Hairtrix插件之人物发型(上)

　　【火星数字教程10年精华】


　　
　　导言
　　在几年前，我做了一个关于三维毛发的项目测试，在不断的测试之中积累了一些经验。在将项目的测试发布到网络上之后，很多朋友觉得这些经验十分宝贵，希望将它整理成一份教程。这让我倍感荣幸，不过要负责任的写一个教程的确是需要不少时间，我又是个懒惰的人，所以自称“理发师”的我不久就把这件事给抛到脑后了。这次受邀又重新把毛发教程的事拾了起来，也算实现了一个积蓄好久的愿望。
　　本教程是关于“Hairtrix”软件的，不过在多年前所有3ds Max的用户在面对毛发难题的时候都是靠shag hair这个插件解决，后来shag hair被Turbo Squid公司收购更新为 hair FX，并不断升级，一直处于垄断地位。直到Ephere公司的ornatrix毛发插件出现，这个垄断地位才被打断。再后来3ds Max软件也内置了毛发功能，呈现出了三足鼎立的局面，但是伴随着3ds Max内置毛发功能日趋完善，优势越来越大。三足鼎立之势被打破，hair FX和ornatrix合并，直接促成了Hairtrix软件的出现，如图1所示。 

　　Hairtrix是两种3ds Max中最常用的毛发技术hairfx和Ornatrix的有效地结合，它将两种毛发解决方案hairfx和Ornatrix整合在一起，集合了两个插件的优势。它比3ds Max内置的毛发解决方案渲染速度快，而且Hairtrix能直接在3ds Max视图中调整发型，具有同3dsMax内置方案同样的优势。它支持FinalRender Stage-1和mental ray等高级渲染引擎，Hairtrix中的两种方案（hairfx和Ornatrix）还能协同工作，可以将Ornatrix修改器加入到hairfx物体上，也可以Ornatirx渲染harifx物体，不同的用户可以选择适合自身习惯的工作流程。对于很多3ds Max老用户而言，Hairtrix的出现无疑是个大喜讯，他们可以不用去学习新技术而继续按照原来的工作习惯进行三维毛发的工作。

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　　好，下面我们就来共同了解这个3ds Max的毛发大师“Hairtrix”！我是原来hair FX的用户，所以也是按照hair FX的工作习惯来运用Hairtrix。这次的教程将分为两个部分：第一个人物头发的例子来着重的说明的是毛发制作的关键流程，并帮助一些原来hair FX的用户过渡到Hairtrix中。第二个实例，是一个较完整的动物角色，因为动物浑身长满毛发。所以涉及到的技巧很多，这个实例目的是为了说明什么是“必胜秘笈”。让部分已经掌握hair FX的朋友能够武功大增，成为武林高手！
　　 下面开始第一个实例，我笑称之为“学生证的‘证件照’”！我们先看一下完成的结果，如下图所示。 

　　这次我们这个发型的设计，遵循了现在比较流行的美发理念，要自然，要放松，所以，我把发梢打碎，不会让头发看起来很古板。这样还有一个优点是好打理！不用你每天弄发蜡之类定型的东西，每天早上起床之后抓一抓，就行了，直接上学。是我为你量身打造的发型，是小学生的最经典发型！哈哈，大家发现没有，我的腔调和理发师很像。其实我每次理发都要和理发师很详细的聊天，在此要感谢我的“御用发型师”老潘，是他挑起了剪掉我长发的重任。我留了7年啊，老潘让我心安理得剪掉了它，并高高兴兴的接受了新发型。那一天我才知道，其实理发也是门学问，一个好发型是艺术品。
　　从那天开始我一直让他帮我分析，并给我阐述他的设计理念。每次让他剪头，都要顺便去取经。其实真正好的理发师他们对每一个发型都很认真，都会有他们自己的想法，当你把他的思路搞明白，你才会真正的知道，真正的秘笈是他们教给你的。别看我用的教程题目是“秘笈”，哈哈，那其实是吹吹牛。而我下面告诉你的只是你怎么拿剪刀，怎么开关吹风机而已！
　　好，开始吧，打开3ds Max，建立一个男孩头部的模型，建模不属于本教程的范畴，略！
　（1）在完成一个头部的模型之后，首先选择模型中把会生长头发的一些面，然后按住键盘的“shift”键用移动工具移动它，从而复制出来一份新的头皮模型，将这个新物体命名为“toupi”，如下图所示。

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　　（2）将移动出来的头皮模型缩小一点儿，放到男孩模型的头顶内部，我们将用这个头皮来生长头发，如下图所示。

  （3）打开主菜单的“Rendering”菜单下的“Environment”菜单，如图5所示。或者按键盘的数字“8”键。

 （4）在弹出的“Environment and Effects”面板中，单击“Add”按钮，如下图所示。 

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 （5）单击“Add”按钮后会继续弹出一个面板，在这个面板中选择“furfx”，如下图所示，然后单击“OK”按钮确认选择，并关闭面板。 

