Autodesk公司的子公司Discreet公司發(fā)布了專為“3Ds MAX 維護(hù)合約用戶”而特制的升級版本3Ds MAX 7.5 Extension。該版本與3ds max7的文件完全兼容，并且在許多方面做了重大的強化。

3Ds MAX 7.5 Extension新特性簡介：

　　·集成了全新的毛發(fā)和皮毛系統(tǒng)。對于希望將3ds max用于電影和游戲制作的藝術(shù)家們，3ds max7.5提供了非常真實的頭發(fā)和皮毛制作工具。
　　·集成了最新版本的Mental Ray 3.4。Mental Ray 3.4的加入為3ds max的渲染提供了更廣泛的選擇。
　　·重新設(shè)計的工具套件結(jié)合了3ds max和Autodesk VIZ的特色，大大強化了3ds max與其他三維CAD軟件如Autodesk Revit和 Autodesk VIZ的交互操作能力。

　　下圖就是使用毛發(fā)系統(tǒng)創(chuàng)建的植物，大家可以看出用新的毛發(fā)工具制作的仙人球的刺和草地都是栩栩如生。今天我們就來介紹一下3ds max7.5全新的毛發(fā)和皮毛系統(tǒng)。

　　一、Hair And Fur Extension（毛發(fā)擴展包）的主要工具

　　Hair And Fur　Extension毛發(fā)擴展包為我們提供了幾個發(fā)型和動力學(xué)的工具，主要用于創(chuàng)建真實的毛發(fā)效果以及其他與毛發(fā)相似的效果，這些工具主要包括：

　　Styling　Tools(發(fā)型工具)：梳理頭發(fā)的筆刷工具以及按照復(fù)雜輪廓梳理頭發(fā)的Re-Comb(重梳理)工具，以及添加卷曲和成束的真實效果。

　　Aair　Dynamics　Tools(頭發(fā)動力學(xué)工具)：使用頭發(fā)系統(tǒng)內(nèi)置動力學(xué)引擎以及3Ds　Max內(nèi)置的空間扭曲力場產(chǎn)生關(guān)發(fā)繼承從皮膚或其他的修改器產(chǎn)生的表面移動效果。

　　Mental　Ray　Integration(MR渲染器集成)：使用內(nèi)置的Mental　Ray　Hair　Primitive(MR頭發(fā)基本體)實現(xiàn)快速，高內(nèi)存效率的直接渲染。

　　Hair，Plus(增強頭發(fā)效果)：使用實例幾何體作為發(fā)絲輕易的產(chǎn)生樹林、田地、花朵以及其他風(fēng)景效果。


　　二、Hair And Fur　Extension（毛發(fā)擴展包）的主要部件

　　Hair And Fur Modifier毛發(fā)修改器

　　 主要用來在網(wǎng)格物體或面的子集上生成頭發(fā)，或者使用曲線來產(chǎn)生更好的形態(tài)，修改器提供貼圖修改，將物體實例(花、建筑等)作為發(fā)絲，將頭發(fā)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)格物體或曲線，產(chǎn)生卷曲效果等到。修改器能為頭發(fā)添加動力學(xué)動畫效果，使用內(nèi)置系統(tǒng)或3Ds　Max空間扭曲力場，也可兩者同時使用，同時也提供了強大的Style　Interface(發(fā)型設(shè)計界面)用于直觀地梳理，修剪頭發(fā)。

　　Hair And Fur Render Effect毛發(fā)效果

　　用于渲染頭發(fā)，可以從毛發(fā)修改器直接訪問，它提供了頭發(fā)的渲染選項、動態(tài)模糊、陰影、封閉等設(shè)置。

　　擴展包還提供了Light　Atteibutes　Parameters(燈光參數(shù))卷展欄來設(shè)置陰影，以及Hair　Render　Element(毛發(fā)渲染元素)渲染用于合成獨立圖像。

　　三、重要的導(dǎo)引線“Guides”

　　如今，產(chǎn)生數(shù)百萬根動態(tài)的頭發(fā)效果的需求量很高，所以，就像標(biāo)準(zhǔn)和3D圖像技術(shù)使用多邊形來描述固體一樣，毛發(fā)系統(tǒng)使用導(dǎo)引線“Guides”來描述基本的頭發(fā)的形狀和特性。如圖1-1所示，導(dǎo)引線(黃色)在多邊形的角上產(chǎn)生。頭發(fā)(紅色)在導(dǎo)引線間插值產(chǎn)生。

