Blender 3D：菜鳥到專業/毛髮
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適用於 Blender 版本：2.48a。 |
使用 Blender v2.40 建立的此頁面的較早版本。
(注意：新增：標記
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適用於 Blender 版本：2.69。 |
為較新版本新增的說明。我不是專家，但它們似乎有效。）
本教程涉及毛髮，即覆蓋身體的許多相對較短的毛髮。我們將使用粒子來建立毛髮，並在此討論一些方面
- 如何確定毛髮的長度和粗細。
- 如何確定毛髮生長的位置。
- 如何為毛髮著色。
- 如何高效地渲染。
粒子系統過於複雜，在本教程中無法展示超過一種方法。您可以透過不同的方式實現此處顯示的許多相同效果。
- 刪除立方體。
- 新增一個UVSphere。這將成為我們的發射器。
- 切換到物件按鈕中的粒子按鈕（圖 2a）。新增：在較新版本中看起來像
。 - 點選新增新。新增：在較新版本中，點選
。 - 將粒子系統重新命名為“毛髮”。
- 將粒子系統型別更改為毛髮。
毛髮粒子系統有很多特色，最重要的是，如果需要，我們可以手動編輯粒子“運動”。除此之外，正常的粒子物理學適用，所以粒子所能做的一切，毛髮也能做，反之亦然。粒子毛髮會立即顯示粒子在其生命週期內的路徑。為了高效地完成此操作，並非渲染每個幀作為點，而是計算一定數量的控制點。在這些控制點之間，將繪製一條插值路徑。控制點的數量等於段數 + 1。
對於毛髮，您需要很多粒子，例如 1,000,000 個以上。如果我們必須在 3D 視窗中處理如此多的粒子並希望渲染它們，這會給我們帶來很大困擾。因此，我們將使用所謂的“子粒子”來建立大量粒子，它們會模仿父粒子的行為。父粒子的數量應儘可能少，但您需要一定數量來控制毛髮的分佈。我們還將使用盡可能少的控制點，三個段應該足以用於短毛髮。
- 將數量設定為 1000。
- 將段數設定為三。新增我在 2.69 中找不到此項。新增 2 在 2.7x 中，它位於您剛剛選擇的粒子系統型別（發射器或毛髮）旁邊，在種子滑塊下方。
- 從以下位置發射：新增我在 2.69 中找不到此項。新增 2 在 2.7x 中，您必須選中段數滑塊附近的高階框才能看到它。
- 隨機：面
- 均勻 ：隨機
這將建立一個美觀、均勻的分佈。
讓毛髮生長 - 毛髮顯示粒子路徑
- 將法線設定為 0.05。新增：發射下的毛髮長度。新增 2 在 2.7x 中，您必須選中高階框才能看到速度面板並調整法線和隨機滑塊。如果您更改法線值，毛髮長度將自動設定為 0.2。
- 隨機 0.005
這裡沒什麼特別的：毛髮沿面法線方向生長。長度和方向略微隨機。
如果您選擇毛髮粒子系統，視覺化型別將自動更改為路徑型別。如果現在渲染，您將不再能看到發射器物件。
- 在視覺化面板中啟用發射器。新增：在渲染面板中。
- 啟用髮絲渲染。新增：在渲染面板中。
髮絲渲染（我將其命名為關鍵點發絲以區別於“普通”多邊形髮絲）非常高效地渲染髮絲，速度比普通髮絲快很多倍。它是處理大量毛髮方面唯一可行的解決方案。但它有一些缺點
- - 它們不會被光線追蹤看到，因此您不會獲得光線追蹤反射和光線追蹤陰影。您可以使用環境貼圖來計算反射，並使用帶緩衝陰影的聚光燈來計算陰影。
- - 如果毛髮非常濃密（例如 1 BU），有時形狀不正確。
- 啟用從面生成子粒子。新增：我在子粒子中選擇了插值。插值在製作毛髮時已知會產生更好的效果。簡單可能可以用一種顏色起作用，但我們將使用影像中的兩種顏色。
- 數量：5 這是每個父粒子生成的子粒子的數量。
- 渲染數量：50 這是渲染期間的粒子數量。
