В статье рассматривается метод, который одинаково подходит как для создания реалистичных полигональных волос, так и для физически корректных динамических.
Типы волос
В большинстве 3D-редакторов существует возможность создания динамической системы волос, которая позволяет симулировать поведение волос, развивающихся на ветру, у реалистичного персонажа, или волосы мультяшки, задействованной в анимации. В Maya такие волосы достаточно легко создать с помощью nHair, которая работает с фолликулами, схожими по своим свойствам с человеческими волосами.
При этом каждая отдельная фолликула отвечает за поведение целой пряди волос. В системе волос можно настроить поведение волос и саму прическу.
С помощью динамической системы волос можно получить реалистично выглядящие волосы, подчиняющиеся законам гравитации. Однако nHair-волосы будут довольно заметно перегружать систему, вьюпорт и рендериться вдвое больше. Примером того, как динамическая система волос выглядит на практике, может стать любой анимационный фильм, снятый за последние пару лет.
Например, в мехе Салли из «Университета монстров» около 5,5 млн. отдельных волосинок. Этот метод помогает достаточно быстро получить реалистично выглядящий результат.
Более традиционный подход заключается в использовании затекстуренного меша. Конечно, результат такого подхода не будет таким же реалистичным, каким бы он был при выборе в пользу динамической системы волос, но он сработает, если вы хотите сэкономить время и усилия, не гонясь за качеством волос у персонажей Pixar’а.
Этот метод также называется «игровые волосы», поскольку он применяется даже сейчас для создания волос игровых персонажей. Основная причина использования такого подхода заключается в том, что игры рендерятся заранее, а динамический просчет потребует множество ресурсов и времени.
Конечно, при таком подходе и отказе от динамической системы волос, волосы персонажа не будут с ним как-то взаимодействовать. Риггеры из геймдев студий фиксят это создавая ригг для отдельных прядей волос или, например, волос, собранных в пучок или конский хвост, таким образом, аниматоры все еще могут создавать движения волос, делая их менее статичными и более реалистичными.
Эти полигональные или «игровые» волосы состоят из множества отдельных полигональных прядей с текстурами и картами прозрачности. Необходимая прическа создается именно из этого полигонального меша. Конечно, результат не будет таким же физически корректным и реалистичным, каким бы он был с помощью nHair, но настройка и рендер таких волос не займут много времени.
Настройка и рендер динамических волос могут стать настоящим испытанием, которое займет нереально много времени, если вы не знакомы с nHair.
Настройка полигональных волос
Описанный в статье достаточно простой и понятный подход можно применять не только в Maya, но и в любой другой программе.
С помощью инструмента EP Curve Tool создайте базовую форму волос, исходя из примера выше.
После того, как вы получили удовлетворительный результат и базовую форму, выполните команду Edit Curves > Rebuild Curve > Option box.
В опциях ребилда кривой необходимо определиться с числом спанов, например, число четыре вполне подойдет. Таким образом, у каждой кривой будет четыре контрольных точки или CV, что поможет для выполнения команды Loft.
Теперь выберите все созданные кривые и выберите опции команды Surface > Loft. В опциях переключитесь на полигональный тип геометрии и квады.
Результат должен быть похожим на пример выше. Нажмите троечку, чтобы перейти в режим предпросмотра засмуженной геометрии.
Таким образом, можно перейти к созданию отдельных прядей волос, опираясь при этом на свеже созданный меш. Можете настроить для шейдера небольшую прозрачность, чтобы облегчить процесс работы.
Затем выберите поверхность и выполните команду Make Live в опциях инструментов привязки. Теперь любая EP-кривая будет автоматически привязываться к поверхности.
Можете применить предыдущий метод использования инструмента EP curve tool, но помните о том, что будущая прическа должна быть «слоеной» и состоять из нескольких отдельных мешей.
На картинке можно увидеть, что кривые, созданные на основании прокси-прически, превратились в новые поверхности, пройдя процедуру лофта.
Продолжайте создавать небольшие полигональные меши, повторяющие форму прокси-прически.
После того, как все составляющие прически созданы, самое время перейти к UV-развертке. Этот процесс обещает быть очень легким, поскольку разворачиваемый меш очень простой.
Выберите один из мешей и перейдите в редактор UV-разверток Window>UV Editor. В UV Editor вы увидите что-то, похожее на пример выше. Это значит, что UV находятся за пределом пространства редактора от 0 до 1.
