前言：在幾年前，我做了一個關於三維毛髮的項目測試，在不斷的測試之中積累了一些經驗。在將項目的測試發布到網絡上之後，很多朋友覺得這些經驗十分寶貴，希望將它整理成一份教程。這讓我倍感榮幸，不過要負責任的寫一個教程的確是需要不少時間，我又是個懶惰的人，所以自稱「理髮師」的我不久就把這件事給拋到腦後了。這次受邀又重新把毛髮教程的事拾了起來，也算實現了一個積蓄好久的願望。
本教程是關於「Hairtrix」軟體的，不過在多年前所有3ds max的用戶在面對毛髮難題的時候都是靠shag hair這個插件解決，後來shag hair被Turbo Squid公司收購更新為 hair FX，並不斷升級，一直處於壟斷地位。直到Ephere公司的ornatrix毛髮插件出現，這個壟斷地位才被打斷。再後來3ds max軟體也內置了毛髮功能，呈現出了三足鼎立的局面，但是伴隨著3ds max內置毛髮功能日趨完善，優勢越來越大。三足鼎立之勢被打破，hair FX和ornatrix合併，直接促成了Hairtrix軟體的出現，如圖1所示。
圖1
Hairtrix是兩種3ds max中最常用的毛髮技術hairfx和Ornatrix的有效地結合，它將兩種毛髮解決方案hairfx和Ornatrix整合在一起，集合了兩個插件的優勢。它比3ds max內置的毛髮解決方案渲染速度快，而且Hairtrix能直接在3ds max視圖中調整髮型，具有同3dsmax內置方案同樣的優勢。它支持FinalRender Stage-1和mental ray等高級渲染引擎，Hairtrix中的兩種方案（hairfx和Ornatrix）還能協同工作，可以將Ornatrix修改器加入到hairfx物體上，也可以Ornatirx渲染harifx物體，不同的用戶可以選擇適合自身習慣的工作流程。對於很多3ds max老用戶而言，Hairtrix的出現無疑是個大喜訊，他們可以不用去學習新技術而繼續按照原來的工作習慣進行三維毛髮的工作。
好，下面我們就來共同了解這個3ds max的毛髮大師「Hairtrix」！我是原來hair FX的用戶，所以也是按照hair FX的工作習慣來運用Hairtrix。這次的教程將分為兩個部分：第一個人物頭髮的例子來著重的說明的是毛髮製作的關鍵流程，並幫助一些原來hair FX的用戶過渡到Hairtrix中。第二個實例，是一個較完整的動物角色，因為動物渾身長滿毛髮。所以涉及到的技巧很多，這個實例目的是為了說明什麼是「必勝秘笈」。讓部分已經掌握hair FX的朋友能夠武功大增，成為武林高手！
下面開始第一個實例，我笑稱之為「學生證的『證件照』」！我們先看一下完成的結果，如圖2所示
圖2
這次我們這個髮型的設計，遵循了現在比較流行的美發理念，要自然，要放鬆，所以，我把發梢打碎，不會讓頭髮看起來很古板。這樣還有一個優點是好打理！不用你每天弄髮蠟之類定型的東西，每天早上起床之後抓一抓，就行了，直接上學。是我為你量身打造的髮型，是小學生的最經典髮型！哈哈，大家發現沒有，我的腔調和理髮師很像。其實我每次理髮都要和理髮師很詳細的聊天，在此要感謝我的「御用髮型師」老潘，是他挑起了剪掉我長發的重任。我留了7年啊，老潘讓我心安理得剪掉了它，並高高興興的接受了新髮型。那一天我才知道，其實理髮也是門學問，一個好髮型是藝術品。
從那天開始我一直讓他幫我分析，並給我闡述他的設計理念。每次讓他剪頭，都要順便去取經。其實真正好的理髮師他們對每一個髮型都很認真，都會有他們自己的想法，當你把他的思路搞明白，你才會真正的知道，真正的秘笈是他們教給你的。別看我用的教程題目是「秘笈」，哈哈，那其實是吹吹牛。而我下面告訴你的只是你怎麼拿剪刀，怎麼開關吹風機而已！
