В Блендере есть встроенный генератор частиц, который способен не только генерировать частицы, но и создавать их направление, это может быть использовано для создания волос, меха или даже перьев.
Давайте посмотрим на кнопки управления генератора частиц. Так генератор частиц выглядит в Blender 2.40:
Как вы можете видеть на рис.1, генератор состоит из множества опций. Что бы увидеть это меню, вам необходимо сначала создать объект, который будет содержать в себе частицы. Давайте добавим сферу: Space —> Add —> Mesh —> UVsphere. Установите значение для Rings и Segments — 20. Затем перейдите к Объектному Режиму (Tab).
Зайдите в меню Object (F7), в этом меню найдите вкладку, которая называется Particles. Нажмите на кнопку NEW и вы увидете меню как на рисунке 1.
Так как мы не планируем делать анимацию волос/меха, нам нужно сделать частицы статическими. Нажмите на кнопку Static (рядом должна появиться кнопка Animated, она может пригодиться вам, если Вы все же решите анимировать волосы/мех). Для того, что бы возле каждой частицы была сгенерирована прядь, мы должны активировать кнопку Vect (Вектор). Если Вы хотите чтобы кроме частиц, отображался еще и меш — нажмите на кнопку Mesh.
Теперь нам необходимо увидеть наши частицы. Перейдите во вкладку "Particle Motion" и установите значение для Normal 0.010. Теперь Ваша сфера такая, как на рисунке 2. Если нет, включите режим затемнения (кнопка Z).
Выглядит довольно скучно, не правда ли? Уж никак не похоже на мех, скорее на пучок колючек, торчащих из шарика (конечно же вы можете использовать не сферу, а любой объект на Ваш вкус). Давайте же сделаем наш мех красивым! Для того, что бы это сделать мы должны сделать направление прядей, а так же сглаживание(антиалиасинг) окружения вокруг нашего объекта. Можно даже изменить размер прядок волос, но об этом позже. Сейчас давайте попробуем сделать наш меховой шарик мягким и пушистым.
В Блендере появился новый шейдер! Этот шейдер осуществляет следование текстуры за полигонами объекта с частицами. Другими словами, если Вы наложите на сферу текстуру — она будет следовать за прядями нашего мехового шарика. Мы собираемся использовать градиентную текстуру, чтобы закрасить пряди и сделать эффект утоньшения волосинок к концам.
Как Вы можете видеть на рис. 3 изображено меню Материалов (F5). В этом меню Вы должны создать новый материал и текстуру (создайте 2 материала, если вы хотите, что бы сфера имела отличный от частиц материал). Установите настройки для материала частиц в точности как на рис. 3. Активизируйте кнопку Strand и Alpha. Альфа способствует прозрачности текстуры — делает невидимым фон текстуры. Как раз это и приводит к утоньшению пряди к концу.
Давайте сделаем градиентную текстуру. Для этого выберите текстуру типа Blend.
Теперь мы собираемся добавить цвет для нашей градиентной текстуры. Нажмите на кнопку Colorband и измените имеющийся цвет на белый, затухающий слева на право, просто переместите маленькие линии-маркеры в градиентном поле (примечание переводчика: обратите свое внимание на бегунок Alpha(прозрачность цвета), а так же на поле Cur(активный цвет) :). Если вы все сделали правильно, результат должен быть похож на рисунок 5.
Ok, мы создали градиент, который поможет нам сделать эффект утоньшения пряди к концу. Вернитесь в меню Материалов (F5) и выключите цвет текстуры — отключите кнопку Col во вкладке Map To. Мы это сделали для того, что бы мы могли настроить нужный нам цвет волос. Цвет Текстуры мы используем просто как шаблон для перехода от 100% цвета волос от корней, до прозрачного цвета ближе к кончикам.
А сейчас давайте подберем подходящий "волосяной" цвет в меню Материалов. Подберите подходящий цвет с помощью бегунков R, G и B; бегунок Alpha установите в нулевую позицию.
Если вы сделали все как описано выше то у Вас должно получиться, что то вроде этого:
Как вы можете заметить, пряди приобрели некоторый эффект затухания цвета к концам. В Blender’е есть еще одна функция которая поможет нам сделать кончики прядей тоненькими. Она называется Strands и находится в Меню Материалов. Эта функция создает затемнение/осветление прядей(объектов использующих в настройках текстуры опцию Strand) в зависимости от их длины.
Я установил значение для Shape -0.900 — это сделает наши прядки очень тоненькими.
И если вы решите сделать рендер сейчас, он будет похож на этот:
Теперь, давайте сделаем мех более объемным. Вернемся к Редактору частиц и увеличим количество частиц.
В Меню Частиц, увеличьте для начала количество частиц, скажем. до 20000, если у вас не очень мощный компьютер — установите значение Disp 20. В режиме просмотра будут отображаться всего 20% процентов частиц, однако при рендере они будут присутствовать все. Теперь, когда у нас достаточно частиц — сделаем их более объемными. Как Вы наверно знаете тяжелый мех всегда немного приспускается вниз. Поэтому, изменим направление частиц по оси Z: Z-force = -0.2 и добавим частицам некоторую случайность с помощью Random — 0.005, что бы волосинки не были одинаковыми. Установите остальные настройки как на рисунке 11.
Если сделать рендер сейчас, он будет выглядеть примерно как на рис.12. Если это не так, то возможно Ваши настройки освещения сильно отличаются от настроек, которые использовались для примера. Освещение очень влияет на систему частиц.