Пофиксим это. Выполните команду Polygons > Layout > Options, установив режим масштабирования на Stretch to region, таким образом меш идеально впишется в пространство редактора от 0 до 1.
Теперь осталось только создать текстуру волос. Проще всего найти подходящую на ваш взгляд текстуру в Интернете. Помните о том, что вам придется сохранять ее альфа канал, поэтому формат TGA очень даже подойдет.
В Maya создайте любой новый материал, например, Lambert, и навесьте на него текстуру волос, найденную вами на просторах Интернета или созданную в Photoshop.
Получаем респектабельно выглядящие волосы, на создание которых ушло совсем немного времени
Настройка nHair
Как уже упоминалось ранее, с помощью этого урока вы не получите настоящие динамические волосы, для которых необходимо создавать полноценную систему nHair. Кроме того с помощью динамических волос не всегда можно получить ту прическу, которую вы хотите, метод «игровых» же волос более гибок.
С помощью EP Curve Tool можно создать и стилизовать необходимую для персонажа прическу
После создания кривых можно использовать команду Loft, чтобы получить прическу
Кривые, созданные с помощью инструмента CV Curve Tool, должны повторять по форме прокси-волосы. На основании этих кривых будут создаваться динамические волосы. Вы можете придать этим кривым форму, необходимую для создания прически.
Для создания системы волос необходимо создать новую NURBS-плоскость, выбрать ее и выполнить команду nHair > Create Hair.
Таким образом, все созданные кривые превращаются в систему волос, повторяющую по форме прическу персонажа
Выделите волосы и перейдите в ноду hairSystemShape1, чтобы настроить некоторые атрибуты системы волос. Например, можно навалить параметр Hairs Per Clump, чтобы повысить густоту волос.
Чтобы лучше понимать, как воздействует тот или иной атрибут на волосы, поиграйте с опциями. Очевидно, что nHair смотрится намного реалистичней традиционных полигональных волос.
Помните, что если вы хотите, чтобы волосы подчинялись законам динамики, развевались на ветру или колыхались при повороте головы персонажа, вам придется потратить немного больше времени на настройку атрибутов и получение желаемых результатов.
Прежде чем моделировать прическу, нужно создать сами волосы. Для этого можно использовать несколько способов. В этом примере мы разберемся, как создать прическу на основе сплайновой формы.
Видеоурок по 3ds Max - Создание прически
Модуль Hair & Fur.
Часть первая - Создание прически на основе сплайновой формы.
Мех и волосы относятся к тем объектам, которые моделировать обычными способами неудобно. В 3ds Max имеется специальный модуль - Hair & Fur, предназначенный для создания подобных объектов. Его можно использовать для моделирования шерсти животных, травы, а также причесок. Создавая прическу трехмерному персонажу, 3д-мастер становится своего рода парикмахером, он даже пользуется похожими средствами, ножницами, расческами, и даже лаком.
Однако художнику этих инструментов недостаточно. Ведь если у клиента настоящего парикмахера есть волосы, то у трехмерного персонажа их нет. Поэтому, прежде чем моделировать прическу, нужно создать сами волосы. Для этого можно использовать несколько способов. В этом примере мы разберемся, как создать прическу на основе сплайновой формы. Приступим!
Выполняя предыдущие упражнения данной главы, вы научились моделировать и текстурировать голову человека. Остался последний шаг на пути к целостному портрету – волосы. Рассмотрим, как делаются волосы при помощи стандартного модификатора Hair and Fur (Волосы и мех).
Для выполнения упражнения откройте построенную и текстурированную ранее модель головы, которую можно найти на прилагаемом к книге DVD в папке Examples\Глава 14. Файл называется texturing end.max.
Прежде чем применить модификатор построения волос, необходимо выполнить некоторые подготовительные операции. В первую очередь следует оставить для работы только один объект – модель головы. Для этого в любом из окон проекций выделите объект Head и, щелкнув на нем правой кнопкой мыши, выберите из списка контекстного меню строку Hide Unselected (Спрятать невыделенное). Далее необходимо определить область модели, на которой эти волосы будут расти. Для этого можно воспользоваться модификатором Mesh Select (Выделение сетки), с помощью которого следует выделить область, соответствующую естественному росту волос. Можно также построить сплайны, которые будут определять длину, направление и форму прически. Второй способ предполагает большую свободу в моделировании прически, поэтому им и воспользуемся.