好，開始吧，打開3ds max，建立一個男孩頭部的模型，建模不屬於本教程的範疇，略！
（1）在完成一個頭部的模型之後，首先選擇模型中把會生長頭髮的一些面，然後按住鍵盤的「shift」鍵用移動工具移動它，從而複製出來一份新的頭皮模型，將這個新物體命名為「toupi」，如圖3所示。
圖3
（2）將移動出來的頭皮模型縮小一點兒，放到男孩模型的頭頂內部，我們將用這個頭皮來生長頭髮，如圖4所示。
圖4
（3）打開主菜單的「Rendering」菜單下的「Environment」菜單，如圖5所示。或者按鍵盤的數字「8」鍵。
圖5
（4）在彈出的「Environment and Effects」面板中，單擊「Add」按鈕，如圖6所示。
圖6
（5）單擊「Add」按鈕後會繼續彈出一個面板，在這個面板中選擇「furfx」，如圖7所示，然後單擊「OK」按鈕確認選擇，並關閉面板。
圖7
（6）單擊「pick」按鈕在視圖中拾取頭皮模型，如圖8所示。或者單擊「select」按鈕，在彈出的「按照名稱選擇」面板中選擇「toupi」物體。
圖8
（7）拾取完模型之後我們就能看到稀疏的頭髮已經出現在小男孩的頭頂了，不過頭髮就像鋼針一樣直直的豎立著，如圖9所示。下面我們要讓它的頭髮彎曲下來。
圖9
（8）在「創建面板」下的「幫助物體」欄選擇「Hair Trix」物體。如圖10所示。
圖10
（9）在頂視圖初建這個「Hair Trix」物體，讓它的箭頭方向朝向頭部的下發，如圖11所示。這個「Hair Trix」物體是個一導向器，它能讓毛髮朝向箭頭所指的方向。
圖11
（10）新創建出來的「Hair Trix」物體名字叫做「hairfxVector01」。選擇它，在修改面板修改這個導向器的影響範圍。如圖12所示。
圖12
其中「Near Range」的參數一定要達到至少包括頭髮的大多數，甚至整個包括頭髮。如圖13所示。「Far Range」是導向影響範圍的衰減區域。
圖13
再次回到「Environment and Effects」面板中，打開「Leaning Bending」卷展欄。這個卷展欄中的參數主要是控制毛髮的彎曲程度的。單擊「select」按鈕，如圖14所示。
圖14
（13）在彈出的「select vector helpers」面板中選擇剛才我們創建的毛髮導向器，如圖15所示，然後單擊「OK」按鈕，確認選擇操作，並關閉面板。
圖15
（14）拾取完導向器之後，毛髮依然沒有受到導向器的影響，是因為默認情況下導向器對毛髮的影響強度值太小，我們把這個數值調大到「0.9」，並且加大毛髮彎曲的最大角度到「90」度，如圖16所示。
圖16
（15）經過參數大調整，現在導向器終於發揮作用了，毛髮朝導向器的方向垂了下來，如圖17所示。不過現在毛髮的數量很少，下一部我們應該加大毛髮的數量了。
圖17
（16）將設定「Density」（密度）的方式改為「Per Area」，將密度值設置為「3.5」，如圖18所示
圖18
（17）在視圖中我們能明顯的發現毛髮的數量增多了，黑乎乎的布滿了頭頂，如圖19所示。現在的毛髮缺少油亮的質感，下面我們來解決毛髮的質感問題，燈光對毛髮的質感是至關重要的，而且毛髮對燈光十分敏感，下一步我們來創建燈光。
圖19
（18）在創建面板中選擇「Target Spot」（目標聚光燈），如圖20所示。這種燈光是相對來說可控性最強的燈光，因此我們要創建三盞目標聚光燈。
圖20
（19）在視圖中分別創建「A」「B」「C」三盞燈光，如圖21所示。其中紅色圈中的燈光是主光，綠色圈中的是輔光。
圖21
圖22