Сделать длинные волосы( которые можно уложить в прическу) — очень легко, в этом нам поможет Кривая Bezier. Добавьте кривую Space —> Add —> Curve —> Bezier Curve и не снимая выделения с кривой, перейдите в ее Меню (F7). В этом меню во вкладке "Field and Defection" кликните по списку в котором стоит значение по умолчанию None. Измените это значение на Curve Guide.
Как вы видите волосы теперь следуют за кривой. Вы можете любыми способами изменять форму кривой, экструдировать ее "E" и при этом частицы будут следовать за ней.
Опять же я не могу не подчеркнуть, насколько важно освещение. От этого зависит качество волос, научитесь делать хорошее освещение и вы будете вознаграждены! Хороший способ получить блестящие волосы, увеличить значение Spec в настройках материала, так же увеличьте Hard до 70-100.
Для того, что бы сделать волосы более пушистыми и прозрачными, вы должны активизировать кнопку Ztransparency, которая находится в настройках материалов, во вкладке Mirror Transp. После этого, время рендера сильно увеличится. Вы можете использовать альтернативную функцию Ray-Transparency и настраивать значение прозрачности Depth. Убедитесь, что в окне настроек рендера у вас активизирована кнопка Ray, иначе Ray-Transparency не будет работать.
Красивые волосы? Чтобы сделать так же, настройте свои частицы так же как на рис.16.
Что значат эти настройки. Я уменьшил количество частиц, что бы волосы не были похожи на мех и выглядели более реалистичными. Затем я увеличил значение Normal — для того что бы немного "вспушить" волосы. И уменьшил значение для R-Life(0.4). Я так же изменил форму кривой Bezier, для более красивой формы пряди.
Хотите сделать прядь волос еще более динамической? Читайте дальше:
Вы можете использовать несколько кривых Bezier. Сделайте копию кривой и расположите ее как показано на рисунке 17.
Не снимая выбора с кривой, перейдите к ее меню Редактирования (F7) и активизируйте кнопку "Additive". Эта кнопка активизирует функцию регулирования сближения между кривыми-направляющими. Изменяя значения Min-Dist и Fall-off вы сможете управлять дистанцией между кривыми, а значит и формой пряди. Установить маленькое значение для Min-Dist, как показано на рисунке 18. Экспериментируйте со значением Fall-off, для того что бы отрегулировать направление пряди волос.
Если Вы все сделали правильно, то вы сможете управлять прядью, разделять ее на части.
Как вы можете видеть из рис. 19, у вас есть полный контроль над прядью. Можно менять длину каждой "кривой" и тем самым, вы сможете управлять частицами, которые находятся вблизи кривой.
Теперь Вы можете делать различные прически из волос — фантазии нет границ! Вы можете делать хвостики, косички все, что угодно. Теперь Ваши персонажи никогда не будут лысыми 😉
Оригинал туториала (англ.) Вы сможете найти здесь
Автор: Tommy Helgevold
Перевод: Balista
Системы частиц оптимально подходят для создания большого количества мелких деталей, например шерсти. Мало того, Blender предлагает специальный режим генерации частиц Hair (Волосы), который имеет соответствующие настройки.
Рассмотрим работу с Hair на простом примере. Добавьте сферу в сцену. Она будет служить эмиттером для частиц. Создайте для нее систему частиц, нажав кнопку "+"
на панели Particles .
Выберите в меню Type пункт Hair (см. рис. 6.5). Внешний вид и поведение частиц тут же изменится. Первое, что бросается в глаза, — это неработающая анимация. Все правильно, ведь у данного типа частиц нет полей Start , End или Lifetime
Зато появился новый параметр Hair Length (Длина волос). Собственно говоря, он и отвечает за длину частиц. Только имеющееся значение по умолчанию явно слишком большое, измените его на 0.2 (рис. 6.18).
Рис. 6.17. Настройки генерации частиц в режиме Hair
Рис. 6.18. Частицы с уменьшенной длиной
Если вы попробуете обработать сцену так, как она есть, то получите нечто похожее на свернувшегося малость облысевшего ежа. Конечно, можно увеличить количество частиц в поле Number , но есть вариант поизящней — это использование вторичных частиц ( Children ).
Рассмотрим особенности использования Children -частиц.
Вторичные частицы наследуют все признаки, материалы своего родителя.
Для визуализации Children не требуется перерасчета физики, т. к. они основаны на родительских частицах.
В дополнение к основным элементам вторичные могут прибавить свои настройки, что позволяет получать интересные эффекты.
В настройках Particles имеется закладка, которая так и называется Children (рис. 6.19). По умолчанию эта функция отключена (активна кнопка None ).
Нажмите кнопку Simple , чтобы создать вторичные частицы (рис. 6.20).
По результату отчетливо видно, что частиц получилось слишком много, и они буквально наслаиваются друг на друга. Не беда, исправить это легко.
В настройках Children имеется два параметра: Display (Экран) и Render (Обработка). Оба отвечают за количество вторичных частиц относительно родительских. Только первый служит для визуализации частиц в окне 3D View , а второй — рендера. Установите в обоих полях значение 20.
Если вы еще раз обработаете сцену, то увидите, что хотя количество элементов было уменьшено, результат далек от идеала и выглядит слишком грубо. Проблема заключается в настройках рендера программы.
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.
Далее выделите все созданные кривые и выполните команду nHair > Assign Hair System и назначьте систему волос на созданный плейн.
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.