Прежде чем строить сплайны для формы волос, рассмотрим некоторые моменты, связанные с таким построением:
личество сплайнов для создания прически нужной формы;
ь порядок их следования.
вниз вдоль правой стороны лица (рис. 14.134).
Рис. 14.134. Первый сплайн, определяющий форму волос
Проверьте положение сплайна во всех окнах проекций – он должен иметь форму первого локона волос и не должен пересекаться с поверхностью модели головы.
СОВЕТ
При создании сплайнов можно использовать минимальное количество вершин для построения базовой формы локона волос с последующим наращиванием вершин до необходимого количества.
Постройте новый сплайн на затылочной части головы или копируйте и подредактируйте созданный.
Продолжите построение сплайнов с таким расчетом, чтобы по периметру головы расположилось от 10 до 15 сплайнов (рис. 14.135).
Рис. 14.135. Форма и расположение сплайнов относительно модели головы
После построения сплайнов убедитесь, что они принадлежат одному объекту и располагаются по номерам в порядке следования. Если этого не произошло в процессе построения (я при построении новых кривых копировал сплайны на уровне подобъектов), то выполните следующие действия.
1. Выделите первый сплайн, расположенный справа от лицевой части модели головы.
2. В свитке Geometry (Геометрия) щелкните на кнопке Attach (Присоединить), в результате она выделится цветом.
3. В окне проекции Top (Сверху) последовательно выберите все построенные сплайны, продвигаясь по кругу вправо.
Теперь можно применить модификатор для создания волос на основе сплайнов. Для этого выделите построенные сплайны и на командной панели выберите из списка модификаторов строку Hair and Fur (WSM) (Волосы и мех (WSM)).
Прежде чем настраивать отображение, установим источник света, который будет генерировать тень от волос.
ВНИМАНИЕ
Для генерации теней модификатором Hair and Fur (Волосы и мех) используются только направленные источники света типа Target Spot (Направленный с целью) или Free Spot (Направленный без цели), к настройкам которых добавляется свиток с параметрами тени для волос.
Чтобы получить на модели головы тени от волос, выполните следующие действия.
1. В свитке Tools (Сервис) настроек модификатора Hair and Fur (Волосы и мех) щелкните на кнопке Render Settings (Параметры визуализации), в результате откроется окно Environment and Effects (Окружающая среда и эффекты).
2. В одном из окон проекций выделите направленный источник света с именем hair_shadow (в вашем случае это может быть любой другой источник света данного типа).
3. В свитке Hair and Fur (Волосы и мех) окна Environment and Effects (Окружающая среда и эффекты) щелкните на кнопке Add hair properties (Добавить свойства волос), в результате чего к настройкам выбранного источника света добавится свиток Hair Light Attr (Свойства источника света для волос).
4. Проследите за тем, чтобы в области Shadows (Тени) свитка General Parameters (Общие параметры) настроек источника света был установлен флажок On (Включить), а в свитке Hair Light Attr (Свойства источника света для волос) – флажок Light Hair (Освещать волосы). В данном свитке можно увеличить значение параметра Resolution (Разрешение), чтобы получить более качественные тени (рис. 14.136).
Вернитесь к настройкам модификатора Hair and Fur (WSM) (Волосы и мех (WSM)). Определите общие параметры модификатора в свитке General Parameters (Общие параметры), установив количество волос (Hair Count (Количество волос)), количество сегментов по длине волоса (Hair Segments (Количество сегментов)), толщину волоса (Root Thick (Толщина волоса) и Tip Thick (Толщина концов)) и т. д. Флажок Interpolate (Интерполяция) должен оставаться установленным, чтобы поверхность волос строилась с учетом интерполяции между сплайнами (рис. 14.137).
Рис. 14.136. Свиток Hair Light Attr (Свойства источника света для волос)
Рис. 14.137. Свиток General Parameters (Общие параметры) настроек модификатора Hair and Fur (WSM) (Волосы и мех (WSM))
В свитке Material Parameters (Параметры материала) укажите параметры, которые будут влиять на отображение волос при визуализации. Образцы цвета Tip Color (Цвет концов) и Root Color (Цвет у корней) определяют соответственно цвет волос на концах и у корней. Параметр Hue Variation (Оттенки цвета) влияет на то, в какой степени цвет волос будет отличаться от указанного в образцах цвета. Параметры Specular (Цвет зеркального отражения) и Glossiness (Глянец) отвечают за блеск волос. Настройте также параметр Self Shadow (Собственная тень) и другие параметры свитка Material Parameters (Параметры материала) (рис. 14.138).
