maya特效教程：Shave毛发插件
第6章Shave毛发插件
本章带领读者学习Maya的一款插件：Shave。Shave主要应用于动物毛发与人物头发的制作，本书将从初步的基础知识与属性介绍开始，直至实例制作，使大家运用所学的知识应用到实际生产中去。
本章主要内容：
●Shave毛发插件概述
●Shave菜单命令
●毛发属性
●Shave在Maya中的贴图属性
●修改工具
●Shave插件的命令以及应用
●Shave的属性和应用
●Shave的笔刷属性及其应用
6.1.Shave毛发插件概述
Shave是一个非常简单实用的毛发制作插件，比起Maya自带的Hair来，Shave更便于造型，并且在质感和控制上更为优秀。缺点则是渲染速度比较慢，双核CPU＋1G内存的电脑在渲染20万左右的发量时就比较困难了。但是一般简单的毛发10万左右的发量就能有不错的效果，当然这没有将动力解算计算在内。毛发修饰、动力学及渲染系统能够为角色创建真实的毛发效果，此外还可以用于创建叶片、草丛等高密集程度的系统。
制作者需要另外安装Shave插件才能够在Maya中使用它，安装后执行Window（窗口）＞Settings／Preferences（设置／参数选择）＞Plug-in Manager（插件管理器）命令进入插件管理器，开启shaveNode.mll（毛发节点）后面的两个选项Loaded和Auto load，当状态栏切换到Dynamics标签时，在Maya菜单栏上便会显示Shave和shave Select菜单，如图6-1所示。
图6-1进入插件管理器开启毛发节点相关选项
6.2.Shave菜单命令
本节首先认识一下Shave菜单下的各个命令，如图6-2所示，随后会分别介绍它们的功能。
图6-2Shave菜单
1.Create New Hair（创建新毛发）
Shave ＞Create New Hair命令必须在先选中物体的情况下才能创建出毛发。Shave可以在三种物体上产生毛发，它们分别是Polygons物体、NURBS表面和NURBS曲线。
2.Create Hair copy（复制现有毛发）
如图6-3所示，执行Shave ＞Create Hair Copy命令后，右侧的子级命令显示已有毛发的名称。选择想要生长毛发的物体，执行该命令后，物体上会复制出一套新的毛发，新的毛
发会继承原有毛发的所有属性。
图6-3shaveHairShape1命令位置
3.Brush Tool（笔刷）
选择毛发，用笔刷修改毛发的控制曲线，以达成更加理想的效果。详细介绍请看本章第四节中笔刷的应用。
4.Cut Tool（剪切工具）
该工具命令是笔刷的一种，可以将毛发剪掉。一般情况下，会用一张黑白贴图控制Shave 的General Properties（常规属性）里的Cut Map（修剪贴图）属性，这样可以更细致地控制毛发的生长。
5.Edit Current（编辑当前菜单）
图6-1中Shave ＞Edit Current命令下有很多子级命令，这里就介绍一下这些命令。
（1）Comb Using Curves（用曲线控制毛发）
选择毛发，然后加选已调整好的曲线，执行此命令，毛发便会按照曲线的趋势生长。
（2）Apply Preset（替换毛发的种类）
选中毛发，执行此命令，会弹出如图6-4所示的毛发预设窗口。在其中选择其他样式，当前的毛发种类将被替换掉。
图6-4毛发预调窗口
（3）Instancing（替代）
如图6-5所示，Shave ＞Edit Current ＞Instancing命令有两个子级命令，分别介绍如下。
图6-5Edit Current的各子级命令
●Set Instance Obj（使用替代物体）：选择毛发，再加选其他多边形物体，然后
执行此命令，毛发会被物体替代。
●Clear Instance Obj（清除替代）：清除替代的物体。
（4）Update Growth Mesh（更新生长面）
将原始物体上的毛发移到新的修改好形状的表面上，此项与Shave ＞Reselect Surfaces ＞Hair Growth Polys命令结合使用很方便。