（21）將輔光「B」的強度設置為「0.5」，並將燈光的顏色改為偏紅的淺藍色，如圖23所示。
圖23
（22）將輔光「C」的強度設置為「0.35」，並將燈光的顏色改為淡淡的淺紅色，如圖24所示。
圖24
（23）按鍵盤的「F9」鍵，渲染一下，我們看到渲染的結果，如圖25所示。頭髮變亮了，也有了光澤，但是頭髮的太亮了，而且沒有陰影，感覺飄在頭皮上，那麼一下步我們就來給頭髮添加陰影。
圖25
（24）選擇主光「A」，在修改面板中的「shadows」欄下，勾選「ON」選項，打開燈光的陰影。普通的陰影對毛髮是沒有好效果的，我們還需要將陰影改為一個毛髮專用的陰影類型「Composite shadow」，如圖26所示
圖26
（25）選擇「Composite shadow」陰影類型之後，在燈光的修改面板中會多出來一個「Composite shadow Params」卷展欄，默認的被激活的陰影是「shadow map」，如圖27所示。默認激活的這個陰影是對模型施加的陰影。
圖27
（26）「Composite shadow」翻譯成中文就是「合成陰影」的意思，它能包含兩種陰影，這樣我們就可以既對模型施加陰影 ，又對毛髮增加陰影。在下拉菜單中選擇「hairfx shadows」，這種陰影是專門對毛髮所施加的陰影。選擇之後單擊「Add To List」按鈕，將毛髮陰影添加到列表中，將其激活。如圖28所示。
圖28
圖29
（28）按鍵盤的「M」鍵，打開材質編輯器，選擇一個空白的材質球，默認的shader是「Blinn」，我們將其更換為毛髮專用的「hairfx shader」，如圖30所示。
圖30
圖31
（30）按鍵盤的「F9」渲染一下，我們能明顯的看到毛髮材質效果的改善，但是現在的頭髮太短了，還缺少變化，整整齊齊的，是典型的電腦做出來的頭髮，很不自然，如圖32所示，下面我們繼續，讓小男孩的頭髮長起來，並且脫離電腦的機器感。
圖32
回到「Environment and Effects」面板中，增加毛髮的「Length」（長度）到「160」，如圖33所示。
圖33
按鍵盤的「F9」渲染一下，頭髮變長了很多，如圖34所示。
圖34
（33）按下如圖35所示的小按鈕，按下這個按鈕之後，毛髮的長度就有了一個隨機變化值，能讓頭髮看起來更自然。
圖35
（34）按鍵盤的「F9」渲染一下，頭髮的長短有了變化，如圖36所示，但是現在的頭髮感覺比較稀疏，還需要繼續調整。
圖36
（35）將毛髮的「Density」（密度）值從「3.5」改為「5.0」，並將毛髮的粗細值「Thickness」變細成「8.0」，如圖37所示。
圖37
（36）按鍵盤的「F9」渲染，結果如圖38所示。
圖38
（37）為了讓頭髮顯的更自然，我們修改「Random」（隨機值）欄下的「Vertex Strands」（頂點隨機變化強度值）將這個數值設置為「0.35」。如圖39所示。這個數值不能太大，一般不要超過0.5。
圖39
（38）按鍵盤的「F9」渲染，結果如圖40所示。現在整個頭髮的變化比較大，頭發生長的方向也有了變化，看起來自然多了。
圖40
（39）為了讓頭髮看起來更豐富，也更時尚。還要再讓頭髮有一點點燙染過後的那種一縷縷的感覺。那麼我們改變「Clumping」（聚集）的Amount（數值）為「0.5」，如圖41所示。如果改變這個數值到足夠大，我們還能利用這個功能做出頭髮被打溼後粘在一起的感覺。
圖41
（40）按鍵盤的「F9」渲染，結果如圖42所示。現在頭髮的自然變化足夠了，如果再多就會顯得凌亂了。適可而止，打住！下面開始調整其他的效果。
圖42