Параметры свитков Frizz Parameters (Параметры вьющихся волос) и Kink Parameters (Параметры курчавости) можно использовать для получения вьющихся волос.
Более важным с точки зрения общих настроек является свиток Multi Strand Parameters (Параметры локонов), позволяющий настраивать вид локонов, создавая пышность и хаотичность прядей волос. Здесь можно задать параметры плотности (Count (Количество)), расширения волос у основания (Root Splay (Расширение у основания)) и на концах (Tip Splay (Расширение на конце)), а также случайное распределение (Randomize (Случайное распределение)) (рис. 14.139).
Рис. 14.138. Свиток с настройками параметров материала волос
Рис. 14.139. Свиток Multi Strand Parameters (Параметры локонов)
ПРИМЕЧАНИЕ
Все вышеописанные настройки формы и отображения волос в значительной степени зависят от формы, длины и расположения сплайнов относительно друг друга. В связи с этим тонкая настройка параметров возможна только в процессе тестовой визуализации. При этом можно редактировать не только параметры модификатора, но и сами кривые на уровне подобъектов.
Кроме построения сплайнов по периметру модели, можно создать единичные сплайны для отдельных локонов (например, челки). В этом случае необходимо снять флажок Interpolate (Интерполяция) в свитке General Parameters (Общие параметры) и настроить отображение локона, используя свиток Multi Strand Parameters (Параметры локонов).
На рис. 14.140 представлена модель головы с созданными волосами.
Рис. 14.140. Результат визуализации модели головы вместе с волосами
В качестве самостоятельного задания попробуйте создать прическу, используя выделенные полигоны на уровне редактирования подобъектов модификатора Hair and Fur (Волосы и мех) и инструменты свитка Styling (Стиль). Кроме того, нажав кнопку Load (Загрузить) в области Presets (Предустановки) свитка Tools (Сервис), можно загрузить предварительно сохраненные стили причесок, а щелкнув на кнопке Save (Сохранить) – сохранить созданную прическу. Эта возможность является хорошим способом создания базовых параметров для последующего их редактирования и точной настройки с учетом особенностей модели.
Аннотация: Один из самых трудных этапов моделирования трехмерного персонажа - создание меха и волос. Поскольку волосы постоянно находятся в движении, прическа персонажа все время изменяет форму. Помимо этого, проблемой является и то, что шерстяной покров состоит из огромного количества мельчайших деталей-волосинок, каждая из которых может располагаться на теле под определенным углом. Разработчику трехмерной графики трудно без специальных инструментов смоделировать такую сцену, ведь задать положение каждого элемента вручную невозможно, тем более, если сцена анимирована. Большинство пакетов для работы с трехмерной графикой содержат средства, облегчающие процесс создания волос и шерсти. Такие средства есть и в 3ds Max
Модуль Hair and Fur
Создание волос и шерсти в 3ds Max возможно благодаря включенному в его состав модулю Hair and Fur. Этот модуль , который создал Джозеф Альтер (Joe Alter ), также хорошо известен под именем Shave And A Haircut. В настоящее время он встроен в 3D-редактор Softimage|XSI, а также выпускается как дополнение для программы Maya. Инструменты этого модуля использовали во время создания фильмов "Кинг-Конг" (King Kong), " Паутина Шарлоты" (Charlotte"s Web ), "На запад" (Into the West), "Ультрафиолет" ( Ultraviolet ), "Другой мир II: Эволюция " (Underworld: Evolution ). Модуль также широко применяется для производства рекламных роликов. Это означает, что, освоив средства модуля Hair and Fur, вы также сможете делать с его помощью прически и шерстяной покров для трехмерных персонажей.
Все инструменты для создания волос собраны в настройках модификатора Hair and Fur (WSM) (Волосы и шерсть). Обратите внимание, что это модификатор относится к группе WORLD-SPACE MODIFIERS (Модификаторы глобального пространства). При помощи настроек данного модификатора можно определить внешний вид волос, их текстуру, область покрытия ими модели, а также динамику их поведения во время анимации.
