如何使用tyFlow在3dMax中创建玻璃托鲁斯结内部粒子动画?
tyFlow从入门到应用:打造流动的玻璃托鲁斯结动画

欢迎来到本次关于tyFlow的实战教程!tyFlow作为3dMax中一款强大的非官方粒子流替代工具,能够帮助我们以相对简便的方式创建出令人惊叹的动画效果。在本文中,我们将通过一个具体而生动的案例——制作一个内部有粒子流动的玻璃材质“托鲁斯结”(Taurus Knot),来逐步探索tyFlow这一粒子引擎的核心功能。
面对像tyFlow这样功能丰富的粒子系统,初学者可能会感到有些无从下手。但请放心,我们将采用“在做中学”的实践方法,一步步引导你从零开始完成这个项目。这种方法能让学习过程变得直观而有趣,让你在动手创造的过程中,自然而然地掌握关键操作和原理。
在正式动手之前,值得一提的是,tyFlow拥有强大的兼容性与扩展性:它能与V-Ray、PhoenixFD、Nitrous等渲染器无缝集成,支持视口实例化,内置了PRT/物体/缓存导出、人群模拟等专业工具,甚至能将粒子轨迹和约束转化为动态样条线。这些术语听起来或许有些高深,但如果你曾接触过任何粒子系统或3D模拟概念,就会发现tyFlow的学习曲线其实非常友好。
现在,就让我们开启这段奇妙的技术与创意之旅吧!
1.安装tyFlow
安装非常简单,有文档指南和下载说明。只需下载适用于您版本的3dMax的安装程序。
插件有免费版,专业版和工作室版。我在此作品中使用免费版作为参考
安装后,您应该在插件文件夹内看到已安装的文件以及命令面板。

在这里我应该提到的一件事。不要忘记获取与您的Max版本匹配的渲染安装程序,否则会显示错误消息。
那么你已经准备好了。让我们一起去创建一个Taurus结。
2.在开始工作之前,为Max设置单位偏好和渲染引擎
在开始工作之前养成设置单位的习惯是非常重要的。否则,你可能会遇到将一支40英尺长的铅笔与一座6英寸高的建筑合并的情况!
在动画道具和骨骼动画角色中,这一点更为重要,因为放大物体不仅不会起作用,反而会把事情搞砸。
为了避免这种情况,让我们去设置单位。
2.1 首先设置显示和标度单元设置 – 这非常重要

转到自定义(菜单)> 单位设置
我更喜欢使用公制作为显示单位比例,并选择厘米。请注意,这实际上只是设置对象的参数值显示,并不会影响它们的绝对大小。它决定了3dMax如何解释你的输入。
所以,当你创建一个半径为100厘米的球体时,Max会知道你创建了一个半径为100厘米的球体。如果你选择米作为计量单位,Max会知道如果你将100米作为球体的半径。
如果你选择美国标准并选择英寸,输入将自然以英寸为单位。但是,我坚持使用公制系统,选择厘米。
请记住,显示单元比例不会改变3dMax内部工作和计算的准确性。“这种准确性”可能看起来奇怪,但实际上并不是。
考虑在Max中构建一个很大的地形,这个地形可以是数英里或数公里长和宽,但在原点几英里处的两个点非常接近,这在准确性上会带来问题。
Max 可能会根据系统单元设置和系统单元设置中的精度度量将这两个点计算为一个,具体取决于系统单元设置。让我们在下一节中看看这是如何实现的。
2.2 理解3dMax中的系统单元设置 – 为什么它很重要?

了解Max中系统单元设置的重要性,以免出错。因为,您可能需要创建不同比例和大小的不同场景几何图形,其重要性在比例上会有所不同。
再次进入自定义(菜单)>单位设置,这次点击系统单位设置。会弹出一个窗口。让我们关注窗口1,看看这里发生了什么。我选择了米作为单位,并且1单位 = 1。
下面是一个滑块,你可以左右移动,靠近或远离原点容器。窗口1中显示的是,当你远离原点100厘米时,Max无法区分两个彼此距离小于结果精度所显示距离的点。在这种情况下是0.0000119209厘米。
如果这两个点的距离小于这个测量值,那么Max会将它们识别为一个点。计算机程序不是无限精确的,能够估计精度是很重要的。你可能会想,在这种显微镜级别的精度上有什么用途。
是的,当你创建亚细胞或亚原子粒子时,你必须考虑到这一点。
现在,去到窗口2。我已经将滑块拖到右边。注意,在这种情况下,精度的级别已经按比例改变。
距离原点204799厘米(忽略小数点)时,精度范围是0.01220厘米。这意味着在这个距离内更近的物体可能会带来一些问题。
让我们不要搞乱系统单位设置。如果你使用米,请坚持使用。你可以根据项目的大小更改显示单位比例,但系统单位设置必须保持一致。我使用米,并且会保持使用。所以,让我们继续进行下一个设置部分。
更正:我通常使用米作为单位进行设置,但这次动画效果并不理想。我将其改为厘米并继续工作。
2.3 tyFlow设置前的偏好设置

