3DsMAX75新功能体验：栩栩如生的毛发.docx

、Hair And Fur Extension （毛发扩展包）的主要工具Hair And Fur Extension毛发扩展包为我们提供了几个发型和动力学的工具，主要用于创建真实的 毛发效果以及其他与毛发相似的效果，这些工具主要包括：Styling Tools（发型工具）：梳理头发的笔刷工具以及按照复杂轮廓梳理头发的Re-Comb（重梳理） 工具，以及添加卷曲和成束的真实效果。Aair Dynamics Tools（头发动力学工具）：使用头发系统内置动力学引擎以及3Ds Max内置 的空间扭曲力场产生关发继承从皮肤或其他的修改器产生的表面移动效果。Mental Ray Integration（MR渲染器集成）：使用内置的 Mental Ray Hair Primitive（MR头发基本体）实现快速，高内存效率的直接渲染。Hair，Plus（增强头发效果）：使用实例几何体作为发丝轻易的产生树林、田地、花朵以及其他风景 效果。二、Hair And Fur Extension（毛发扩展包）的主要部件Hair And Fur Modifier 毛发修改器主要用来在网格物体或面的子集上生成头发，或者使用曲线来产生更好的形态，修改器提供贴图修改， 将物体实例（花、建筑等）作为发丝，将头发转化为网格物体或曲线，产生卷曲效果等到。修改器能为头发 添加动力学动画效果，使用内置系统或3Ds Max空间扭曲力场，也可两者同时使用，同时也提供了强大 的Style Interface（发型设计界面）用于直观地梳理，修剪头发。Hair And Fur Render Effect 毛发效果用于渲染头发，可以从毛发修改器直接访问，它提供了头发的渲染选项、动态模糊、阴影、封闭等设扩展包还提供了 Light Atteibutes Parameters（灯光参数）卷展栏来设置阴影，以及Hair Render Element（毛发渲染元素）渲染用于合成独立图像。三、重要的导引线“Guides”如今，产生数百万根动态的头发效果的需求量很高，所以，就像标准和3D图像技术使用多边形来描 述固体一样，毛发系统使用导引线“Guides'描述基本的头发的形状和特性。如图1-1所示，导引线（黄 色）在多边形的角上产生。头发（红色）在导引线间插值产生。下面我们试试使用造型工具来控制导引线，同时也控制头发的状态，还可以进一步通过贴图来调节红色头 发的Kink（纠结）和Frizz（卷曲），如图1-2所示。Frizz（卷曲）设置只会影响头发不会影响导线。需要注意 的是，在默认的情况下，只有一定百分率的头发在社图中显示，导引线就不是了，我们可以调节这个百分 率，还可以在Display卷展栏下调节颜色等参数，动力学模拟效果只在导引线层级产生，置换和颜色等特 性在头发层级实现，这样可以节省计算时间，虽然不能直接控制每一根头发，但是这种提炼技术同样可以 产生真实的毛发效果。图1-2下面我们来一起体验一下3ds max7.5全新的Hair And Fur Extension （毛发扩展包）毛发的产生及渲染毛发系统只承认两种生长头发物体，即曲线和多边形网格，也就是说毛发只能在这两种类型的物体表 面产生。曲线物体的形式会在一个曲线物体中的不曲线之间以插值或不插值的形式产生头发，多边形网格 物体的形式将从三解面上产生，我们不用指定使用哪种生长形式，Hair And Fur修改器会根据被赋予 的物体来自动决定。如果要从曲线来创建头发，我们只要画少数的几根曲线，合成一个物体然后添加Hair And Fur修 改器，然后就会看到一些预览用的头发产生出来，当打开Interpolation（插值）时，曲线的顺序是非常重要 的，这是因为头发将会按照曲线的排列顺序产生，如果插值看起来不连贯，这时就需要再次调整曲线物体 里面曲线的顺序。使用曲线形式生成毛发，头发按照数字所示顺序在两根导引线间生成毛发。如图1-3所 示，左边：连续的曲线排列得到预期的生长效果。右边：非连续的曲线排列得到预料之外的生长效果。如 果需要从多边形网格物体生长头发，我们顺需要选择物体，然后在修改命令面板中为物体增加Hair And Fur修改器即可。除了内置的发丝以外，我们可以使用任何物体来取代发丝，方法是使用Tools卷展栏下的Instance Node Controls 3Ds Max物体的本身属性和毛发系统的参数都会同时影响最后的形态，如图1-4所示，原始 的物体旋转轴向将影响生成的发丝的旋转方向，而旋转源物体也转动了发丝物体。Frizz（卷曲）参数使发丝物体产生型变。