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[3rd Party Plug-ins特效] Sasquatch翻譯教材

Sasquatch翻譯教材
謝釋航


這是很久以前謝釋航翻譯的Sasquatch的文件...雖然年代有點久遠,但是對想要了解這個毛法系統的朋友還是很有幫助的...在這裡還是要在次感謝謝釋航的貢獻...^^



Sasquatch 原作者 : 北田 清延 譯者 : 謝 釋航


•  Sasquatch 的概要


•  Sasquatch 為何


Sasquatch 是 layout 上用的 Shaderplugin, 舉凡動物的體毛或人類的毛髮等等,只要是被包括在可稱為 ” 毛 ” 的範圍之內的東西,大概都能將它表現出來 . 。為 Worley Laboratories 公司的製品,在網上可以直接購買得到 ( http://www.worley.com/ ). 。


最大特徵在於超高速的算圖和真實的質感。因此要設計出人物角色任何種髮型的真正感覺,不透過這個外掛的話,大概表現不出毛髮的意境。


還有透過 Sasqutch 內的面板,也可以控制隨風飄揚的秀髮和正在運動中的物件上毛的力學動態模擬。


•  Sasquatch 的設定


在 add plugin 中把 Sasquatch 追加進去的時,就可以在下列 3 個地方發現它的設定項目。


.[Object Properties]-[Deformations]-[Add Displacement]


(displacementmap 的 Sasquatch)


毛的量和質感,力學運動等等,跟毛有關的全部設定都在這個面板進行。


[Settings]-[Effects]-[Image Process]-[Add Pixel Filter]


(Pixel Filter 的 Sasquatch)


毛的算圖品質 (Render quality) 設定和影子 (Shadowing) 以及受影響的光源 (Light) 的選擇等等,以算圖 (Rendering) 為主的相關設定都在這進行。


[Surface Editor]-[Shaders]-[Add Shader]


(Shader 的 Sasquatch)


毛在物体 (Object) 表面 (Surface) 上呈現出之影像的設定則在這進行。


參照原文書 P.263


•  Sasquatch 的機能


首先,如果想正確的使用 Sasquatch 來操作毛,有些東西是必需先有所了解的。那就是稱之為 ” 毛 ” 構成的要素 (Group) 。在 Sasquatch 的說明文件裡有稱之為「 Clump 」、「 Fiber 」、「 Lock 」的三個用語被頻繁的使用到。如果無法將這三個觀念加以理解的話,是沒辦法如自已的所想的一般對毛髮做變更設定的。


在通常表面 (Surface) 上生成毛的場合,形成的關鍵是 Clump 和 Fiber 。 Clump 是指「一束毛」,就是所謂毛聚合成一起的狀態。而 Fiber 就是單指密集在 Clump 之內一根一根的「毛」而言。


還有,在運用被稱之為導引鍊 (Guide Chain) 的線狀 Polygon 來控制製作長髮時毛的生長流向,這時構成 Guide Chain 的一根線狀 Polygon 就稱之為 Lock 。總而言之,很多的 Lock 集合在一起便構成 Guide Chain 。因此在長髮的場合之中的 Fiber 即成了沿著 Lock 的方向所生成的一根一根的「毛」。


而 Guide Chain 中,為了決定毛的流向,必須在線狀 Polygon 的末端部分給與不同的表面。如圖中紅色的末端部分。


displacementmap 的 Sasquatch


displacementmap 的 Sasquatch 之面板內可以看到這個外掛它的主要機能。


找一個適當的物件從 Layout 裡將它讀入,然後在 [Add Displacement] 的 Slot 裡面將外掛程式讀入後,用滑鼠雙點就可叫出該操作面板。


•  色彩設定 1


進行毛髮的上色


【 Salt & Pepper 】


在表面生成的毛髮共可分為「 Salt 」和「 Pepper 」等兩個種類,藉由控制兩種毛的基本顏色和毛尖端顏色「 Tip 」的個別設定來加以混合的話,就可作出各種各樣的毛色。


