游戏特效设计教案

知明行笃立诚致广福建师范大学信息技术学院教案——学年第学期系（部）课程名称1授课班级1授课教师1教师职称1信息技术学院教务部年月授课章节第一章游戏特效设计概述授课日期2015年3月4日教学目的1.了解游戏特效的定义和作用；2.游戏特效制作的思路和流程；3.游戏特效制作的特点和分类。教学重点1.游戏特效制作的思路和流程；2.游戏特效制作的特点和分类。教学难点1.游戏特效制作的思路和流程；2.游戏特效制作的特点和分类。教学方法讲授+实践教学时数2学时教学内容第一章游戏特效设计概述本章概况性地介绍了游戏特效的定义和作用，以及游戏特效制作的基本思路和流程，并简单介绍了游戏特效制作的特点和分类。一．游戏特效制作的基本思路1.分析设计需求；2.进行具体制作。二．游戏特效制作的一般流程基本都是采用在二维或三维软件中完成模型的制作，然后将相应的贴图赋予模型，再导入特效编辑器中实现特效贴图的颜色变化、形态转变或者运动，最终完成真实游戏效果的流程。、三．游戏特效制作的特点和分类通常按照制作方法的不同，将游戏特效划分为2D游戏特效、3D游戏特效、引擎粒子特效三种类型。作业布置利用本章学习的内容，创建一个场景中的火焰特效。课后反思通过本章的学习，应对以下问题有明确的认识：1.了解游戏特效的定义和作用；2.游戏特效制作的思路和流程；3.游戏特效制作的特点和分类。授课章节第二章3dsMax中粒子系统及空间扭曲的应用第一节3dsMax粒子系统概述授课日期2015年3月6日教学目的1.了解3dsMax粒子系统的基本概念及应用；2.掌握粒子流的基本操作；3.掌握非事件驱动的粒子系统的基本操作及应用；4.掌握粒子系统与空间扭曲结合应用制作实例。教学重点1.粒子流的基本操作；2.非事件驱动的粒子系统的基本操作；3.3dsMax中空间扭曲的基本操作及应用；4.粒子系统与空间扭曲结合应用制作实例。教学难点1.3dsMax中空间扭曲的基本操作及应用；2.粒子系统与空间扭曲结合应用制作实例。教学方法讲授+实践教学时数2学时教学内容第二章3dsMax中粒子系统及空间扭曲的应用第一节3dsMax粒子系统概述粒子系统表示三维计算机图形学中模拟一些特定的模糊现象的技术，而这些现象用其它传统的渲染技术难以实现的真实感的gamephysics。经常使用粒子系统模拟的现象有火、爆炸、烟、水流、火花、落叶、云、雾、雪、尘、流星尾迹或者象发光轨迹这样的抽象视觉效果等等。通常粒子系统在三维空间中的位置与运动是由发射器控制的。发射器主要由一组粒子行为参数以及在三维空间中的位置所表示。粒子行为参数可以包括粒子生成速度（即单位时间粒子生成的数目）、粒子初始速度向量（例如什么时候向什么方向运动）、粒子寿命（经过多长时间粒子湮灭）、粒子颜色、在粒子生命周期中的变化以及其它参数等等。使用大概值而不是绝对值的模糊参数占据全部或者绝大部分是很正常的，一些参数定义了中心值以及允许的变化。在模拟阶段，根据生成速度以及更新间隔计算新粒子的数目，每个粒子根据发射器的位置及给定的生成区域在特定的三维空间位置生成，并且根据发射器的参数初始化每个粒子的速度、颜色、生命周期等等参数。然后检查每个粒子是否已经超出了生命周期，一旦超出就将这些粒子剔出模拟过程，否则就根据物理模拟更改粒子的位置与特性，这些物理模拟可能像将速度加到当前位置或者调整速度抵消摩擦这样简单，也可能像将外力考虑进去计算正确的物理抛射轨迹那样复杂。另外，经常需要检查与特殊三维物体的碰撞以使粒子从障碍物弹回。由于粒子之间的碰撞计算量很大并且对于大多数模拟来说没有必要，所以很少使用粒子之间的碰撞。作业布置熟记粒子系统的基本概念及应用。课后反思通过对本章节的学习，应了解3dsMax粒子系统的基本概念及应用。授课章节第二章3dsMax中粒子系统及空间扭曲的应用第二节PFSource(粒子流)的基本操作授课日期2015年3月11日教学目的1.了解3dsMax粒子系统的基本概念及应用；2.掌握粒子流的基本操作；3.