（5）Update Collision Mesh（更新碰撞面）
为当前的shave Node节点添加或改变碰撞面。
（6）Clear Collision Mesh（清除碰撞面）
移除当前的碰撞节点。
（7）Convert（shave与Curves/Polygons的转换）
●Guides to Curves：将控制曲线转换为曲线
●Hairs to Curves ：将毛发转换为曲线
●Hairs to Polygons：将毛发转换为Polygons
（8）Delete（删除）
删除当前的shaveNode节点以及清除首次建立的ShaveNode的连接。
6.Shave Globals（Shave的全局控制）
打开全局控制属性窗口。
7.Dynamics（动力学）
动力学子菜单包含了对当前Shave引擎的动力学控制，使动力学可用或不可用，可以是全局的或局部的，当在Shave界面中为任何一个毛发激活动力学控制，在Maya中必须重新计算动力学仿真。
图6-6动力学菜单
如图6-6所示，Dynamics下的命令介绍如下：
●Live Mode（活动模式）：执行该命令，Maya迫使场景在CPU空闲时更新，结果就
像毛发在活动。
●Run Dynamics Current Node：解算当前的动力学。
●Clear Dynamics Current Node：清除当前的动力学。
●Run Dynamics All Nodes：运行所有节点的动力学。
●Clear Dynamics All Nodes（关闭动力学仿真）：关闭并清除缓存的仿真文件。
8.Reselect Surfaces（重选表面）
Reselect Surfaces命令有两个子级命令，如图6-7所示。
图6-7Reselect Surfaces命令下的子命令
●Hair Growth Polys（选择毛发生长物体）：选择当前生长物体，这对检索选择是有
用的，因为此项激活后，可以从中添加或移除对象，然后执行命令Edit Current ＞
Update Growth Mesh去调整毛发的生长。
●Collision Polys（选择碰撞物体）：此命令选择碰撞设置中的成员，它的作用与Select
＞Hair Growth Polys命令相似。
9.Update Textures（更新纹理）
此命令使Shave重建纹理查找列表。
10.About...（查看Shave 版本号）
6.3.毛发属性
创建毛发后，选择毛发，按键盘上的Ctrl＋a进入它的属性编辑器，本节将分不同卷展栏介绍其中的各属性选项。
6.3.1.General Properties（常规属性）
General Properties卷展栏的选项界面如图6-8所示，其中的选项介绍如下。
图6-8毛发属性编辑器中的常规属性卷展栏
（1）Hair Count（毛发数量）
该数值与实际上的数值不符，但可以将其理解为数值高可以在表面上产生更多的毛发，减少此数值会令表面毛发数量减少，如图6-9所示。此值也同时被density map（密度贴图）和Cut Maps（修剪贴图）控制。默认情况下Shave会平均分配表面毛发的密度，大的几何体比小的几何体接受更多的毛发。
a）Hair Count ＝500时毛发的状态b）Hair Count ＝2000时毛发的状态
图6-9Hair Count不同时毛发的不同状态
（2）Hair Segments （毛发分段数）
控制毛发的分段数，段数越多毛发越平滑，中等长度的毛发可以用20左右的数值，短发可以更少一些，长发可增加此值，此值影响渲染速度，数值越高，渲染速度越慢。
（3）Hair Passes（嵌画值）
Shave的缓存渲染以一种全新的方式解释毛发的透明，而Shave在以真实的方式解释毛发的透明时要用更多的时间去渲染（例如不透明的毛发），它们以不同的方式随机产生。如图6-10所示，嵌画值高会加大毛发的透明度，但也需注意每增加此数值，实际渲染的毛发数亦会增加，直观上讲此值越高越有沙粒感。
