基于Maya粒子與流體的 自然現(xiàn)象模擬---相關(guān)開題報(bào)告文檔.doc

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1、畢業(yè)論文任務(wù)書題目：基于Maya粒子與流體的自然現(xiàn)象模擬目標(biāo)要求：運(yùn)用Maya粒子系統(tǒng)與流體特效，模擬實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)云層、雪花飄落、龍卷風(fēng)形成并移動(dòng)、火山冒煙后爆炸以及熔巖流動(dòng)這幾種自然現(xiàn)象。將Maya渲染出的序列幀用AfterEffects進(jìn)行合成，然后使用Premiere進(jìn)行剪輯和后期處理工作，為視頻添加字幕、轉(zhuǎn)場(chǎng)、音樂和音效后渲染成最終作品。通過對(duì)云層、下雪、龍卷風(fēng)和火山噴發(fā)四種自然現(xiàn)象的研究實(shí)現(xiàn)，探索簡(jiǎn)單高效地運(yùn)用Maya特效對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行模擬的方法。支持條件：系統(tǒng)平臺(tái)：MicrosoftWindowsXP軟件平臺(tái)：AutodeskMay

2、a2009AdobeAfterEffectsCS4AdobePremiereProV7.0校內(nèi)指導(dǎo)教師（簽名）職稱學(xué)生（簽名）分階段進(jìn)度安排階段起訖時(shí)間計(jì)劃完成內(nèi)容12009年11月16日-2010年1月11日閱讀文獻(xiàn)資料，理解畢設(shè)任務(wù)，完成開題報(bào)告22010年1月12日-2010年3月19日實(shí)現(xiàn)云層和下雪場(chǎng)景的模擬，完成中期檢查報(bào)告32010年3月20日-2010年4月30日實(shí)現(xiàn)龍卷風(fēng)和火山噴發(fā)場(chǎng)景的模擬，完成渲染42010年5月1日-2010年5月10日后期合成剪輯處理，完成最終動(dòng)畫52010年5月11日-2010年6月10日完成論文撰

3、寫，參加論文答辯教師分階段指導(dǎo)記錄第一階段：第二階段：第三階段：第四階段：第五階段：廈門大學(xué)軟件學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)校內(nèi)指導(dǎo)教師姓名職稱助教所在單位廈門大學(xué)軟件學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目基于Maya粒子與流體的自然現(xiàn)象模擬畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的目標(biāo)：1、總體目標(biāo)：運(yùn)用Maya粒子系統(tǒng)與流體特效，模擬實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)云層、雪花飄落、龍卷風(fēng)形成并移動(dòng)、火山冒煙后爆炸以及熔巖流動(dòng)這幾種自然現(xiàn)象。將Maya渲染出的序列幀用AfterEffects進(jìn)行合成，然后使用Premiere進(jìn)行剪輯和后期處理工作，為視頻添加字幕、轉(zhuǎn)場(chǎng)、音樂和音效后渲

4、染成最終作品。通過對(duì)云層、下雪、龍卷風(fēng)和火山噴發(fā)四種自然現(xiàn)象的研究實(shí)現(xiàn)，探索簡(jiǎn)單高效地運(yùn)用Maya特效對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行模擬的方法。2、階段目標(biāo)：（1）運(yùn)用Maya粒子系統(tǒng)模擬下雪、龍卷風(fēng)和火山灰。（2）運(yùn)用Maya流體特效模擬云層、爆炸和熔巖。（3）使用AfterEffects對(duì)Maya渲染出的序列幀進(jìn)行合成。（4）使用Premiere對(duì)視頻進(jìn)行剪輯和后期處理。實(shí)現(xiàn)方法：1、開發(fā)環(huán)境：開發(fā)平臺(tái)：MicrosoftWindowsXP開發(fā)工具：AutodeskMaya2009AdobeAfterEffectsCS4AdobePremierePro

5、V7.02、主要技術(shù)介紹（1）粒子系統(tǒng)粒子系統(tǒng)英文叫做ParticleSystem，是Reeves在1983年提出的利用粒子模擬自然場(chǎng)景的一種技術(shù)。粒子系統(tǒng)是一種基于物理模型來解決問題的方法，主要用來解決由大量按一定規(guī)則運(yùn)動(dòng)或變化的微小個(gè)體組成的物質(zhì)在計(jì)算機(jī)上的生成與顯示的問題。粒子系統(tǒng)的基本思想是采用許多形狀簡(jiǎn)單的微小粒子作為基本元素來表示不規(guī)則模糊物體。每個(gè)粒子需要一些屬性來和其他粒子區(qū)別，這些粒子都有各自的生命周期，在系統(tǒng)中都要經(jīng)歷“產(chǎn)生”、“運(yùn)動(dòng)和生長(zhǎng)”及“消亡”三個(gè)階段。粒子系統(tǒng)是一個(gè)有“生命”的系統(tǒng)，因此可產(chǎn)生一系列運(yùn)動(dòng)的畫面，

6、這使得模擬動(dòng)態(tài)的自然景物成為可能。通常在一個(gè)系統(tǒng)中的所有粒子有一個(gè)相同的屬性集。生成系統(tǒng)的某瞬間畫面的基本步驟是：（1）產(chǎn)生新的粒子（2）賦予每一新粒子一定的屬性（3）刪去那些已經(jīng)超過生存期的粒子（4）根據(jù)粒子的動(dòng)態(tài)屬性對(duì)粒子進(jìn)行移動(dòng)和變換（5）顯示由有生命的粒子組成的圖像（2）流體特效Maya中的流體特效（FluidEffects）常用來制作模擬液體或者流體的運(yùn)動(dòng)效果，它包括一個(gè)真實(shí)的三維解算器和一個(gè)高度交互式的二維解算器。Maya流體從形體上包含兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)體：2D/3D流體和海洋效果。2D/3D流體的實(shí)體運(yùn)行一個(gè)模擬引擎來實(shí)現(xiàn)流體流動(dòng)

7、，而海洋效果實(shí)際是錯(cuò)位貼圖、復(fù)雜紋理和粒子的組合。因此2D/3D流體是流體模擬器，但海洋效果不是。3、自然現(xiàn)象模擬的實(shí)現(xiàn)方案（1）云層云是由許多細(xì)小的水滴或冰晶形成的，它沒有固定的形狀，會(huì)隨著氣流的運(yùn)動(dòng)而變化。逼真的云層對(duì)構(gòu)建三維場(chǎng)景至關(guān)重要，因?yàn)樗翘炜盏闹饕獌?nèi)容。模擬云層的關(guān)鍵在于兩點(diǎn)：一是云層的不規(guī)則形狀；二是云層的動(dòng)態(tài)效果。根據(jù)分析，如果使用粒子系統(tǒng)來模擬云層存在兩個(gè)問題：一是云層要成型所需粒子數(shù)量巨大，運(yùn)行效率低下；二是粒子運(yùn)動(dòng)難以精確控制，無法真實(shí)的展現(xiàn)云層的飄動(dòng)。所以決定采用Maya的流體特效來實(shí)現(xiàn)。（2）下雪片片雪花在空中緩

8、緩飄落，這是許多人向往的美景。下雪是水或冰在空中凝結(jié)后再落下的常見自然現(xiàn)象，由于每片雪花既有共性又有個(gè)性，所以采用粒子系統(tǒng)來模擬實(shí)現(xiàn)下雪場(chǎng)景是最好的選擇。（3）龍卷風(fēng)龍卷風(fēng)是在極