掌握非事件驱动的粒子系统的基本操作及应用；4.掌握粒子系统与空间扭曲结合应用制作实例。教学重点1.粒子流的基本操作；2.非事件驱动的粒子系统的基本操作；3.3dsMax中空间扭曲的基本操作及应用；4.粒子系统与空间扭曲结合应用制作实例。教学难点1.3dsMax中空间扭曲的基本操作及应用；2.粒子系统与空间扭曲结合应用制作实例。教学方法讲授+实践教学时数2学时教学内容第二章3dsMax中粒子系统及空间扭曲的应用第二节PFSource(粒子流)的基本操作PFSource粒子流系统是一种新兴的功能强大的事件驱动型粒子系统。该系统具有全新的界面和规则，可以对粒子在整个生命周期进行控制。粒子流系统更像是一种可视化编程工具，其中的事件、判断更加强化要求使用者的逻辑思维。一.粒子流的工作方式PFSource粒子流系统使用ParticleView窗口，可对粒子流进行可视化编程。粒子流的工作方式可理解为：该系统将某个周期内所描述的粒子属性合并到一个组（事件）中，并为每个操作符都提供一组参数，其中多数参数可以设置动画，以便更改事件期间的粒子行动。二.粒子的工作特点1.粒子基于特殊的设置来创建，但是它不得不由某些事件来引导和指挥；2.动作被添加到粒子的某个位置，使粒子加速，向目标方向运动。这一系列动作是由力来控制的；3.粒子将一直保持某一状态，直到一个事件产生；4.粒子可以模拟产生各种力；5.粒子还可以被指定任何一种材质。三．粒子流的基本操作1.粒子流系统的创建。单击Geometry（物体）钮，在其下拉列表中选择ParticleSystems（粒子系统）项2.在命令面板上单击PFSource钮，在TOP视图中拖动鼠标，这样我们就创建了一个粒子流系统。在ＴＯＰ视图中的图标就是“粒子流”的图标，默认的情况下其名称为“PFSource01”，它可以作为默认的发射器来使用，我们也可以将任一其他的对象用作发射器。3.观察粒子发射。拖动屏幕底端的动画时间滑块，观察Perspective（透视图），我们会发现，在默认的情况下，从图标向下发射出许多的粒子，粒子是以十字花状态显示的。4.进行渲染测试。在屏幕底端拖动时间滑块到第20帧，激活Perspective视图，在工具栏上按下QuickRender钮，观察渲染窗口，在默认的情况下粒子的形状为三棱锥，由于其使用的几何体形状比较简单，因此，便于系统快速有效地处理大量的粒子流，需要说明的是，粒子流系统也可以将场景中的任一一种对象用作粒子发射的几何体。5.在粒子视图中修改粒子系统。首先打开粒子视图，打开粒子视图的方法有两种，一种是按键盘上的6快捷键，另外一种方法是按下命令面板上的ParticleView钮，在粒子视图中我们可以管理和编辑粒子系统。在粒子视图的主窗口中包含描述粒子系统的粒子图表。在默认的情况下系统以全局事件开始，它的名称与“粒子流”图标相同，后面接着是出生事件，其中包含有出生操作符和其他的用来定义系统初始属性的操作符，在每一个操作符名称后面为其最重要的一个设置或多个设置，在事件显示上面的是菜单栏，其下是仓库，其中包含粒子系统中可以使用的所有操作符，这些操作符的具体的含义可以参看前面的命令详解。6.参数设置。在全局事件PFSource01中，首先单击Render01(Geometry)操作符的名称，选中它以高亮显示，这样在其右侧就可以修改并访问其命令参数，由于这个操作符位于全局事件中，因此它会影响到整个粒子系统，其它的放置在此处的任一一种操作符同样如此。比如说，我们可以这里面定义全局材质，或都局部定义每个事件中的不同材质。渲染操作符的设置位于参数面板上的卷展栏中，在ParticleView对话框的右侧，这些设置有用于选择粒子渲染方式的下拉列表以及渲染粒子的百分比，以及将粒子分离到各个网格中的方法等等一系列的参数。7.更改粒子的显示类型。在全局事件PFSource01中，在ParticleView窗口的右侧，我们可以设置粒子的显示方式，首先在全局事件窗口中单击选择Display01，使其高亮显示，这样在右侧我们就可以设置其参数了。