基于AE影視特效軟件中Particular插件在3D空間下粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的研究

摘要：在影視特效設(shè)計(jì)中，運(yùn)用After Effects軟件中Particular插件濾鏡可以制作出各種絢麗多彩的粒子效果。但是，在3D空間下，Particular濾鏡生成粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是難以控制的，本文將從粒子環(huán)繞文字飛舞這一例子出發(fā)，對(duì)Particular插件的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行深入研究。

關(guān)鍵詞：After Effects；Particular；運(yùn)動(dòng)軌跡

Particular插件是trapcode公司針對(duì)After Effects軟件開發(fā)的第三方插件，主要用來實(shí)現(xiàn)粒子特效的制作。它支持多種粒子發(fā)射模式。自帶30種特效預(yù)置；提供了多種粒子渲染方式，可以輕松地模擬現(xiàn)實(shí)世界中的雨、雪、煙、云、焰火等效果。同時(shí)在粒子運(yùn)動(dòng)的控制上，它對(duì)重力、空氣阻力以及粒子間斥力等相關(guān)條件的模擬也是相當(dāng)出色的。在2D空間下，可以輕松制作出多種粒子轉(zhuǎn)場(chǎng)效果。但是，在3D空間下，Emitter發(fā)射機(jī)以及粒子尾端在空氣中的運(yùn)動(dòng)軌跡是難以控制和設(shè)計(jì)的。本文將針對(duì)一具體實(shí)例，研究3D空間下Particular粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。

一、particular濾鏡原理簡(jiǎn)介

particular濾鏡特效主要可分為以下幾個(gè)系統(tǒng)：Emitter發(fā)射器系統(tǒng)，它主要負(fù)責(zé)管理粒子發(fā)射器的形狀、位置以及發(fā)射粒子的密度和方向等；Particle粒子系統(tǒng)，它主要負(fù)責(zé)管理粒子的外觀、形狀、顏色、大小、壽命（保持時(shí)間）等；粒子運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，它是一個(gè)聯(lián)合系統(tǒng)，其中包括：physics物理子系統(tǒng)、Aux system拖尾子系統(tǒng)、Visibility可見性子系統(tǒng)、MotionBlur運(yùn)動(dòng)模糊子系統(tǒng)。

二、Particular濾鏡粒子運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)例研究

在對(duì)particular濾鏡特效進(jìn)行研究中，以其前三個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果為主要研究重點(diǎn)，下面將通過3D空間下粒子環(huán)繞文字飛舞這一實(shí)例效果，對(duì)Particular濾鏡的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究。

1. 粒子發(fā)射端運(yùn)動(dòng)軌跡的設(shè)計(jì)與研究

這一部分主要涉及Emitter系統(tǒng)和light引導(dǎo)層兩方面的設(shè)計(jì)。

（1）Emitter系統(tǒng)

Emitter主要控制粒子發(fā)射器的屬性。它的參數(shù)設(shè)置涉及發(fā)射器生成粒子的密度、發(fā)射器形狀和位置以及發(fā)射粒子的初始方向等。本文考慮引入Emitter系統(tǒng)下發(fā)射器類型的選項(xiàng)，在此設(shè)計(jì)Emitter發(fā)射器的類型為light，同時(shí)為了使粒子出現(xiàn)的時(shí)間不會(huì)太短以致看不到粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，需要對(duì)particle下的life壽命進(jìn)行調(diào)整，具體設(shè)置如圖1和圖2。

（2）light引導(dǎo)層

Light燈光層，是應(yīng)用于3D圖層上的一個(gè)特效圖層，可以令3D圖層產(chǎn)生光照的色澤以及光照后的投影效果。下面針對(duì)粒子環(huán)繞文字這個(gè)例子，進(jìn)行l(wèi)ight層的運(yùn)動(dòng)路徑設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。具體參數(shù)設(shè)置如圖3所示。

1）建立一個(gè)燈光層命名為Emitter light，該燈光層將作為Emitter的引導(dǎo)層，環(huán)境光是對(duì)全局進(jìn)行光線的渲染，不方便設(shè)置運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫。所以這里選擇相對(duì)比較好控制的平行光。

2）建立了Emitter light層后，調(diào)整light的位置，會(huì)發(fā)現(xiàn)文字光照效果會(huì)受到影響，因此將Emitter light層拖到圖層底部，設(shè)為調(diào)整層，調(diào)整層只會(huì)影響在其下面的圖層。為了增加文字的質(zhì)感，可以再添加一個(gè)燈光層，類型是spot光斑，起到烘托主體文字的作用。

3）建立攝像機(jī)層，通過快捷鍵C，將視圖位置調(diào)整到最佳，對(duì)Emitter light層的position位置參數(shù)創(chuàng)建關(guān)鍵幀動(dòng)畫。

4）空格鍵預(yù)覽效果繼續(xù)調(diào)整Emitter light燈光層位置將效果調(diào)至滿意。

2. 粒子束末端運(yùn)動(dòng)軌跡的研究

Particular濾鏡的一個(gè)特點(diǎn)是能夠真實(shí)地模擬自然界中的作用力場(chǎng)，粒子束末端會(huì)由于受力發(fā)生軌跡偏移的情況，因此能夠讓整個(gè)粒子束的運(yùn)動(dòng)在掌控之中，是作品趨于完善的又一難題。

（1）physics物理子系統(tǒng)的研究。物理系統(tǒng)里提供了空中和墻壁兩種模式。這里選擇粒子的運(yùn)動(dòng)模式為air（空氣），并用指定的light層運(yùn)動(dòng)路徑限制它在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡，即選擇motion path為1 HQ，意思為路徑1高質(zhì)量版。

（2）Motion Path層的研究。建立light層，命名為Motion Path 1，注意這里的名稱及大小寫也是特定的，Motion Path 1層在被物理系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)軌跡指定后，它的運(yùn)動(dòng)路徑就可用于引導(dǎo)粒子在空氣中運(yùn)動(dòng)的軌跡。

（3）表達(dá)式的添加。為了使粒子在空氣中的運(yùn)動(dòng)位置與粒子束首端的運(yùn)動(dòng)位置一致，將Emitter light層移動(dòng)位置與Motion Path 1層建立關(guān)聯(lián)。在Motion Path 1層建立表達(dá)式，具體語句如下：

thisComp.layer（\"Emitter light\"）.transform.position

意為當(dāng)前Motion Path 1層的position位置等同于當(dāng)前合成

下的Emitter light層的圖

層變換中的position，從

而實(shí)現(xiàn)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的精

確設(shè)定，即實(shí)現(xiàn)利用燈光

層的運(yùn)動(dòng)軌跡控制3D空

間下粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，具

體如圖4所示。

3. 輸出與渲染

利用Particular的姊妹軟件star glow可以輕松制作出粒子的多種發(fā)光效果，這里對(duì)實(shí)體層應(yīng)用starglow濾鏡效果，選擇warm star預(yù)設(shè)模式，效果如圖5。

本文通過一個(gè)具體例子研究了Particular插件濾鏡產(chǎn)生粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡在3D空間的控制問題。重點(diǎn)設(shè)計(jì)思路是利用指定名稱的燈光層在3D空間下運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫的設(shè)計(jì)來控制Emitter產(chǎn)生粒子束的運(yùn)動(dòng)軌跡，使粒子在3D環(huán)境下運(yùn)動(dòng)效果更加逼真。

（秦皇島職業(yè)技術(shù)學(xué)院）