Maya教程-Maya PaintEffects 制作头发教程

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前言：在 3D 中制作头发效果至今仍是个难点，最常用的方法就是使用面片加上头发的纹理贴图。但这种方法难以控制纹理贴图和摆放面片物体。 Maya 给我们提供了很好的解决方法，这就是 Paint Effects ：不用纹理贴图，设置简单，渲染快速，占用更少的内存。
 

1. 准备
首先要想好一个发型并准备一个多边形的角色头部，然后选择头部，执行 Modify->Make Live ， Create->CV curve tool 。如图从头的中后方向前绘制一条曲线，这条曲线决定头发从哪里开始分缝。执行 EditCurves->Rebuild curve ， Number of spans =9 ， degree =3 ，显示曲线的 CV 点，将曲线命名为 hair_split_curve01 。
 
复制这条曲线，将第二条曲线命名为 hair_split_curve02 ，并如左下图所示与第一条曲线分开一点。如右下图所示在这两条曲线前端之间横向绘制一条短曲线，命名为 front_hair_split_curve ，不用太精确， spans 为 2 。将这 3 条曲线调整降低到头皮的下方。

2. 头发控制曲线
我们将绘制一系列的曲线粗略的表示头发的生长方向。选择头部， Make Live ， CV 曲线工具，从捕捉 hair_split_curve01 前端的第一个点开始，向左绘制大约 4-6 个 CVs 。 CV 点要保证足够的数量来控制一会儿生成的头发的形状（你可以在开始的时候多建几个点，然后再删除掉多余的）。继续捕捉 hair_split_curve01 上其它的点来绘制曲线。

最终根据你的 spans 数（本篇教程为 9 ）你会得到 9-11 条 hair_control_curve （头发控制曲线），选择 hair_control_curve ，调整它们的 CV 点以避免不要和头部相交，并作出发型的形状出来（这需要一定的耐心，大约要调 30 分钟左右）。效果如下图所示。将曲线群组并复制到另一边，再做一些形状上的调整。现在根据 front_hair_split_curve 绘制头发帘的控制曲线，绘制 3 条就行（注意这三条曲线的形状与左右的曲线形状要保持连续平滑的过渡）。

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3.Paint Effects
下面我们将添加一些头发，执行 Paint Effects->Get Brush 进入 Visor ，打开 brushes/hair/ 文件夹，选择 hairRed1.mel （或其它你喜欢的样式）。选择 hair_control_curve01 ， PaintEffects->Curve Utilities->Attach Brush to Curves ，这样会为 hair_split_curve01 创建一个粗糙的毛发效果。在 outliner 中将新建的这个 stroke 命名为 hair_side_stroke01 ，新的笔刷命名为 hair_side_brush 。

在 outliner 中双击 stroke 打开属性面板，在笔刷页中，首先调整 Global Scale 值，这个值的大小取决于你的头部模型的大小，我的角色总共 8cm 高，在这里将值设为 0.150 。如果你的角色高度为 160cm 的话，值应为 3 。打开 Brush Profiles 找到 Brush Width ，这个值控制从曲线长出的头发的宽度，将值设为 0.8 （不要将它设的太低，这样会使你的头发看上去非常薄）。其他的属性保持为默认。

现在在 outliner 中再次选择 hair_side_stroke01 ，并通过 shift 同时选中所有位于头部一侧的 hair_control_curve （左侧或右侧），执行 Paint Effects->Curve Utilities->Set Stroke Control Curves ，打开 hair_side_brush 属性面板， tubes/Behavior/forces 中，将 CurveFollow 设为 1 ，这样可使头发沿 hair_control_curve 生长。进入 hair_side_stroke01 ，将显示质量设为 10 左右（加速显示更新速度）。