快速浏览一下“文件>首选项”里的某些设置。
- 根据您的需求调整 Undo 的级别。请注意,增加级别会占用更多的内存。因此,您需要在需求和已安装的 RAM 之间找到平衡。
- 在“文件”下,勾选“将本地文件路径转换为相对路径”。这非常重要,特别是在将项目文件夹或文件传输到另一系统时。如果不勾选它,传输的文件将要求重新链接所有应用于材料的纹理,这是一个麻烦的过程。
- 在 Gamma 和 LUT 选项卡下,勾选“启用 Gamma/LUT 矫正”
2.4 设置渲染引擎 – vRay 用于此tyFlow动画
- 转到自定义 > 自定义用户界面和默认开关器
- 在左上角的“工具选项的初始设置”中选择Max.vray
- 关闭 Max,然后重新启动。任何在 Default Switcher 中的更改除非重启 Max 否则不会看到其效果。
3.制作Taurus结
在我们启动粒子引擎之前,先去到Max的扩展原始,创建一个Taurus结。

您可以通过截面下的数值调整内半径,我在那里分配了一个80厘米的值,并将边数增加到32以获得更详细的图形。
记住,结的整体大小由‘基础曲线’下的值控制。因此,您可能需要同时修改这两个设置,以创建一个看起来不错的Taurus结。
3.1 应用外壳修饰符以创建一个Taurus结的皮肤

我在Taurus Knot上应用了Shell修改器,并将皮肤厚度的Outer值设置为2厘米。我使用了ALT+X来实现模型的透明效果,以达到‘壳厚度’的效果。
如果您不想调整Taurus Knot本身的段数和侧面,您可以在应用外壳之前使用Turbosmooth修改器。Turbosmooth修改器将增加整个表面的光滑度和更多细节。
请注意,在TurboSmooth设置(修饰器)中不要增加迭代次数,否则可能会导致系统崩溃。
4.在3dMax场景中添加tyFlow

非常简单。只需在命令面板中选择标准原始对象,并点击右下角的tyFlow,如图所示。它将ty图标带入场景。
4.1 帮助 – 选择tyFlow
首先,按Alt + W键获取所有四个视口。

- 前往助手
- 从下拉菜单中选择tyFlow
4.2 在顶视图中的Taurus Knot添加tyIcon

查看正视图窗口,我发现tyIcon的位置有点在中间。我想把它向上移动一点。

为此,应使用左侧的Scene Explorer选择Taurus结中的tyIcon,然后将其向上移动。确保它在结内靠前。
4.3 将 tyIcon 复制到Taurus的另一个结内
为了确保粒子从两个不同的来源流动,我已将tyIcon复制并在Taurus的另一个结内创建了一个副本。你可以在透视视图窗口中执行此操作。没有严格的规则,这仅仅取决于你的调整。

我终于明白了。见下面的图片。

4.4 调整时间配置

点击右下角的齿轮图标以弹出时间配置窗口。在播放下关闭实时。我已将NTSC更改为PAL,并将结束时间值设置为250。
5. 设置tyFlow

- 在场景资源管理器中选择tyFlow001
- 转到修改面板
- 点击编辑器
- 按 Tab 键在空白处以获取菜单。在编辑器列表中看到的项目。
- 选择出生日期并按回车键
5.1 在出生操作符下方添加位置图标 – 在场景中选择两个tyIcons

- 按 Tab 键并在 Berth 操作员下方添加位置图标
- 选择职位图标
- 点击选择
- 在Taurus座结中依次选择两个tyIcons。如果你遇到选择tyIcons,请使用场景浏览器来选择这些图标。
如果你将时间线滑块向右拖动,你可以看到tyFlow粒子的生成。但是这些粒子现在是点。所以你必须添加另一个运算符才能使它们变得明显。
5.2 添加形状运算符 – 将其放置在tyFlow Event_001中位置图标上方

我添加了两种不同的粒子,都是3D的。一种是块状(圆形),另一种是地壳(中分辨率)。另外,我稍微调整了比例和变化。你可以在tyFlow编辑器的右侧面板中向下滚动找到它。

