maya2013 nhair人头基本发型制作基础

介绍

本课程将指导您完成整个典型工作流，用于在多边形模型上创建和模拟头发。在该过程中，您可以在模拟开始位置和当前位置使用头发曲线，并熟悉nDynamics 模拟的基础。

在本课程中，您将了解如何：

?创建头发系统并将其指定给多边形模型的选定面。

?为nHair 创建被动碰撞对象。

?在多边形曲面上绘制被动曲线毛囊。

?设置nHair 属性以控制头发的外观和行为，从而创建波浪式头发样式。

?调整Nucleus 节点属性以影响nHair 模拟方式。

在曲面上创建nHair

若要创建与曲面（如角色的头部或身体几何体）发生碰撞的nHair，必须在多边形曲面上创建头发系统。当您创建nHair 系统时，您可以选择根据对象的UV 集贴图放置毛囊，也可以将头发指定给选定的多边形面。对于本教程，您选择多边形模型上的面并将头发指定给这些位置。

在本课的这一节中，您将在多边形模型上创建头发。您还将头部模型转换为被动碰撞对象，使其与头发碰撞。

在模型的曲面上创建nHair

1.在场景中，选择女性头部模型。

2.在“工具箱”(Toolbox)中，单击“绘制选择工具”(Paint Selection Tool)图标。

使用“绘制选择工具”(Paint Selection Tool)来选择多边形面。

3.在场景中，在头部网格上单击鼠标右键()，然后从出现的标记菜单中选择“面”(Face)。

4.在头部的头皮区域绘制选择面以指定nHair 放置的区域

若要调整“绘制选择”笔刷的大小，请按住 B 键并拖动鼠标左键。

5.选择“nHair > 创建头发”(nHair > Create Hair) > 。

将显示“创建头发选项”(Create Hair Options)窗口。

6.在“创建头发选项”(Create Hair Options)窗口中，选择“编辑> 重置设置”(Edit >

Reset Settings)。

7.设定下列选项：

?输出(Output)：“Paint Effects”

?启用“在选定曲面点/面上”(At selected points/faces)。

?每束头发数(Hairs Per Clump)：1

?确保启用“动力学”(Dynamic)。

?每根头发点数(Points Per hair)：12

该选项可设定每根头发的分段数。若要使长发看起来自然，或者若要创建复杂的短发发型，需要更多分段。随着分段数的增大，模拟的性能（速度）将降低。

?长度(Length)：10。

该值相对于世界空间单位。

8.

9.单击“创建头发”(Create Hairs)。

头发将附加到模型头皮区域的选定多边形面。请注意，第一个帧显示头发曲线以垂直于多边形曲面的状态伸出。这是头发的“开始位置”(Start Position)。只应在nHair 位于“开始位置”(Start Position)时编辑头发曲线。您还可以在多边形曲面上看到红色标记，指示放置的动力学曲线毛囊。

在“大纲视图”(Outliner)中，将显示以下新节点：

?“hairSystem”节点提供了用于修改整个头发系统的所有属性。在本教程中，您可以调整这些属性以影响nHair 的外观和行为。

?“hairSystemFollicle”节点包含的属性仅影响选定毛囊。

?“pfHair”节点包含的属性影响头发系统的“Paint Effects”笔划。

?“nucleus”节点是Maya Nucleus 解算器节点，该节点提供影响nucleus1 解算器系统的属性（包括内部力）。

10.播放模拟。

曲线反作用于Nucleus 重力并开始落到自然状态。在任何模拟帧期间，头发都处于动态位置，称为“当前位置”(Current Position)。

请注意，头发曲线不是与头部模型碰撞，而是继续下落并穿透模型的曲面。出现这种情况是因为模型不是Nucleus 对象。nHair 仅与其他Nucleus 对象（如nCloth、nParticle 以及指定给同一解算器的被动碰撞对象）碰撞。在接下来的步骤中，您将头部模型转换为被动碰撞对象。