Поскольку волосяной покров содержит миллионы волос, визуализация геометрии каждого из них отдельно могла бы занять слишком много времени. Именно поэтому модуль Hair and Fur просчитывает волосы как эффект постобработки. Вы наверняка заметите это сами, если попробуете визуализировать сцену, в которую добавлен модификатор Hair and Fur (WSM) (Волосы и шерсть) - сначала будет просчитана геометрия модели, а после этого в окне буфера кадра появятся волосы. Эффект Hair and Fur (Волосы и шерсть) появляется в сцене автоматически, сразу после применения к объекту одноименного модификатора, поэтому вы можете не задумываться о необходимости добавления его в сцену. Как правило, настройки этого эффекта можно оставлять без изменений. После удаления модификатора и эффект автоматически удаляется.
После назначения модификатора Hair and Fur (WSM) (Волосы и шерсть) объект будет окружен некоторым количеством кривых, которые показывают приблизительное расположение будущих волос на поверхности модели. С помощью настроек свитка Display ( Отображение ) можно управлять отображением эффекта в окне проекции, например устанавливать максимальное количество волос ( параметр Max Hairs (Максимальное количество волос)) и процент от общего количества волос ( параметр Percentage ( Процент )).
Если нужно, чтобы волосы росли не на всей поверхности модели, а только на определенном участке (как, например, при создании прически), перейдите на уровень Face (Поверхность) и выделите область произрастания волос. Чтобы модификатор Hair and Fur (WSM) (Волосы и шерсть) был применен только к выделению, нажмите кнопку Update Selection (Обновить выделение) в свитке Selection (Выделение). Волосы сосредоточатся только на выделенной области ( рис. 11.1).
Модификатор Hair and Fur (WSM) (Волосы и шерсть) дает возможность определить внешний вид волос двумя способами: подбирая числовые значения разнообразных параметров, таких как степень завивки волос на корнях и на кончиках, толщина, плотность и пр., а также моделируя форму прически при помощи инструментов свитка Styling (Стиль). Обычно во время работы с модулем Hair and Fur применяются и числовые параметры, и инструменты свитка Styling (Стиль).
Использование инструментов свитка Styling (Стиль) для формирования прически
Чтобы начать формировать прическу с использованием инструментов свитка Styling (Стиль) нажмите кнопку Style Hair (Стиль прически). При этом произойдет автоматическое переключение на уровень подобъектов Guides (Направляющие). Инструменты свитка Styling (Стиль) также становятся активными при переходе на этот уровень подобъектов. Когда формирование прически будет завершено, нажмите кнопку Finish Styling (Завершить моделирование прически) ( рис. 11.2).
При переключении на уровень подобъектов Guides (Направляющие) вы увидите направляющие, каждая из которых состоит из 15 сегментов и 14 вершин (кроме того, есть дополнительная вершина возле корня, которую нельзя выделить) ( рис. 11.3). Чтобы начать создавать прическу, нужно выбрать один из режимов выделения в области Selection (Выделение), после чего использовать стандартные инструменты 3ds Max для выделения вершин.
По умолчанию включен режим работы с расческой, поэтому вам не удастся выделить вершины, пока вы его не отключите, нажав кнопку Hair Brush (Расческа для волос) или Select (Выделить) в области Styling (Стиль). Выделенные направляющие отображаются оранжевым цветом, а невыделенные - желтым. Вершины показаны в виде параллелепипедов, однако, используя раскрывающийся список в области Selection (Выделение), можно установить отображение в виде крестиков, точек или плюсиков.
Выделив вершины, можно начинать расчесывать волосы. Для этого используется Hair Brush (Расческа для волос) в сочетании с одним из инструментов, которые расположены в нижней части области Styling (Стиль). Все инструменты действуют только на те направляющие, которые выделены и которые попадают в область действия расчески. Диаметр расчески можно изменять. Для этого применяется ползунок в области Styling (Стиль) или сочетание клавиш Ctrl+Shift . Нажмите и удерживайте эти клавиши, перемещая мышь .
Остановимся на инструментах свитка Styling (Стиль) подробнее. Они разделены на три основные области: Selection (Выделение), Styling (Стиль), Utilities (Утилиты) и Hair Groups (Группы волос).
Selection (Выделение)
Область Selection (Выделение) содержит следующие инструменты.
Styling (Стиль)
Область Styling (Стиль) содержит следующие инструменты.
Hair Brush (Расческа для волос) - основной режим работы с волосами, в котором можно выполнять перемещение, масштабирование, завивку волос и другие действия. Этот инструмент представлен в активном окне проекции в виде круга, диаметром которого можно управлять. На самом же деле это не окружность, а цилиндр. Расческа воздействуют на все выделенные вершины , которые попали в область их действия. Размер расчески можно изменять при помощи сочетания клавиш Ctrl+Shift или используя ползунок под флажком Distance Fade (Затухание с расстоянием).