圖1-1

　　下面我們試試使用造型工具來控制導(dǎo)引線，同時也控制頭發(fā)的狀態(tài)，還可以進(jìn)一步通過貼圖來調(diào)節(jié)紅色頭發(fā)的Kink(糾結(jié))和Frizz(卷曲)，如圖1-2所示。Frizz(卷曲)設(shè)置只會影響頭發(fā)不會影響導(dǎo)線。需要注意的是，在默認(rèn)的情況下，只有一定百分率的頭發(fā)在社圖中顯示，導(dǎo)引線就不是了，我們可以調(diào)節(jié)這個百分率，還可以在Display卷展欄下調(diào)節(jié)顏色等參數(shù)，動力學(xué)模擬效果只在導(dǎo)引線層級產(chǎn)生，置換和顏色等特性在頭發(fā)層級實現(xiàn)，這樣可以節(jié)省計算時間，雖然不能直接控制每一根頭發(fā)，但是這種提煉技術(shù)同樣可以產(chǎn)生真實的毛發(fā)效果。

圖1-2

　　下面我們來一起體驗一下3ds max7.5全新的Hair And Fur　Extension（毛發(fā)擴展包）

    四、體驗全新的Hair And Fur　Extension（毛發(fā)擴展包）

　　毛發(fā)的產(chǎn)生及渲染

　　毛發(fā)系統(tǒng)只承認(rèn)兩種生長頭發(fā)物體，即曲線和多邊形網(wǎng)格，也就是說毛發(fā)只能在這兩種類型的物體表面產(chǎn)生。曲線物體的形式會在一個曲線物體中的不曲線之間以插值或不插值的形式產(chǎn)生頭發(fā)，多邊形網(wǎng)格物體的形式將從三解面上產(chǎn)生，我們不用指定使用哪種生長形式，Hair　And　Fur修改器會根據(jù)被賦予的物體來自動決定。

　　如果要從曲線來創(chuàng)建頭發(fā)，我們只要畫少數(shù)的幾根曲線，合成一個物體然后添加Hair　And　Fur修改器，然后就會看到一些預(yù)覽用的頭發(fā)產(chǎn)生出來，當(dāng)打開Interpolation(插值)時，曲線的順序是非常重要的，這是因為頭發(fā)將會按照曲線的排列順序產(chǎn)生，如果插值看起來不連貫，這時就需要再次調(diào)整曲線物體里面曲線的順序。使用曲線形式生成毛發(fā)，頭發(fā)按照數(shù)字所示順序在兩根導(dǎo)引線間生成毛發(fā)。如圖1-3所示，左邊：連續(xù)的曲線排列得到預(yù)期的生長效果。右邊：非連續(xù)的曲線排列得到預(yù)料之外的生長效果。如果需要從多邊形網(wǎng)格物體生長頭發(fā)，我們順需要選擇物體，然后在修改命令面板中為物體增加Hair　And　Fur修改器即可。

圖1-3

　　使用實例物體毛發(fā)

　　除了內(nèi)置的發(fā)絲以外，我們可以使用任何物體來取代發(fā)絲，方法是使用Tools卷展欄下的Instance　Node　Controls　3Ds　Max物體的本身屬性和毛發(fā)系統(tǒng)的參數(shù)都會同時影響最后的形態(tài)，如圖1-4所示，原始的物體旋轉(zhuǎn)軸向?qū)⒂绊懮�成的發(fā)絲的旋轉(zhuǎn)方向，而旋轉(zhuǎn)源物體也轉(zhuǎn)動了發(fā)絲物體。

圖1-4

　　Frizz(卷曲)參數(shù)使發(fā)絲物體產(chǎn)生型變。如圖1-5所示，通過調(diào)節(jié)Frizz　Root(發(fā)根卷曲)來增加最終發(fā)絲的彎曲度，下面這幅圖還表現(xiàn)出了如何通過調(diào)節(jié)軸心點來設(shè)定物體何處作為發(fā)根(紅色方塊是生長表面)，對比上一個軸心點在底部的例子可以看出來。

圖1-5

　　Merge　Material(合并材質(zhì))選項

　　圖1-6展示了Merge　Material選項的作用。左邊勾選了Merge　Material，結(jié)果花保留了物體原來的材質(zhì)設(shè)定；右邊沒勾選Merge　Material，所以所有的花采用了罐子的材質(zhì)。

圖1-6

　　Root Thick(發(fā)根粗細(xì))參數(shù)

　　增加Root　Thick值會影響發(fā)絲物體的模型。如圖1-7所示，Root　Thick(發(fā)根粗細(xì))參數(shù)的設(shè)置，從左到右分別是2，10，20，30，需要注意的是，Root　Thick參數(shù)的影響是在長度方向上平均分配的，因為這里沒有使用Tip　Thick　Value參數(shù)。

圖1-7

　　圖1-8展示了實例發(fā)絲物體如何按照導(dǎo)引線的方向生長。
　　上左：原始發(fā)型；
　　上右：發(fā)型使用了一個箭頭狀的實例物體；
　　底端：特寫。

