Риги персонажей что это

Подготовка своего персонажа

Существует три главных шага по созданию “с нуля” своего анимированного гуманоидного персонажа: моделирование, риггинг и скиннинг.

Моделирование

Это процесс создания своих гуманоидных мешей в одном из инструментов 3D моделирования — 3DSMax, Maya, Blender, и т.д. Хоть это и целая тема для обсуждения сама по себе, существует несколько принципов, которые рекомендуется соблюдать, чтобы ваша модель была совместима с анимацией в Unity проекте.

  • Соблюдайте разумную топологию. Понятие “разумной” структуры вашего меша довольно тонкое, но в целом вам следуем помнить о том, как вершины и треугольники модели будут искажаться при анимации. Неправильная топология приведёт к неприятным искажениям меша при движениях модели. Изучая существующие 3D меши персонажей, можно узнать много нового о том, как правильно размещать топологию и почему.
  • Не забывайте про масштаб вашего меша. Попробуйте импортировать модель и сопоставить её размер с “метрическим кубом” (длина одной стороны стандартного Unity примитива “куб” равна одной условной единице, так что такой примитив можно рассматривать как однометровый куб в большинстве случаев). Проверьте единицы измерения вашего приложения для 3D моделирования и скорректируйте настройки экспорта так, чтобы размер модели был в нужных вам пропорциях к метровому кубу. Если не учитывать это при работе над моделями, легко прийти к ситуации, когда вы создадите несколько разных моделей без учёта масштаба и они окажутся несоразмерны после импорта в Unity.
  • Располагайте меш так, чтобы ступня персонажа находилась в центре вращения модели. Так как обычно персонаж ходит по горизонтальной поверхности, будет намного проще с ним работать, если его центр вращения(то есть, его позиция трансформации) будет на этой поверхности.
  • По возможности, моделируйте в Т-позе. Это даст дополнительное пространство для манёвра при работе над труднодоступными местами (например, подмышками). Кроме того, это упростит размещение Рига внутри меша.
  • Держите модель в порядке. Не оставляйте дырок в поверхности, объединяйте вершины и избавляйтесь от скрытых поверхностей, которые никогда не будут видны. Это поможет при скиннинге, особенно если скиннинг автоматизирован.

Риггинг

Это процесс создания скелета из сочленений для управления движениями вашей модели.

Кто такой риггер?

Программы для 3D моделирования предоставляют множество инструментов создания сочленений гуманоидного Рига. От уже готовых скелетов, которые достаточно отмасштабировать под свою модель, до средств создания отдельных костей и объединения их в костную структуру. Чтобы риг работал с Mecanim, таз должен быть корневым элементом всей иерархии костей и в скелете должно быть не менее 15 костей.

Иерархия сочленение/кость должна соответствовать натуральной структуре создаваемого персонажа. Поэтому руки и ноги должны идти в парах и вам следует соответствующе их называть (напр. “arm_L” для левой руки, “arm_R” для правой и т.д.). Возможные структуры иерархии:-

«Рогатого персонажа» в центре Риги больше нет!

Biped Skeleton, positioned in T-pose

Biped Skeleton, positioned in T-pose

Скиннинг

Это процесс привязки меша к скелету.

Скиннинг включает в себя связывание вершин в вашем меше с костями скелета. Вершина может быть связана с костью напрямую (жёсткая привязка) или с несколькими костями, используя на них смешанные воздействия (мягкая привязка). В разных программах используются разные способы, например, привязывание отдельных вершин и вписывание в меш степени воздействия на каждую кость. Изначальная настройка обычно автоматизирована, к примеру, с помощью поиска ближайшего воздействия, или с помощью “heatmap”. Обычно скиннинг требует изрядного количества работы и тестирования с помощью анимаций, чтобы достичь желаемых результатов деформации скина. Вот несколько основных рекомендаций для этого процесса:

Источник

Основы риггинга в Maya.

Основы риггинга в Maya

Риггинг (от англ. Rig, Rigging) Оснастка, снаряжение — в 3d риггингом называют процесс подготовки персонажа к анимации.

Для того чтобы персонаж выполнял определенные движения, менял выражение лица, мог гнуться, кривляться, разгибаться, требуется оснастить его такой возможностью, что собственно и делает риггер (человек занимающийся риггингом)

В риггинг входят такие важные моменты как создание скелета, контроллеров, прямой и инверсной кинематики, работа с констрейнами, бленд шейпами и многое другое.

2. Что такое пивот?

Пивот или Pivot Point (Опорная точка) — это точка, являющаяся центром перемещения, поворота и масштабирования объекта. По умолчанию расположена в середине основания объекта или геометрическом центре объекта или группы.

Что такое пивот?

Пивот можно перемещать в зависимости от задачи, а также анимировать его местоположение относительно объекта или группы.

Что такое пивот?

В maya для того чтобы изменить координаты пивота, т.е. поставить в нужное место следует выбрать объект которому хотим поменять центр и жмем Insert. Теперь мы находимся в состоянии редактировании пивота. После того как мы выполнили перемещение в нужное нам место, снова нажимаем insert и переходим в обычный режим.

