最重要的一點

nParticle 的動力 來自於 nucleus ，與傳統 particle 不同，因此一些使用方面的思考，必須改變。

參考教學

這篇筆記的參考教學是  Maya nParticles 新粒子系統教程

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學習筆記

1. 幾乎所有傳統粒子可以操作的， nParticle 都可進行，例如 Goal 、Field、替代…等等

2. 很大一個不同：粒子之間可以互相碰撞，也因此，nParticle可以進行”填滿”、”填充”

3. 建立

[nDynamics] nParticles -> Create nParticles

可以注意到發射方式、發射類型(粒子預設互相影響的行為模式)

4. 傳統粒子的動力

傳統粒子的動力是 geoConnecter 節點

而 nDynamics 系列的動力都是 ncleus ，所以 只要是 nDynamics 系的動力之間都可以互相影響作用，例如 nCloth

5. 設定初始狀態

nSolver > initial state > set from current

6. nucleus 詳論

• 一開始動力核心就已經會有基本的重力了，除此之外還有基本的風力可以調，可以達成簡單的效果。
• 注意空氣阻力，可能會造成預期行為跟你想像的不同 ，同樣數值的空氣阻力對於不同np的力道不同
• Ground plane > use plane ，很快製造一個平面，可以任意指定平面的座標系
• 調整 Plane bound =0 粒子卻繼續反彈？ 因為 可能 naprticleShape 的 particle collision 不為零，想要不彈跳，兩者都要零。
• Solver Attributes，有 substeps 精確度、Max Collision Iterations 碰撞迭代次數， 迭代值不要比 substeps 低  (可善用簡模加快運算速度)
• 粒子與物體碰撞的技巧：記得，選物體後， nMesh > create passive collide
• Scale Attributes  > Time Scale  ，一種播放速度的調整，所以若在此屬性上設置關鍵影格，可以得到由快到慢這樣的效果 (但是不是真正的模擬變慢  只是播放變慢  方便簡易變速的動畫)，數字↑ 變慢
• Scale Attributes  > Space Scale  ， 若 = 1 ，則 MAYA會把網格的單位一格認定為此值
• 因此如果模型的比例尺幅合 “公尺” 等級，那就使用 1 ；如果是 公分等級，那最好調成 0.01
• 未知比例的模型，最好用測量工具稍微測估一下總長度，並配合常識給一個值，最好在剛建立 ncleus 時就設定！

7. 粒子大小

• nParticleShape 找到  Particle size 標籤。
• 其實最終效果取決於 radius * radius scale 的 radius input (就是長條圖) ，可以注意到橫軸是 radius scale input，預設的控制方式是 age
• 以傳統粒子的觀點來理解，其實就跟新增一個 radiusPP 屬性，然後 create ramp 沒啥兩樣 (別忘了該 ramp 的預設 v 也是 age )

8. nParticle & nCloth

• 同一個 nucleus 內的 nCloth 可以互相作用
• nCloth 也有質量，所以nCloth 可以在 nParticle 內載浮載沉
• 調高質量可以觀察到浮動情況不同，調高粒子半徑也可以觀察到不同狀態

9. nParticle Tool 在平面上畫粒子

• 點選平面膜型、執行modify ->  make live (吸付物體上的意思)，然後就可以在一個平面上畫粒子。
• 藉機實驗兩種粒子的浮沉實驗，可以發現密度變小時，真的會浮起
• 可以用質量或是粒子半徑控制密度

10. nParticle 轉化為多邊型

Convert > nParticle to polygons

執行完畢後，你可以看到大綱模式內出現一個新的多邊形物體，這個多邊形物體的歷史紀錄仍然連結著 nParticleShape 節點，因此播放後， nParticle 仍然會形變、會計算

