BetterWind參數調校

以Particle Flow搭配BetterWind設定粒子動態, 搭配Krakatoa 2.0算圖的效果.

作者：Hammer Chen

Betterwind是由Grant Adam先生所寫, 由粒子特效大師Allan Mckay提供的意見所開發出來的, 可以用來改善3ds max內建的wind呆板,單調, 不寫實的問題. BetterWind導入了Keep Distance限制粒子彼此之間的距離, 以及布朗運動fBm Noise多種的noise類型來控制風的亂數, 因此可以做出更複雜的風吹效果. 可以應用在許多動畫特效上面, 例如火焰飄散的煙灰.

感謝由Grant Adam先生提供的場景的檔, 我們來看在官網上面的那顆球特效是怎樣做出來的. 首先要勾選Keep Distance, 粒子才會形成特殊的形狀 距離就決定了球的大小; 第二重要的參數就是Scale=100, 對效果影響甚大.

Vortex漩渦參數調校

Vortex是在製作龍捲風的時候會使用的力場, 雖然Peter Watje寫的Cylindrical Force也很不錯, 不過兩者的特性還是有點不同. 粒子特效的力場有三個要素最重要, 一是方向, 二是範圍, 三是衰減. Vortex之所以難掌握的原因是, 它有三個方向的力, 彼此又會相互影響到最終的效果.

簡單的說就是往上的力Axial Drop, 龍捲風的半徑Radial Pull以及旋轉力Orbital Speed.

首先來看Axila Drop這個參數：

把Axial Drop調高, 龍捲風就往上拉伸.

Orbital Speed是切線方向的速度, 雖然Radial Pull會直接改變龍捲風的胖瘦, 而這個參數則是間接影響到整個龍捲風的寬窄.

Radial Pull是龍捲風把東西吸進來的範圍, 可以看到對整個形狀也會有影響

Taper這個參數有點像是在圓柱上面加上一個Taper Modifer那樣的感覺, 不過缺少Curve這個選項. 由此可見Vortex這個外力目前還相當陽春, 很有改進的空間.

最後我們把Unlimited Rage關閉, 也就是有範圍的外力. 不過你可以發現這個功能做的不是很好, 外力在很遠的地方, 分子雖然不會受到影響, 但當Vortex拉近的時候, 作用力會突然增加. 用起來的控制力並不是很好. 這時候就可以考慮使用Peter Watje寫的Cylindrical Force.

以下是Vortex力場的效果影片

[相關教學]

用PhoenixFD作龍捲風特效

用FumeFX作火焰龍捲風

Phoenix FD 2.0流體外掛新增功能介紹

ChaosGroup PHOENIX FD 2.0 FEATURES 功能介紹

編譯: Hammer Chen

Displacement置換貼圖

Phoenix FD最強大的功能是fluid displacement, 提供流體細節化的全新方法, 就跟模型的displacement一樣, 具有displacement的流體會沿著它模型原本的法線方向產生細節. 這個displacement貼圖的解析度可以比模擬的grid cell要小, 這樣一來, 在算圖的時候可以產生很多細節. Phoenix FD的displacement技術並不會讓流體用更大的解析度, 因為那會導致記憶體效能的問題, 而且displacement演算法還支援多核心運算!

Softimage ICE與Kristinka Hair頭髮設置教學

原文：Mars Police: Hair and Render Breakdown

作者：Anto Matkovic

翻譯：Hammer Chen

當Softimage推出ICE功能時, 認真的用戶不會再懼怕'multiply vector by matrix'這類的字眼, 因為他們可以開發出頭髮造型系統, 不需要寫任何的程式碼. 對於"火星女警"這個案子, 我利用我自己寫的免費頭髮系統---Kristinka Hair來製作頭髮. 這個系統利用了NURBS表面, 用程序性的方式產生細節. 在斯拉夫語系裡, Kristinka的意思是"親愛的克莉絲汀"或是"小克莉絲汀".

第一步是表面發射器與兩個ICE的點雲(point clouds), 第一步只有很少的導引(guides) ,第二個就會有很多頭髮. 在導引中間有很多的內差計算. 一般來說, 第一個是用來做造型的, 第二個是拿來算圖.

Follow NURBS 2節點的效果, 這個節點會找尋最近的髮根, 然後平滑地在兩個NURBS表面之間產生圖層, 在經過一些微調後, 我得到了大致形狀. 為了要更容易編輯, NURBS附著到有相同拓樸的mesh上面, 然後套用envelope. 到目前為止, 可以開始進行最後的姿勢了!