【 Color Image Strength 】


如果讀入 Image map 的話,那麼毛髮色彩的情報就就會依據 Imagemaping 產生一樣的結果。但是前提是 Image map 必須是從 Layout 裡面讀入的才行。


 


*要是不想「 Salt 」和「 Pepper 」的顏色和 Image map 的顏色相互乘算的話。在使用 Image map 的場合時,最好將「 Salt 」和「 Pepper 」的顏色設定為白色。


【 Skew Color to tip 】


針對毛的長度而言,來決定底部「 Root 」和尖端「 Tip 」的顏色在整個長度上相對之間所佔的百分比。其他,如 Salt/Pepper 混色 [Salt/Pepper Blending] 、 [Transition Sharpness] 、 [Skew-Bright-Hue Vary] 等等的組合應用就可使毛色產生不同的差異性 (Variation) 。你可以試著調整各個數值看看會有什麼效果產生。


參照原文書 P.264~265


 


•  毛的發生方法,質感設定 2


在這可指定用什麼方式來產生毛髮。


【 Apply fur to all surfaces 】


在全部的表面上生長毛髮


【 Apply fur only to named surface 】


只有在被指定名稱的表面上生長毛髮


【 Apply fur to all but named surfaces 】


除了被指定名稱的表面上不長外,其他的表面均生長毛


【 Making long hair using guide chain 】


使用 guide chain 來執行長髮的算圖模式


*一但選擇了這個模式, Sasquatch 內部的參數會自動切換成長髮模式可設定的項目會變得跟通常的不一樣。


【 Do Noting(disable) 】


關閉 Sasquatch 對所選擇的物件所產生的影響


【 Creep over boundary 】


毛髮於超過原本限定的生長範圍之外的地方生長


【 Transition Softness 】


為了避免生長與不生長的表面對比太過鮮明,而造成不自然的情況,就可利用此項設定製作出一些自然混雜的狀態。


【 Diffuse 】【 Specular 】【 Glossiness 】【 Specular Tinting 】


這些參數跟 LW 裡的一些參數一樣,可以做出同樣感覺的設定。 ( 如「 Specular Tinting 」和 LW 裡的「 Color Highlights 」是一樣 ) 如果想做出如鮮艷的毛、亂蓬蓬的刷子等等為目的的效果的話都可藉著這些參數來控制。


【 Translucent Lighting 】


決定毛對燈光的「透過度」,數值愈高對燈光愈鈍感,較接近真實的感覺。


【 Direct Lighting 】


控制燈光對毛的影響程度與大小。通常「 Translucent Lighting 」「 Direct Lighting 」的數值愈高,愈接近真實毛髮的情況。


參照原文書 P.265~266


 


•  毛的量、長度和形狀調整 3


進行 Fiber, Clump, Lock 的形狀的指定。


【 Density 】


控制毛的「量」。這個參數如果調太高的話,會大幅拖慢整個算圖的速度,所以請儘可能調低一點的數值。


【 Coarseness 】


控制毛的寬度粗細


【 Tip Narrowing 】


控制毛先端的具合度,如動物的体毛等、數值愈高、先端就會變的愈如針一般尖細,呈現出柔細的感覺。


【 Fiber Divisions 】


決定毛的滑順度 ( 節點數 ) ,數值愈高就會變得愈滑順,不過、相對的算圖的時間也會跟著拉長。


【 Lock Width 】


決定 Guide Chain 的「幅度」來控制要生成毛的寬幅有多大。


【 Lock Thickness 】


決定 Guide Chain 的「厚度」來控制要生成毛的厚薄。


Clumps Per lock 】 【 Fibers Per Clump 】


「每一個 Lock 裡有多少 Clumps 」「每一個 Clump 裡有多少 Fibers 」通常,在長髮模式的場合時,如果想要增加頭髮的量的話最好是從「 Clumps Per Lock 」這個參數下去做調高數值的動作比較好。如果不對「 Lock Width 」「 Lock Thickness 」這些參數仔細的做調整的話整個效果是不會出來的。


