若森科技书籍角色头发的制作.docx
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若森科技书籍角色头发的制作
项目五：
maya头发系统案例——角色头发的制作
一．制作前言
Maya毛发系统是maya软件动力学模块中一个十分重要且很常用的功能，它可以实现角色毛皮类效果，也可以实现绳索类效果。
本章maya头发系统案例中，我们从毛发的头皮模型入手，在模型上种植毛发，根据头发的造型，调节曲线的形态。
Maya头发是《侠岚》中表现角色的重要标志之一，角色的动态决定了毛发的动态稳定性，在下面的任务中，我们来制作maya头发，最终效果图如图1-1所示
图1-1
2．技术看板
Maya毛发效果，首先要找到模型用于种植毛发的位置，这些模型要尽量简单以节省资源。
然后是建立毛发系统，种植后根据毛发的造型、动态及颜色来修改属性值。
1.2.1头发系统创建的选项和设置
（1）功能说明：
为角色创建毛发。
（2）操作方法：
选择头皮面片，单击执行。
（3）常用参数解析：
单击nHair【毛发】>CreateHair【创建毛发】>
【选项窗口】，如图1-2所示：
图1-2
Output【输出】选择头发输出的类型，如图1-3所示
NURBScurves【曲线】
PaintEffect【笔触】
PaintEffectandNURBScurves【笔触和曲线】
图1-3
Grid【网格】此项为默认设置，选中此单选按钮将在整个选中的物体上创建毛囊头发。
AtSelectedPoints／faces【选择点或面】选中此单选按钮将在选中的面片或点上创建毛囊头发。
如图1-4所示
图1-4
UCount【U方向】设置在曲面U方向的毛囊数量。
如图1-5所示
VCount【V方向】设置在曲面V方向的毛囊数量。
U/V=8U/V=15
图1-5
Passlvefill【毛囊分散】设置有多少毛囊不能被用于动力学，其中红色的毛囊可以创建动力动学画，蓝色的毛囊是被动的。
如图1-6所示
图1-6
Randomization【随机分布】设置毛囊的随机分布，值越高，毛囊生成的位置就越随机。
如图1-7所示
Randomization=0Randomization=0.5
图1-7
Edgebounded【线生长】取消选中此复选框，毛囊的位置将会沿着uV线的边缘生长。
Equalize【位置平衡】取消选中此复选框，Maya，将会自动平衡uV坐标空间和世界坐标空间，保证毛囊的生长位置的平衡。
如图1-8所示
图1-8
Dynamic【动力学】点开毛发将以动态形式呈现。
Static【静态】点开毛发将以静态形式呈现。
PointsPerHair【分段数量】设定控制头发分段数的多少。
当输出类型是curve【cv曲线】或者PaintEffectAndcurve【笔刷形式曲线】时可以调整头发曲线上的控制点。
如图1-9所示
PointsPerHair=10PointsPerHair=5
图1-9
Length【长度】除了使用命令的方法．还可以使用笔刷工具来在物体上绘制头发。
这样的方法更加直观．快捷，并且可以只覆盖物体的局部．而不用全部创建。
Placehairinto【毛发空间输入】创建的毛发都是由毛发系统控制的，想要单独创建新的毛发系统控制毛发就选择NewHairsystem
NewHairsystem【新建毛发系统】如图1-10所示
图1-10
执行nHair【毛发】>PaintHairFolIicles【笔刷绘制】命令．就可以在物体表面绘制了。
如图1-11所示
图1-11
Paintmode【画笔类型】
CreateFollicles【创建毛囊】使用这种模式，将在绘制部分创建毛囊。
CreatePassiveFolIicles【创建被动毛囊】使用这种模式，将在绘制部分创建被动毛囊。
DeleteFollicles【删除毛囊】使用这种模式，将删除绘制部分的毛囊。
EditFollicleAttributes【修改毛囊属性】使用这种模式，将修改毛囊的属性。
TrimHair【修建毛发】使用这种模式，将会修剪已经创建的头发。
Extendhairs【延长毛发】使用这种模式，将会延长已经创建的头发。
1.2.2头发系统的属性和功能
（1）功能说明：
可以修改毛发的形态，颜色和动态
（2）操作方法：
选择毛发，修改属性
（3）常用参数解析：
选择毛发，【Ctrl+A】>hairSystemShape【毛发系统】如图1-12所示
图1-12
ClumpandHairShape【每簇头发】设置头发的基本形状属性。
如图1-13所示
图1-13
HairsPerClump【毛发数量】设置将每个头发曲线渲染成多少根头发。
如图1-14所示
HairsPerClump=10
HairsPerClump=20
图1-14