圖1-8

    用Hair And Fur修改器給毛發(fā)造型

　　Hair And Fur修改器中的生長參數(shù)對頭發(fā)的實際外觀和特性都有很大的影響，但是為了能夠直接控制導(dǎo)引線(就是說制作發(fā)型)，我們需要找出發(fā)型的界面。首先選擇頭發(fā)，然后再選擇其上的Hair And Fur修改器，點擊Tools卷展欄下的Style　Hair按鈕，頭發(fā)在相鄰的一對導(dǎo)引線之間產(chǎn)生，如圖1-9所示。

圖1-9

　　要退出程序完成修改，只需要單擊Done按鈕即可。如果要退出并不保存修改，則點擊右上角的X即可。圖1-10左圖為以網(wǎng)格物體為基礎(chǔ)的頭發(fā)進(jìn)入發(fā)型界面前，右圖為以網(wǎng)格物體為基礎(chǔ)的頭發(fā)進(jìn)入發(fā)型界面后。

圖1-10

　　對于基于曲線生成的頭發(fā)，我們只需要在3Ds Max編輯相應(yīng)的曲線，然后通過Hair And Fur修改器，頭發(fā)總是能夠按照曲線的形態(tài)進(jìn)行刷新，我們還可以通過在視圖中修改曲線來制作基于曲線生成的頭發(fā)。如圖1-11所示。

圖1-11

　　指定碰撞表面

　　毛發(fā)導(dǎo)引線具有其獨自的動力學(xué)引擎系統(tǒng)，能夠進(jìn)行碰撞運算，引擎中有兩種碰撞的類型，即球體和表面，表面碰撞簡單的將頭發(fā)彈離多邊形網(wǎng)格物體，球體碰撞對于我們的網(wǎng)格物體中的不同元素使用幾何體來代替，為了提高效率，每個Hair　And　Fur修改器獨自保存一套碰撞表面的信息，就是說如果有一個碰撞物體想要與不只是一個關(guān)發(fā)節(jié)點進(jìn)行碰撞的話，那么這些頭發(fā)節(jié)點的Hair　And　Fur修改器中都必須加入這個碰撞物體，要為一個Hair　And　Fur修改器加入碰撞表面，進(jìn)入修改器的Dynamics卷展欄，選擇一個碰撞方法(圓形或者是多邊形)，點擊Add按鈕，然后從列表中選擇，如果碰撞物體正好是毛發(fā)生長物體，只需要勾選Growth　Object選項即可。

　　照明相關(guān)

　　當(dāng)使用默認(rèn)的Buffer方法進(jìn)行渲染時，毛發(fā)系統(tǒng)使用的是自身的一個默認(rèn)的泛光燈，除非在場景中我們設(shè)置了聚光燈，它會忽略其它類型的燈光

　　當(dāng)場景中存在聚光燈時，默認(rèn)情況下是由它們來照明毛發(fā)，此時，毛發(fā)系統(tǒng)內(nèi)置的反光燈就會失去作用，這是因為Hair　And　Fur渲染效果默認(rèn)情況下勾選了Use　All　Lights　At　Render　Time，設(shè)置了陰影透射的聚光燈將會在頭發(fā)上產(chǎn)生投影。

　　要想指定需要照明頭發(fā)的聚光燈，我們可以將其選擇，進(jìn)入Hair　And　Fur渲染效果，關(guān)掉Use　All　Lights　At　Render　Time，然后點擊Add　Hair　Properties項。

　　為了達(dá)到更好的效果，可以使用一個聚光燈來照明頭發(fā)，設(shè)置燈光投射Shadow-Mapped類型的陰影，最小化Angle　Of　Coverage值。

　　如果覺得陰影部分有問題，可以減少聚光燈的Angle　Of　Coverage(Preferable)值或者增加Resolution的值。

　　注意：并不是我們不能對場景使用光線跟蹤(只要我們使用Mental　Ray或者多邊形)，只是因為非聚光燈的類型都不會被毛發(fā)的渲染系統(tǒng)所考慮。

　　讀取和保存

　　在保存Max場景文件時，毛發(fā)數(shù)據(jù)將會隨之自動保存，狀態(tài)數(shù)據(jù)會占用一定的存儲空間所以我們的場景文件會比沒有增加毛發(fā)時的文件要大一些。

　　毛發(fā)的動畫

　　雖然發(fā)型界面可以讓我們移動導(dǎo)引線，但是我們不能為這些操作記錄關(guān)鍵幀，我們可以對修改命令面板中的參數(shù)記錄關(guān)鍵幀來模擬類似于頭發(fā)生長的動畫效果，但是要產(chǎn)生毛發(fā)運動，我們可以利用內(nèi)部的Frizz　Anim參數(shù)，使用動力學(xué)系統(tǒng)(包括重力)，增加外部力場，或者結(jié)合3種方法。要產(chǎn)生卷曲的動畫，使用Frizz　Anim，Anim　Speed以及Frizz　Anim　Dir參數(shù)，這些參數(shù)不需要記錄關(guān)鍵幀。