 （6）单击“pick”按钮在视图中拾取头皮模型，如图8所示。或者单击“select”按钮，在弹出的“按照名称选择”面板中选择“toupi”物体。

 （7）拾取完模型之后我们就能看到稀疏的头发已经出现在小男孩的头顶了，不过头发就像钢针一样直直的竖立着，如下图所示。下面我们要让它的头发弯曲下来。

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  （8）在“创建面板”下的“帮助物体”栏选择“Hair Trix”物体。如下图所示。

  （9）在顶视图初建这个“Hair Trix”物体，让它的箭头方向朝向头部的下发，如下图所示。这个“Hair Trix”物体是个一导向器，它能让毛发朝向箭头所指的方向。 

   （10）新创建出来的“Hair Trix”物体名字叫做“hairfxVector01”。选择它，在修改面板修改这个导向器的影响范围。如下图所示。

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 　　其中“Near Range”的参数一定要达到至少包括头发的大多数，甚至整个包括头发。如下图所示。“Far Range”是导向影响范围的衰减区域。

　　再次回到“Environment and Effects”面板中，打开“Leaning Bending”卷展栏。这个卷展栏中的参数主要是控制毛发的弯曲程度的。单击“select”按钮，如下图所示。 

 　　（13）在弹出的“select vector helpers”面板中选择刚才我们创建的毛发导向器，如下图所示，然后单击“OK”按钮，确认选择操作，并关闭面板。

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（14）拾取完导向器之后，毛发依然没有受到导向器的影响，是因为默认情况下导向器对毛发的影响强度值太小，我们把这个数值调大到“0.9”，并且加大毛发弯曲的最大角度到“90”度，如下图所示。 

（15）经过参数大调整，现在导向器终于发挥作用了，毛发朝导向器的方向垂了下来，如图17所示。不过现在毛发的数量很少，下一部我们应该加大毛发的数量了。 

 （16）将设定“Density”（密度）的方式改为“Per Area”，将密度值设置为“3.5”，如下图所示。

 （17）在视图中我们能明显的发现毛发的数量增多了，黑乎乎的布满了头顶，如下图所示。现在的毛发缺少油亮的质感，下面我们来解决毛发的质感问题，灯光对毛发的质感是至关重要的，而且毛发对灯光十分敏感，下一步我们来创建灯光。

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   （18）在创建面板中选择“Target Spot”（目标聚光灯），如图20所示。这种灯光是相对来说可控性最强的灯光，因此我们要创建三盏目标聚光灯。

   （19）在视图中分别创建“A”“B”“C”三盏灯光，如图21所示。其中红色圈中的灯光是主光，绿色圈中的是辅光。

 （20）将主光“A”的强度设置为“1.0”，如下图所示。 

 （21）将辅光“B”的强度设置为“0.5”，并将灯光的颜色改为偏红的浅蓝色，如下图所示。

 （22）将辅光“C”的强度设置为“0.35”，并将灯光的颜色改为淡淡的浅红色，如下图所示。

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（23）按键盘的“F9”键，渲染一下，我们看到渲染的结果，如下图所示。头发变亮了，也有了光泽，但是头发的太亮了，而且没有阴影，感觉飘在头皮上，那么一下步我们就来给头发添加阴影。

（24）选择主光“A”，在修改面板中的“shadows”栏下，勾选“ON”选项，打开灯光的阴影。普通的阴影对毛发是没有好效果的，我们还需要将阴影改为一个毛发专用的阴影类型“Composite shadow”，如下图所示。

 （25）选择“Composite shadow”阴影类型之后，在灯光的修改面板中会多出来一个“Composite shadow Params”卷展栏，默认的被激活的阴影是“shadow map”，如下图所示。默认激活的这个阴影是对模型施加的阴影。

（26）“Composite shadow”翻译成中文就是“合成阴影”的意思，它能包含两种阴影，这样我们就可以既对模型施加阴影 ，又对毛发增加阴影。在下拉菜单中选择“hairfx shadows”，这种阴影是专门对毛发所施加的阴影。选择之后单击“Add To List”按钮，将毛发阴影添加到列表中，将其激活。如下图所示。

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（27）单击键盘的“F9”键，进行测试渲染，我们能看到效果有了改善，毛发在有了阴影之后，不再轻飘飘的了。如下图所示。不过毛发的质感还是不够好，需要继续改善毛发的质感，那么下一步调整毛发的材质。

 （28）按键盘的“M”键，打开材质编辑器，选择一个空白的材质球，默认的shader是“Blinn”，我们将其更换为毛发专用的“hairfx shader”，如下图所示。 

（29）修改“hairfx shader”的颜色，并更改高光的参数，如下图所示。

 （30）按键盘的“F9”渲染一下，我们能明显的看到毛发材质效果的改善，但是现在的头发太短了，还缺少变化，整整齐齐的，是典型的电脑做出来的头发，很不自然，如下图所示，下面我们继续，让小男孩的头发长起来，并且脱离电脑的机器感。

　　回到“Environment and Effects”面板中，增加毛发的“Length”（长度）到“160”，如下图所示。 

　　按键盘的“F9”渲染一下，头发变长了很多，如下图所示。 

         [未完待续]