（41）一般男性的髮型都會收拾一下鬢角，修整一下髮際線等等。那就意味著頭髮有的地方長有的地方短，而且這個長短的分布是有嚴格限制的。如果要想精確的控制毛髮的長短，用畫圖是最完美的，而Hairtrix則能支持3ds max內置的頂點色的繪製，這樣我們就能直接在3ds max內部繪製出頂點圖，然後用這個圖來控制毛髮。首先選擇頭髮模型，然後在修改器列表中選擇「VertexPaint」修改器，將它添加到修改器堆棧中來，如圖43所示。從而為在頭皮繪製頂點色圖做準備。
圖43
（42）在為頭皮模型增加了「VertexPaint」修改器之後，會自動彈出一個「VertexPaint」面板，這個面板中有繪製所需要的工具,如圖44所示，其中A所示的那一排按鈕更換顯示方式的按鈕。被我們選中的則是顯示繪製結果的最佳方式。圖中B所示的是畫筆，圖中C所示的是橡皮，圖中C所示的是調色板。 我們將筆刷的「Opacity」（透明度）調節成「30」，並改變筆刷的大小到適合我們繪製。
圖44
（43）單擊調色板，會彈出顏色選擇面板，我們將顏色改成一個深灰色，如圖45所示。
圖45
（44）按下筆刷按鈕，用筆刷在頭皮模型的表面繪製深灰色，繪製的位置主要是鬢角和後腦以及髮際線，這些地方都是生長頭髮比較短的地方，如圖46所示。繪製是用透明度比較大的筆刷來慢慢畫，儘量畫的輕一點兒，勻一點。
圖46
（45）繪製完成後的頭皮如圖47所示。
圖47
（46）回到「Environment and Effects」面板中，我們按下控制毛髮長度的按鈕，如圖48所示。
圖48
（47）按下按鈕後會彈出「surface distrbution」面板，在這個面板中有幾種控制毛髮長短的方法，我們可以選擇，可以用材質的ID，可以用外置的貼圖，也可以用頂點色等幾種通道。 那麼我們選擇頂點色通道來控制毛髮的長短，如圖49所示。
圖49
（48）添加完頂點色圖之後，感覺頭髮的長度不夠了，那麼我們繼續調整頭髮的長度，增加密度和減少粗細程度，到如圖50所示。
圖50
（49）經過剛才的調整後，我們按鍵盤的「F9」鍵渲染一下，這次渲染的是大圖，能看到整個頭髮的效果好了很多，如圖51所示。渲染的圖片大了之後，細節也能看的更加清楚，那從下一步開始要對毛髮細節的效果有更高的追求了。
圖51
（50）三維創作和畫畫一樣的道理，都是一個從整體到局部，再從局部回到整體的過程。那麼我們開始進一步細節調整的時候首先從質感開始，質感的關鍵是兩點：一個是毛髮的材質，另一個是影響毛髮的燈光。這次我們先看燈光，原來的三盞燈現在看起來有些少，為了讓臉部暗面有點反光，我們再補一盞燈在頭部的後面。現在是一個主光，三個輔光，如圖52所示。
圖52
（51）觀察圖51我們能看到一個這樣的缺點，就是頭發現在四處都是亮的，感覺不到光源的方向，而臉部的光源感覺卻很明顯。這樣很不協調，要想解決這個，最好的辦法就是只讓主光照射頭髮，而其他則排除。那現在我們依次選擇三盞輔光燈，讓它們不照射頭髮。選擇一盞輔光燈，到修改面板單擊如圖53所示的「Exclude」（排除）按鈕。
圖53
（52）單擊「Exclude」（排除）按鈕後會彈出一個「排除與包含」面板，首先在面板的左邊列表中選擇毛髮物體「Fur_toupi_01」，然後雙擊它，將其添加到右側的排除列表中，如圖54所示。最後單擊「ok」按鈕確認操作，並關閉面板。
圖54
（53）按鍵盤的「M」鍵打開材質編輯面板，選擇毛髮的材質球，將毛髮的顏色改成略紅的黑色，並調整高光的大小，如圖55所示。
圖55
（54）按鍵盤的「F9」鍵渲染一下看看效果，如圖56所示。現在毛髮的質感基本能滿足我們的要求了。不過如果要想效果更好，現在的髮型就太簡單了，動感不夠。只是一個簡單的短髮而已，那麼我們下面就要解決這個問題
