作者：Isidro Fernández Calderón

　　使用软件：Maya

　　大家好!我的名字叫Isidro，来自Costa Rica。以前因为一个大学课程我尝试了创作真实的草地和植物的方法，但是没有成功。后来我学会了怎么做，现在我写了一篇关于这个创作的教程。在这个教程中，我会描述怎样运用Maya的Paint Effects功能创作真实的3D草地。下面是我们即将创作的效果图。

　　教程

　　首先我们必须明白真实的草地看起来是什么样子的。看下面这张图。

 

 

　　这张图片包含了很多不同的颜色，尺寸和各种类型的草。在你的视野中不可能只出现一种草，因为在现实生活中总是有其他的植物和草混合在一起。还有一些花，种子，一些干枯或者死掉的草等等。所以，如果你要创作出具有真实感的草地，你必须在你的图片中运用各种不同类型的植物。除此之外，你还必须在场景中增加更多的尺寸和颜色。

　　仔细看一下这张图：

 

　　观察一下在这么小的空间里包含了多少种草和植物!图中还有很多块木头。

然后观察一下草的阴影：红色的箭头指示了阴影是怎么运动的，蓝色的箭头指示了光线的方向。你可以看到草的上面光线较多，底部则是比较暗和杂乱的阴影。

　　每一簇草都会在地上和旁边的草堆上留下阴影。这样就只有很少的光能射到地面。我们需要将顶部和底部的草对很多的对比才能得到一个真实的图片。我不是说单独的阴影都必须很强烈，我的意思是在每一个茎尖和草根之间都必须有鲜明的对比。这样做出来的草地才有层次感。

　　看下面这一系列的图片：

　　你可以发现阴影(第二张图片)是怎样随机生长的，它们有不同的大小和形状。在第三张图片中你可以看到光线更加均匀(主要是因为草的大小均匀)。光线较强的地方，阴影就较强;光线柔和的地方阴影就较柔和和透明。

　　第一阶段

　　现代你明白了光和阴影是在理论意义上是怎样运动的，让我们打开Maya，开始真正地创作图片吧。下面是我们在这个教程即将创作的图片。

　　首先创作一个简单的场景。创建一个平面(用NURBS或者poly，在这个教程中我会用NURBS)，稍事雕刻使平面在高度有变化。这是图片的地形。

　　现在，熟悉一下Paint Effects，下图显示了Paint Effects shell的界面。

　　一些图标是用来选择不同的笔刷的;还有一些是用来配置笔刷，或者用最近画笔绘画，或者使用the Visor。在这里我不会深入使用选项，所以你可以自由地尝试你自己的选项。下面是Visor的界面。

　　当然我们有渲染设置的Paint Effects面板。这是一个重要的特征，可以让你把一个笔刷的结构复制到另一个上面，两个笔刷就可以同时工作了。

　　正如你看到的下图，你可以创建一小片草地和草地的大部分。然后你可以配置小块儿的草地，更新大片草地的配置。这样可以在一定程度上提高渲染测试的速度。

　　接下来使用Visor，选择一个草地刷。可以用Bermuda.mel草地刷，这是我们要做的第一种草(我之前告诉过你们至少需要两种草才能得到一个真实的草地)。

　　现在可以开始有趣的部分了。选择地形绘画(Paint Effects shell和第二种图标或者Paint Effects菜单的"Make Paintable"选项)。然后，调正刷子大小开始绘画地形。创建两个部分，一个较小的，另一个是最后的大小;我们会配置和对小部分做测试渲染，直到看起来行了，然后在分享两个刷子更新大部分的草地。

　　你需要为地面创建一个简单的材料。我用了一个凹凸绑定和一个单独的映射纹理等这些东西。

　　在这个阶段不要担心照明和阴影。集中精力做我们想要的草的形态。下图是我们目前已经做好的。

　　但是，这些草看起来还不是很自然，对吧?单个草的叶片太宽、太统一了。顶部的形状需要更加多样化，叶片应该更窄而基地应该更宽。我们还需要更改草的形状和颜色;但是现在我们可以不管形状，所以可以更容易看到颜色。

　　我想要生长在山上的草地，所以需要随机放置这些草，还需要一些枯草，就是“夏天结束”时的大自然的颜色。我们可以用深绿色和黄色来做亮点和每一根草尖。但是在更改颜色之前，要增加草的密度以覆盖整个地形。做这个时可以打开Attribute Editor，选择一般的Bermuda草地配置面板，增加密度选项。

　　在Attribute Editor里还有一些其他的重要选项适用。“Seed”选项可以控制创建地形上草地的格式和位置。“Display quality”可以减少显示在视图中的草叶边的数量，但是不会影响实际的密度。可以节约上传到电脑的时间。下图是地形密度设置为3.2的效果图。