【 Lock Matting 】


Lock 裡生成的毛要讓它呈現出錐形 (Taper) 且尾端尖細的話是可行的,只要在負 (Minus) 的數值上加以指定,就可做出下垂的逆向錐狀的髮束。


【 Lock Helixing 】


在毛髮上加「螺旋卷度」,也可有效的做出大且和緩的卷曲髮型。【 Spline Smothing 】


對 Lock 而言是用來決定要生成多滑順的毛髮,如果將這數值調高的話就可柔化整個毛髮的曲度,就算是粗略製作的 Lock 也可做出自然滑順的毛髮流向。


參照原文書 P.266~267


•  糾結度、捲度的指定 4


對於通常的毛 (fiber) 和長髮,有各式各樣設定糾結度、捲曲度的面板。只要能於適合的場合組合使用的話,各式各樣的變化都可自由的表現出來。


但這樣就有一些問題了,日本語與英語的語法並不一樣,同樣叫做「捲曲」的,在英語裡郤有各式各樣得表現法。在 Sasquatch 裡所用的設定項目,已經超過了日本語裡所有關於「糾結度」、「捲曲度」的字彙,因此在設定上的各種變化性,最好還是透過親自操作,去了解它在變化上的差別。


【 Tangle 】


【 Root Droop 】 , 【 Tip Droop 】


【 Curling 】


【 Frizz 】


【 Kink 】


【 Fiber Wiggle 】


參照原文書 P.268


•  毛的流向 (Combing) 流向制御 5


將 Object 的 Surface 當作毛髮流向的開始點,毛就會自動的由開始點順著物体的表面生長,最適合用來表現動物的体毛。


設定例 :


拿例作裡的免子身体部分作例子,實際的試作 Combing 。


Sasquatch 在物体是 Subpatch object 和由複數 Layer 所作出的 Object 時,是無法使用的,一定要事先把它 polygon 化,以單一的物件加以保存。在免子身体頂端的部分,就是 Combing 要用叫做 ”Root” 的新設定 Surface 。


在通常的場合,毛的生長是依照法線的方向下去延伸的。在「 Combing Definition Surface(s) 」的欄位指定為剛才的「 Root 」,毛的生長流向就會從頭部向著手與腳趾的方向生長。


【 Combing Bias 】


藉空物件 (Null) 的回轉情報來決定毛的流向


【 Surface Subdivision 】


使用灰階的 Imagemap 來生長毛髮的場合,將這個數值調高的話可以得到較清晰的邊緣。


 


 


 


 


•  預覽視窗 (Preview Window) 6


只限於顏色和質感,能即時 (Real Time) 的確認變化的狀態結果。


*想要使用預覽視窗的話,必須在此模式開啟的情況之下先執行過一次算圖,才能使用預覽的功能。


參照原文書 P.269


Pixel Filter 的 Sasquatch


主要是在進行跟算圖 (Render) 相關的設定。最終的毛髮的品質 (Quality) 就是在這裡決定的。


•  算圖品質關連 1


【 Antialiasing Level 】


對於毛髮修鋸齒邊的程度決定。有 1~4 的等級可指定,數值愈高可得到更滑順的毛髮,最好在一般預覽調整的情況時調到 1 或 2 ,最終算圖成像的時候才調到 3 或 4 這樣比較節省時間。


*這裡修整鋸齒的功能和 LW 本体裡的物件是分開作用,這點要多加注意。


【 Max Transparency Layers 】


Sasquatch 在透明的物体之中也可正確的實行算圖。在透明的物件複數重疊的場合,調節這個數值就可正確的把毛髮給算出來。


【 Rearward polygon quality 】


毛的生長是依據面的法線方向來決定的,在實際的場景裡法線反面的部分是不會生長毛髮的,所以從法線反向的角度看的時候就會產生奇怪的現像。


   下圖是睫毛的物件,上眼瞼的情況是法線向下,攝影機如果從上而下照的話,毛就會消失而看不見。但是將「 Rearward Polygon Quality 」的數值往上調的話從本來看不到的反面 所生長的毛髮也可算圖了。