- 粗糙度 2：0.1 新增：我使用粗糙度> 隨機來設定此項。粒子的形狀的隨機變化。因此，毛髮不會筆直豎立，而會看起來有點捲曲。
預設情況下不渲染父粒子，因此現在在我的舊機器上，我有 5000 個粒子在 6 秒內渲染完畢。如果我們使用 1000 個子粒子，我們將有 1,000,000 個粒子，大約需要 1 GB 的 RAM，渲染時間為 1 分 42 秒。如果使用從面生成子粒子來渲染關鍵點發絲，您還可以使用子粒子簡化，這將自動減少遠離攝像頭的物體上的粒子數量。新增：使用子粒子 - 簡單時看不到此項，使用子粒子 - 插值時，您會在整個渲染部分看到它。但是，使用標準設定的結果非常糟糕。
現在我們應該更改燈光以獲得預覽。
- 選擇燈。
- 切換到燈按鈕。
- 將燈型別更改為聚光燈。
- 將陰影型別更改為緩衝陰影
- 將緩衝陰影型別更改為經典-中途。
這是一種很棒的陰影型別，它可以非常出色地渲染關鍵點發絲，並且產生的偽影比經典陰影少（在我看來）。我在第一次渲染中插入了另外兩盞燈，並使用了經典的三點式照明（圖 2c）。
新增
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適用於 Blender 版本：2.69。 |
以下是我使用的設定和我得到的渲染結果。（點選放大影像並閱讀設定。）
在材質按鈕中，您可以設定髮絲的不同方面
- - 它們的寬度和形狀
- - 使用的著色器
- - 基礎顏色
- - 沿髮絲的紋理
- - 不同的粒子屬性，例如長度、密度或粗糙度
- 向發射器新增材質。
- 將材質命名為“毛髮”。
圖 3a 中顯示了關鍵點發絲的預設髮絲設定。請參閱髮絲手冊以瞭解所有設定的說明。
- 將末端值更改為 0.25，這將使毛髮更加尖刺（圖 3a 中未顯示）。新增在 2.7x 中，它稱為尖端（開始已變為根部）
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表面漫反射：如果您選中表面漫反射，可能更容易實現良好的照明環境。如果啟用了表面漫反射，毛髮不會顯示那麼多高光，而沒有它可能太亮了。我見過很多使用此引數的毛髮示例。但是，您必須在開始時就決定是否要使用它，因為它會影響所有其他材質設定。這是您自己必須決定的問題。 |
髮絲使用底層面/頂點的材質進行渲染，包括使用 UV 紋理進行著色。由於您可以為每個面分配多個材質，因此每個粒子系統可能具有自己的材質，並且底層面的材質可能與髮絲的材質不同。我們將使用 UV 紋理，並將其用於發射器的表面以及毛髮的顏色。
- 在 3D 視窗中切換到正面檢視（檢視->正面）。
- 確保您處於正交檢視模式（也在檢視選單中）。
- 切換到球體的編輯模式。
- 按U進行展開，選擇從檢視展開球體。這是一種快速且有效的將球體以簡單方式正確展開的方法。
您不需要在UV/影像編輯器中分配紋理，我們現在只需要座標。
- 向材質新增紋理，將其命名為“毛髮顏色”。
- 將貼圖輸入設定為UV。
- 轉到紋理按鈕並將紋理型別設定為影像。
- 載入影像紋理。我使用了圖 3b 中的影像。
通常我會就此停止，我認為材料已經足夠好了。但是，如果你想讓毛皮更蓬鬆柔軟，你應該在毛髮上新增第二種紋理，它會改變 Alpha 值。新：為了讓這生效，你必須在粒子系統的Children面板中選擇Interpolated而不是Simple。
如果你想這樣做
- 啟用ZTransp。
- 新增第二種紋理。
- Map Input: Strand
- Map To: Alpha 和 Spec，DVar=0
- 使用混合紋理（Linear 或 Quad）
你可以用這種方式更改所有其他屬性，例如沿毛髮的顏色（漂白尖端）。
