1.1 Thinking Particles的历史及特点

Thinking Particles（下文简称TP）是德国著名公司CEBAS出品的一款功能超强的粒子系统特效制作应用程序，如图1-1所示。十多年来，TP为粒子视觉特效技术的革新做出了突出贡献。TP是一款可嵌入3ds Max与3ds Max Design基于规则的终极粒子系统，具备极其强大的功能，其作用和地位在同类影视特效制作软件中无可取代，如图1-1所示。

TP的真正优越之处在于其可以产生完全程式化的特效，采用面向用户的节点式界面，完全无需编制任何程序代码，CG艺术家可以通过“连连看”的方式轻松定义规则与条件，进而控制粒子的行为，实现丰富多彩的视觉效果，如图1-2所示。

TP能够应用粒子的行为规律与条件逻辑制作出真正的非线性动画，无需采用冗繁的计时器、事件或关键帧控制方式。有别于传统的粒子特效，TP较少受到时间约束，套用简单法则即可模拟粒子的出生、运动、碰撞及死亡等常规行为，这是一种非线性的控制方式，如图1-3所示。

如前所述，TP是基于节点控制粒子行为的特效制作应用程序，相信有过类似软件/插件（如Maya的材质编辑、Digital Fusion或者Nuke等）使用经验的读者对节点控制并不陌生，这一简洁有效的控制方式越来越成为相关技术领域的一种流行趋势。

注：CEBAS公司在业内被喻为“德国战车”，它为3ds Max开发出了多款功能强大的插件，其应用范围涉及建模、材质贴图、渲染、动画及粒子系统等多个领域。其中较为著名的几款应用程序，如终极渲染工具Final Render、卡通专用渲染器Final Toon、烟雾爆炸渲染引擎Pyrocluster、分割模型并保持贴图坐标不变的ScapleMax、自动扶梯插件StairMax、无缝结合Photoshop和3ds max两大软件的GhostPaint等。

读者首先需要了解，TP是一个“基于流程”的粒子系统，而非“基于事件”，如Particle Flow（以下简称PF）粒子系统。“基于流程”方式不受时间控制，而是依赖规则与条件控制粒子的行为。简单举例：在“基于事件”的系统中，物体相互碰撞产生粒子，则粒子出生必将发生在碰撞之后，出生行为和时间相关，而“基于流程”方式则独立于时间及关键帧的约束。相较于之前的版本，TP 5.0则配备了更多的超级功能，如新增动力学引擎Bullet。CEBAS公司在2014年SIGGRAPH论坛推出了最新版本TP 6.0，其最引人注目之处在于新增的流体模块，TP制作的影视特效作品如图1-4所示。

TP处理粒子动画并不局限于非线性一种方式，而是允许同时使用动画按钮与关键帧，关键帧之间可以自动插值，并且所有可动画参数均可在轨迹视图中显示，这与PF粒子系统基本相同。使用表达式、控制器或脚本，可以控制TP的任意参数。同时，TP还嵌入了BIP两足角色，使用粒子替代方法，为实现群集效果另辟蹊径。众望所归，Autodesk公司将TP 5.0纳入3ds Max官方授权插件的行列，足见官方对它的认可和重视。

随着其功效的大规模改进，TP在电影制作行业亦开始显露锋芒。TP曾为多部优秀影片和游戏创建了刚体动力学和粒子破碎特效。Autodesk官方程序开发人员更是为这款插件增加了新的功能，使之越发强大，几乎能够满足任何粒子特效的渲染需求。在《刀锋战士Ⅲ》和《死神来了》系列等电影中均可窥见TP特效的身影，如图1-5所示。

TP的优势罗列如下。

（1）可轻松完成物体的破碎；

（2）可随时冻结粒子；

（3）可用灯光控制粒子的行为；

（4）可模拟车辆动力学。

下面我们来认识一下TP的界面。