Hairtrix插件之人物發型(上)

　　【火星數字教程10年精華】


　　
　　導言
　　在幾年前，我做了一個關於三維毛發的項目測試，在不斷的測試之中積累了一些經驗。在將項目的測試發布到網絡上之後，很多朋友覺得這些經驗十分寶貴，希望將它整理成一份教程。這讓我倍感榮幸，不過要負責任的寫一個教程的確是需要不少時間，我又是個懶惰的人，所以自稱“理發師”的我不久就把這件事給拋到腦後了。這次受邀又重新把毛發教程的事拾了起來，也算實現了一個積蓄好久的願望。
　　本教程是關於“Hairtrix”軟件的，不過在多年前所有3ds Max的用戶在麵對毛發難題的時候都是靠shag hair這個插件解決，後來shag hair被Turbo Squid公司收購更新為 hair FX，並不斷升級，一直處於壟斷地位。直到Ephere公司的ornatrix毛發插件出現，這個壟斷地位才被打斷。再後來3ds Max軟件也內置了毛發功能，呈現出了三足鼎立的局麵，但是伴隨著3ds Max內置毛發功能日趨完善，優勢越來越大。三足鼎立之勢被打破，hair FX和ornatrix合並，直接促成了Hairtrix軟件的出現，如圖1所示。 

　　Hairtrix是兩種3ds Max中最常用的毛發技術hairfx和Ornatrix的有效地結合，它將兩種毛發解決方案hairfx和Ornatrix整合在一起，集合了兩個插件的優勢。它比3ds Max內置的毛發解決方案渲染速度快，而且Hairtrix能直接在3ds Max視圖中調整發型，具有同3dsMax內置方案同樣的優勢。它支持FinalRender Stage-1和mental ray等高級渲染引擎，Hairtrix中的兩種方案（hairfx和Ornatrix）還能協同工作，可以將Ornatrix修改器加入到hairfx物體上，也可以Ornatirx渲染harifx物體，不同的用戶可以選擇適合自身習慣的工作流程。對於很多3ds Max老用戶而言，Hairtrix的出現無疑是個大喜訊，他們可以不用去學習新技術而繼續按照原來的工作習慣進行三維毛發的工作。

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　　好，下麵我們就來共同了解這個3ds Max的毛發大師“Hairtrix”！我是原來hair FX的用戶，所以也是按照hair FX的工作習慣來運用Hairtrix。這次的教程將分為兩個部分：第一個人物頭發的例子來著重的說明的是毛發製作的關鍵流程，並幫助一些原來hair FX的用戶過渡到Hairtrix中。第二個實例，是一個較完整的動物角色，因為動物渾身長滿毛發。所以涉及到的技巧很多，這個實例目的是為了說明什麼是“必勝秘笈”。讓部分已經掌握hair FX的朋友能夠武功大增，成為武林高手！
　　 下麵開始第一個實例，我笑稱之為“學生證的‘證件照’”！我們先看一下完成的結果，如下圖所示。 

　　這次我們這個發型的設計，遵循了現在比較流行的美發理念，要自然，要放鬆，所以，我把發梢打碎，不會讓頭發看起來很古板。這樣還有一個優點是好打理！不用你每天弄發蠟之類定型的東西，每天早上起床之後抓一抓，就行了，直接上學。是我為你量身打造的發型，是小學生的最經典發型！哈哈，大家發現沒有，我的腔調和理發師很像。其實我每次理發都要和理發師很詳細的聊天，在此要感謝我的“禦用發型師”老潘，是他挑起了剪掉我長發的重任。我留了7年啊，老潘讓我心安理得剪掉了它，並高高興興的接受了新發型。那一天我才知道，其實理發也是門學問，一個好發型是藝術品。
　　從那天開始我一直讓他幫我分析，並給我闡述他的設計理念。每次讓他剪頭，都要順便去取經。其實真正好的理發師他們對每一個發型都很認真，都會有他們自己的想法，當你把他的思路搞明白，你才會真正的知道，真正的秘笈是他們教給你的。別看我用的教程題目是“秘笈”，哈哈，那其實是吹吹牛。而我下麵告訴你的隻是你怎麼拿剪刀，怎麼開關吹風機而已！
　　好，開始吧，打開3ds Max，建立一個男孩頭部的模型，建模不屬於本教程的範疇，略！
　（1）在完成一個頭部的模型之後，首先選擇模型中把會生長頭發的一些麵，然後按住鍵盤的“shift”鍵用移動工具移動它，從而複製出來一份新的頭皮模型，將這個新物體命名為“toupi”，如下圖所示。

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　　（2）將移動出來的頭皮模型縮小一點兒，放到男孩模型的頭頂內部，我們將用這個頭皮來生長頭發，如下圖所示。

  （3）打開主菜單的“Rendering”菜單下的“Environment”菜單，如圖5所示。或者按鍵盤的數字“8”鍵。

 （4）在彈出的“Environment and Effects”麵板中，單擊“Add”按鈕，如下圖所示。 

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 （5）單擊“Add”按鈕後會繼續彈出一個麵板，在這個麵板中選擇“furfx”，如下圖所示，然後單擊“OK”按鈕確認選擇，並關閉麵板。 