　　现在回去更改草的颜色。在attribute editor中打来描影选项，选择Bermuda草地笔锋。

　　描影选项

　　这个面板包含了选择物体的材质特性。我们有描影和管状描影选项;记住Paint Effects涉及到大量的实验，所以你要动手做，调整设置观察他们在图中的变化。在这里我们会设定草地的基本色调，如果你喜欢的话也可以设置透明度和白炽属性。

　　变化前

　　变化后

　　这里有一个有趣的特征：你可以用坡道和颜色中的其他纹理文件，白炽灯或者透明度槽;我们甚至可以做纹理的动画。

　　做完描影属性后就是贴图。做一个纹理把它加到Paint Effects草地上;这里我们可以设置透明度(渐变或者分形)，改变颜色，加入位移。在这里你可以自由进行尝试;也许可以尝试一个颜色贴图的检查模式，或者其他你想要的东西。

　　这里有一些使用不同不透明度数值的渲染

　　检查纹理(重复u=3, v=?)

　　下一个设定是做照明，可以改变光线影响草地的方式。要么用场景照明，要么用自定义设置覆盖。我不会过多使用这个选项，因为我会用场景照明(Use Real Lights选项)，但是你如果喜欢的话可以操作设定如半透明和镜面发射。

但是“Lighting Based Width”选项有什么作用呢?我们来用0，0.5和0.8来实验一下。

　　Lighting Based Width = 0

　　Lighting Based Width = 0.5

　　Lighting Based Width = 0.8

　　现在我很满意草的颜色了，下面是最后的纹理。

　　第二阶段

　　这个阶段是一个实验阶段，我们在这个阶段使用很多属性和混合数值来获得一个真实的图像。这部分过程要反复实验;有时默认值可以起到很好的作用，但是你可能想要更改一些数值。我会解释一下怎样操作草的形状和形式，以及每一个属性的修改。

　　你可以在浏览帮助面板时看到每一种属性的解释。

　　你可以看到我是怎么样操作设置，在叶边的顶端创作一个窄截面，在基底创作宽截面的。

　　我还更改了密度设置，和树枝的厚度以及较大叶片分支末尾的小叶子。我还改变了仰角角度，这样就可以模拟出重力和风力。树枝的弯曲部分，大小的多样性，每一叶边的长度和分支都具有真实性。继续尝试设置知道你满意制作出来的草地。

　　现在我们需要在场景中加入真实的照明。要么模拟照明要么用“真实的”照明。我个人从不模拟照明，但是如果你想的话你可以模拟你可以操作“Texturing”菜单下的“光照属性”部分的“镜面发射功率”、“半透明度”和“高光颜色”属性。

　　关于阴影：我们可以模拟阴影，而不用计算。这中方法在你想减少渲染大场景的时间时很有用。你必须用Depth Map阴影(不是Ray-Traced)，因为只有Depth Map阴影才能生成Paint Effects所需的阴影。当然，你可以把Paint Effects换成多边形，使用光线追踪，但是会导致场景很大。

　　使用一下这些设置做阴影：

　　打开Shadows属性中的“Cast Shadows”选项

　　使用Depth Map阴影而不是Ray-Traced

　　关闭照明属性中的“Use Mid Dist”—否则的话你得不到任何阴影

　　你可以通过检查Render Globals面板中的“Oversample”和“Oversample Post Filter”选项提高笔锋的质量。

　　下图中你可以看到渲染后的效果图中的基础照明和阴影。

　　现在草地做好了，分享刷子这样整个地形都有相同的配置。我用这种方法来节省配置过程需要的存储空间。

　　分享刷子前

　　分享刷子后

　　最后阶段

　　场景基本上完成了!我们还有另外一种草要加进去，用和前面一样的方法，放入第二种草。用你喜欢的任何刷子。

　　现在你可以改变相机视角，调整Render Globals面板中的渲染设置。用Maya软件的“中等质量”，打开“Oversample”和“Oversample Post Filter”选项以及一些基础阴影设置。

　　这里还是需要一点调整，所以我调整了照明、阴影和一些颜色。我还创作了一个单独的动画。

　　下面是最后的效果图

　　结论

　　我用了不到三个小时的时间创作了这张图片，渲染的时间是两个半小时。Paint Effects是一个非常有用的工具，你不仅可以创建地形，还可以用它创建流体和颗粒—或者只是你能想到的东西。

　　希望你们能喜欢这个教程

全教程完,学完记得交作业。如果本教程对您有所帮助，请推荐给你的朋友。