4. 调整 Paint Effects
我们还是从头发的一侧开始。在调整时因为视图观察并不准确，所以你将需要大量的渲染测试，我建议你将渲染分辨率调到 320x240 ，并隐藏除了 hair strokes 之外的所有物体来加快渲染速度。
打开 hair_side_brush 设置面板，将 Tubes Per Step 设为 25 左右（控制头发的数量，不用很精确）。 Length Min=7 ， Length Max=10 。 Tube Width1=0.3 ， Tube Width2=0.1 （控制头发的粗细，如果你将头发设细，还要适当的增加 Tubes Per Step 的值，来保持头发的丰满）。 Segment=64 （控制头发的圆滑度，这个值会影响渲染时间）。

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5. 材质
选择 hair_side_brush ，打开 Shading/tube shading ，将 color1 设为你头发根部的颜色， color2 为发梢的颜色。我将其保持为默认值。将 transparency2 设为灰色。 Tip Fade =0.2 （值越高头发越柔和）。

在 texture 中，选中 map color ， Texcolorscale=0 （使用纹理贴图的颜色）。 Texture type = File ， Map method = tube3D ，将 Tex Color1 和 TexColor2 设为白色。然后选择一张图作为纹理（如下图），图案月不规则越好（制作方法为 hairRed1.mel 笔刷在 2D 画布视图中绘制直线，导入到 Photoshop 中缩放涂抹）。
 

6. 完成
现在我们将 stroke 效果添加到另一侧和前端的曲线。
选择 hair_split_curve02, PaintEffects->Curve Utilities->Attach Brush to Strokes ，当新的 stroke 选中后， shift 选择所有这一侧的 control_curve ， PaintEffects->Curve Utilities-> set Stroke Control Curves 。然后选择新的 stroke 并 shift 选择 hair_side_stroke01 ， PaintEffects->share One Brush （使两侧的头发共享同一个笔刷）。
选择 front_hair_split_curve ， PaintEffects->Curve Utilities->Attach Brush to Strokes ，将新建的 stroke 命名为 hair_front_stoke 。选择 hair_side_stroke01, PaintEffects->Get Setting from selected stroke ，然后选择 hair_front_stroke ，执行 PaintEffects-> apply setting to selected strokes 。现在， hair_front_stroke 的笔刷和 hair_side_brush 相同。下图为它们在 hypergraph 视图中的关系。另外你还可以为头发帘赋予一个不同的头发纹理。

7. 优化头发
现在头发的效果还不甚理想，我们将优化头发的两个笔刷使其不仅能够加快渲染速度，还能使头发更有立体感而不用通过提高 tubes per step 的值来增加头发的厚度。
选择 hair_front_brush ，打开属性面板，将 tubesPerStep=10 调低一些，提高宽度值，降低 segments 到 24 。打开 Behavior|forces 面板， curveAttract = -0.041 （使头发与控制曲线的位置有一些偏离，而不是很多头发紧紧粘在一根控制曲线上）。选择 hair_side_brush ，将 curveAttract 设为 -0.050 。现在你的头发看起来更自然了。另外在 stroke 调整 seed 值，在 brush/tubes/creation 调整 tube Rand 值，为头发增添更多的随机变化
 

因为我们会理发，所以头发的分布并不均匀（比如前面薄后面厚）。所以我们需要一个 pressure curve 告诉 Paintfx 我们需要在哪里增加头发。选择 hair_side_stroke01 ， PaintEffects->CurveUtilities->makePressureCurves/ 选项盒， control points=10 ， offset scale=0.05 。如果 Pressure curve 离的太远或太近，你需要设置一个不同的 offset Scale 。要删除它，打开 stroke 的 pressure Mapping 面板，右键点击 pressureMin3 ，删除表达式，然后删除 pressure curve 本身。

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如果你得到了一条位于 hair_side_stroke01 附近的合适的 pressure curve ，那么打开 pressreMapping 面板， pressureMapping1=tubes Per Step ， pressure min1=0.1 ， pressureMax1=1 。关闭其它的 pressureMapping 。现在你需要调整 pressureCurve 的 CVs ，提高中间的点增加 hair_side_stroke01 侧头发的厚度，降级两端的点减少头发前后的厚度（如果变化不明显则需调整 pressureMin1 ）。
调整满意后，对 hair_side_stroke02 作同样的处理。渲染效果如下图所示。