Hair Cut (Ножницы для волос) - режим, в котором можно постричь волосы. Как и расческа, этот инструмент в активном окне проекции имеет вид круга, диаметром которого можно управлять.
Select (Выделить) - режим выделения волос. Находясь в этом режиме, можно использовать стандартные инструменты выделения 3ds Max, например прямоугольную рамку выделения, режим Paint Selection (Выделение кистью) и пр.
Distance Fade (Затухание с расстоянием) - этот флажок доступен только при работе на уровне Hair Brush (Расческа для волос). Когда он установлен, во время расчесывания эффект меньше заметен по краям области воздействия кисти.
Ignore Back Hairs (Игнорировать волосы с обратной стороны) - данный флажок доступен при работе на уровнях Hair Brush (Расческа для волос) и Hair Cut (Ножницы для волос). Когда флажок Ignore Back Hairs (Игнорировать волосы с обратной стороны) установлен, расческа или ножницы не воздействуют на волосы с обратной стороны модели.
Translate (Перемещение) - позволяет переместить выделенные вершины в выбранном направлении. Данный инструмент используется по умолчанию.
Stand (Поднятие) - дает возможность поднять выделенные волосы вверх, перпендикулярно поверхности, с которой они произрастают.
Puff Roots (Завить от корней) - аналогичен инструменту Stand (Поднятие), однако в отличие от него, позволяет поднять волосы не от кончиков, а от корней.
Clump (Слипаться) - позволяет собрать волосы в пучок.
Rotate (Повернуть) - вращает или завивает волосы вокруг указателя в центре расчески.
Scale (Масшабировать) - дает возможность уменьшить или увеличить длину волос.
Utilities (Утилиты)
Область Utilities (Утилиты) содержит следующие инструменты.
Attenuate (Уменьшить длину волос) - помогает автоматизировать процесс создания шерстяного покрова. Он масштабирует длину волос на поверхности модели, сообразно ее полигональной структуре. На тех участках, где полигоны большого размера, волосы остаются длинными, а в тех местах, где они меньше, волосы также уменьшаются.
В поставку 3D Studio MAX входит множество разнообразных модулей, упрощающих моделирование и динамику и позволяющих сделать сцены более реалистичными. В их числе - модуль Hair and Fur (ранее существовал как дополнительный, но начиная с версии 7.5 интегрирован в пакет), который позволяет моделировать волосы и создавать прически из них, а также получать мех, шерсть животных, траву и даже имитировать скопления некоторых объектов (можно, например, создать букет или цветущую поляну из одного цветка, лес из одного дерева и т.п.). С некоторыми приемами использования данного модуля мы и ознакомимся в этом уроке.
Теоретические аспекты
Модуль Hair and Fur обеспечивает формирование волос или меха на базе геометрических поверхностей самых разных типов (mesh , poly , nurbs и patch ) либо набора кривых-сплайнов. Более того, при желании одной и той же поверхности может быть назначено более одного варианта Hair/Fur-систем, что позволяет добиваться более интересных эффектов (например, получить мех с подшерстком, добавить к покрытой мехом голове животного бакенбарды и т.п.). Теоретически для создания с помощью названного модуля волос или меха достаточно выделить исходную поверхность и назначить ей одноименный модификатор из группы World -SpaceModifiers (рис. 1), а затем настроить параметры модификатора по своему усмотрению, определив область покрытия волос, их геометрию и динамику.
Рис. 1. Назначение модификатора Hair and Fur
Однако на практике все оказывается не так просто, поскольку спектр параметров у данного модификатора очень велик. В частности, предусмотрены возможности настройки плотности распределения волос по поверхности (Density ), их цвета у основания волос и на кончиках (Root Color и Tip Color ), толщины (Root Thick и Tip Thick ) и длины (Scale и CutLength ), уровня спутанности прядей (секция Kink Parameters ), наличия завитков (секция Frizz Parameters ) и т.д. Кроме того, допускается корректировка вида волос в визуальном редакторе причесок (секция Styling свитка Tools ) с помощью таких инструментов, как расческа для волос (HairBrush ) и ножницы (HairCut ), которые позволяют изменить вид волос не на всей модели (как параметры), а только на определенных участках поверхности. Например, можно расчесать отдельные пряди волос, завить их, обрезать, приподнять, собрать в пучки, покрыть лаком и т.д. И это еще не все - требуется также произвести настройку параметров материала, используемого для визуализации волос, создать подходящее освещение сцены, определить характер формирования теней и, возможно, изменить параметры самой визуализации (в частности, выбрать другой визуализатор), что также потребует немало времени и усилий.
