3Ds max毛發(fā)大師Hairtrix制作動(dòng)物毛發(fā)

1、3Ds max毛發(fā)大師Hairtrix制作動(dòng)物毛發(fā)很多動(dòng)物全身被毛，它們是CG創(chuàng)作的難題，很多年之前，CG的毛發(fā)曾經(jīng)讓多少動(dòng)畫師望而卻步。但是不管怎么艱難，可愛的動(dòng)物卻往往是動(dòng)畫影片的主角，因此是孩子們的最愛，就算在現(xiàn)實(shí)生活中毛茸茸的的玩具，它們也是孩子們的好伙伴。毛茸茸簡直就是可愛的代名詞。因此眾多的三維動(dòng)畫師，費(fèi)盡心思的研究動(dòng)物的毛發(fā)，并盡力的去完善毛發(fā)的效果。創(chuàng)作出了多個(gè)優(yōu)秀的角色，比如冰河世紀(jì)中的一直追尋果實(shí)的松樹、籬笆墻外中活潑的浣熊、馬達(dá)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(duì)于動(dòng)畫電影的創(chuàng)作者來說CG毛發(fā)是必不可少的一門武功。在

2、本章秘笈中，我們就來學(xué)習(xí)這門奇世絕學(xué)。 圖1好，那么我們現(xiàn)在開始，這章我們要做的是個(gè)胖胖憨憨的大熊，它當(dāng)然不是那種小朋友的可愛寵物，而應(yīng)該是熊中的Boss，是真正的威風(fēng)凜凜的熊。為了兼顧寫實(shí)和卡通兩種風(fēng)格，在毛發(fā)的制作上走的是卡通偏寫實(shí)的路線。我還為它擺了一個(gè)豎起大拇指的Pose，看起來就像是Hairtrix的宣傳廣告，如圖69所示。希望軟件公司能看到，并做下一個(gè)版本的宣傳，哈哈！開個(gè)玩笑。好多人都覺得CG的毛發(fā)是個(gè)挺難做的東西，但是其實(shí)它真正的技術(shù)難題沒多少，關(guān)鍵還是要有信心，有耐心，認(rèn)真做，我們每個(gè)人都能做好它。套用一個(gè)劉德華為奧運(yùn)會(huì)創(chuàng)作的勵(lì)志歌曲，Every one is NO.1！這首

3、歌有一個(gè)很棒的MV，感動(dòng)了很多人，是啊，當(dāng)看到殘疾人運(yùn)動(dòng)員在比賽的時(shí)候，想想我們自己，我們還有什么理由，我們還能推脫什么，只要努力還有什么不能成功的?。恐灰α宋覀兠總€(gè)人都是Boss，每個(gè)人都是Number one，每個(gè)人都很牛X。想一想2008年的中國，所有華人都在為尊嚴(yán)、為自信而努力。我給這只大胖熊起個(gè)名字就叫牛X熊。圖2（1）首先，建模，這個(gè)不屬于本教程的范疇。武林秘笈嘛，一般都不會(huì)教怎么扎馬步。而且本秘笈第二章相對(duì)第一章來說，省略了一些操作的步驟，如果對(duì)某個(gè)步驟不夠清晰，請(qǐng)參照第一章。模型如圖70所示。圖3（2）選擇模型，到修改面板，按鍵盤的4鍵，進(jìn)入多邊形的次物體層級(jí)，依次選擇部分

4、面，然后給這些面分別指定ID，需要注意的熊身體被毛的部分整體是個(gè)ID號(hào)，這里指定的是1號(hào)。其它不會(huì)生長毛發(fā)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(zhì)編輯器面板，選擇一個(gè)空白材質(zhì)球，將標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)替換成多維子物體材質(zhì)，最后將材質(zhì)ID根據(jù)身體的部分命名，并分別為每個(gè)子材質(zhì)指定顏色，以便在以后能方便的區(qū)分。如圖71所示。圖4（3）將材質(zhì)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(qū)和非被毛區(qū)來劃分的。這樣的劃分在對(duì)模型生長毛發(fā)的時(shí)候會(huì)有很大的作用，不能忽視。圖5（4）這一步，主要講述的是毛發(fā)的貼圖，如圖73所示。這個(gè)很重要，但是根據(jù)武林秘笈都不教怎么