BaldnessMap【区域贴图】使用一张贴图来控制生长头发的区域。
如图1-15所示
图1-15
SubSegments【精确度】设置渲染时头发的细致程度，该属性只影响最终渲染结果，不影响动力学效果。
如图1-16所示
SubSegments=0
SubSegments=10
图1-16
Thinning【长度比例】此属性控制长短头发的比例。
如图1-17所示
图1-17
ClumpTwist【簇弯曲】控制每块头发的轴的旋转值。
BendFollow【毛囊旋转】此值控制头发沿轴旋转的程度。
ClumpWidth【簇宽度】控制每块头发的宽度，值越大，头发显得越蓬松。
如图1-18所示
图1-18
HairWidth【毛发宽度】设置全局头发的宽度。
如图1-19所示
HairWidth=0.01
HairWidth=0.05
图1-19
ClumpWidthScale【簇宽度】如图1-20所示
图1-20
使用Ramp【渐变】图的方式来渐变地控制头发块的宽度，渐变图靠左端的部分控制头发根部的宽度，右端控制靠头发尖部的宽度。
纵轴越靠上的部分对头发影响越大。
如图1-21所示
图1-21
HairWidthScale【每根头发宽度】如图1-22所示
图1-22
使用Ramp图的方式来渐变地控制每根头发的宽度，渐变图靠左端的部分控制头发根部的宽度，右端控制靠头发尖部的宽度。
纵轴越靠上的部分对头发影响越大。
如图1-23所示
图1-23
ClumpCurl【卷曲】如图1-24所示
图1-24
控制头发的自身卷曲，默认情况下值为0．5，此时头发不会发生任何卷曲，若设置的值高于0．5，则头发会产生正向的卷曲；若设置的值低于0．5，则头发会产生反向的卷曲。
如图1-25所示
图1-25
ClumpFlatness【簇平整度】如图1-26所示
图1-26
设置头发由根部到尖部的平整度，同样，横轴左端代表头发根部，右边代表头发尖部，纵值代表对头发的影响程度。
ClumpInterpolation【簇分布】设置头发在头发块上面的分布情况，在固定毛囊数量的情况下，提高此值会使头发分布在毛囊周围的范围更广。
如图1-27所示
InterpolationRange【作用范围】设置ClumpInterpolation【簇头发作用值】在每个头发块上的作用范围。
图1-27
Collisions【碰撞】，如图1-28所示
图1-28
Collide【碰撞】选中此复选框，将打开头发的碰撞属性。
头发之间将会发生碰撞。
SelfCollide【自碰撞】选中此复选框，将打开头发的自碰撞属性。
CollisionFlag【碰撞类型】
Edge【边】以物体边类型做碰撞
Vertex【点】以物体点类型做碰撞
SelfCollisionFlag【自碰撞类型】
Edge【边】以物体边类型做碰撞
Vertex【点】以物体点类型做碰撞
Collidestrength【碰撞强度】与物体碰撞的力量。
Collisionlayer【碰撞层】毛发与毛发之间发生碰撞时调节的图层。
MaxSelfCollideIterations【最大碰撞】如图1-29所示
CollideWidthOffset【碰撞渗透】在碰撞发生前，此项数值将会被加入到ClumpWidth属性中，可以用此项数值来调节那些碰撞中的渗透现象，或者是调节超过了主动头发边界外的被动。
SelfCollideWidthscale【自碰撞缩放】
图1-29
Turbulence【扰乱】如图1-30所示
图1-30
Intensity【强度】设置扰动的强度。
Frequency【频率】设置扰动的频率，降低此值将增太扰动漩涡的范围。
Speed【速率】设置扰动样式更改的速率。
Shading，如图1-31所示
HairColor【毛发颜色】
图1-31
HairColor【毛发颜色】设置头发的主要颜色。
如图1-32所示
HairColorScale【渐变色】通过渐变贴图控制头发的颜色．
Opacity【透明度】设置头发的透明度。
Translucence【半透明】设置头发的半透明效果。
SpecularColor【高光颜色】设置头发的高光部分颜色。
SpecularPower【高光强度】设置头发的高光强度。
CastShadows【投影】选中此复选框，头发将会产生投影。
图1-32
Colorrandomization【颜色的随机度】设置颜色的随机度，如图1-33所示
DiffuseRand【随机漫反射】设置不同头发块之间漫反射的随机变化度。
SpecularRand【随机发射】设置不同头发块之间镜面反射的随机变化度。
HueRand【随机色调】设置不同头发块之间色调的随机变化度。
SatRand【随机饱和度】设置不同头发块之间饱和度的随机变化度。
ValRand【随机亮度】设置不同头发块之间亮度的随机变化度。
图1-33
Displacements【置换纹理】设置头发上面的置换纹理属性