最後的細節層由"Offset By NURBS"節點所產生. 是用好幾個增加的NURBS表面, 這個用來re-mapping頭髮流向, 操作跟UV編輯很類似, 微調的方式是以"2.5"D的方式調整, 沿著NURBS的表面的UV空間來調整, 就是你在右圖看的圖片, 這個節點也會程序性地產生頭髮的群組.

增加的NURBS表面與"Follow NURBS Lite"節點, 用來產生更有趣味的髮型. 節點有簡化, 只需要一個NURBS表面就可以了, 但如果有好幾個表面也是可以輸入的.

"Curls"節點產生新的圖層, 用在程序性變形上面, 跟常見的程序性節點一樣, 它有很多參數可以調整循環的數量, 波浪的內差, 卷曲...等等 .在這裡我刻意讓循環的啟始點在髮尖的部位.

現在, 我們進入到第二個步驟--- ICE 點雲, 用來處理細節. 我改變了內差, 從髮根的平均分布改成從髮尖開始.

最後的細節: 隨機化頭髮的長度.

再次增加細節, 移動了某些頭髮, 不過還都是用程序性的控制.

現在, 讓我們上材質吧. 火星女警完全是用3delight來算圖的. 3delight是RenderMan相容的算圖器. 我用了常見的打燈設定: 太陽光, 背光, 用20盞等所打的光環做為環境光. 所有的燈光都有很深的shadow maps ,都有開啟diffuse與specular lighting照明. 這樣的設定很容易做調整, 也可以對整個角色做照明, 不只是頭髮而已. 一開始時, 我從手繪的HDR影像轉移了顏色過來 最後我手動調整所有的燈光, 頭髮的透光效果是以背光建立出來的, 具有比較高的shadow bias. 其他所有的光, 我試著用銳利的陰影, 小的bias數值. 根據shadow map的大小所決定, 至於太陽光 shadow map是4096, 背光是2048, 其他光源是1024. 我還用expression設定了每盞光的icon與顏色的顯示.

3delight算圖器的算圖效果

頭髮表面的材質軟體就有提供(out-of-box) 提供頭髮常見的顏色, 而頭髮陰影的shader. 我用了比較暗的, 比較飽和的顏色. 高光顏色是採用了隨機變化的灰色, 每根頭髮都具有一點點不同的高光強度. 最後, 大約產生了三萬根頭髮, 每根具有約0.15像素的厚度.

Kristinka Hair軟體介紹：

點這裡進入下載頁面

Compounds:

• Hair from NURBS Plus 提供很多選項： 例如髮叢(hair clumping) ,需要"am Hair from NURBS Ctrl"才能正確運作.
• Hair from NURBS Single: 比較簡單, 提供一樣的參數, 但多了hair locks, 主要是用在產生細的NURBS髮條.
• Hair from NURBS Ctrl :只是一個hair locks的產生器, 只有當你使用"for am Hair from NURBS Plus" compound才會需要用到
• Hair from NURBS MotionBlur :用來產生動態模糊

使用方式

• 建立一個空的點雲(point cloud), 輸入"am Hair from NURBS Ctrl" compound, 連接NURBS surface.
• 建立另一個空的點雲, 導入"am Hair from NURBS Plus" compound, 連接第一個點雲NURBS surface 以及你要黏附的mesh.
• 頭髮的基礎是在NURBS surface U邊界, 如果你啟動了NURBS boundary屬性, 在Softimage viewports U boundary會顯示成紅色. 如果頭髮方向無法吻合, 那就切換surface UV .同樣, 檢查NURBS surface法線方向, 這對很多參數都很重要, 髮線必須要與頭模型的法線平行.

[相關文章]

HAIRFARM 頭髮外掛完整功能介紹

VRay動畫算圖最佳化

原文：Vray animation optimisation

作者：James Cutler

翻譯：Hammer Chen

當用Vray算動畫的時候如果算圖時間很長, 往往會讓人很挫折. 原本用在單張靜態算圖的反射模糊的材質, displacements, 如果直接用在動畫上面的話,會讓整個算圖時間無限延長!

Displacement

渲染單張圖片若是用到displacement, 算圖時間就會變得很長. 若是用在動畫上面會變得更複雜, 需要很小心地規劃, 特別是你想要做出寫實的地毯的時候.

小技巧:若是用在表現草地, 地毯時, 建議使用3d mapping. 如果你用2d mapping算圖, Vray會載入每個frame. 如果texture很大的話, 這個動作會花很久時間. 關於地毯與草地3d mapping的邊長(edge length)可以設的高一點, 效果也不差; 若是用比較小的邊長, Vray越是細分(subdivides )mesh, 算圖時間就會越長. 邊長這個參數跟解析度有關, 越高的解析度, 邊長就應該越大. 同時應該要確認view dependent的選項有打勾, 這樣會減少閃爍問題, 因為displacement會更平均地分散計算.