5、扎馬步的原則，這個(gè)不屬于本教程的范疇。這個(gè)貼圖，雖然會(huì)被全身的毛發(fā)覆蓋，但是，有的時(shí)候在毛發(fā)的空隙中依然能看到這張貼圖，而且這個(gè)貼圖是決定毛發(fā)顏色的貼圖，所以忽視不得。圖6（5）打開主菜單的Rendering菜單下的Environment菜單，或者按鍵盤的數(shù)字8鍵。然后在彈出的Environment and Effects面板中，單擊Add按鈕，如圖74所示。接著單擊Add按鈕后會(huì)繼續(xù)彈出一個(gè)面板，在這個(gè)面板中選擇furfx，最后單擊OK按鈕確認(rèn)選擇，并關(guān)閉面板。圖7（6）為添加的毛發(fā)命名為furfx_shenti, 然后單擊pick按鈕在視圖中拾取熊的模型?；蛘邌螕魋elect按鈕，在彈出的

6、按照名稱選擇面板中選擇物熊的模型。如圖75所示。圖8（7）現(xiàn)在熊的身體上長出了毛發(fā)，如圖76所示，不過這個(gè)毛發(fā)還是最初級(jí)的樣子。我們會(huì)逐步的讓它的效果豐富起來。 圖9（8）在創(chuàng)建面板選擇目標(biāo)聚光燈，然后在場景中創(chuàng)建燈光，其中主光一個(gè)，輔光兩個(gè)，被光一個(gè)，在保證光源方向感的基礎(chǔ)上，以把熊全部照亮為原則。如圖77所示。圖10（9）繼續(xù)為熊添加燈光，這次的是補(bǔ)光，如圖78所示。主要照亮的是一些需要特別處理的部分。因?yàn)槊l(fā)對(duì)燈光很敏感，有的時(shí)候同樣一盞燈，對(duì)普通模型的光照效果和對(duì)毛發(fā)的光照效果會(huì)相差很大。因此在毛發(fā)的制作過程中，一定要注意燈光的運(yùn)用，或者說就用我現(xiàn)在的方法，將被發(fā)區(qū)和非被毛區(qū)分別打光。

7、比如鼻子和手指甲。眼睛更是一個(gè)特殊的地方，只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(huì)問，那這么專門做的燈光在動(dòng)畫的時(shí)候怎么辦??？沒關(guān)系，最后在綁定的時(shí)候，這幾個(gè)補(bǔ)光要和骨骼綁定在一起就好了。圖11（10）選擇主光，首先在修改面板中的shadows欄下，勾選ON選項(xiàng)，打開燈光的陰影，并將陰影改為一個(gè)毛發(fā)專用的陰影類型Composite shadow。 選擇Composite shadow陰影類型之后，在燈光的修改面板中會(huì)多出來一個(gè)Composite shadow Params卷展欄，默認(rèn)的被激活的陰影是shadow map，在下拉菜單中選擇hairfx shadows，這

8、種陰影是專門對(duì)毛發(fā)所施加的陰影。選擇之后單擊Add To List按鈕，將毛發(fā)陰影添加到列表中，將其激活。如圖79所示。圖12（11）按鍵盤的M鍵，打開材質(zhì)編輯器，選擇一個(gè)空白的材質(zhì)球，默認(rèn)的shader是Blinn，我們將其更換為毛發(fā)專用的hairfx shader，并更改高光的參數(shù)，如圖80所示。圖13（12）單擊Diffuse右側(cè)的方形按鈕，打開材質(zhì)貼圖瀏覽器，雙擊Bitmap,在彈出的面板中，找到我們?yōu)樾苣Ｐ吞砑拥馁N圖，雙擊它，為Diffuse貼圖通道添加顏色貼圖，如圖81所示。這樣一來，我們就為毛發(fā)添加了一個(gè)和模型一樣的顏色貼圖，這樣能保證毛發(fā)顏色和模型顏色的一致性，對(duì)于身上長滿花紋

