制作导弹气体尾迹

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一、确定“导弹尾迹”构成


我们不可能有机会观察一个高速运动的导弹，于是，笔者请航空学院的老师画了一张“导弹尾迹”的示意图，见图1。

图01
“导弹尾迹”是由尾部喷射出来的气团构成的。如果把气团理解成粒子，那么，“导弹尾迹”可以用粒子系统中的“Super Spray”来模拟。


二、推算“导弹尾迹”的各项参数值


“导弹尾迹”是个形态复杂的东西，这里我们使用一个气团组的概念，使其变得易于理解。

注：气团组的概念：见图2中A，我们可以认为7个气团是排在一个平面上，一起喷出喷气口的，这个面上的气团构成一个气团组。见图中B，气团组沿X轴整齐排列，形成“导弹尾迹”。

图02
（1）利用“喷泉”动画的经验， Off Axis、Off Plane、Emit Start、Emit Stop这几个参数相当容易解决。

（2）Particle Size：观察“气团组”图，Y轴方向有3个气团排列，得出Size=40（喷口直径）÷3（颗）=13。

注：一个气团组有几个气团，并没有固定的值，大概在图上看着顺眼就行，有点偏差没关系，因为“Use Rate”会跟着变化，“尾迹”总体效果不变。

（3）Use Rate：这个值确定的难度很大，因为它是相对运动。以导弹高速运行时为例。首先，导弹的正常速度是每秒1.4千米=每帧0.056千米，这个速度肉眼是无法观察的。在现实中，导弹通常使用高速摄影机拍摄，然后慢速播放。所以，动画中把导弹正常速度降低100倍，等于每帧56cm。其次，按照气团组的概念，要达到图B中气团整齐排列的效果，当导弹向前飞行L距离时，喷出的若干个气团组X轴方向直径之和应该等于L。

注：这是关键。直径＝13。每帧时间组数＝导弹速度÷组距离＝56÷13＝4组。这样，Use Rat＝4组×7个/组＝28。

（4）Speed：可以想象，虽然气团初速度很大，但阻力也很大，我们设尾气Speed=3，这样同时确定了：Particle Lift=“尾迹”长度÷Speed=200÷3=77。

（5）根据获得制作“导弹尾迹”的数据。利用这些数据，完成“导弹尾迹”动画的参数表。

注：具体请参考上期“喷泉”动画参数表。

（6）为“尾迹”加烟尘材质。这个可以从Discreet网站中获取。

图03

三、效果


那么，用这些数据制作出来的动画效果如何呢？图3是Kevin的“空中拦截”动画作品中的一帧。
（出处：中国电脑教育报）