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Nuke粒子系统简介

运用Nuke粒子系统加快艺术家的工作流程

只用稍加掌握,NukeX中粒子系统所附带的一系列应用实例和相应好处,就能让其成为合成工具库中非常有价值的工具。

是否需要添加中枪后滴下的鲜血?或雨滴落在湖面上泛起的水花?这些效果,您可以随时随地在Nuke中快速轻松地生成。

如果您不确定如何下手,那Nuke 11中已经附带了粒子示例工具集,其中已经包含了雪和雾等效果的设置。且每种工具都分别有教程,可帮助您上手(更多内容位于本文结尾处)。

在Nuke中创作粒子效果的案例日益增多,因此非常值得学习该如何在镜头中充分利用粒子,唯有这样,才能成为一名总会在截止日期前提供解决方案的脱颖而出的合成师。

行业中一些最大型的工作室均已借助粒子系统在工作流程中获得了明显的速度优势。

而且随着决策越来越多的被压缩到合成阶段,运用Nuke的粒子系统可让您在得知需要什么效果之后,再将时间投入到镜头的特定元素创作中。这在非关键镜头,或是没有时间返回到特效部门重新获取粒子渲染时,将会非常有用。

在本文中,我们将一同来了解Nuke粒子系统,并阐释该如何充分地加以利用。

粒子系统

什么是Nuke的粒子系统?

粒子系统是一套产生并追踪特定点(粒子)的环境。

粒子是存在于3D坐标系中的圆点或点。这些点具有某些附加属性:通常会包括如粒子存活时间、粒子大小、位置及轨迹等内容。

具体将根据正在运行的粒子模拟类型,而包含不同的属性,例如当模拟爆炸时的温度或模拟流体水花时的粘度。

粒子系统会在设定的时间段内追踪所有粒子的信息,并以有趣的方式将这些信息显示出来。

之后,您就可以执行一些其它操作,例如将几何体或精灵(始终面向摄像机的2D图像)附加到粒子上。

例如,您可能想创建一个爆炸:爆炸从空间中的某个点开始,之后很快生成一群迅速向外散开的粒子。

同时还可以附加寿命信息、颜色信息、温度等粒子信息,而且还能从该系统中的每个粒子中提取出数据,并确定粒子的外观效果。

要查看的Nuke中粒子系统的实际操作,请观看 这段视频 的14:13 - 17:00之间的片段, 其中Ari Rubenstein概述了他如何使用该系统在动画短片《The Blues Crab》中创建漂浮物。

Nuke的粒子系统将如何帮助合成师?

Nuke中拥有了粒子系统,对于合成师来说简直如虎添翼。无论只是进行粒子的放置和对齐、与卡片投影装配相交互或是操作Nuke中3D环境里的几何体,艺术家都能更加轻松的创建出匹配工作图板素材的的粒子系统。

相似的,若还有附加信息 - 如借助Nuke的Relight(重新打光)节点得到了灯光信息,您也能让粒子系统轻松的受到这些附加合成元素的影响。

除利用Nuke节点的力量,来影响粒子的外观或行为之外。Nuke中所有的工具也都能用于设置粒子系统。艺术家能运用那些工具,从正在拍摄的镜头中提取数据,设定纹理,并供入到粒子系统之中。

这非常强大,因为这意味着艺术家能使用合成中的图像信息来驱动“粒子系统”,实现更加出色的集成结果,并在Nuke中工作时,更快速地看到结果。而且在对Nuke 11.3中的粒子系统进行速度改进之后,优势更为显著了。

此外,对于作为合成师的您来说,能不必转到其它程序,就运用扫描线渲染(Scanline Render)节点进行渲染,并快速获取其它的Pass数据(如法线、运动矢量、表面数据和点数据)的能力,不仅能实现更灵活的工作流程,而且可以完成更多的工作。

能够在创建粒子模拟的同时进行合成,也意味着您可以快速设置场景,并在情境中整体查看,之后再根据看到的内容,去调整模拟。稍后,就能立即获得反馈,从而实现了快速地迭代循环。

