基于Maya粒子与流体的 自然现象模拟---相关开题报告文档.doc

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1、毕业论文任务书题目：基于Maya粒子与流体的自然现象模拟目标要求：运用Maya粒子系统与流体特效，模拟实现动态云层、雪花飘落、龙卷风形成并移动、火山冒烟后爆炸以及熔岩流动这几种自然现象。将Maya渲染出的序列帧用AfterEffects进行合成，然后使用Premiere进行剪辑和后期处理工作，为视频添加字幕、转场、音乐和音效后渲染成最终作品。通过对云层、下雪、龙卷风和火山喷发四种自然现象的研究实现，探索简单高效地运用Maya特效对自然现象进行模拟的方法。支持条件：系统平台：MicrosoftWindowsXP软件平台：Aut

2、odeskMaya2009AdobeAfterEffectsCS4AdobePremiereProV7.0校内指导教师（签名）职称学生（签名）分阶段进度安排阶段起讫时间计划完成内容12009年11月16日-2010年1月11日阅读文献资料，理解毕设任务，完成开题报告22010年1月12日-2010年3月19日实现云层和下雪场景的模拟，完成中期检查报告32010年3月20日-2010年4月30日实现龙卷风和火山喷发场景的模拟，完成渲染42010年5月1日-2010年5月10日后期合成剪辑处理，完成最终动画52010年5月11日

3、-2010年6月10日完成论文撰写，参加论文答辩教师分阶段指导记录第一阶段：第二阶段：第三阶段：第四阶段：第五阶段：厦门大学软件学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名班级学号校内指导教师姓名职称助教所在单位厦门大学软件学院毕业设计（论文）题目基于Maya粒子与流体的自然现象模拟毕业设计（论文）的目标：1、总体目标：运用Maya粒子系统与流体特效，模拟实现动态云层、雪花飘落、龙卷风形成并移动、火山冒烟后爆炸以及熔岩流动这几种自然现象。将Maya渲染出的序列帧用AfterEffects进行合成，然后使用Premiere进行剪辑和后

4、期处理工作，为视频添加字幕、转场、音乐和音效后渲染成最终作品。通过对云层、下雪、龙卷风和火山喷发四种自然现象的研究实现，探索简单高效地运用Maya特效对自然现象进行模拟的方法。2、阶段目标：（1）运用Maya粒子系统模拟下雪、龙卷风和火山灰。（2）运用Maya流体特效模拟云层、爆炸和熔岩。（3）使用AfterEffects对Maya渲染出的序列帧进行合成。（4）使用Premiere对视频进行剪辑和后期处理。实现方法：1、开发环境：开发平台：MicrosoftWindowsXP开发工具：AutodeskMaya2009Adob

5、eAfterEffectsCS4AdobePremiereProV7.02、主要技术介绍（1）粒子系统粒子系统英文叫做ParticleSystem，是Reeves在1983年提出的利用粒子模拟自然场景的一种技术。粒子系统是一种基于物理模型来解决问题的方法，主要用来解决由大量按一定规则运动或变化的微小个体组成的物质在计算机上的生成与显示的问题。粒子系统的基本思想是采用许多形状简单的微小粒子作为基本元素来表示不规则模糊物体。每个粒子需要一些属性来和其他粒子区别，这些粒子都有各自的生命周期，在系统中都要经历“产生”、“运动和生长”

6、及“消亡”三个阶段。粒子系统是一个有“生命”的系统，因此可产生一系列运动的画面，这使得模拟动态的自然景物成为可能。通常在一个系统中的所有粒子有一个相同的属性集。生成系统的某瞬间画面的基本步骤是：（1）产生新的粒子（2）赋予每一新粒子一定的属性（3）删去那些已经超过生存期的粒子（4）根据粒子的动态属性对粒子进行移动和变换（5）显示由有生命的粒子组成的图像（2）流体特效Maya中的流体特效（FluidEffects）常用来制作模拟液体或者流体的运动效果，它包括一个真实的三维解算器和一个高度交互式的二维解算器。Maya流体从形体上

7、包含两个独立的实体：2D/3D流体和海洋效果。2D/3D流体的实体运行一个模拟引擎来实现流体流动，而海洋效果实际是错位贴图、复杂纹理和粒子的组合。因此2D/3D流体是流体模拟器，但海洋效果不是。3、自然现象模拟的实现方案（1）云层云是由许多细小的水滴或冰晶形成的，它没有固定的形状，会随着气流的运动而变化。逼真的云层对构建三维场景至关重要，因为它是天空的主要内容。模拟云层的关键在于两点：一是云层的不规则形状；二是云层的动态效果。根据分析，如果使用粒子系统来模拟云层存在两个问题：一是云层要成型所需粒子数量巨大，运行效率低下；二是

8、粒子运动难以精确控制，无法真实的展现云层的飘动。所以决定采用Maya的流体特效来实现。（2）下雪片片雪花在空中缓缓飘落，这是许多人向往的美景。下雪是水或冰在空中凝结后再落下的常见自然现象，由于每片雪花既有共性又有个性，所以采用粒子系统来模拟实现下雪场景是最好的选择。（3）龙卷风龙卷风是在极