尝试在Mesh部分中使用不同类型的形状网格。在那里可以找到2D和3D粒子。在Size部分上方是Scale和Variations,也请尝试调整这些参数,以获得适合你粒子的尺寸。
但是,现在正在发生的是粒子出生并保持在相同位置直到死亡,这是我们显然不希望的。我们希望粒子能够落在结的内部。为此我们需要一种力量,当然还需要物理学。
5.3 添加物理形状运算符以施加力使粒子下落

这次粒子在下落,但它们没有与物体(即双子结)相互作用,因为有些粒子是从结中出来的。
所以,你必须使它们落在结内,并与内表面互动。
5.4 添加 PhysX 碰撞,使粒子能够与绳结的内表面互动

我们在编辑器中添加了一个PhysX碰撞运算符,它位于您可以看到的PhysX形状运算符的下方。
但是有几个问题。首先,这些粒子看起来像是在碰撞或落在一个看起来像是在Knot高度一半左右的平面或地面上。
第二,粒子正在从结的内部出来,并且没有留在物体内部,这是我们绝对不希望的。我们希望粒子留在物体内部,并在下落时尊重内部表面。所以让我们一一解决这两个问题。
5.4.1 tyFlow 对象附近出现不需要的地面碰撞体 – 修复

要解决这个问题,我们必须选择tyFlow,然后转到命令面板的修改器。然后转到PhysX,在PhysX下,你会

获取地面碰撞器。将其关闭或调整高度值。我已经调整了高度,使粒子看起来落在一个明显低于Knot的假想平面以下几厘米处。
如果你关闭这个选项,粒子将无限 掉落 在物体下面。现在我们来解决第二个问题。
5.4.2 修复了粒子从物体上掉落而不是留在物体内部的问题

现在,一切看起来都很好,粒子已经开始到位。那么,我在这里做了什么?
- 添加了PhysX碰撞运算符,并将其放置在PhysX形状运算符的下面。
- 点击了“选择”,并选择了Taurus Knot001作为碰撞表面。
- 将船体类型从下拉菜单中更改为网格。默认情况下,它仍然是凸包。

我已经得到了一个没有材料的结构时间轴渲染,以展示未来将要推出的结构。
现在,可能会有一些小问题。可能会有一些粒子仍然从结中飞出。真的可能会有一些。如果你看到很多粒子正在出来。那么你必须检查操作员。对于一些不常见的几个粒子,有一些解决方案。
5.5 如果仍有几个粒子从结中飞出,如何修复?
解决方案 1 – 移动 tyIcons
尝试在X、Y或Z方向移动tyIcons,使它们定位在Knot的深处。几次尝试后,你可能会达到所需的位置。
解决方案 2 – 调整时间步长

如果移动 tyIcons 无效,那么你必须调整‘时间步长’。你可以在命令面板的 tyFlow 设置中找到这个选项。将设置更改为帧的 1/4、1/6 或 1/8。从 1/2 开始,看看这是否有帮助!
你肯定需要更多的时间来渲染,但没有其他方法。
5.6 在tyFlow中添加力以使粒子的下落更加自然

这次我们在tyFlow编辑器中将光标悬停在绿色顶部栏上按Tab键,并在Birth操作符的下方添加Force操作符。这使Taurus Knot中的粒子由于重力而产生更自然的下落。
我已在力量特征强度(选择它)中分配了-0.1厘米的值。您可以根据场景道具和要求进行调整。
我们几乎就要结束了,只剩下材料、灯光和相机设置。但在启动Vray和Max自己的材质编辑器之前,你必须在这里添加一个运营商。
因为,tyIcons生成的所有粒子都只有一种颜色,而我们希望为粒子产生不同的色调。
5.7 为粒子添加材质ID运算符

我们现在需要为这些粒子设置材料(Slate Material Editor)并使用vRay进行渲染。
6.在Slate材质编辑器中设置材质

我在这里做了什么?让我们一步一步来看。
- 我们已经设置好了带有VRay的渲染引擎。
- 调用Slate材质编辑器。
- 创建VRayMtl并调整漫反射颜色。我创建了三种不同的材质,每种材质都有轻微灰色的反射(r=32, g=32, b=32)。我还把光泽度调低到0.9。
6.1 在Slate材质编辑器中创建多子对象材质

- 我们已经创建了三种不同的颜色,现在是将它们添加到Slate材质编辑器中的Multi/Sub-object分支中的时候了。
- 双击Multi/Sub-Object Branch并将其设置为3,因为我们为粒子创建了三种不同的颜色。
6.2 完成创建多/子对象材质,并在tyFlow中将材质ID运算符设置为随机。