 【 Out of view fur quality 】


和「 Rearward Polygon Quality 」同樣,可以決定在視界之外的毛髮所生成的程度。低的值可以加快算圖的速度,因為過低的話會看起來很奇怪。所以必須調整在最適當的數值。


【 Layout RAM cache(MB) 】


決定毛髮在算圖時使用的物理記憶量。因為 Segment 增加的話隨增加的程度算圖速度會變慢。數值增加, Segment 就可能變為「 1 」,相反地, Segment 的數值押低的話,就可 Render 出像印刷用需要耗費不少記憶量的高解晰畫像,當然算圖的時間也會爆發性的增加。


【 Preview Mode 】


要使用 Displacementmap 內 Sasquatch 裡的預覽視窗的話,必須先從緩衝器 (buffer) 裡先讀入毛的情報,這時候先確認一下這個按鈕有沒有打勾,再進行一次算圖。


【 One Pass Antialiasing 】


這是對毛的邊緣部分做修整鋸齒的時候所使用的模式。會依 Antiliasing 的回數對毛髮進行數次的描圖。動畫等等必須做動作播放的場合則不需啟動。


參照原文書 P.270~271


 


2 、光 (lighting) 、影 (shadowing) 關連 2


【 Receive LightWave Shadows 】 , 【 Self Shadowing 】 , 【 Enable Cast Shadows 】


這三個參數在 LW 的本体裡也可看到,所以應該很容易熟悉了。在這之中以「 Self Shadowing 」最重要。讓毛在內部彎曲重疊的地方有較深暗的影子,藉以產生立体感。除了一些特別的場合外,都應該要啟動它的功能。


下圖是燈光從本体後方打過來的物件。在沒啟動「 Self Shadowing 」的情形下,物体因光完全的透過而變成了全白的狀態。


【 Cast Shadow Form 】 , 【 Shadow Spotlights 】


選擇在 shadowing 裡要使用哪個 Spotlight( 在 Sasquatch 對於 shadowing 只能使用 spotlight). 因為 LW 這端和 Sasquatch 這端的 Shadowmap 是分別設定的, light 這端「 Shadow Map 」 沒設的話也沒什麼關係。


【 Shadow Map Resolution 】


指定 Shadow Map 的解晰度。通常數值不高的話沒辦法生成較漂亮清晰的影像,這個設定值和 LW 本体是分開的。


【 Special Lights 】


從場景中的燈光裡面,選擇毛受其影響的燈光,可針對特定的燈光以倍數去調高它的照明度的額外設定值。


【 Pool CPU Memory 】


在機件是雙 CPU 架構的場合,啟動這個按鈕的話就可進行多重算圖,可將處理的速度高速化。


【 Disable All Effects 】


在場景之中對所有的 Sasquatch 的功能做啟動 (on) 與關閉 (off) 的切換。


參照原文書 P.271


•  風【 Wind 】 3


如進行風對毛的影響設定,在動畫化時就可呈現出像真正的毛髮一般柔順飄揚的動態。還可以追加各種風的特效設定。


面板內的小預覽視窗是風的風量、循環和亂數等等指定結果的即時表示,可邊確定效果邊做設定。


*對草和毛受風有多少程度影響的設定可在 Displacement map 的 Sasquatch 的面板裡進行。可分設定「 Root wind 」毛根部的感度和「 Tip wind 」毛梢的感度。


 


參照原文書 P. 271


 


