Как создавать крутые CG-волосы для любого проекта
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.
Источник статьи: http://3dpapa.ru/how-to-create-realistic-cg-hair/