a）Passes = 1时毛发的状态b）Passes = 5时毛发的状态
图6-10嵌画值不同时毛发的不同状态
（4）Cut Map（修剪贴图）
此属性仅可贴图，此项用贴图控制毛发的长短，50%灰度的毛发在渲染时就有50%的长度，且无形态上的改变；当贴图为黑色时，毛发长度为零。
（5）Density Map（密度贴图）
此属性仅可贴图，此项用贴图控制毛发的密度。
（6）Scale（毛发长度）
此属性控制毛发的长度，可以用贴图控制。
（7）Rand Scale（随机缩放）
控制毛发长短的随机性。此选项数值越小，则无长短区别，反之则长短差别越大，如图6-11所示。
a）Rand Scale = 0.0时毛发的状态b）Rand Scale = 1.0时毛发的状态
图6-11随机缩放值不同时毛发的不同状态
（8）Root Thickness（根部厚度）
控制毛发根部的厚度。此选项数值越小，则发根越细，反之则越粗，如图6-12所示。
a）Root Thickness = 0.1时毛发的状态b）Root Thickness = 1时毛发的状态
图6-12根部厚度不同时毛发的不同状态
（9）Tip Thickness（尖端厚度）
控制毛发尖端的厚度。此选项数值越小，则发尖越细，反之则越粗，如6-13所示。
a）Tip Thickness = 0时毛发的状态b）Tip Thickness = 1时毛发的状态
图6-13尖端厚度值不同时毛发的不同状态
（10）Displacement（置换贴图）
如果在模型上加了置换贴图，模型看上去会有凸凹效果，但毛发依然沿模型表面生成，如果想让毛发沿显示的凸凹生成，那么需要将该贴图也指定给毛发的General Properties（常规属性）卷展栏下的Displacement属性上。
（11）Active（使Shave有效）
（12）Interpolate Guides（插入指导）
（13）Use Instance Obj（使用实例物体）
6.3.2.Material Properties（材质属性）
Material Properties卷展栏如图6-14所示，其中的选项介绍如下。
（1）Self Shadow（自身阴影）
毛发与毛发之间产生的阴影。
（2）Specular（镜面高光）
控制毛发渲染的是高光元素，此值越高，高光越明显，如图6-15所示。
图6-14Material Properties卷展栏
a）Specular = 0.1时毛发的状态b）Specular = 1.0时毛发的状态
图6-15镜面高光不同时毛发的不同状态
（3）Specular Tint（高光颜色）
此参数控制高光的色相，一般情况下用白色即可。
（4）Gloss（光泽度）
控制毛发的光泽属性。此值范围从0～0.1，数值越高，高光范围就越聚集，如图6-16所示。
a）Gloss = 0.01时毛发的状态b）Gloss = 0.09时毛发的状态
图6-16光泽度不同时毛发的不同状态
（5）Amb/diff（环境亮度或漫反射亮度）
控制毛发环境亮度或漫反射亮度的值。该选项设置为0时，将渲染出较“平”的光效；设置为1时，毛发的亮度完全由场景灯光控制。
（6）Tip Color(尖端颜色)
控制毛发尖端的颜色，此选项可对颜色进行选择。
（7）Root Color（根部颜色）
控制毛发的根部颜色。此选项可对颜色进行选择。
（8）Mutant Hair Color（突变颜色）
控制毛发的突变颜色，突变颜色随机选择毛发施加突变颜色。
（9）Percent Mutant Hairs（突变比率）
控制毛发颜色的突变比率。
6.3.3.Frizz Properties（卷曲属性）
Frizz Properties卷展栏如图6-17所示，其中的选项介绍如下。
图6-17Frizz Properties卷展栏
（1）Root Frizz（根部卷曲）
控制毛发根部的位移卷曲。此项值越大，毛发根部越卷曲，反之则越直，如图6-18所示。