创建被动碰撞对象

1.回放模拟。

2.在“工具箱”(Toolbox)中，单击“选择工具”(Select Tool)。

3.在场景中，在头部网格上单击鼠标右键()，然后从出现的标记菜单中选择“对象模

式”(Object Mode)。

4.选择头部模型，然后选择“nMesh > 创建被动碰撞对象”(nMesh > Create Passive

Collider)。

头部模型将转换为被动碰撞对象，并且新的“nRigid”节点将出现在“大纲视图”(Outliner)中。

5.播放模拟。

头发曲线现在以真实头发接触人的头部、面部和颈部的相似方式与头部模型曲面碰撞。

在本课的下一节中，您将修改nHair 属性以增加头发的厚度并添加卷曲以使其看起来更逼真。

修改nHair 属性

若要使nHair 看起来更逼真，可以修改头发系统属性以增加头发厚度和发体，给头发添加卷曲和形状。当您修改nHair 系统属性时，将更改hairSystemShape 节点中的所有曲线而不是单独的头发曲线。若要修改单独的头发或发束的外观，您需要编辑其毛囊属性。

在本课的这一节中，将修改各种头发系统属性以使模型的头发看起来更浓密、更逼真。然后，您可以添加卷曲和刚度来创建基本的头发样式。

增加头发厚度

1.将模拟回放到开始帧。

2.若要选择头发系统，请围绕头发曲线拖动，然后选择“nHair > 转化当前选择> 到头发

系统”(nHair > Convert Selection > To Hair Systems)。

3.在“属性编辑器”(Attribute Editor)中，单击“hairSystemShape1”选项卡。

4.在“束和头发形状”(Clump and Hair Shape)区域中，设定以下内容：

?将“束宽度”(Clump Width)设定为0.3。

“束宽度”(Clump Width)控制发束从发根到发梢的宽度。

?将“每束头发数”(Hairs Per Clump)设定为10。

“每束头发数”(Hairs Per Clump)控制每条曲线（发束）的头发数量。增加此值会增加渲染时间。

?将“截面分段”(Sub Segments)设定为2。

“截面分段”(Sub Segments)添加分段/点之间的指定点数，并帮助平滑头发曲线。

5.

6.播放模拟。

nHair 明显更浓密了。

您可以进一步修改发束宽度，方法是调整“束宽度比例”(Clump Width Scale)属性来改变头发从发根到发梢的宽度。例如，您可以设定“束宽度比例”(Clump Width Scale)渐变，以便使发束成锥形。

7.将模拟回放到开始帧。

8.在“束宽度比例”(Clump Width Scale)区域中，执行以下操作：

?选择渐变中的第一个标记，将“选定位置”(Selected Position)设定为0.026。

?将“选定值”(Selected Value)设定为0.86。

9.单击渐变以创建其他标记。

10.将其余两个标记的“选定位置”(Selected Position)和“选定值”(Selected Value)设

定为以下值：

标记选定位置

(Selected

Position)

选定值

(Selected

Value)

2 0.6

3 0.74

3 1.0 0.

11.

12.继续设计头发样式，给发束添加卷曲。可以给发束添加卷曲，并且从发根到发梢不断改变卷

曲的量。例如，您可以设定“束卷曲”(Clump Curl)渐变，以便使卷曲集中在每根头发的中间区域，然后逐渐减少直到发梢。

向发束添加卷曲

1.在“束卷曲”(Clump Curl)区域中，单击渐变以创建其他标记，然后设定以下标记值：

标记选定位置

(Selected

Position)

选定值

(Selected

Value)

1 0 0.0

2 0.25 0.75

3 0.5 0.9

4 1.0 0.0

2.“束卷曲”(Clump Curl)渐变创建围绕束中心的大比例卷曲，并且给头发添加一些扭曲。

3.

4.播放模拟

您也可以使用“卷曲”(Curl)属性沿单独头发的方向创建卷曲。

5.将模拟回放到开始帧。

6.在“置换”(Displacement)区域中，设定下列各项：

?将“卷曲”(Curl)设定为1。

“卷曲”(Curl)设定相对于头发宽度的卷曲置换的量。

?将“卷曲频率”(Curl Frequency)设定为12。

“卷曲频率”(Curl Frequency)指定卷曲率。值越大，添加的卷曲越多。

7.

