Создание прически в Xgen Maya
В данной главе подробно рассматривается технический процесс создания реалистичной прически для главного героя Дольфия с использованием системы Maya XGen. Этот процесс представляет собой комплексную задачу, требующую глубокого понимания инструментов XGen и профессиональных методик создания цифровых волос для анимационных проектов. Maya XGen является индустриальным стандартом для создания волос, меха и других фибриллярных структур в кинематографе и игровой индустрии, что делает его оптимальным выбором для высококачественного производства персонажей в проекте Sundancer.
Подготовительный этап и настройка сцены
Процесс создания прически Дольфия начинается с тщательной подготовки рабочей среды в Maya. Первоначально необходимо правильно настроить единицы измерения проекта, установив линейные единицы в сантиметры для обеспечения корректного масштабирования волос. Импорт готовой модели головы персонажа осуществляется с проверкой соответствия топологии требованиям XGen — геометрия должна иметь чистую, квадратную топологию без треугольников в областях роста волос.
Для того чтобы изменить единицы измерение в Maya нажимаем вверху на панели Windows далее Settings Preferences / Preferences / Settings / Working Units устанавливаем на метры — «Meters»
Для Xgen очень важно иметь доступ ко маскам и файлам, которые он создает, поэтому также важно назначить проект с системой папок, где файлы будут храниться в соответствии с форматом и принадлежностью.
File / Project Window / Далее необходимо назначить имя проекту (Current Project) и его нахождение на диске (Location) / лучше оставить все папки без изменения по умолчанию и назначить проект (Accept)
Рекомендуется держать понятную иерархию в аутлайнере, отцентровать персонажа, с помощью вспомогательного куба придать ему правильный рост, а затем обнулить изменения. Убедиться в отсутствии трансформаций в Channel Box. Это поможет избежать ошибок с трансформацией и креплением фолликулов на геометрию в дальнейшем.
Подготовка геометрии к генерации волос в Xgen (Maya)
Критически важным аспектом подготовки является создание отдельной геометрии скальпа. Эта геометрия представляет собой дублированную поверхность головы, упрощенную до области роста волос. Скальп должен точно повторять форму оригинальной головы в местах крепления волос, но при этом быть оптимизированным для работы XGen. Создание качественного скальпа включает выделение полигонов в области роста волос, их дублирование с помощью инструмента «Duplicate Face» и последующую очистку геометрии от лишних элементов.
Создание скальпа — геометрия, дублирующая область для роста волос
Создание XGen Description и Collection
Основой работы с XGen является создание Description — контейнера, содержащего все настройки и данные конкретной группы волос. Для прически Дольфия создается новый XGen Description через меню Generate → Create Description. В диалоговом окне указывается имение описания «DolphyHairDescription» и создается коллекция «MainHairCollection».
Чтобы создать Xgen Description, необходимо выделить геометрию скальпа, нажать Generate / Create Xgen Description / Задать имя описанию и коллекции / Выбрать опцию свободного контроля гайдов
Ключевой настройкой на этом этапе является выбор метода контроля примитивов. Для создания стилизованной прически персонажа используется режим «Placing and Shaping Guides», который обеспечивает максимальный художественный контроль над формой и направлением волос. Этот метод позволяет создавать направляющие кривые, которые определяют основную форму прически, а XGen генерирует дополнительные волосы вокруг этих направляющих.
При создании описания выберите режим «Placing and Shaping Guides». Он дает максимальный контроль над формой и направлением волос, что позволяет добиться идеального результата
Размещение и создание направляющих
Процесс размещения направляющих (guides) представляет собой основу всей прически Дольфия. Используя инструмент «Add/Move Guides» из панели XGen, художник размещает ключевые направляющие линии на поверхности скальпа. Каждая направляющая определяет направление роста группы волос в конкретной области головы.
Создания гайда с помощью инструмента «Add/Move guides»
Для персонажа Дольфия направляющие размещаются с учетом общего дизайна прически и анатомических особенностей роста волос. Начинается размещение с определения линии пробора и основных потоков волос. Плотность направляющих должна быть достаточной для обеспечения контроля, но не избыточной — типично используется от 20 до 100 направляющих в зависимости от сложности прически. Недостаточное количество направляющих приводит к потере контроля над формой, в то время как избыточное количество усложняет работу и замедляет процесс.
Скульптурирование и формирование прически
После размещения базовых направляющих начинается процесс скульптурирования с использованием инструмента «Sculpt Guides» . Этот этап требует художественного видения и понимания принципов роста и поведения натуральных волос. Инструмент «Sculpt Guides» предоставляет различные кисти для формирования прически: Comb (расчесывание), Grab (захват и перемещение), Part (создание пробора), и Freeze (фиксация областей).
