Hairtrix插件之动物毛发(上)

        【火星数字教程10年精华】



        作者简介
        王世旭（三藏），毕业于中央美术学院城市设计学院动画系，曾工作于万方幸星数码科技和信必优（symbio）数码娱乐，现为数字影像自由职业者。

        前言
　　很多动物全身被毛，它们是CG创作的难题，很多年之前，CG的毛发曾经让多少动画师望而却步。但是不管怎么艰难，可爱的动物却往往是动画影片的主角，因此是孩子们的最爱，就算在现实生活中毛茸茸的的玩具，它们也是孩子们的好伙伴。“毛茸茸”简直就是“可爱”的代名词。因此众多的三维动画师，费尽心思的研究动物的毛发，并尽力的去完善毛发的效果。创作出了多个优秀的角色，比如《冰河世纪》中的一直追寻果实的松树、《篱笆墙外》中活泼的浣熊、《马达加斯加》中勇猛的狮子、《快乐大脚》中的可爱小企鹅、更有最近热映的《功夫熊猫》中的熊猫，如图68所示。对于动画电影的创作者来说CG毛发是必不可少的一门武功。在本章秘笈中，我们就来学习这门奇世绝学。

　　好，那么我们现在开始，这章我们要做的是个胖胖憨憨的大熊，它当然不是那种小朋友的可爱宠物，而应该是熊中的“Boss”，是真正的威风凛凛的熊。为了兼顾写实和卡通两种风格，在毛发的制作上走的是卡通偏写实的路线。我还为它摆了一个竖起大拇指的Pose，看起来就像是“Hairtrix”的宣传广告。希望软件公司能看到，并做下一个版本的宣传，哈哈！开个玩笑。
　　好多人都觉得CG的毛发是个挺难做的东西，但是其实它真正的技术难题没多少，关键还是要有信心，有耐心，认真做，我们每个人都能做好它。套用一个刘德华为奥运会创作的励志歌曲，“Every one is NO.1”！这首歌有一个很棒的MV，感动了很多人，是啊，当看到残疾人运动员在比赛的时候，想想我们自己，我们还有什么理由，我们还能推脱什么，只要努力还有什么不能成功的啊？只要努力了我们每个人都是Boss，每个人都是Number one，每个人都很“牛X”。想一想2008年的中国，所有华人都在为尊严、为自信而努力。我给这只大胖熊起个名字就叫“牛X熊”。
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　　 （1）首先，建模，这个不属于本教程的范畴。武林秘笈嘛，一般都不会教怎么扎马步。而且本秘笈第二章相对第一章来说，省略了一些操作的步骤，如果对某个步骤不够清晰，请参照第一章。模型如下图所示。

　　 （2）选择模型，到修改面板，按键盘的“4”键，进入“多边形”的次物体层级，依次选择部分面，然后给这些面分别指定“ID”，需要注意的熊身体被毛的部分整体是个“ID”号，这里指定的是“1”号。其它不会生长毛发的部分，依次分成其他“ID”，比如手掌、脚掌、指甲、鼻子。接在按键盘的“M”键，打开材质编辑器面板，选择一个空白材质球，将标准材质替换成多维子物体材质，最后将材质“ID”根据身体的部分命名，并分别为每个子材质指定颜色，以便在以后能方便的区分。如下图所示。 

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　　 （3）将材质指定给熊的模型，如图72所示，在图中我们能看到身体是按照被毛区和非被毛区来划分的。这样的划分在对模型生长毛发的时候会有很大的作用，不能忽视。

 　　（4）这一步，主要讲述的是毛发的贴图，如下图所示。这个很重要，但是根据“武林秘笈都不教怎么扎马步”的原则，这个不属于本教程的范畴。这个贴图，虽然会被全身的毛发覆盖，但是，有的时候在毛发的空隙中依然能看到这张贴图，而且这个贴图是决定毛发颜色的贴图，所以忽视不得。

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　　（5）打开主菜单的“Rendering”菜单下的“Environment”菜单，或者按键盘的数字“8”键。然后在弹出的“Environment and Effects”面板中，单击“Add”按钮，如下图所示。接着单击“Add”按钮后会继续弹出一个面板，在这个面板中选择“furfx”，最后单击“OK”按钮确认选择，并关闭面板。

　　（6）为添加的毛发命名为“furfx_shenti”, 然后单击“pick”按钮在视图中拾取熊的模型。或者单击“select”按钮，在弹出的“按照名称选择”面板中选择物熊的模型。如下图所示。

　　 （7）现在熊的身体上长出了毛发，如下图所示，不过这个毛发还是最初级的样子。我们会逐步的让它的效果丰富起来。 

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　　（8）在创建面板选择目标聚光灯，然后在场景中创建灯光，其中主光一个，辅光两个，被光一个，在保证光源方向感的基础上，以把熊全部照亮为原则。如下图所示。 

　　（9）继续为熊添加灯光，这次的是补光，如下图所示。主要照亮的是一些需要特别处理的部分。因为毛发对灯光很敏感，有的时候同样一盏灯，对普通模型的光照效果和对毛发的光照效果会相差很大。因此在毛发的制作过程中，一定要注意灯光的运用，或者说就用我现在的方法，将被发区和非被毛区分别打光。比如鼻子和手指甲。眼睛更是一个特殊的地方，只有专门打光才能保证眼睛的高光，所以眼睛也是专门打光的。有人可能会问，那这么专门做的灯光在动画的时候怎么办啊？没关系，最后在绑定的时候，这几个补光要和骨骼绑定在一起就好了。 

　　（10）选择主光，首先在修改面板中的“shadows”栏下，勾选“ON”选项，打开灯光的阴影，并将阴影改为一个毛发专用的阴影类型“Composite shadow”。 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”，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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　　（11）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”，并更改高光的参数，如下图所示。 

　　（12）单击“Diffuse”右侧的方形按钮，打开材质贴图浏览器，双击“Bitmap”,在弹出的面板中，找到我们为熊模型添加的贴图，双击它，为“Diffuse”贴图通道添加颜色贴图，如下图所示。这样一来，我们就为毛发添加了一个和模型一样的颜色贴图，这样能保证毛发颜色和模型颜色的一致性，对于身上长满花纹的动物，尤其要这样，比如虎，豹之类。 

　　（13）修改毛发的长度、密度和粗细程度，并为毛发加一点儿随机值。如下图所示。这些在上一章，做小男孩头发的时候，我们用了多次，在此不再重复。 

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　　（14）按键盘的“F9”，进行一次测试渲染。如图83所示，毛发的感觉是出来了，的确生长出来的是毛发，不是其它东西，不过我们现在测试结果中的熊更像是一只毛绒玩具，毛发都是长长的，而且还很光亮，这和我们所要求的效果差的很远。  

　　（15）为了改变现在毛发过于整齐光滑的效果，我们把毛发的长短粗细都增加一些变化，分别按下如图84所示的两个按钮，这两个按钮按下后，会为毛发的长度和粗度增加随机变化值。 

　　（16）按下按钮后，会弹出一个面板，面板中有个图表，那条绿色的线越高毛发的随机值就越大，而且还能给随机值再添加噪波值。下面我们就来调整这个图表，首先激活 “Noise”（噪波）值并改变它的参数到如下图中A所示。添加噪波后的绿色直线变成了随机变化的弯曲线。然后按下“Presets”按钮，在列表中选择如图85中B所示的按钮，按下后，绿色弯曲线整体提高到了图表的顶部，也就意味着随机值的增加。 

        [未完待续]