Curl【弯曲置换数量】设置每根头发的弯曲置换数量。
如图1-34所示
CurlFrequency【弯曲的频率】设置弯曲的频率。
图1-34
NoiseMethod【噪波方式】如图1-35所示
Randoms【随机】设置头发的噪波为摆动类型，且不与其他头发块发生关联；
surfaceuv【面UV】根据生长头发的表面uv值以及置换深度值w来生成噪波的形式
Clumpuv【簇UV】相对于头发块设置头发的噪波。
图1-35
Noise【噪波】设置噪波的数量。
如图1-36所示
图1-36
DetailNoise【光滑噪波】当使用了光滑噪波时可以取消选中该复选框，设置次级噪波的数量。
NoiseFrequency【噪波频率】设置噪波在空间中沿头发方向的位移。
NoiseFrequencyU，V，W【U、V、W噪波频率】当使用了光滑噪波时可以取消选中该复选框，分别在生长头发的表面的u、V、w方向上缩放噪波频率。
SubClumpMethod【簇分布】决定了次级头发块如何在表面上分布。
如图1-37所示
图1-37
SubClumping【簇数量】设置次级头发块的数量。
SubClumpRand【簇随机】使用噪波随机化次级头发块。
NumU，VClumps【U、V簇数量】分别设置生长曲面的u、V方向上的次级头发块的数量。
DispalcementScale【缩放置换属性】全局调整各项置换属性，同样可以使用渐变图来调整，横轴依然代表了从根部到尖部的位置。
如图1-38所示
图1-38
Multistreaks【多条渲染,】如图1-39所示
图1-39
注意：
调节Multistreaks数值可增加毛发渲染数量，对电脑内存消耗少
1.2.3头发系统的碰撞效果的设置和调节方法
（1）功能说明：
为角色毛发与物体发生碰撞
（2）操作方法：
先物体成为碰撞物，点击执行
（3）常用参数解析：
选择物体，单击nMesh【面】>CreatePassiveCollider【创建碰撞】，选择毛发加选物体，nHair【毛发】>ClassicHair【次级毛发】>MakeCollide【碰撞】如图1-40所示
图1-40
用mentalrayforMaya【渲染器】
选择“windows【窗口】>RenderingEditors【渲染编辑器】>渲染设置【RenderSettings】。
RenderSettings【渲染设置】窗口将出现。
在RenderSettings【渲染设置】窗口中，将“使用以下渲染器渲染”【RenderUsing】设置设定为“mentalray”。
如图1-41所示
图1-41
注意：
提示如果mentalray不显示在渲染器列表中，则必须通过“插件管理器”（Plug-inManager）加载mentalray插件。
选择“窗口>设置/首选项>插件管理器”（Window>Settings/Preferences>Plug-inManager），然后针对Mayatomr.mll插件选择“已加载”（Loaded）。
单击“Quality”【质量】选项卡
在“Raytrace/ScanlineQuality”【光线跟踪/扫描线质量】区域中，将“MaxSampleLevel”【最高采样级别】设定为2。
三．制作流程
下面进入正式的制作当中，我们将通过四个任务来细致完整的进行maya毛发的制作。
任务
流程简介
任务一
建立头发生长的模型面片
任务二
建立头发系统
任务三
设置头发的动力学效果并设置初始状态
任务四
调节头发系统的渲染属性
任务一：
建立头发生长的模型面片
（1）选择模型，在Toolbox【工具箱】中，单击PaintSelectionTool【绘制选择工具】图标。
如图1-42所示
图1-42
（2）在场景中，在头部网格上单击鼠标右键，出现的标记菜单上选择face【面】，并选择头皮。
如图1-43所示
图1-43
注意，按住键盘上的【B】键，点击鼠标左键，可修改笔刷大小
（3）在Polygons模式下，鼠标左键点击EditMesh【编辑面】>DuplicateFace【复制面】，点击执行。
如图1-44所示
图1-44
（4）选择复制出的面，在Polygons模式下，鼠标左键点击Windows【窗口】>UVTextureEditor,【UV材质编辑器】点击执行，如图1-45所示
图1-45
任务二：
建立头发系统
（1）在nDynamics【N动力学】模式下，nhair【毛发】>createhair【创建毛发】>
如图1-46所示
图1-46
（2）修改Output,U/Vcount【输出UV数量】属性，如图1-47所示
图1-47
（3）鼠标单击CreateHairs【创建毛发】，如图1-48所示
图1-48
（5）鼠标左键点击nHair【毛发】>ScaleHairTool【缩放工具】,缩短毛发，如图1-49所示