Настройку осветителей и генерацию теней нужно производить с учетом того, в каком режиме будет выполняться рендеринг. Предусмотрены три различных режима рендеринга: Buffer, Geometry и MR prim. Нужный режим активируется через меню Rendering=>Effects (Визуализация=>Эффекты) - рис. 2. По умолчанию устанавливается режим Buffer , в котором учитывается освещение только от источников типов Omni и Spot , единственным допустимым типом теней для элементов Hair/Fur-объекта в данном случае могут быть только тени Shadow Map . Наилучшие результаты обеспечивает режим MR prim , в котором поддерживаются все типы источников и теней и возможна настройка глобального освещения (Global Illumination, GI). В данном режиме в качестве визуализатора используется Mental Ray , который, естественно, предварительно должен быть указан в качестве активного визуализатора (команда Rendering =>Render=>Common , свиток AssignRenderer ). Независимо от выбранного режима процесс визуализации потребует очень много времени, существенными окажутся и затраты системных ресурсов, что особенно заметно при работе с высокополигональными моделями. Поэтому создавать волосы или мех рекомендуется только на базе низкополигональных объектов с хорошей топологией и примененным к ним модификатором MeshSmooth и ограничивать сферу воздействия модификатора лишь теми областями, где волосы действительно необходимы. В случаях, когда требуется получить волосяной покров для высокополигональных mesh-поверхностей, предварительно следует уменьшить число полигонов поверхности до приемлемого, а если это невозможно, то строить волосы по созданному вручную набору сплайнов, что очень трудоемко.
Создание волос на базе геометрической поверхности
Как уже было отмечено, генерировать систему волос или меха можно сразу на геометрической поверхности (то есть на той поверхности, которая должна быть покрыта волосами) либо на базе предварительно созданного набора сплайнов. Рассмотрим оба варианта на практике. Для примера создайте новую сцену с обычным шаром (рис. 3). Выделите шар, активируйте панель Modify и назначьте шару модификатор Hair and Fur - на шаре появятся отдельные волосы, разбросанные случайным образом (рис. 4). Полученный результат в окне проекции будет мало напоминать реальные волосы или мех, поскольку количество волосков незначительно - это связано с тем, что в целях экономии машинных ресурсов в окнах проекции отображаются не все, а лишь единичные волоски. Однако при визуализации можно будет увидеть, что шар имеет покрытие, напоминающее довольно редкий мех (рис. 5). Сделать полученный мех густым и более естественным несложно - достаточно лишь увеличить общее количество ворсинок, регулируемое параметром HairCount (свиток GeneralParameters ), примерно до 60 тыс. (рис. 6). А также подкорректировать цвет мездры (то есть самого шара, которому назначено меховое покрытие) через редактор материалов, поскольку оттенок мездры должен соответствовать цвету ворсинок у корня (Root Color ). Полученный в итоге мех уже вполне походит на настоящий (рис. 7). Сохраните сцену, позже мы к ней вернемся.
При желании у созданного меха можно изменить множество самых разных параметров. Например, сделать ворсинки более скрученными. Для этого придется вручную подобрать значения параметров Frizz Root , Frizz Tip , Kink Root и Kink Tip (свитки FrizzParameters и KinkParameters соответственно), которые регулируют наличие завитков вблизи оснований ворсинок, на их концах и по всей длине волос в целом. А также существенно увеличить уровень их сегментации (параметр Hair Segments в свитке GeneralParameters ) - рис. 8. Либо, наоборот, сделать ворсинки совершенно прямыми, обнулив значения параметров Frizz Root , Frizz Tip , Kink Root и Kink Tip (рис. 9).
