪声）：添加随机性
Absorption（吸收）：粒子被吸收的程度

碰撞设置

物体属性 → 物理属性 → 碰撞
- Enabled：启用碰撞
- Damping：阻尼系数
- Friction：摩擦力
- Permeability：渗透性

11.5 毛发系统

基础毛发设置

选择物体，添加粒子系统

Type设置为Hair：

Hair Length: 1.0
Segments: 5
Children → Type: Simple
Display Amount: 50%

毛发造型

Comb（梳理）：
- 切换到粒子编辑模式
- 使用梳子工具调整方向
Cut（剪切）：
- 调整毛发长度
Add（添加）：
- 增加毛发密度

毛发材质

着色器编辑器 → Hair BSDF
- Color：毛发颜色
- Roughness：粗糙度
- Radial Roughness：径向粗糙度
- Coat：光泽涂层
- IOR：折射率

11.6 群体动画与实例化

Boids系统（群体行为）

设置粒子物理类型为Boids：

Physics Type: Boids
Boids → Rules:
- Goal: 目标导向
- Avoid: 避免碰撞
- Crowd: 聚集行为
- Center: 中心化

实例化技术

Object实例化：

Render → Object: 选择实例物体
Scale: 1.0
Scale Randomness: 0.2

Collection实例化：
- 创建物体集合
- 在粒子系统中引用集合

动画实例

Render → Extra:
- Whole Group: 使用整个组动画
- Use Count: 限制实例数量

11.7 粒子系统优化

性能优化

显示优化：

Viewport Display:
- Display: 降低显示百分比
- Show: 只显示部分粒子

渲染优化：
- 使用Children系统增加密度
- LOD（细节层次）设置

缓存管理

Cache → Disk Cache:
- External: 使用外部缓存
- Index: 缓存索引
- Compression: 压缩选项

11.8 高级特效技巧

粒子继承

Inherit（继承）：
- Location：位置继承
- Rotation：旋转继承
- Scale：缩放继承

动态绘制

Dynamic Paint:
- Canvas: 画布设置
- Brush: 笔刷设置
- Effects: 效果类型

流体与粒子结合

创建流体域
粒子作为流体源
调整交互参数

实践练习

创建篝火效果（火焰+烟雾+火花）
制作雨天场景（雨滴+水花+雾气）
设计爆炸效果（碎片+烟雾+冲击波）
制作草地效果（毛发系统）
创建鸟群动画（Boids系统）

关键要点

粒子系统适合模拟大量相似物体
合理设置物理参数可以获得真实效果
力场系统可以创造丰富的动态效果
毛发系统不仅用于毛发，也可创造各种纤维效果
群体动画可以模拟自然界的集群行为
优化设置对于复杂粒子系统至关重要

下一章预告

下一章将学习物理模拟与动力学，包括刚体、柔体、布料和流体模拟等高级物理效果。