- 您将所有您创建的材料附加到Multi/Sub分支。
- 在tyFlow编辑器中,点击Material ID运算符,并将Material ID类型从静态改为随机。
- 最后,在3dMax场景中将Multi/Sub材质分配给tyFlow。

这可能需要一些时间来更新。您还需要将Material ID运算符的Max Random值设置为3(1-3),因为我们在此Multi/Sub分支中设置了三种不同的材料。

你可以清楚地看到一切都在按正确的方式进行。现在我们只需要为牛座结创建一个玻璃材质,并添加灯光和相机到场景中。
7.在VRay中为Taurus结创建玻璃材质
这很简单。将VRay材质拖入slate材质编辑器。你必须更改三个不同的参数。

- 漫反射颜色:黑色 = 0,0,0
- 反思:一些灰色来创造一个高度反射的表面,就像任何玻璃材料一样。我已经放了大约120。
- 折射:全白即255,255,255或接近此值
- 选择Taurus结
- 右键单击Taurus结的玻璃材质
- 将材质分配给选择
我们将在设置一个平面、一个相机和一些灯光后不久渲染场景。
8.创建一个平面并添加材质到平面

创建平面并给它一个曲率非常简单,这是在3dMax道具渲染中广泛使用的常见背景。
- 从标准原始体创建一个平面
- 将其转换为可编辑多边形
- 选择边缘(在可编辑多边形下或按2) – 选择循环(在命令面板中的修改器下可编辑多边形特征中)
- 按住Shift键并拖动并稍微提升
- 再次按住Shift并垂直向上拖动并提升
- 应用涡轮平滑
- 根据要求在Y轴或X轴方向进行缩放
- 在Slate Material Editor中创建标准材质
- 创建一个深暗的颜色。我创建了一个绿色调。
- 将材质分配给场景道具,即平面
现在我们去场景中安装一些灯光。
9. 创建VRay灯光 – 针对Taurus结

- 创建带有“目标”选中的VRay灯光,如修改器面板所示。
- 按住拖动并创建实例。我已经创建了三个实例。
- 我终于将乘数设置为18。
- 在选项中将“隐藏”打开
现在让我们快速检查VRay设置,因为在进行整幅图像序列渲染之前,这将需要几天时间。
10. 渲染 passes的VRay设置
- 我已经将Brute Fore设置为主要引擎,Light Cache设置为次要引擎。
- 选择的桶渲染为图像采样器类型,最大细分次数为32。
- 保持噪声阈值为0.01
- 渲染画面 1280 X 720

在渲染完成并认为有必要评估渲染通道时,您可以调整噪声阈值。
这个tyFlow动画示例是一个简单的例子,用于开始使用强大的粒子引擎系统。它将花费一些时间来渲染并创建一个完整的图像序列。我会在几天后更新这个博客,附上渲染好的镜头动画。
我还没有添加相机,这将是一个简单的VRay相机,针对Taurus结。可能在顶视图窗口中创建一条样条曲线,并在前视图窗口中为其添加一些Z深度,然后将相机绑定到该路径上,使其稍微移动。
你也可以考虑从Max创建一个螺旋线,并相应地调整相机路径。相机设置不是至关重要的,任何具有Max基本知识的人都可以处理这些事情。

这很有趣,因为观众可以看到块状物掉进Taurus结内。这就是在该动画设置中使用tyFlow的主要效果。
至此,我们已经共同完成了利用tyFlow在玻璃材质的托鲁斯结内部创建粒子动画的全过程。从最初的场景单位设置、托鲁斯结模型的创建与修饰,到tyFlow粒子系统的引入、物理属性的调整、碰撞检测的优化,再到最后的多彩材质赋予、灯光布置与V-Ray渲染设置——我们一步步地将一个复杂的构想变为了可视化的现实。
这个案例虽然只是一个起点,但它清晰地展示了tyFlow在控制粒子行为、模拟物理互动以及整合进现有3dMax工作流方面的巨大潜力。你所完成的这个动画,让观众能清晰地看到彩色粒子在晶莹的玻璃结内碰撞、滚落,这正是tyFlow强大功能的直观体现。
请记住,所有伟大的模拟都始于对基础步骤的扎实掌握。你现在所搭建的场景,可以作为未来更复杂作品的基石。渲染整个动画序列可能需要一些时间,但这正是检验耐心和调整细节的好机会。
3D创作的世界充满了探索的乐趣,希望本次教程不仅让你学会了tyFlow的一系列实用技巧,更能激发你用自己的想象力去创造更精彩的作品。感谢你的投入与坚持,祝你在这个充满无限可能的粒子世界中创作愉快!
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