a）Root Frizz = 0时毛发的状态b）Root Frizz = 150时毛发的状态
图6-18Root Frizz值不同时毛发的不同状态
（2）Tip Frizz（顶端卷曲）
控制毛发顶端的位移卷曲。此项数值越大，毛发顶端越卷曲，反之则越直，如图6-19所示。
a）Tip Frizz = 0时毛发的状态b）Tip Frizz = 100时毛发的状态
图6-19Tip Frizz值不同时毛发的不同状态
（3）Frizz X／Y／Z Frequency（卷曲频率）
此参数控制相应轴向上的卷曲频率，增加此值即增加毛发的位移频率。
（4）Frizz Anim（卷曲动画）
卷曲动画参数在静态与设定的动画参数之间随机调整数值。当该选项设置为0时，Frizz 不被动画；当设置为1时，只有设定的动画参数影响毛发。但如果Anim Speed设置为0，无论怎样设置Frizz Anim均无动画效果。
（5）Anim Speed（动画速度）
设置动画的播放速度。
6.3.4.Kink Properties（扭结属性）
Kink Properties卷展栏如图6-20所示，其中的选项介绍如下。
图6-20Kink Properties选项界面
（1）Root Kink（根部扭结）
控制应用到毛发根部的扭结位移。此选项数值越大，毛发越扭结，反之则越顺滑，如图6-21所示。
a）Root Kink = 0.0时毛发的状态b）Root Kink = 15.0时毛发的状态
图6-21Root Kink值不同时毛发的状态
（2）Tip Kink（尖端扭结）
控制应用到毛发尖端的扭结位移。此选项数值越大，毛发尖端越扭结，反之则越顺滑，如图6-22所示。
a）Tip Kink = 0.0时毛发的状态b）Tip Kink = 15.0时毛发的状态
图6-22Tip Kink值不同时毛发的不同状态
（3）Kink X／Y／Z Frequency（扭结频率）
扭结频率提供了在三个轴向上对扭结频率的控制。
6.3.5.Multi Strand Properties（多股属性）
Multi Strand Properties卷展栏如图6-23所示，其中的选项介绍如下。
图6-23Multi Strand Properties卷展栏
（1）Multi Strand Count（多股数量）
多股数量控制毛发成股的数量。此选项数值越大，股数越多，反之则越少，如图6-24所示。
a）Multi Strand Count = 0时毛发的状态b）Multi Strand Count = 10时毛发的状态
图6-24Multi Strand Properties值不同时毛发的不同状态
（2）Root Splay（根部张开）
根部张开控制结股的毛发根部之间的距离。此选项数值越大，毛发的根部越张开，反之则越紧靠，如图6-25所示。
a）Root Splay = 0.25时毛发的状态b）Root Splay = 0.5时毛发的状态
图6-25Root Splay值不同时毛发的不同状态
（3）Tip Splay（尖端张开）
尖端张开控制结股的毛发尖端之间的距离。此选项数值越大，毛发的尖端越张开，反之则越紧靠，如图6-26所示。
a）Tip Splay = 0.1时毛发的状态b）Tip Splay = 1时毛发的状态
图6-26Tip Splay值不同时毛发的状态
6.3.6.Dynamics Properties（动力学属性）
Dynamics Properties卷展栏如图6-27所示，其中的选项介绍如下。
图6-27Dynamics Properties卷展栏
（1）Enable Collision（允许碰撞）
允许当前毛发节点碰撞，不过必须为毛发节点设置碰撞物体。
（2）Stiffness（刚性）
此选项刚性控制动力学对物体影响的强度。如果设置Stiffness为1，那么Dynamics将不会对毛发应用动力学。
（3）Root Hold (根保留)
毛发被动画控制的范围会随着此数值的增长而自根部逐渐减小。
（4）Dampen(阻尼)
对毛发的动画形成一定的阻力。