相比之下,效果师只会查看到提供给他们的简易合成(可能是未经过正确调光或并非最新的版本),因此可能无法带来最佳的情境效果。

所有这些都意味着,您无需再转到完全不同的软件中去生成粒子,而是可以在Nuke中快速创建某些东西,准备好,并立即进行处理。

而且只需对粒子系统有一点了解,或从Nuke附带的粒子工具集中获得一点帮助,您就能生成最终润色级别的细节 - 例如,在满是尘土的地板上,创建出脚踩起来的灰尘。

这也意味着对于合成师来说,如果需要在合成中添加更多细节,不再需要依靠其他艺术家在其它地方生成,并完成渲染了。现在能够在Nuke中制作完成,由此让工作流程更加快速了。

而且,由于Nuke的高度自定义特性,还可以选择使用Python和API,来真正扩展“粒子系统”。
 

粒子系统

粒子系统可以用来做什么?

除了明显的用例(如雨雪),粒子系统还能用于其它许多方面。

粒子可以用于撞击:为激光爆炸或枪击生成火花,从特定点快速产生火花非常容易。

同样也可用于制作火、呼出的气或尘土中的灰烬。

如果您将其附加到3D几何体上,则可以引入3D素材资源或角色,并依此放置(粒子的)发射器,以便让其与足迹相匹配。

这是一种无需返回3D部门,就高效实现逼真外观的简便方法。

而且,还可以与Nuke独特的深度合成功能结合使用,创建出功能强大的工作流程。

您可以直接在Nuke中为所制作的粒子生成深度合成数据,由此当其它资产发生改变后,仍然具有精确的保持蒙板,而不用再重新渲染。

在创建了雨或者雾的体积项之后,当您采用Nuke的扫描线渲染节点时,粒子效果便会有了深度数据。

之后即使以后更改了动画或模型,也可以轻松地将粒子与其它深度数据元素相集成并合成,而无需渲染保持蒙板。从而创建起了一个真正动态且高效的工作流程,能够与变化型的资产配合运用 - 非常适合在截止期临近时进行的更新制作,而不必每次更改都重新模拟新粒子效果,这将极大地节省您的时间。

有关深度合成的更多介绍,请查看SIGGRAPH 2018展会上来自产品专家Chris Wetherly的演讲:

 

在演讲中Chris重点介绍了一些工作流程,这些工作流程可让您仅通过内置节点,就从Nuke的3D系统中生成深度数据。

因为是在Nuke内部生成,因此这样可以避免系统性能下降或内存性能的下降。而且这些工作流程,同样也可以应用于粒子系统

为何现在是探索粒子系统的最佳时机?


探索Nuke中粒子系统的最佳时机已经到来。

随着越来越多的工作被推迟到制作的后期阶段,并入合成部分,对于合成师而言,掌握能够充分利用Nuke中所有可用工具的工作流程,从而找到无需返回到流程前段的解决方案比以往任何时候都更为重要。

虽然大型的重点特效和流体模拟之类的超复杂粒子工作,仍将依靠Houdini这样的专用粒子工具。

但随着决策越来越趋向于合成阶段,在Nuke中进行真正的粒子模拟,能够让您推迟做出更多决策,可以直到您确切地知道所需要实现的目标时再定夺。并且,您还可以在合成环境中快速查看开发工作,甚至直接从合成应用中获得最终结果。

在Nuke 11.3版本中,粒子系统再次进行了重大更新。如今在视图中的粒子模拟速度提高了6倍,同时粒子回放的速度也提高了4倍。

在我们的测试中,能看到任意规模的场景均有改进,并且随着粒子数量的增加,模拟效果的速度提升越加明显。

观看下面的视频,即可了解Nuke 11.2和11.3之间的速度差异。

 

之前提到,对于不熟悉粒子系统的人士,Nuke 11.3还附带了一些常见的范例,例如内置的雪和雨,您可以加载这些范例,并将其用作学习的起点。

要访问这些工具集,只需启动Nuke,按下Tab键并搜索“ P_”以查看粒子工具集。或者,在左侧工具栏上查找双扳手图标,找到工具集的菜单并转到3D子集。

准备探索更新后的Nuke粒子系统了吗?

 

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今天就开始学习!