Shader 的 Sasquatch


由於 LW 無法辨識由 Sasquatch 所產生的毛髮在物体表面製造出來的影子。但只要透過 Surface Editor/Shader 裡的 [The Shadow of Sasquatch] 的外掛做設定, Sasquatch 所作出的毛髮就在物体表面上作投影了。


在這個面板裡可以對影子的濃度,邊緣的柔度和影子的品質做出決定。


 


 


其他的效果


Sasquatch 可以對物体移動時毛髮所產生的飄動「動態力學效果」做設定,從如綿線般柔軟的毛到如發條般跳動的毛都可表現的出來。而設定的地方在 Displacementmap 的 Sasquatch 裡的面板中。


還有,在使用 Guide Chain 的 Long Hair 場合,可藉由自体動畫化來表現出模擬動態力學的動作。因為在 LW6.0 的標準配備裡附有 Motion Designer ,能使用它的話是最好不過的。當然 Bone 等等變形工具也是可以使用的。


參照原文書 P.272


Hair styling sample


在最後,介紹如何使用 Sasquatch 做出各式各樣的髮型的製作重點。


•  short hair( 黑色的捲髮 )


作成方法


•  先從頭部做出向下延伸的 Guide Chain 根部就是毛髮的開始生長點,把 Guide 分為側邊和前髮,並分別給予各別的表面名稱


•  在側邊的毛梢的部分給它做成向外翹的變形,前髮部分則將它切整齊。


•  側邊的毛為了讓它有散亂有致的厚實感,用 Sasquatch 將細且短和粗且長的物件二段重疊,而前髮和側邊的比起來要比較柔順而有彈性。


重點 :


將「 Fiber Length Vary 」的值少許地調高,毛先的長度會比較不整齊,比較接近真實的情況。


•  Short Hair( 紅色的波浪捲 )


這個是依黑色捲髮的 Guide Chain 稍作修改的髮型,使用 Sasquatch 來做髮型設計的價值就在,只要對 Guide 做些修改就可創造出各式各樣的變化來,相當具有生產效率。


作成方法 :


•  運用「 Knife 」的工具於側邊延伸亂翹的部分將它一刀切除,只要 Guide 的 Segment 長度留到約齊肩的長度就夠了。


•  用「 Jitter 」工具讓 Guide 稍微變亂,呈現出波浪捲的感覺。


重點 :


在 Sasquatch 的設定裡有一項重要的功能叫「 LockHelixing 」 , 運用這個機能可以對一束 (clump) 毛髮添加有如燙髮般的捲曲效果。數值小的話會生出大且和緩的波浪捲髮。還有「 Spline Smoothing 」的數值如果調太高的話,整個波浪的曲度就變得太過平滑而失去波形,所以最好不要調太過頭。


跟黑色捲髮的範例一樣, Sasquatch 得用 2 段重疊的方式讓毛髮產生立体感來,要是想讓所設計的髮型能呈現自然的感覺,這是非常有效的方法。



•  Short Hair( 金色的直髮 )


擁有富貴的金色質感,滑順的短髮。


重點 :


這個髮型須要用相當多的 Guide Chain 才可以做得出來。重點是由細且未聚集在一起「 Lock Width 」又寬寬地 fiber ,以及已聚成一束「 Lock Width 」寬度比較窄的 fiber ,所好好地加以混合出來的 (Sasquatch 為二段重疊 ) ,如此做的才能把髮型的質量感表現出來。


但是,只是這樣做多少會有透視到底部的破綻發生,解決的辦法通常是在頭皮的部分做一個頭套狀的 Polygon 物件,然後在上面長出如草地一般有方向性的短毛。如此一來,本來從毛髮間隙可以看到的頭皮就被遮掩住了,變為自然生長的狀態。因為表面一旦被切割,就沒辦法生長毛髮了,為了臉部的物件在 Subpatch 的狀態下也可以進行,這可採用這個方法來解決。