图1-49
任务三：
设置头发的动力学效果并设置初始状态
（1）选择角色头部及身体模型，如图1-50所示
图1-50
（2）在nDynamics【N动力学】模式下，点击nMesh【面】>CreatePassiveCollider【创建碰撞物】，点击执行，如图1-51所示
图1-51
（3）打开Outline【大纲】面板，选择Hairsystem【毛发系统节点】加选身体Polysurface【模型面】，如图1-52所示
图1-52
（4）在nDynamics【动力学】模式下，鼠标左键点击nHair【毛发】>ClassicHair【次级毛发】>makeCollide【碰撞】，播放时间轴到200帧，如图1-53所示
图1-53
（5）打开Outline【大纲】面板，选择HairSystem1OutCurves【毛发曲线系统】，如图1-54所示
图1-54
（6）鼠标左键点击nHair【毛发】>SetStartPosition【设置起始位置】>FromCurrent【等于曲线】，返回到第一帧，如图1-55所示
图1-55
（7）在Outline【大纲】面板下选择HairSystem1Follicles【毛囊系统】，如图1-56所示
图1-56
（8）鼠标左键点击nhair【毛发】>modifycurves【修改曲线】>locklength【锁定长度】，如图1-57所示
图1-57
（9）在OutLine【大纲】面板下选择HairSystem1Follicles【毛囊系统】,鼠标左键点击nHair【毛发】>ConverSelection【选择曲线】>ToStartCurveEndCVs【起始或结束点】，如图1-58所示
图1-58
（10）利用坐标爸毛发顶点拉到头顶并调整角色发型，如图1-59所示
图1-59
（11）鼠标左键点击nHair【毛发】>SetStartPosition【设置起始位置】>FromCurrent【等于曲线】，返回到第一帧，并播放时间帧，如图1-60所示
图1-60
（12）继续调整发型，使更加自然披在肩上，如图1-61所示
图1-61
（13）在OutLine【大纲】面板下选择HairSystem1outPutcurves，选择角色眼前的Curves【曲线】，鼠标点击nHair【毛发】>ScaleHairTool【缩放工具】，如图1-62所示
图1-62
（14）调整毛发系统参数，增加HairsPerClump【簇数量】为20，SubSegments【数值】为3数值，如图1-63所示
图1-63
（15）增加Thinning【细】为0.382，如图1-64所示
图1-64
（16）调整ClumpWidthScale【簇宽度】曲线，如图1-65所示
如图1-65
（17）鼠标左键点击create【创建】>lights【灯光】>spotlight【聚光灯】，给毛发打灯光，如图1-66所示
图1-66
（18）在outline【大纲】面板里选择HairSystem1【毛发系统】,按键盘上【ctrl+a】进入毛发系统属性面板，进入shading【纹理】修改其属性，如图1-67所示
图1-67
任务四：
调节头发系统的渲染属性
（1）在outline【大纲】面板里选择HairSystem1【毛发系统】,按键盘上【ctrl+a】进入毛发系统属性面板，修改MultiStreaks【多条渲染】为2，如图1-68所示
图1-68
（2）点击工具栏中的
，修改渲染属性，如图1-69所示
图1-69
在painteffectsrenderingoptions【笔刷渲染属性】栏中，oversample，oversamplepostfilter均为去除毛发锯齿属性
（3）修改Quality【精度】为ProductionQuality【产品级别】，如图1-70所示
图1-70
（4）我们来看看最终渲染效果图，如图1-71所示
图1-71
四．项目小结
角色毛发是maya中N创建比较重要的部分，特可以制作毛发也可以制作绳子及线帘。
总体实现创建一个生长毛发的面片，面片UV对毛发的生长数量起着至关重要的作用。
制作时根据具体的角色大小，利用nhair生长毛发。
本章通过四个任务进行制作。
从基础头皮的创建到整体毛发的种植，由静态到动态，逐步完成角色毛发的制作。
在maya默认的毛发系统中，我们还可以发现完整的毛发系统，windows【窗口】--generaleditors【基础编辑】—visor【笔刷效果】,如图1-72，从中我们可以找到需要的毛发系统
图1-72
在制作过程中要注意几个问题。
所种植的毛发一定要先复制出毛皮再创建毛发系统，否则毛发会种植到全身，再一个问题就是毛发的渲染锯齿，如果不勾选oversample，oversamplepostfilter，所渲染的最终效果会出现锯齿图1-73
无锯齿
有锯齿
图1-73
升级会员 