圖56
（55）要繼續修整髮型，如果是用原來的老版本毛髮插件「hairfx 」，那麼就要繼續繪製頂點色圖，然後用圖片控制毛髮的各種參數，這種方法雖然精確有效，但是繁瑣且不直觀。而現在我們用的「Hairtrix」軟體是「hairfx」和「Ornatrix」兩種毛髮技術的融合，它不僅僅有「hairfx 」還含有「Ornatrix」， 「Ornatrix」一個很大的優點就是它能在視圖中直觀的控制毛髮，能用滑鼠做梳子直接梳理出滿意的髮型，那麼我們下面就來看看融合在「Hairtrix」中的「Ornatrix」是如何發揮威力的。
首先在視圖中選擇毛髮物體「Fur_toupi_01」，如圖57所示。
圖57
（56）到毛髮物體的修改面板中，在修改器列表中選擇「OX Edit Guides」，如圖58所示。雙擊它，將其加入到修改器堆棧中。
圖58
（57）「OX Edit Guides」修改器是「Ornatrix」梳理髮型的主要修改器，可以說是它的精華部分。同時對於一些習慣了「hairfx」流程的用戶來說，它也是最實用的，因為其他一些「Ornatrix」修改器仍然對「hairfx」物體支持的不好，但是這個「OX Edit Guides」經過筆者的測試，比較穩定，而且對「hairfx」的渲染模塊也支持的比較好。
「OX Edit Guides」包含三個工具，如圖59所示。圖中A所示的工具是梳理髮根的，圖中B所示的是梳理髮稍的。圖中C所示的是梳子工具，是個智能工具，它對發梢髮根都能梳理，也是我們現在要用的。
圖59
（58）按下梳子按鈕從而激活梳子工具，我們可以改變梳子的「size」（大小）和梳子的「strength」（強度），儘量不要把強度設置的太高，輕輕的梳理。慢慢來，這樣的把握更大。筆刷一共8種，這裡我們選用「Comb brush」筆刷。如圖60所示。
圖60
（59）在視圖中拖動滑鼠來梳理我們的髮型，梳理的時候要順著毛髮生長的趨勢，這樣的看起來才夠自然，梳理的結果如圖61所示。
圖61
（60）頭髮的走勢梳理完成後，我們在最後把頭髮的長短用剪刀休整一下。原來用頂點色控制毛髮長短的方法比較適合整體的控制，但是如果想要細節到對某幾根頭髮進行修剪，頂點色圖就不行了，要用智能的梳子工具來解決。梳子工具有8種，如圖62所示圖中A所示的是「select brush」（選擇毛髮）工具，圖中B所示的是「cut brush」（修剪頭髮）工具，能把頭髮剪掉。圖中C所示的是「Grow/shrink brush」工具能把頭發生長拉長也能讓頭髮變短。
圖62
圖63
（62）這一輪局部的調整結束了，按照整體到局部然後再從局部到整體的繪畫步驟，下面我們又該開始整體調整了，現在的毛髮物體被我們從「hairfx」轉換成了「Ornatrix」，那麼下面我們再把它轉換回去，讓它再變成「hairfx」。
首先選擇毛髮物體「Fur_toupi_o1」，然後在修改器列表中找到「Ox Back To hairfx」修改器，如圖64所示。雙擊它將其加入到修改器堆棧中來。
圖64
圖65
（64）現在我們又能按照最開始運用的方法來調整毛髮了。打開主菜單的「Rendering」菜單下的「Environment」菜單，如圖5所示。或者按鍵盤的數字「8」鍵。在彈出的「Environment and Effects」面板中，對毛髮的長度，密度，粗細做整體的調節。最後的參數如圖66所示。
圖66
圖67
後記：本章秘笈結束了，基本上所有的短髮髮型都可以按照本秘笈的指導來創造。關於動物的毛髮請大家看下期的「必勝秘笈第二章動物毛髮製作」。