8.播放模拟。

播放nHair 模拟之后，您可以看到头发样式开始成形，但是有几个区域的头发看起来太稀疏且零碎，使头发样式看起来不真实。

在本课程的下一节中，将添加被动毛囊以填充头发较稀疏的区域。

添加被动头发曲线

如果您发现模型头皮上头发曲线过少的区域，则可以使用“绘制毛囊”(Paint Follicles)工具向头发系统添加更多毛囊。增加头发密度的一个方法是，通过绘制被动毛囊添加被动头发曲线。被动头发曲线通过内插相邻动力学曲线行为产生移动。因为Nucleus 解算器不需要计算被动曲线动力学，因而有助于增加头发系统的曲线密度，而不影响头发模拟的性能。

在本课的这一小节中，您要使用“绘制毛囊”(Paint Hair Follicles)工具将被动毛囊添加到模型头皮的选定区域。

注意

被动头发曲线不会自碰撞或与其他Nucleus 对象发生碰撞。

绘制毛囊

1.将模拟回放到开始帧。

2.选择头发系统，然后选择“nHair > 绘制毛囊”(nHair > Paint Hair Follicles) > 。

将显示“绘制毛囊设置”(Paint Hair Follicles Settings)窗口。

注意如果“工具设置”(Tool Settings)窗口显示，请将其关闭。本课程中用不到它。

3.在“绘制毛囊设置”(Paint Hair Follicles Settings)窗口中，选择“编辑> 重

置”(Edit > Reset)。

4.请执行以下操作：

?将“绘制模式”(Paint Mode)设定为“创建被动毛囊”(Create passive follicles)。

?确保“头发系统”(Hair System)设定为hairSystemShape1。

?确保“输出”(Output)设定为“Paint Effects”。

?将“毛囊U 向密度”(Follicle density U)和“毛囊V 向密度”(Follicle density V)设定为40。

毛囊密度指定在选定面的U 和V 方向上创建的毛囊数量。

?将“每根头发点数”(Points per hair)设定为6。

?将“头发长度”(Hair length)设定为10.0。

这样可确保被动曲线长度与现有动力学曲线长度匹配。

5.

6.使用绘制工具，选择没有动力学曲线的头皮区域。

绘制模型曲面时，被动毛囊的放置位置由蓝色标记指示。

若要进一步添加头发样式的密度，可进一步增加“束宽度”(Clump Width)。

7.选择头发系统，并在“属性编辑器”(Attribute Editor)中单击“hairSystemShape”

选项卡。

8.在“束和头发宽度”(Clump and Hair Width)区域中，将“束宽度”(Clump Width)

设定为0.5。

9.播放模拟。

请注意，播放头发模拟时，头发看起来柔软而平展。您可以通过设置“拉伸阻力”(Stretch Resistance)、“压缩阻力”(Compression Resistance)和“弯曲阻力”(Bend

Resistance)属性将形体添加到头发样式。

向头发添加刚度和形体

1.将模拟回放到开始帧。

2.选择头发系统，并在“属性编辑器”(Attribute Editor)中单击“hairSystemShape”

选项卡。

3.在“动力学属性”(Dynamics Properties)区域中，设定下列内容：

?拉伸阻力(Stretch Resistance)：50

?压缩阻力(Compression Resistance)：20

?弯曲阻力(Bend Resistance)：3.0

4.播放模拟。

该头发样式包含更多形体和弹力。若要提高头发样式的稳定性和刚度，可应用所谓的“发胶”