9、的動(dòng)物，尤其要這樣，比如虎，豹之類。圖14（13）修改毛發(fā)的長度、密度和粗細(xì)程度，并為毛發(fā)加一點(diǎn)兒隨機(jī)值。如圖82所示。這些在上一章，做小男孩頭發(fā)的時(shí)候，我們用了多次，在此不再重復(fù)。 圖15（14）按鍵盤的F9，進(jìn)行一次測試渲染。如圖83所示，毛發(fā)的感覺是出來了，的確生長出來的是毛發(fā)，不是其它東西，不過我們現(xiàn)在測試結(jié)果中的熊更像是一只毛絨玩具，毛發(fā)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(yuǎn)。 圖16（15）為了改變現(xiàn)在毛發(fā)過于整齊光滑的效果，我們把毛發(fā)的長短粗細(xì)都增加一些變化，分別按下如圖84所示的兩個(gè)按鈕，這兩個(gè)按鈕按下后，會(huì)為毛發(fā)的長度和粗度增加隨機(jī)變化值。圖17（16）按下按

10、鈕后，會(huì)彈出一個(gè)面板，面板中有個(gè)圖表，那條綠色的線越高毛發(fā)的隨機(jī)值就越大，而且還能給隨機(jī)值再添加噪波值。下面我們就來調(diào)整這個(gè)圖表，首先激活 Noise（噪波）值并改變它的參數(shù)到如圖85中A所示。添加噪波后的綠色直線變成了隨機(jī)變化的彎曲線。然后按下Presets按鈕，在列表中選擇如圖85中B所示的按鈕，按下后，綠色彎曲線整體提高到了圖表的頂部，也就意味著隨機(jī)值的增加。圖18（17）按鍵盤的F9，進(jìn)行一次測試渲染。如圖86所示，隨機(jī)值增加之后，熊的毛發(fā)增加了變化，不再光滑的像毛絨玩具了。圖19（18）觀察圖86我們發(fā)現(xiàn)熊的身體現(xiàn)在全身都長滿了毛發(fā)，甚至包括指甲這種不該生長毛發(fā)的地方。這是一個(gè)需要修

11、正的錯(cuò)誤，Hairtrix能讓物體按照ID號(hào)來分布毛發(fā)。這個(gè)ID號(hào)指的是什么呢，就是我們?yōu)榱藙澐植馁|(zhì)時(shí)已經(jīng)制定好的材質(zhì)ID號(hào)，我們曾經(jīng)把需要長毛的部分都給指定了一個(gè)1號(hào)，也就是圖73中的紅色部分。那么下面我們讓毛發(fā)只分布在這個(gè)1號(hào)上。首先回到Environment and Effects面板中來，單擊Face Level按鈕，如圖87中A所示，然后在打開的Pick Face Selection面板中設(shè)定毛發(fā)分布的方式是按照材質(zhì)ID來分布，在輸入框中輸入1，如圖87中B所示。圖20（19）按鍵盤的F9，進(jìn)行一次測試渲染，我們能看到現(xiàn)在指甲部分已經(jīng)沒有毛了。如圖88所示。這是剛才制定的按照材質(zhì)ID