Можно изменить длину ворсинок, правда осуществляется это не совсем напрямую, поскольку параметра, который бы позволял задавать длину явным образом, в рассматриваемом модуле нет. В некоторой степени управлять длиной волос можно через параметры Scale (Масштаб) и CutLength (Длина волос в процентном соотношении), расположенные в свитке GeneralParameters , но в данных параметрах длина ворсинок устанавливается неявно - то есть путем определения процента от общей длины. Поэтому с их помощью можно сделать ворсинки короче, а вот удлинить уже не получится. Альтернативным способом управления длиной является их масштабирование в визуальном редакторе причесок, где ворсинки можно не только укоротить, но и удлинить. Попробуем это сделать. Раскройте свиток Styling и активируйте режим работы в редакторе, щелкнув на кнопке StyleHair (Стиль волос). Визуальное редактирование здесь может производиться в одном из трех режимов: HairBrush (Расческа для волос), HairCut (Ножницы для волос) и Select (Выделить) - рис. 10. Режим HairBrush является основным (он устанавливается по умолчанию) и позволяет проводить перемещение, масштабирование, завивку волос и т.п. В режиме HairCut осуществляется стрижка волос, а в режиме Select можно выделять волосы, используя стандартные инструменты выделения. Удостоверьтесь в том, что установлен режим HairBrush , выберите инструмент Scale (Масштабирование), увеличьте размер кисти так, чтобы ее диаметр оказался немного больше диаметра окружности, внутри которой распределены ворсинки (рис. 11), установите кисть в центр шара и перетащите ее при нажатой левой кнопке мыши немного вправо - ворсинки станут длиннее (рис. 12). А теперь зачешем ворсинки вниз - включите режим выделения концов ворсинок, щелкнув на кнопке SelectbyHairEnds (Выделить вершины на концах волос), подберите нужный размер кисти и причешите торчащие в разные стороны ворсинки, опустив их вниз с помощью инструмента Translate (Перемещение) - рис. 13. Когда данным инструментом будут обработаны все концы волос, щелкните на кнопке Recomb (Повторное расчесывание) - это позволит автоматически подобрать наиболее естественное положение волос в том направлении, которое было указано при их расчесывании (рис. 14).
Часть волос несложно обрезать, активировав режим HairCut - сделайте это, перемещая мышь и щелкая в тех местах, где требуется удалить волосы (рис. 15). А затем, переключившись в режим HairBrush , произвольным образом увеличьте длину отдельных прядей инструментом Scale (рис. 16) и сделайте их растрепанными, подобрав значения параметров Frizz Root , Frizz Tip , Kink Root и Kink Tip (рис. 17). В итоге вид волос совершенно изменится (рис. 18). При желании созданные настройки параметров могут быть сохранены в списке шаблонов для дальнейшего использования, для чего достаточно открыть свиток Tools , щелкнуть на кнопке Save в группе Presets и ввести имя шаблона.
Вернемся к сохраненной рабочей сцене с шаром. Полученный в ней мех выглядит весьма неплохо, но несколько неестественно - для исправления ситуации вначале придется заняться установкой осветителей, а затем еще и подкорректировать параметры материала, используемого для визуализации волос, а также увеличить количество проходов при визуализации. Создайте три источника типа TargetSpot и разместите их сверху, слева и справа от шара (рис. 19). Установите для всех трех источников чуть желтоватый цвет и активируйте отображение теней, включив в области Shadows флажок On . Уменьшите интенсивность (Multiplier ) вспомогательных источников (то есть тех, что находятся слева и справа от шара) примерно до 0,7. Если вы сразу проведете рендеринг, то увидите не более привлекательный результат, чем наблюдался до установки источников света (рис. 20).
Дело в том, что для получения естественного меха требуется изменить еще целый ряд настроек. Откройте свиток MaterialParameters и сделайте оттенок в поле RootColor (Цвет волос у корня) немного темнее, чем в поле TipColor (Цвет волос на концах). Увеличьте число просчетов волосяного покрова (параметр HairPasses в свитке GeneralParameters ) до четырех - это сделает ворсинки более нежными и пушистыми (а значит, и более естественными) за счет некоторой полупрозрачности. Для того чтобы получить неоднородный по цветовым оттенкам мех, увеличьте значения параметров HueVariation (Разброс оттенков цвета) и ValueVariation (Разброс яркости) до 30 и 55 соответственно. Немного уменьшите уровень яркости бликов, введя в поле Specular значение 65, и снизьте степень самозатенения ворсинок (то есть уровень интенсивности теней от них), установив для параметра SelfShadow значение 70 (рис. 21). Полученный в итоге мех будет выглядеть уже гораздо более естественно (рис. 22).
Рис. 21. Настройка параметров свитка MaterialParameters