• 你也可以對這個多邊形編輯錨點，毫無問題哦~!
• 假如執行後看不到，那可能是半徑太小，找 nparticleShape 下 Liquid Simulation > Output Mesh 標籤，調 Blobby Radius Scale
• Liquid Simulation > Output Mesh 標籤處，還有許多參數，都會反映在多邊形上
• mesh Triangle，值越大，三角形越大，越不精確越沒有細節。
• 刪除歷史記錄，則多邊形形狀就會固定，不再變動

11. 單獨選取粒子層級

• 類似切換 點線面 層級，右鍵選 particle。
• 粒子層級，選取粒子呈現黃色，沒選是粉紅色。
• 可到 component editor 去修改每個粒子的資料，不過，表達式跟ramp優先權比這裡高。

  

12. nParticle 也可以跟 Field 作連結

• 玩外加作用場之前，可以考慮先關閉 nucleus 的場，而關閉 nucleus 內的風場、重力的方法，只要勾選 ignore 即可
• uniform or gravity Field，記住！ gravity 是相同 a，uniform是相同 F ，而 F=ma
• 場也是可以設體積 & 影響範圍的
• Newton Field，這玩意才是萬有引力:D ，正值為吸，負值為斥
• 後續補場與粒子關連：動力關係編輯器

13. 碰撞層

(1) 碰撞層號相同，可以相互作用。

(2) 碰撞層號不同，則如下判斷：

• 在同一個 nucleus內， |不同n物體的碰撞層號的差值| <= Collision Range (nucleus的屬性)
• 碰撞層小的優先，所以假設是一攤水跟一塊布來做碰撞，誰的碰撞層號小，就是誰在主導，整個效果完全不同 (就算碰撞層號相對值都差3)
• 當然若在同一碰撞層的話，就是影響力各佔一半

(3) 範例、 Water 粒子碰撞層 2  ，Collision Range 如果是 3 ，那你把 nCloth 的碰撞層設定 0~5 都會跟 Water 作用

• 若你設定 nCloth 碰撞層號為 0~1 ，則這個碰撞會是nCloth 為主(幾乎都只是 Water 在大幅運動)。
• nCloth 設定為 2 ，則影響力個各半。
• 設定為  3~5，則會看到以 Water 為主，幾乎都是 nCloth 在大幅運動。

14. 穿插

• nParticleShape 勾選 Self Collide 判斷自我碰撞，即可解決穿插
• 或有發射器的話， emitter 屬性編輯器內，distance/direction attributes 的 max 值 設大一點，這使得粒子不會只在同點發射

15. 粒子互相推動

• 創立第一套粒子，可以把該套粒子再次的作為 Emitter
• 選取該粒子後，選取 Emitter from Object 即可
• 如果去掉第ㄧ套 particle 的Collide 那就不會被第二套粒子推動
• 如果按照預設，會看到第一套粒子被第二套粒子推動。

所以屬性意義如下：

• Colide: 要不要跟別的nDynamic物體碰撞
• Self Colide 同一套粒子之間要不要碰撞

16. 控制推動力的風格與強度

Force Filed Generation 標籤

• Point Force Field :  thickness relative ( 類似天女散花 直線飛出) /  off 則是像煙霧亂竄 ，預設off
• 其他參數改可強度動態

17. lifspan 標籤

18.  透明度

• opacity 以及下面的 opacoty scale，一起搭配，就跟 radius 一樣的作法。

19. 其他 shading 調法都類似

20. nparticle 也可以產生風場  (不是碰撞喔！)

• 設定  Wind Push Direction > 0  就可以產生風場，去影響別的nDynamic 物體

21.nparticleShape 的 Dynamic properties 的 Drag !=0 則會有一些內阻力

22. 簡單的約束

• 若是 nCloth，選錨點， nConstraint > Transform，就可以約束該點不動
• 若是 particle，選particle，nConstraint > Transform，就可以約束該particle不動
• nConstraint > component to component，可以把同一套物體之間互相的約束 ，並且若 Connection Method = With in Max Distance ，就可以設定在距離內的物體都會互相串連(約束)