12、來分布毛發(fā)發(fā)揮作用了。 圖21（20）生長在熊身上的毛發(fā)長度并不一樣，頭部的會(huì)比身體要短一些。如果要精確控制毛發(fā)的長短，并讓其長短變化有一個(gè)完美的過渡，最好的辦法就是用圖來控制。我們可以用第一章中所用的辦法，為物體添加定點(diǎn)色。如果模型比較復(fù)雜，用頂點(diǎn)色畫起來會(huì)有些吃力，還可以用一個(gè)更精確的辦法，就是直接畫出來一張黑白色的貼圖。畫這個(gè)貼圖的道理和頂點(diǎn)色是一樣的，不過這里我們繪制所用的軟件是Body Paint,這個(gè)軟件的功能很強(qiáng)大，簡直就是3ds max和photoshop兩個(gè)軟件的結(jié)合，我們可以直接在三維視圖的狀態(tài)下，在模型表面畫貼圖。這個(gè)軟件的使用方法不是本秘籍的范疇，以后有機(jī)會(huì)再為大家專門

13、介紹。在Body Paint中繪制好的貼圖如圖89所示。圖22（21）在Environment and Effects面板中，按下如圖90中A所示的按鈕，會(huì)打開一個(gè)面板，在面板中我們選擇Map方式，并單擊這個(gè)Map之后的長方形按鈕，找到我們剛才畫好的黑白貼圖，將它添加進(jìn)來，如圖90中B所示。最后單擊Close按鈕關(guān)閉面板。圖23（22）按鍵盤的F9，進(jìn)行一次測試渲染，如圖91所示，對(duì)照一下圖89，我們能看到，毛發(fā)的長短按照?qǐng)D片的灰度來改變了長短。不過現(xiàn)在毛發(fā)都是直直的沒有彎曲，下面就要讓他們彎下來。圖24（23）在創(chuàng)建面板下的幫助物體欄選擇Hair Trix物體。在視圖中創(chuàng)建這九個(gè)Hair T

14、rix物體，讓它的箭頭方向朝向我們想要毛發(fā)彎曲的方向，如圖92所示。這些Hair Trix物體是個(gè)導(dǎo)向器，它能讓毛發(fā)朝向，箭頭所指的方向。圖25（24）依次調(diào)整新創(chuàng)建出來的九個(gè)Hair Trix物體。選擇它，在修改面板修改這個(gè)導(dǎo)向器的影響范圍。其中Near Range的范圍是導(dǎo)向器強(qiáng)度最大的范圍， Far Range是導(dǎo)向器影響范圍的衰減區(qū)域。最后設(shè)置這些導(dǎo)向器到如圖93的樣子。這九個(gè)導(dǎo)向器分別有兩個(gè)控制胳膊，有兩個(gè)控制腿，兩個(gè)控制耳朵，一個(gè)控制頭，一個(gè)控制后背，一個(gè)控制身體。 圖26（25）再次回到Environment and Effects面板中，打開Leaning Bending卷展欄

15、。這個(gè)卷展欄中的參數(shù)主要是控制毛發(fā)的彎曲程度的。單擊select按鈕，選擇剛才創(chuàng)建的九個(gè)導(dǎo)向器，把它們添加進(jìn)來。拾取完導(dǎo)向器之后，毛發(fā)依然沒有受到導(dǎo)向器的影響，是因?yàn)槟J(rèn)情況下導(dǎo)向器對(duì)毛發(fā)的影響強(qiáng)度值太小，我們把這個(gè)數(shù)值調(diào)大到1.0，并且加大毛發(fā)彎曲的最大角度到85度，并改變彎曲的隨機(jī)值到0.9。如圖94所示。圖27（26）按鍵盤的F9，進(jìn)行一次測試渲染，結(jié)果如圖95所示，我們能看到毛發(fā)按照導(dǎo)向器的方向做了彎曲。圖28（27）在圖95中能看出來頭部的毛發(fā)不夠細(xì)致，我們現(xiàn)在要再添加一組毛發(fā)專門用在頭部。方法：在Environment and Effects面板中，首先單擊Add按鈕，在彈出的面板