6.4.Shave在Maya中的贴图属性
Shave的纹理功能支持Maya生成的纹理节点，这意味着可以用Maya的节点网络作为贴图源，贴图坐标（UV）从生长表面继承，表面上的点被作为应用贴图的参考点。Shave 用贴图控制一个属性值的衰减。
【例6-1】制作有眼睛图案的草坪
1)首先创建一个平面，制定给该平面一个黑色的贴图，适当调节使其不平整。
2)再将Maya的状态栏切换至Rendering，点击Texturing ＞3D Paint Tool命令后的
设置块，在图6-28 a中的3D笔刷工具设置选项盒中设置笔刷颜色为白色，使用3D Paint工具在该平面上绘制至图6-28 b的样子。
a)设置笔刷颜色
b)用3D paint Tool绘制纹理
图6-28设置3D paint Tool并在平面上绘制纹理
3)通过Window ＞Rendering Editors ＞Hypershade命令打开超级图表，在这里找到
用3D笔刷绘制后产生的新纹理，本例中它的名称为file1，如图6-29所示。
图6-29超级图表中新的纹理
4)在平面上创建毛发，打开毛发的属性编辑器，为了连结图片到它的Tip Color属性，
在颜色通道中键入图片文件名，也可以用鼠标中键将图片纹理拖放到Tip Color颜
色通道上，如图6-30所示。
图6-30设置Tip Color
之后再次渲染场景，如图6-31所示。
图6-31渲染后的场景
观察到图6-31中仍有一些浅色在毛发根部，为了得到更好的效果，需要在Root Color 上添加纹理颜色，并且添加5%的突变颜色变化，还要注意在绘图的白色区域内毛发是绿色的。按图6-32进行设置，在毛发根部施加纹理，之后的渲染效果如图6-33所示。
图6-32设置毛发的属性
图6-33再次渲染后的场景
注意图6-33中黑色区域依然还有一些斑点，可以将图6-32中的Hue Variation和Value Variation属性值调整为零，以实现去除杂色的目的。另外可以反转草坪的颜色，在属性编辑器中开启Invert（反转贴图颜色）选项反转贴图颜色即可，如图6-34所示。
图6-34开启Invert反转贴图颜色选项
之后这种改变会反映到Shave的渲染中，如图6-35所示。
图6-35反转颜色后的效果
1.4.1.交互的贴图绘画
在一些时候，交互地观察纹理对毛发产生的结果，对于工作是很有帮助的。但是如果不渲染场景，因为一些原因，Shave不会为当前的每一笔笔刷更新场景，但是可以用其它方法实现与场景的交互，参考例6-2。
【例6-2】绘制渐变的毛发
1)删除例6-1中的草坪上的贴图节点，现在的草坪如图6-36所示。
图6-36建立平面后在上面创建毛发
2)如图6-37所示，为毛发指定一个color纹理，这只是暂时指定贴图到color，这样就可
以看到纹理的改变如何影响到毛发的改变。不过还需要设置毛发为hairs或geometry 显示模式，使用hairs模式会比geometry模式快一些。
图6-37设置毛发的显示模式
3)还需要为Shave节点的Cut Map通道连结贴图。参考例6-1，使用Maya的3D Paint工
具绘制纹理，将其指定给Cut Map属性，这是一种单通道贴图，这样产生的效果如图6-38所示。
4)虽然已经将贴图指定给Cut属性，但是毛发依然显示生长，前面讲过纹理不会刷新，
为了观看笔画的结果，可以在不退出3D笔刷工具的前提下，使用图6-39中的Shave ＞Update Textures命令，这样即可更新每一个笔刷操作了。
图6-38涂黑后毛发依然显示生长图6-39Update Textures位置
执行上述命令后，场景更新了，如图6-40所示。
图6-40更新后的场景
5)为使毛发产生自然的过渡，可以在所绘贴图的黑白分界处添加一个过渡。并且，为
了更好地观察可以将显示级别Display Hair As调高一些，设置为geometry模式，如图6-41所示。
图6-41调高显示级别为geometry
图6-42是最后的场景图。