23. 串珠練習

• 用線發射 nparticle (假如點不夠就 Edit Curve > Rebuild)
• 朝下方向性發射，暫時關閉 nucleus 的場
• 控制速率，太低粒子重疊，會自碰撞導致累積；太高，粒子距離不均且太遠
• 在滿意的狀態，執行初始
• 關閉發射速率 ＝ 0
• 切換到 particle 層級，先使最頂一排的 particle 約束住(nConstraint > Transform)
• 然後回到 Object Mode，執行 nConstraint > component to component
• 最後調整 With in Max Distance 與 Max Distance，使全部串珠串起來
• 開啟 nucleus 的場，檢查動態，可微調 Max Distance觀察

  

24. nparticleShape.position

個別粒子的位置

vector $a = nparticleShape1.position
print ($a.x)

25. 精確指定錨點來發射 nparticle

• 選發射器 →  Perpoint Emission Rate，可看到 Use PP rate 開啟，這時候去選模型，看到每一錨點都有可控的發射屬性可以設定了
• 切到錨點級別，觀察想使用的錨點號碼，使用 ls -sl

string $vv[]=`ls -sl`;
for($i in $vv)print $i;
// Result: pCube1.vtx[0:7] //

26. 果醬案例

概要

• 在麵包上涂 Water 類型的 nparticle
• 使麵包與粒子碰撞
• 使刀子與粒子碰撞 (稍後做沒關係，畢竟這樣需要多解算一次，可能會拖慢速度)
• 轉多邊形

步驟

• 描繪粒子時，Sketch particle 勾選(間距)，增加一點 Number of partcile，描繪。
• nParticleShape > Collision 標籤 Stickness 增加黏著。
• liquid simulation >
• viscosity 果醬應該調高
• liquid radius scale 粒子間互相推擠的效果程度，越高越排斥
• imcompress ，不可壓縮性 (增加 substeps 會強調它的作用)
• rest Densoty = 2 大多數液體，在每一點允許最多兩粒子交疊
• 依據上面的屬性調整果醬的動態，然後轉 polygon （↑ Blobby Radius Scale ，微調其他 Output Mesh ，決定果醬的 Mesh 外觀）
• 如果忘記勾選 nSolver > AE Display > Material Node ，那就算選多邊形，屬性編輯器內也不會自動出現材質節點，這樣不方便

28. 醬汁

• 用圓片發射 (Curve 生環→ Edit Surface > Plannar)
• 模型從表面發射
• 注意！由於nparticle會互相碰撞，所以預期行為不太對時，注意一下粒子密度or大小，也許過高導致推擠、堆積。
• 此外 scale attribute 也要注意。  ＝1 代表一格一公尺喔！  而盤子是 30 cm 不是 30m 喲！
• 考慮dynamics properties > damp
• 改善粒子滑落間距(也可以嘗試 substeps 提高精確)

可調整

• Collision 標籤的 Tickness ，碰撞厚度，給予適當的值，使醬汁跟表面有互動感
• Collision 的摩擦力與黏著
• Liquid Simulation 的黏滯

上材質，考慮高光亮度，表現醬汁。

29. nCache

• nCache除了加快速度，還有很多用途，例如、你已經非常滿意動態，可是粒子大小如果再大一點點就好了。但問題是，調大粒子大小，就會破壞模擬動態。
• 所以先Cache，再調大小，選粒子→ nCache > Create New Cache 口
• 可選詳細選項時間範圍 、步進格數。
• 建立後，就可以去調整粒子大小，而不影響模擬的動態。

30. Thick Clouds

• 選擇此類型，會多生成一個 fluid 節點，幫助 Render，有許多 Preset 可以用(到大綱檢視) (只有 ThickClous有)

   

• 想一個效果，例如煙囪，調整發射方向、速度、密度、大小、透明
• 還可以找到自動生成的 particleSamplerinfo，因為有此節點的自動產生，所以其粒子屬性才可以直接看到算圖結果。(所有 nparticle都有)