16、中選擇furfx，然后單擊OK按鈕確認(rèn)選擇，將一個(gè)新的furfx添加進(jìn)列表，并改變這組新的毛發(fā)叫furfx_tou。接著單擊pick按鈕在視圖中拾取熊的模型，讓這組新的毛發(fā)長到熊的身上。如圖96所示。最后單擊Face level按鈕，在打開的Pick Face Selection面板中設(shè)定毛發(fā)分布的方式是按照材質(zhì)ID來分布，在輸入框中輸入1，如圖87所示。圖29（28）修改新添加的頭部毛發(fā)的參數(shù)，分別該變長度、粗度、密度和隨機(jī)變化值。如圖97所示。圖30（29）為了改變現(xiàn)在毛發(fā)過于整齊光滑的狀態(tài)，我們把毛發(fā)的長短粗細(xì)都增加一些變化，分別按下如圖98所示的兩個(gè)按鈕，這兩個(gè)按鈕按下后，會(huì)彈出一個(gè)面

17、板，面板中有個(gè)圖表，那條綠色的線越高毛發(fā)的隨機(jī)值就越大，然后按下Presets按鈕，在列表中選擇如圖85中B所示的按鈕，按下后綠色彎曲線整體提高到了圖表的頂部，也就意味著隨機(jī)值增加到了最高。 圖31（30）我們新添加的這組毛發(fā)是主要生長在頭部的，并不需要在身體上也生長。因此我們用一張圖來控制這組毛發(fā)的分布，讓它們只生長在頭部。并且嘴周圍，鼻子附近的毛比較短，而腮部會(huì)長一些，就像人類的絡(luò)腮胡子。這些都是通過我們現(xiàn)在繪制的灰度圖來解決的。繪制所用的軟件是Body Paint。在Body Paint中繪制好的貼圖如圖99所示。圖32（31）在Environment and Effects面板中，按下

18、如圖100中A所示的按鈕，會(huì)打開一個(gè)面板，在面板中我們選擇Map方式，并單擊這個(gè)Map之后的長方形按鈕，找到我們剛才畫好的黑白貼圖，將它添加進(jìn)來，如圖100中B所示。最后單擊Close按鈕關(guān)閉面板。圖33（32）現(xiàn)在毛發(fā)的長短有了圖控制，但是毛發(fā)是直的沒有彎曲，因?yàn)檫@組新添加的毛發(fā)還沒有拾取導(dǎo)向器。打開Leaning Bending卷展欄，如圖102所示。單擊select按鈕，選擇已經(jīng)創(chuàng)建好的九個(gè)導(dǎo)向器中的四個(gè)，如圖101所示。把它們添加進(jìn)來。為什么只選擇四個(gè)呢，因?yàn)榭刂聘觳埠屯鹊膶?dǎo)向器是不會(huì)對(duì)頭部的毛發(fā)有影響的，它們的影響范圍沒有那么大。沒必要添加它們。圖34（33）拾取完導(dǎo)向器之后，毛發(fā)依

19、然沒有受到導(dǎo)向器的影響，是因?yàn)槟J(rèn)情況下導(dǎo)向器對(duì)毛發(fā)的影響強(qiáng)度值太小，我們把這個(gè)數(shù)值調(diào)大到1.0，并且加大毛發(fā)彎曲的最大角度到90度，并改變彎曲的隨機(jī)值到0.9。如圖102所示。圖35（34）調(diào)整攝像機(jī)角度，按鍵盤的F9，對(duì)熊的頭部特寫進(jìn)行一次測試渲染，結(jié)果如圖103所示，頭部的毛發(fā)效果有了明顯的改善。但是還是不夠，嘴和鼻子附近這種有重要表情的部分依然效果不好，那么下面我們繼續(xù)再添加一組毛發(fā)，這組毛發(fā)還是生長在頭部，但是主要在嘴和鼻子周圍。圖36（35）在Environment and Effects面板中，首先單擊Add按鈕，在彈出的面板中選擇furfx，然后單擊OK按鈕確認(rèn)選擇，將一個(gè)新的