效果。为此，您可以设置“开始曲线吸引”(Start Curve Attract)属性，该属性将指定维持形状和曲线开始位置的动力学曲线数量。

5.将模拟回放到开始帧。

6.在“动力学属性”(Dynamics Properties)区域中，设定下列内容：

?开始曲线吸引(Start Curve Attract)：0.025

?吸引力阻尼(Attraction Damp)：0.5

设置“吸引力阻尼”(Attraction Damp)会降低头发的弹性，从而生成更平滑的曲线运动。

您可以设置“吸引比例”(Attraction Scale)渐变来改变沿曲线长度应用的开始曲线吸引大小。

7.在“吸引比例”(Attraction Scale)区域中，单击渐变以创建其他标记，然后设定以下标记

值：

标记选定位置

(Selected

Position)

选定值

(Selected

Value)

1 0 0.160

2 0.25 0.5

3 0.75 0.5

4 1.0 0.16

8.播放模拟。

请注意，吸引力将克服重力，导致头发太僵硬，如同钢丝。若要解决此问题，请在本课程的下一节中，通过设定“空间比例”(Space Scale)属性更改Nucleus重力影响头发模拟的方式。

设定Nucleus 节点属性

Nucleus 解算器属性控制影响所有Nucleus 对象的内部力，这些对象都是同一解算器系统的成员。Nucleus 解算器将“重力”(Gravity)和“风”(Wind)应用于对象，就好像这些对象以米为单位进行缩放一样，而不管创建场景所用的单位为何。根据向其指定nHair 的角色模型的比例，您可能需要调整Nucleus“空间比例”(Space Scale)属性，以便解算器将真实世界重力应用于模拟。

设定空间比例(Space Scale)

1.将模拟回放到开始帧。

2.选择头发系统。

3.在“属性编辑器”(Attribute Editor)中，单击“nucleus1”选项卡。

4.在“比例属性”(Scale Attributes)区域中，将“空间比例”(Space Scale)设定为0.1。

5.播放模拟。

当减小“空间比例”(Space Scale)值时，Maya 会对模拟中的对象求值，就好像它们小很多一样。这会导致明显增加对头发曲线的重力效应。

在本课程的下一节中，将渲染nHair 模拟中的单帧。

渲染头发

在修改头发属性时，其中许多更改在场景视图中不可见，因此必须渲染头发。通过渲染nHair，可以查看需要处理头发样式的哪些方面才能使其看起来更逼真。

在渲染nHair 之前，您可以设置模拟的“开始位置”(Start Position)（也称为初始状态）。在这种情况下，您希望在“重力”(Gravity)作用于nHair 曲线且这些曲线处于稳定状态之后开始模拟。在本课的这一节中，设置曲线的“开始位置”(Start Position)，以便这些曲线静止在模拟的第一帧。

设置nHair 的“开始位置”(Start Position)

1.将模拟回放到开始帧。

2.播放至少60 帧的模拟。

3.若要确保显示的是当前位置，请选择“nHair > 显示> 当前位置”(nHair > Display >

Current Position)。

4.选择头发系统。

5.选择“nHair > 设置开始位置> 来自当前”(nHair > Set Start Position > From

Current)。

您可能需要重复步骤 1 至5，直到nHair 在开始帧中完全稳定。

在本课程的下一节中，将渲染nHair 模拟中的单帧。

在渲染之前，请确保设定相应的“渲染设置”(Render Settings)。

启用mental ray for Maya 渲染器

1.选择“窗口> 渲染编辑器> 渲染设置”(Window > Rendering Editors > Render

Settings)。

“渲染设置”(Render Settings)窗口将出现。

2.在“渲染设置”(Render Settings)窗口中，将“使用以下渲染器渲染”(Render Using)

设置设定为“mental ray”。

提示如果mental ray 不显示在渲染器列表中，则必须通过“插件管理器”(Plug-in

Manager)加载mental ray 插件。选择“窗口> 设置/首选项> 插件管理

器”(Window > Settings/Preferences > Plug-in Manager)，然后针对

Mayatomr.mll插件选择“已加载”(Loaded)。

3.单击“质量”(Quality)选项卡。

4.在“光线跟踪/扫描线质量”(Raytrace/Scanline Quality)区域中，将“最高采样级

别”(Max Sample Level)设定为2。