 （6）單擊“pick”按鈕在視圖中拾取頭皮模型，如圖8所示。或者單擊“select”按鈕，在彈出的“按照名稱選擇”麵板中選擇“toupi”物體。

 （7）拾取完模型之後我們就能看到稀疏的頭發已經出現在小男孩的頭頂了，不過頭發就像鋼針一樣直直的豎立著，如下圖所示。下麵我們要讓它的頭發彎曲下來。

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  （8）在“創建麵板”下的“幫助物體”欄選擇“Hair Trix”物體。如下圖所示。

  （9）在頂視圖初建這個“Hair Trix”物體，讓它的箭頭方向朝向頭部的下發，如下圖所示。這個“Hair Trix”物體是個一導向器，它能讓毛發朝向箭頭所指的方向。 

   （10）新創建出來的“Hair Trix”物體名字叫做“hairfxVector01”。選擇它，在修改麵板修改這個導向器的影響範圍。如下圖所示。

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 　　其中“Near Range”的參數一定要達到至少包括頭發的大多數，甚至整個包括頭發。如下圖所示。“Far Range”是導向影響範圍的衰減區域。

　　再次回到“Environment and Effects”麵板中，打開“Leaning Bending”卷展欄。這個卷展欄中的參數主要是控製毛發的彎曲程度的。單擊“select”按鈕，如下圖所示。 

 　　（13）在彈出的“select vector helpers”麵板中選擇剛才我們創建的毛發導向器，如下圖所示，然後單擊“OK”按鈕，確認選擇操作，並關閉麵板。

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（14）拾取完導向器之後，毛發依然沒有受到導向器的影響，是因為默認情況下導向器對毛發的影響強度值太小，我們把這個數值調大到“0.9”，並且加大毛發彎曲的最大角度到“90”度，如下圖所示。 

（15）經過參數大調整，現在導向器終於發揮作用了，毛發朝導向器的方向垂了下來，如圖17所示。不過現在毛發的數量很少，下一部我們應該加大毛發的數量了。 

 （16）將設定“Density”（密度）的方式改為“Per Area”，將密度值設置為“3.5”，如下圖所示。

 （17）在視圖中我們能明顯的發現毛發的數量增多了，黑乎乎的布滿了頭頂，如下圖所示。現在的毛發缺少油亮的質感，下麵我們來解決毛發的質感問題，燈光對毛發的質感是至關重要的，而且毛發對燈光十分敏感，下一步我們來創建燈光。

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   （18）在創建麵板中選擇“Target Spot”（目標聚光燈），如圖20所示。這種燈光是相對來說可控性最強的燈光，因此我們要創建三盞目標聚光燈。

   （19）在視圖中分別創建“A”“B”“C”三盞燈光，如圖21所示。其中紅色圈中的燈光是主光，綠色圈中的是輔光。

 （20）將主光“A”的強度設置為“1.0”，如下圖所示。 

 （21）將輔光“B”的強度設置為“0.5”，並將燈光的顏色改為偏紅的淺藍色，如下圖所示。

 （22）將輔光“C”的強度設置為“0.35”，並將燈光的顏色改為淡淡的淺紅色，如下圖所示。

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（23）按鍵盤的“F9”鍵，渲染一下，我們看到渲染的結果，如下圖所示。頭發變亮了，也有了光澤，但是頭發的太亮了，而且沒有陰影，感覺飄在頭皮上，那麼一下步我們就來給頭發添加陰影。

（24）選擇主光“A”，在修改麵板中的“shadows”欄下，勾選“ON”選項，打開燈光的陰影。普通的陰影對毛發是沒有好效果的，我們還需要將陰影改為一個毛發專用的陰影類型“Composite shadow”，如下圖所示。

 （25）選擇“Composite shadow”陰影類型之後，在燈光的修改麵板中會多出來一個“Composite shadow Params”卷展欄，默認的被激活的陰影是“shadow map”，如下圖所示。默認激活的這個陰影是對模型施加的陰影。

（26）“Composite shadow”翻譯成中文就是“合成陰影”的意思，它能包含兩種陰影，這樣我們就可以既對模型施加陰影 ，又對毛發增加陰影。在下拉菜單中選擇“hairfx shadows”，這種陰影是專門對毛發所施加的陰影。選擇之後單擊“Add To List”按鈕，將毛發陰影添加到列表中，將其激活。如下圖所示。

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（27）單擊鍵盤的“F9”鍵，進行測試渲染，我們能看到效果有了改善，毛發在有了陰影之後，不再輕飄飄的了。如下圖所示。不過毛發的質感還是不夠好，需要繼續改善毛發的質感，那麼下一步調整毛發的材質。

 （28）按鍵盤的“M”鍵，打開材質編輯器，選擇一個空白的材質球，默認的shader是“Blinn”，我們將其更換為毛發專用的“hairfx shader”，如下圖所示。 

（29）修改“hairfx shader”的顏色，並更改高光的參數，如下圖所示。

 （30）按鍵盤的“F9”渲染一下，我們能明顯的看到毛發材質效果的改善，但是現在的頭發太短了，還缺少變化，整整齊齊的，是典型的電腦做出來的頭發，很不自然，如下圖所示，下麵我們繼續，讓小男孩的頭發長起來，並且脫離電腦的機器感。

　　回到“Environment and Effects”麵板中，增加毛發的“Length”（長度）到“160”，如下圖所示。 

　　按鍵盤的“F9”渲染一下，頭發變長了很多，如下圖所示。 

         [未完待續]