在默认的情况下，在Type项显示的是Ticks（十字叉)操作符。单击此下拉列表共有十种显示方式供选择，我们可以选择几何体、棱形、三角形等方式，这时粒子在视口中将显示为所选择的形状。8.将事件进行关联。在进行事件关联之前我们首先应该明确，应该先添加测试然后用其将出生事件关联至新事件。首先在ParticleView对话框底部的仓库中，找到AgeTest测试，9.将AgeTest从仓库中拖至全局事件PFSource01，使其位于列表的最底部，然后松开鼠标，需要注意的是，在拖动AgeTest到事件窗口中时，在Display01操作符上应该能看到一条实心的红色线条，此红心实线穿过了显示操作符，说明它替换了显示操作符，如图将它拖动到Display01的下面，将会新建一个事件。10.松开鼠标后，AgeTest将会出现在事件窗口的底部，其测试输出向左侧伸出一段，这一部分是用于将此测试连接到下一事件。11.在全局事件窗口中单击列表中的AgeTest项，在粒子视图右侧的卷展栏中，可以对其参数进行调整，这里我们将TestValue（测试值）设置为30，将Variation(变化)的值设置为0，将测试类型设置为ParticleAge，这就表示生存了30帧以上的所有粒子的测试结果都为“真”，即在30帧粒子都会起作用，并传至下一事件。12.将新建事件关联至AgeTest测试。将Shape（形状）操作符从仓库中拖至事件显示的空白区域，使其位于Event01的下面，此时，Shape操作符将显示在名为Event02的新事件中。如同Event01一样，该事件也有一个从顶部伸出的圆形事件输入。此外，粒子流也会自动将Display显示操作符添加至此事件，因此，其粒子在视口中可见。我们还可以通过在命令菜单中来禁用自动创建局部Display显示操作符。在实际操作过程中，事件显示中的事件实际位置无关紧要，默认的位置也只是为了关联事件时方便，我们也可以通过拖动事件的标题栏来移动事件的位置。13.将AgeTest与新事件Event02进行实际关联。首先将鼠标光标放置在AgeTest的测试输出左端的蓝色圆点上，此时光标的图像将会显示为具有三个朝内指向的圆形连接器的箭头的图标，然后将Event01中AgeTest输出拖动到Event02输入，然后释放鼠标按钮。在拖动的过程中，当光标位于事件显示区域的空白空间时，光标图像会自动从三个箭头的图标更改为圆形的连接器，之后位于Event02输入时，它会变成四个箭头的图标。释放鼠标按钮后，会显示连接这两个事件的蓝色关联。此关联表示满足AgeTest条件的粒子将会通过此关联到达受其动作影响的Event02。既然我们建立了事件的关联，同样我也也可以通过选择关联并按DELETE键来删除关联以及粒子图表中的任何其他内容。14.查看关联结果。现在我们单击Shape操作符，并将Shape类型设置为Tetra，同样，单击Display显示操作符并将其Type类型设置为Cube。将时间滑块拖动到第30帧以后，播放动画，我们会发现，从帧30帧开始，位于此粒子流头部的粒子会更改为立方体，这表明粒子已经进入Event02，随着时间的推移，将会有越来越多的粒子通过年龄30，从而就拥有了进入下一事件的资格。15.在播放动画的同时，我们还可以尝试修改不同的操作符设置以查看结果。比如，我们可以单击Speed01，然后更改它的参数设置，即使是在播放过程中，更改这些设置后，此更改仍然会实时反映在视口中。我们也可以尝试使用右键单击动作和事件，并使用重命名来为其自定义名称。我们也可能使用右键单击菜单的工具将注释添加至动作和事件中，这样便于以后操作时清楚地知道操作结果，添加注释后，将会出现一个红色小三角，指示我们在此位置曾经作过注释。作业布置根据课本实例进行粒子流系统操作步骤的实践。课后反思通过对本章节的学习，掌握粒子流的基本操作。授课章节第二章3dsM