Hairtrix插件之動物毛發(上)

        【火星數字教程10年精華】



        作者簡介
        王世旭（三藏），畢業於中央美術學院城市設計學院動畫係，曾工作於萬方幸星數碼科技和信必優（symbio）數碼娛樂，現為數字影像自由職業者。

        前言
　　很多動物全身被毛，它們是CG創作的難題，很多年之前，CG的毛發曾經讓多少動畫師望而卻步。但是不管怎麼艱難，可愛的動物卻往往是動畫影片的主角，因此是孩子們的最愛，就算在現實生活中毛茸茸的的玩具，它們也是孩子們的好夥伴。“毛茸茸”簡直就是“可愛”的代名詞。因此眾多的三維動畫師，費盡心思的研究動物的毛發，並盡力的去完善毛發的效果。創作出了多個優秀的角色，比如《冰河世紀》中的一直追尋果實的鬆樹、《籬笆牆外》中活潑的浣熊、《馬達加斯加》中勇猛的獅子、《快樂大腳》中的可愛小企鵝、更有最近熱映的《功夫熊貓》中的熊貓，如圖68所示。對於動畫電影的創作者來說CG毛發是必不可少的一門武功。在本章秘笈中，我們就來學習這門奇世絕學。

　　好，那麼我們現在開始，這章我們要做的是個胖胖憨憨的大熊，它當然不是那種小朋友的可愛寵物，而應該是熊中的“Boss”，是真正的威風凜凜的熊。為了兼顧寫實和卡通兩種風格，在毛發的製作上走的是卡通偏寫實的路線。我還為它擺了一個豎起大拇指的Pose，看起來就像是“Hairtrix”的宣傳廣告。希望軟件公司能看到，並做下一個版本的宣傳，哈哈！開個玩笑。
　　好多人都覺得CG的毛發是個挺難做的東西，但是其實它真正的技術難題沒多少，關鍵還是要有信心，有耐心，認真做，我們每個人都能做好它。套用一個劉德華為奧運會創作的勵誌歌曲，“Every one is NO.1”！這首歌有一個很棒的MV，感動了很多人，是啊，當看到殘疾人運動員在比賽的時候，想想我們自己，我們還有什麼理由，我們還能推脫什麼，隻要努力還有什麼不能成功的啊？隻要努力了我們每個人都是Boss，每個人都是Number one，每個人都很“牛X”。想一想2008年的中國，所有華人都在為尊嚴、為自信而努力。我給這隻大胖熊起個名字就叫“牛X熊”。
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　　 （1）首先，建模，這個不屬於本教程的範疇。武林秘笈嘛，一般都不會教怎麼紮馬步。而且本秘笈第二章相對第一章來說，省略了一些操作的步驟，如果對某個步驟不夠清晰，請參照第一章。模型如下圖所示。

　　 （2）選擇模型，到修改麵板，按鍵盤的“4”鍵，進入“多邊形”的次物體層級，依次選擇部分麵，然後給這些麵分別指定“ID”，需要注意的熊身體被毛的部分整體是個“ID”號，這裏指定的是“1”號。其它不會生長毛發的部分，依次分成其他“ID”，比如手掌、腳掌、指甲、鼻子。接在按鍵盤的“M”鍵，打開材質編輯器麵板，選擇一個空白材質球，將標準材質替換成多維子物體材質，最後將材質“ID”根據身體的部分命名，並分別為每個子材質指定顏色，以便在以後能方便的區分。如下圖所示。 

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　　 （3）將材質指定給熊的模型，如圖72所示，在圖中我們能看到身體是按照被毛區和非被毛區來劃分的。這樣的劃分在對模型生長毛發的時候會有很大的作用，不能忽視。

 　　（4）這一步，主要講述的是毛發的貼圖，如下圖所示。這個很重要，但是根據“武林秘笈都不教怎麼紮馬步”的原則，這個不屬於本教程的範疇。這個貼圖，雖然會被全身的毛發覆蓋，但是，有的時候在毛發的空隙中依然能看到這張貼圖，而且這個貼圖是決定毛發顏色的貼圖，所以忽視不得。