就如下圖黃色的 Guide Chain 一樣在各處也加上數根別的 Surface 的 Guide Chain ,周圍用明亮的黃色毛來圈出一些範圍以做為強調用。


•  Long Hair( 金色的束髮 )


這個髮型就有點複雜了,長髮的上半部是馬尾的形狀,下半部則是自然下垂的髮型,從下圖可看出共分為五個部分,然後對各別的 Sasquatch 做設定。 ( 頭頂後梳的部分、綁頭髮的髮結、馬尾、鬢毛、後方沒綁到自然下垂的頭髮。 )


重點是頭頂部分, guide chain 的開始點並沒有生長的邊際而後梳到後頭上部縮束在一起,再外加縳髮用的髮結,相對地在縮束的毛梢當做生髮的起點再長出馬尾。用「 Lock Matting 」 ,[Tip Narrowing],[Fiber Length Vary] 的數值下去調整,作出毛髮細微不整齊的感覺,呈現出自然的髮線。在質感方面可用「 Lock Helixing 」 , [Frizz] 等等功能,讓束起來的頭髮稍微有點自然的捲曲感。


•  Long Hair( 黑色的直髮 )


最後是黑色的直髮。在這裡有三個地方使用到 Sasquatch ,分別是頭髮、衣服領口和衣服表面。


重點 :


髮 --


要透過造型表現出飄揚的秀髮,如在現實中被風吹動而飄揚的真實感並不是因難的工作,只要使用 LW6.0 裡標準配備有 Motion Designer ,就能賦予模型擁有模擬物理動態力學般的真實動作。把頭髮的 Guide Chain 分為三個部分,青、黃、白三色,,因為飄動的程度各有不同,所要將它的 Surface 分開。整個物件的 Surface 又分為前髮和後髮兩部分。


要使用其他種的變形工具的話也沒什麼關係,但是要將臉部也算入進行碰撞偵測的動態力學動畫裡的話,在現階段而言,就只能使用 Motion Designer 了。


在作長髮的時候還有幾點要注意,當 Guide Chain 一變長到一個程度的時候,控制毛 (fiber) 的尖端粗細效果的「 Tip Narrowing 」就有一些影響了。在動物的場合這個數值調到 100% 時,毛的尖端就會有如細針一般,可表現柔軟毛髮的感覺。而在長髮的場合時,這個數值如果一調得太高的話, Fiber 就會極端的細,在 Guide 的前端看起來會彷彿沒有頭髮一般。


在製作長的 Guide Chain 時如果覺得毛髮的質量和長度上看起來有點奇怪,大概就得注意一下這一點。


領口上的毛 —


Fur 是在下圖一樣紅色的物件上所發生的。「 Coarseness 」的值一調高的話,每一根 fiber 也會跟著變粗。 [Length vary] 則可控制著毛髮整個大体上的長度。


依「 Root Droop 」的數值大小, [Tip Droop] 以負值下去調 ( 約 Root 的一半左右 ) , fur 的毛先端就會往反向彎曲般的變形,如圖所示。


還有, fur 的全体的長度如果覺得有點奇怪,按「 Length 」的旁邊的「 s 」按鈕,就可以打開 Image map 參數的面板,對毛的長短做調節。


參照原文書 P.272~275


版權注意 :


翻譯本篇文章初衷是為方便諸位 Lightwave3D 同好學習 Sasquatch 之用,但本譯文並未徵得原作者之同意,因有侵權之顧慮故未放置相關圖片資料,僅就原書文字資料部分作翻譯,翻譯時為求語意連貫通順,或有增減,而日語原文內之專業術語甚多且查閱不易,在下學識粗淺力有未怠,難免有所錯落之處,若有發現請來函指正,如欲網路轉載時請通知在下並保留本篇聲明。此譯文嚴禁用於任何形式之商業用途。


譯者 謝 釋航


Email: hikouki@kimo.com.tw


參考原文出處:


書名: LightWave3D Super Technic 北田清延 編


出版社: SOFTBANK Publishing 株式會社


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