首先我會向你展示如何使用與毛髮不同的材質渲染髮射器網格。然後我會展示如何用紋理半互動式地改變毛髮長度。
- 切換到編輯按鈕。
- 切換到編輯模式。
- 在連結和材質面板中，點選材質部分的新建（參見圖 4a）。
圖 4a：要點選的按鈕 - 確保所有頂點都被選中。
- 點選分配。
- 切換回物體模式。
現在發射器擁有第二種材質。
- 返回材質按鈕。
- 在連結和管道面板中，點選材質名稱旁邊的X（刪除到此資料塊的連結）。
- 新增一個新的材質。
- 將其命名為Emitter。
現在你的發射器物體上有一個新的材質。由於粒子系統使用材質編號 1，你可以對發射器使用不同的設定。
我們已經解開了發射器的包裹，這對於任何真實模型來說都是可能的情況。現在我們將使用 UV 影像和紋理繪畫來確定毛髮長度。
- 分割 3D 視窗。
- 將右側更改為UV/影像編輯器視窗。
- 切換到發射器物體的編輯模式。
- 在UV/影像編輯器中使用影像->新建...並確認預設設定。這將建立一個新的影像，我們將在上面繪畫。
- 點選UV/影像編輯器視窗的視窗標題欄中的包圖示。確認。
- 將物體更改為紋理繪畫模式。新手提示：在 3D 視窗中，點選下拉選單。將其更改為紋理繪畫。
現在你在物體上看到紋理。
- 在物體上繪製一個結構。
- 切換回物體模式。
- 轉到材質按鈕。
- 將活動材質更改為Fur（點選連結和管道按鈕中顯示2 Mat 2的箭頭）。
- 建立另一個紋理。將其命名為FurLength。
- 將貼圖輸入設定為UV。
- 設定Map To
- 關閉Col。
- PAttr
- Length
- DVar=0 紋理上的所有白色區域將產生 0 的粒子長度。
- 載入我們繪製的影像紋理。
結果如圖 4d 所示，你也可以在 3D 視窗中看到粒子發生變化。
新在 Blender 2.7x 中，情況發生了變化。我按照步驟一直做到將活動材質更改為 Fur。然後，我轉到紋理選項卡，並點選材質紋理按鈕旁邊的粒子紋理按鈕（或者你可以點選粒子選項卡按鈕 
，然後點選紋理選項卡按鈕）。我添加了一個新的紋理，打開了我在UV/影像編輯器中剛剛繪製的紋理，將座標設定為UV（在對映面板中）。最後，我在影響面板中啟用了密度，並將它的值設定為-1.00（1.00的效果相反 = 紋理白色區域上的毛髮）。結果應該與上面相同。
還有其他方法可以實現這個結果，例如使用頂點組或粒子編輯。但我喜歡使用紋理，因為你可以非常精確地控制它，並且可以隨時更改效果的強度。頂點組不允許這樣精確的控制，或者你可能需要在發射器中使用大量的頂點。粒子編輯（我們將在下一步進行）如果你之後更改了基本粒子設定，就會丟失，而且你不能輕易更改它的效果。
一個經常被低估的效果是，在自然方向上梳理毛皮的重要性。毛皮不會簡單地直立起來，也不會遵循重力（或者只遵循一小部分）。所以回到粒子系統！
- 切換回粒子按鈕。
- 在粒子系統面板中點選設定為可編輯。
- 切換到粒子模式。
粒子模式只有在你將粒子系統設定為可編輯時才會出現，而且只有毛髮系統可以設定為可編輯。在粒子模式下工作時，有一些救命稻草需要知道。
- - 你只能編輯控制點（記住本教程開頭段數設定）
- - 你只能編輯父粒子，所以你需要足夠的父粒子才能獲得良好的控制
- 啟用將選擇限制為可見
- 啟用點選擇模式以獲得更精細的控制。
這兩個設定都在 3D 視窗的視窗標題欄中。
- 使用 3D 視窗中的N鍵開啟粒子編輯屬性面板。
- 選擇梳理。
你在粒子模式下可以使用很多不同的工具，參見粒子模式手冊.
- 按照自然流動梳理毛髮。
在我這裡使用的示例球體上，很難判斷自然的流動應該是什麼樣子;-)。所以我只是非常小心地梳理了一些地方，並且稍微改變了一些地方的長度。你在圖 1中可以找到渲染結果，Blend 檔案連結在下面。