制作導(dǎo)彈氣體尾跡

一、確定“導(dǎo)彈尾跡”構(gòu)成

我們不可能有機(jī)會(huì)觀察一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)彈，于是，筆者請(qǐng)航空學(xué)院的老師畫(huà)了一張“導(dǎo)彈尾跡”的示意圖，見(jiàn)圖1。

圖01
　　“導(dǎo)彈尾跡”是由尾部噴射出來(lái)的氣團(tuán)構(gòu)成的。如果把氣團(tuán)理解成粒子，那么，“導(dǎo)彈尾跡”可以用粒子系統(tǒng)中的“super spray”來(lái)模擬。


　　二、推算“導(dǎo)彈尾跡”的各項(xiàng)參數(shù)值


　　“導(dǎo)彈尾跡”是個(gè)形態(tài)復(fù)雜的東西，這里我們使用一個(gè)氣團(tuán)組的概念，使其變得易于理解。

　　注：氣團(tuán)組的概念：見(jiàn)圖2中a，我們可以認(rèn)為7個(gè)氣團(tuán)是排在一個(gè)平面上，一起噴出噴氣口的，這個(gè)面上的氣團(tuán)構(gòu)成一個(gè)氣團(tuán)組。見(jiàn)圖中b，氣團(tuán)組沿x軸整齊排列，形成“導(dǎo)彈尾跡”。

圖02
　�。�1）利用“噴泉”動(dòng)畫(huà)的經(jīng)驗(yàn)， off axis、off plane、emit start、emit stop這幾個(gè)參數(shù)相當(dāng)容易解決。

　　（2）particle size：觀察“氣團(tuán)組”圖，y軸方向有3個(gè)氣團(tuán)排列，得出size=40（噴口直徑）÷3（顆）=13。

　　注：一個(gè)氣團(tuán)組有幾個(gè)氣團(tuán)，并沒(méi)有固定的值，大概在圖上看著順眼就行，有點(diǎn)偏差沒(méi)關(guān)系，因?yàn)椤皍se rate”會(huì)跟著變化，“尾跡”總體效果不變。

　�。�3）use rate：這個(gè)值確定的難度很大，因?yàn)樗�是相�?duì)運(yùn)動(dòng)。以導(dǎo)彈高速運(yùn)行時(shí)為例。首先，導(dǎo)彈的正常速度是每秒1.4千米=每幀0.056千米，這個(gè)速度肉眼是無(wú)法觀察的。在現(xiàn)實(shí)中，導(dǎo)彈通常使用高速攝影機(jī)拍攝，然后慢速播放。所以，動(dòng)畫(huà)中把導(dǎo)彈正常速度降低100倍，等于每幀56cm。其次，按照氣團(tuán)組的概念，要達(dá)到圖b中氣團(tuán)整齊排列的效果，當(dāng)導(dǎo)彈向前飛行l(wèi)距離時(shí)，噴出的若干個(gè)氣團(tuán)組x軸方向直徑之和應(yīng)該等于l。

　　注：這是關(guān)鍵。直徑＝13。每幀時(shí)間組數(shù)＝導(dǎo)彈速度÷組距離＝56÷13＝4組。這樣，use rat＝4組×7個(gè)/組＝28。

　　（4）speed：可以想象，雖然氣團(tuán)初速度很大，但阻力也很大，我們?cè)O(shè)尾氣speed=3，這樣同時(shí)確定了：particle lift=“尾跡”長(zhǎng)度÷speed=200÷3=77。

　�。�5）根據(jù)獲得制作“導(dǎo)彈尾跡”的數(shù)據(jù)。利用這些數(shù)據(jù)，完成“導(dǎo)彈尾跡”動(dòng)畫(huà)的參數(shù)表。

　　注：具體請(qǐng)參考上期“噴泉”動(dòng)畫(huà)參數(shù)表。

　�。�6）為“尾跡”加煙塵材質(zhì)。這個(gè)可以從discreet網(wǎng)站中獲取。

圖03

　　三、效果


　　那么，用這些數(shù)據(jù)制作出來(lái)的動(dòng)畫(huà)效果如何呢？圖3是kevin的“空中攔截”動(dòng)畫(huà)作品中的一幀。
 

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