如图1-5所示，通过调节Frizz Root（发根卷曲）来增加最终发丝 的弯曲度，下面这幅图还表现出了如何通过调节轴心点来设定物体何处作为发根（红色方块是生长表面）， 对比上一个轴心点在底部的例子可以看出来。Merge Material（合并材质）选项图1-6展示了 Merge Material选项的作用。左边勾选了 Merge Material，结果花保留了物体原 来的材质设定；右边没勾选Merge Material，所以所有的花采用了罐子的材质。增加Root Thick值会影响发丝物体的模型。如图1-7所示，Root Thick（发根粗细）参数的设置，从左 到右分别是2，10，20，30，需要注意的是，Root Thick参数的影响是在长度方向上平均分配的，因 为这里没有使用Tip Thick Value参数。图1-8展示了实例发丝物体如何按照导引线的方向生长。上左：原始发型；上右：发型使用了一个箭头状的实例物体；底端：特写。用Hair And Fur修改器给毛发造型Hair And Fur修改器中的生长参数对头发的实际外观和特性都有很大的影响，但是为了能够直接控制 导引线（就是说制作发型），我们需要找出发型的界面。首先选择头发，然后再选择其上的Hair And Fur 修改器，点击Tools卷展栏下的Style Hair按钮，头发在相邻的一对导引线之间产生，如图1-9所示。要退出程序完成修改，只需要单击Done按钮即可。如果要退出并不保存修改，则点击右上角的X即可。 图1-10左图为以网格物体为基础的头发进入发型界面前，右图为以网格物体为基础的头发进入发型界面 后。对于基于曲线生成的头发，我们只需要在3Ds Max编辑相应的曲线，然后通过Hair And Fur修改器，头 发总是能够按照曲线的形态进行刷新，我们还可以通过在视图中修改曲线来制作基于曲线生成的头发。如 图1-11所示。指定碰撞表面毛发导引线具有其独自的动力学引擎系统，能够进行碰撞运算，引擎中有两种碰撞的类型，即球体和 表面，表面碰撞简单的将头发弹离多边形网格物体，球体碰撞对于我们的网格物体中的不同元素使用几何 体来代替，为了提高效率，每个Hair And Fur修改器独自保存一套碰撞表面的信息，就是说如果有一 个碰撞物体想要与不只是一个关发节点进行碰撞的话，那么这些头发节点的Hair And Fur修改器中都 必须加入这个碰撞物体，要为一个Hair And Fur修改器加入碰撞表面，进入修改器的Dynamics卷展 栏，选择一个碰撞方法（圆形或者是多边形），点击Add按钮，然后从列表中选择，如果碰撞物体正好是毛 发生长物体，只需要勾选Growth Object选项即可。照明相关当使用默认的Buffer方法进行渲染时，毛发系统使用的是自身的一个默认的泛光灯，除非在场景中我 们设置了聚光灯，它会忽略其它类型的灯光当场景中存在聚光灯时，默认情况下是由它们来照明毛发，此时，毛发系统内置的反光灯就会失去作 用，这是因为Hair And Fur渲染效果默认情况下勾选了 Use All Lights At Render Time，设 置了阴影透射的聚光灯将会在头发上产生投影。要想指定需要照明头发的聚光灯，我们可以将其选择，进入Hair And Fur渲染效果，关掉Use All Lights At Render Time，然后点击 Add Hair Properties 项。为了达到更好的效果，可以使用一个聚光灯来照明头发，设置灯光投射Shadow-Mapped类型的阴影，最小化 Angle Of Coverage 值。如果觉得阴影部分有问题，可以减少聚光灯的Angle Of Coverage（Preferable）值或者增加Resolution 的值。注意：并不是我们不能对场景使用光线跟踪（只要我们使用Mental Ray或者多边形），只是因为非聚 光灯的类型都不会被毛发的渲染系统所考虑。读取和保存在保存Max场景文件时，毛发数据将会随之自动保存，状态数据会占用一定的存储空间所以我们的场 景文件会比没有增加毛发时的文件要大一些。毛发的动画虽然发型界面可以让我们移动导引线，但是我们不能为这些操作记录关键帧，我们可以对修改命令面 板中的参数记录关键帧来模拟类似于头发生长的动画效果，但是要产生毛发运动，我们可 以利用内部的 Frizz Anim参数，使用动力学系统（包括重力），增加外部力场，或者结合3种方法。要产生卷曲的动画， 使用Frizz Anim，Anim Speed以及Frizz Anim Dir参数，这些参数不需要记录关键帧。小结：本文我们主要重点介绍了 3ds max 7.5新增加的毛发系统的一些知识，在后面的课程中，我 们将针对毛发系统的一些新增功能、命令参数等，通过一些实例进行全面且系统的讲解，请大家继续关注 天极设计在线栏目。