20、furfx添加進(jìn)列表，并改變這組新的毛發(fā)叫furfx_tou1。接著單擊pick按鈕在視圖中拾取熊的模型，讓這組新的毛發(fā)長到熊的身上。并單擊Face level按鈕，如圖104所示。最后在打開的Pick Face Selection面板中設(shè)定毛發(fā)分布的方式是按照材質(zhì)ID來分布，在輸入框中輸入1，如圖87所示。圖37（36）修改新添加的頭部毛發(fā)的參數(shù)，分別該變長度、粗度、密度和隨機(jī)變化值。如圖105所示。這組毛發(fā)比上一組毛發(fā)要更短，更密。 圖38（37）現(xiàn)在把毛發(fā)的長短粗細(xì)都增加一些變化，分別按下如圖106所示的兩個(gè)按鈕，這兩個(gè)按鈕按下后，會(huì)彈出一個(gè)面板，面板中有個(gè)圖表，那條綠色的線越高毛發(fā)的隨

21、機(jī)值就越大，然后按下Presets按鈕，在列表中選擇如圖85中B所示的按鈕，按下后綠色彎曲線整體提高到了圖表的頂部，也就意味著隨機(jī)值增加到了最高。圖39（38）我們新添加的這組毛發(fā)是主要生長在頭部的，并不需要在身體上也生長。而且主要分布在嘴和鼻子等關(guān)鍵部位。因此我們通過現(xiàn)在繪制的灰度圖來控制毛發(fā)的長短。在圖中純黑色的部分也就是不生長毛發(fā)的部分。繪制所用的軟件是Body Paint。在Body Paint中繪制好的貼圖如圖107所示。圖40（39）在Environment and Effects面板中，按下如圖108中A所示的按鈕，會(huì)打開一個(gè)面板，在面板中我們選擇Map方式，并單擊這個(gè)Map之后

22、的長方形按鈕，找到我們剛才畫好的黑白貼圖，將它添加進(jìn)來，如圖108中B所示。圖41(40) 打開Leaning Bending卷展欄。這個(gè)卷展欄中的參數(shù)主要是控制毛發(fā)的彎曲程度的。單擊select按鈕，選擇已經(jīng)創(chuàng)建好的對(duì)頭部有影響的四個(gè)導(dǎo)向器，如圖101所示。拾取完導(dǎo)向器之后，我們把導(dǎo)向器對(duì)毛發(fā)的影響強(qiáng)度值調(diào)大到1.0，并且加大毛發(fā)彎曲的最大角度到85度，并改變彎曲的隨機(jī)值到0.3。如圖109所示。這些毛是密度很大的小短毛，我們不需要它像長毛一樣，需要它看起來很整齊，因此我們這里的隨機(jī)值小于其它的幾組毛發(fā)。圖42（41）調(diào)整攝像機(jī)角度，按鍵盤的F9，對(duì)熊的頭部特寫進(jìn)行一次測試渲染，現(xiàn)在頭部的毛

23、發(fā)效果有了明顯的改善。如圖110中B所示。我們可以比較一下上一次渲染的結(jié)果。如圖110中A所示。圖43（42）頭部大概就這個(gè)樣子了，為了讓毛發(fā)更豐富，我們再添加一組毛發(fā)，這次添加的毛發(fā)主要是生長在后背和頭頂?shù)拈L毛，就像馬的鬃毛，有這樣的一組長毛之后，會(huì)讓我們的Boss大熊顯得狂野一點(diǎn)兒。操作方法：回到Environment and Effects面板中，首先單擊Add按鈕，在彈出的面板中選擇furfx，然后單擊OK按鈕確認(rèn)選擇，并改變這組新的毛發(fā)叫furfx_changmao。接著單擊pick按鈕在視圖中拾取熊的模型，讓這組新的毛發(fā)長到熊的身上。最后單擊Face level按鈕，在打開的Pick Face Selection面板中設(shè)定毛發(fā)分布的方式是按照材質(zhì)ID來分布，在