Моделирование гайда с помощью инструмента «Sculpt Guides»
Конечный вариант основы волос, в гайдах
Генерация волос и настройка базовых параметров
После завершения работы с направляющими происходит генерация фактических волос. В панели XGen активируется предварительный просмотр, и система генерирует волосы на основе созданных направляющих. Базовые параметры включают плотность волос (Density) — здесь важно создать маску, чтобы обозначить область роста волос, ширину отдельных волосков (Width), их длину (Length) и количество контрольных точек (CV Count).
Задаем область роста волос на скальпе с помощью черно-белой маски (белый — волосы растут, черный — волос нет)
Генерация волос из гайдов, увеличение Density (количества волос), придание волосам гибкости (CV Count)
Для персонажа Дольфия настройки подбираются с учетом стиля проекта Sundancer. Плотность устанавливается в диапазоне 15,000-25,000 волосков для достижения баланса между качеством и производительностью. Ширина волос настраивается с использованием рампы для создания естественного утончения от корня к кончику. CV Count устанавливается в районе 70-80 точек, обеспечивая достаточную детализацию для изгибов и волн без избыточной геометрической сложности.
Применение модификаторов для реализма
Ключевым этапом создания реалистичной прически является применение модификаторов XGen. Основные модификаторы включают Clumping (слипание), Noise (шум), Cut (обрезка), и Coil (завивка). Каждый модификатор добавляет специфические характеристики, приближающие цифровые волосы к натуральным.
Сравнение наличия модификаторов на волосах (слева нет модификаторов, справа наложено 2 вида Clump, 2 вида Noise, Cut)
Модификатор Clumping создает естественные пряди, группируя отдельные волоски. Для прически Дольфия настраивается умеренное слипание с силой 0.3-0.5, что создает естественные пряди без чрезмерной группировки. Карты слипания создаются путем размещения точек-направляющих, которые определяют центры прядей.
Демонстрация работы модификатора Clump (изменение формы локона)
Влияние на волосы модификатора Clump (без него/ с ним)
Модификатор Noise добавляет случайные вариации, предотвращая искусственную упорядоченность. Трехмерный шум применяется с умеренными значениями для создания естественной неровности поверхности волос.
Демонстрация работы модификатора Noise (изменение амплитуды торчащих из основной формы волос)
Влияние на волосы параметра магнитуды у модификатора Noise
Основа для волос, получившаяся с использование модификаторов (Clump (guide), Clump (generate), Noise, Cut)
Создание косичек и систем плетения
Чтобы отметить путь расположения косы, нужно создать кривую. Для этого, с помощью инструмента привязки «Make the selected objects live» выделяем геометрию, по траектории которой будет следовать кривая, включаем режим «live», и с помощью инструмента для создания кривых EP Curve Tool (Curves) поэтапно расставляем точки на геометрии.
Создание основ в виде кривых для создания кос
После создания кривой необходимо конвертировать её в систему фолликулов nHair (вкладка FX). Поочередно сделать кривую динамической (шаг 1 на скриншоте), далее добавить «Paint Effects Output» на кривую.
В Attribute Editor, относящемуся к фолликулу системы ставим галочку на «Braids» — это позволит локону выстраивать систему плетения для создания косы. Далее выставляем Density (густоту волос), Width (ширину косы), с помощью рампы создаем силуэт косы, начала и конца.
Создание косы из заранее созданной кривой
После создания косы в системе nHair — необходимо выделить pfxhair и конвертировать фолликулы обратно в кривые (Modify/Convert/PaintEffects to Curves). После чего необходимо удалить по очереди pfxHair и HairSystem, чтобы не нагружать ненужными системами файл и сцену.
После создания косички в кривых, необходимо создать новое описание для генерации волос в косу 1. Выделяем скальп 2. Создаем новое описание в уже существующей коллекции волос 3. Выделяем группу кривых косички 4. В Utilities выбираем создать гайды по кривым «Curves to Guides» 5. Для созданных волос выбираем следование гайдам 6. Выставляем СV (гибкость для волоса — 100) 7. Выбираем ширину и параметр измнения ширины по длине всего волоса.
Создание нового описания в коллекции волос и конвертация кривых в гайды для генерации волос
Готовое решение с системой кос на голове персонажа
Настройка материалов и шейдинга
Создание шейдера для волос (aiStandartHair)
Реалистичность прически Дольфия в значительной степени зависит от качества материалов и настроек шейдинга. Maya XGen интегрируется с рендерером Arnold, используя специализированный шейдер aiStandardHair. Этот шейдер имитирует сложное поведение света в волосах, включая первичное и вторичное отражение, а также подповерхностное рассеивание.
Рендер волос с шейдером (Arnold Maya)
Для персонажа Дольфия создается базовая цветовая схема волос с использованием карт для Color, Roughness, и Melanin параметров. Melanin контролирует естественную пигментацию волос, позволяя создавать реалистичные оттенки от блондина до брюнета. Roughness определяет микроструктуру поверхности волос, влияя на характер отражений. Дополнительно настраивается IOR (индекс преломления) для корректного взаимодействия со светом.
Рендер волос с шейдером (Arnold Maya)