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　　（5）打開主菜單的“Rendering”菜單下的“Environment”菜單，或者按鍵盤的數字“8”鍵。然後在彈出的“Environment and Effects”麵板中，單擊“Add”按鈕，如下圖所示。接著單擊“Add”按鈕後會繼續彈出一個麵板，在這個麵板中選擇“furfx”，最後單擊“OK”按鈕確認選擇，並關閉麵板。

　　（6）為添加的毛發命名為“furfx_shenti”, 然後單擊“pick”按鈕在視圖中拾取熊的模型。或者單擊“select”按鈕，在彈出的“按照名稱選擇”麵板中選擇物熊的模型。如下圖所示。

　　 （7）現在熊的身體上長出了毛發，如下圖所示，不過這個毛發還是最初級的樣子。我們會逐步的讓它的效果豐富起來。 

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　　（8）在創建麵板選擇目標聚光燈，然後在場景中創建燈光，其中主光一個，輔光兩個，被光一個，在保證光源方向感的基礎上，以把熊全部照亮為原則。如下圖所示。 

　　（9）繼續為熊添加燈光，這次的是補光，如下圖所示。主要照亮的是一些需要特別處理的部分。因為毛發對燈光很敏感，有的時候同樣一盞燈，對普通模型的光照效果和對毛發的光照效果會相差很大。因此在毛發的製作過程中，一定要注意燈光的運用，或者說就用我現在的方法，將被發區和非被毛區分別打光。比如鼻子和手指甲。眼睛更是一個特殊的地方，隻有專門打光才能保證眼睛的高光，所以眼睛也是專門打光的。有人可能會問，那這麼專門做的燈光在動畫的時候怎麼辦啊？沒關係，最後在綁定的時候，這幾個補光要和骨骼綁定在一起就好了。 

　　（10）選擇主光，首先在修改麵板中的“shadows”欄下，勾選“ON”選項，打開燈光的陰影，並將陰影改為一個毛發專用的陰影類型“Composite shadow”。 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”，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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　　（11）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”，並更改高光的參數，如下圖所示。 

　　（12）單擊“Diffuse”右側的方形按鈕，打開材質貼圖瀏覽器，雙擊“Bitmap”,在彈出的麵板中，找到我們為熊模型添加的貼圖，雙擊它，為“Diffuse”貼圖通道添加顏色貼圖，如下圖所示。這樣一來，我們就為毛發添加了一個和模型一樣的顏色貼圖，這樣能保證毛發顏色和模型顏色的一致性，對於身上長滿花紋的動物，尤其要這樣，比如虎，豹之類。 

　　（13）修改毛發的長度、密度和粗細程度，並為毛發加一點兒隨機值。如下圖所示。這些在上一章，做小男孩頭發的時候，我們用了多次，在此不再重複。 

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　　（14）按鍵盤的“F9”，進行一次測試渲染。如圖83所示，毛發的感覺是出來了，的確生長出來的是毛發，不是其它東西，不過我們現在測試結果中的熊更像是一隻毛絨玩具，毛發都是長長的，而且還很光亮，這和我們所要求的效果差的很遠。  

　　（15）為了改變現在毛發過於整齊光滑的效果，我們把毛發的長短粗細都增加一些變化，分別按下如圖84所示的兩個按鈕，這兩個按鈕按下後，會為毛發的長度和粗度增加隨機變化值。 

　　（16）按下按鈕後，會彈出一個麵板，麵板中有個圖表，那條綠色的線越高毛發的隨機值就越大，而且還能給隨機值再添加噪波值。下麵我們就來調整這個圖表，首先激活 “Noise”（噪波）值並改變它的參數到如下圖中A所示。添加噪波後的綠色直線變成了隨機變化的彎曲線。然後按下“Presets”按鈕，在列表中選擇如圖85中B所示的按鈕，按下後，綠色彎曲線整體提高到了圖表的頂部，也就意味著隨機值的增加。 

        [未完待續]