Что такое пивот?Что такое пивот?

Для того чтобы пивот переместить в центр объекта или группы заходим в Modify>Center Pivot. Так как этой операцией я пользуюсь постоянно, я установил на нее свои горячие клавиши Ctrl+Alt+*. Это очень удобно.

3. Что такое группа?

Группа в майке имеет разное функциональное значение.

1. Группирование объектов

2. Группирование одного объекта

3. Группу, как и объект можно трансформировать, перемещать, поворачивать в пространстве, и анимировать.

4. Иерархически можно создавать какое угодно количество групп, причем группу можно создать даже без объектов.

Если у вас есть группа из объектов и один объект выделен, то перейти в саму группу можно при нажатии клавиши вверх (стрелочка вверх на клавиатуре ↑). Также если у вас несколько групп то при дальнейшем нажатии на клавишу вверх вы будете переходить в другую группу по иерархии.

Группирование объектов находится в основном меню Edit, или вы можете вызвать данную операцию с помощью горячих клавиш Ctrl+G.

Что такое группа в maya?

4. Что такое джоинт (joint)?

В 3d, джоинтом называют сустав. Несколько суставов организуют скелет.

Что такое джоинт в maya?

Джоинт непосредственно влияет на модель и благодаря ему происходит движение персонажа.

Для правильной настройки скелета требуется настроить ориентацию джоинтов так, чтобы они были правильно ориентированы в сцене относительно друг друга и мировых координат.

Инструмент для создания джоинтов называется Joint Tool и находится в разделе Animation во вкладке Sceleton>Joint Tool.

5. Что такое прямая и инверсная кинематика?

В риггинге персонажей используется прямая и инверсная кинематика.

Прямая кинематика (FK — Forward Kinematics) это прямое воздействие на джоинт, которое приводит к изменению движения джоинтов находящихся по иерархии ниже.

Инверсная кинематика (IK — Inverse Kinematics) Немного википедии. Процесс определения параметров связанных гибких объектов (например, кинематическая пара или кинематическая цепь) для достижения необходимой позиции, ориентации и расположения этих объектов.

Она используется в основном в тех ситуациях, когда необходимо точное позиционирование гибких сочленений одного объекта относительно других объектов окружающей среды.

Теперь постараюсь объяснить наглядно. Для этого создадим три джоинта, иерархия которые напоминают локтевой сустав. Теперь выберем инструмент IK Handle Tool который находится в разделе Animation во вкладке Sceleton> IK Handle Tool после чего нажимаем правой кнопкой мыши на левый джоинт, и еще раз на правый. Создастся эффектор ikHandle которым и будем производить манипулирование суставов, как показано на рисунке.

6. Что такое контроллеры?

Делать анимацию управляя джоинтами довольно таки тяжело и весьма ограничено. Для этого создаются контроллеры, управляющие элементы которые влияют на джоинты, как на прямую, так и с помощью скриптов, экспрешенов и констрейнов. Контроллерами могут быть абсолютно разные объекты, но гораздо удобнее использовать Curves (Кривые).

Что такое контроллеры в ригинге?

Каждый джоинт имеет свои координаты которые нельзя обнулить, контроллеры же напротив в базовой позиции должны иметь нулевые значения по основным параметрам Translate, Rotate, Scale.

Контроллеры создаются на месте джоинтов, так чтобы их пивоты совпадали по всем направлениям. К контроллерам также добавляется ряд атрибутов в зависимости от надобности, с помощью которых можно манипулировать персонажем.

7. Что такое скининг?

Скининг — (от англ. skin — кожа) это привязка вершин 3d модели к скелету(джоинтам).

Что такое скининг?

Достаточно не простой процесс. Каждая точка контролируется от одного до нескольких джоинтов и куда будет смещаться точка при движении кости, зависит от того какое значение весов (weigh) назначено для данного джоинта.

Весы можно раздавать как в ручную, вводя цифры в Component Editor так и разукрашивая инструментом Paint Skin Weights Tool (см. рисунок)

Мы рассмотрели самые базовые понятия риггинга. Надеюсь статья была полезна. Читайте другие статьи, подписывайтесь на рассылку по e-mail, а также на мой канал на ютубе.

Источник

Риггинг низкополигонального персонажа в Blender

В этом уроке вы узнаете, как создать базовый риг для персонажа в Blender. Несмотря на то, что в Blender существует аддон Rigify позволяющий автоматизировать процесс создания ригга для двуногих, вам не помешают знания по созданию скелета и инверсной кинематики самостоятельно. В конце урока мы соединим арматуру с меш-объектом и настроим веса для вершин.

Для выполнения данного урока вам понадобится персонаж. Можете использовать того, что прилагается к уроку или воспользоваться собственным (так даже лучше будет).

Финальный результат

Импортируйте персонажа в новую сцену (File → Append). Также расположите 3D-курсор в центре оси координат.

Добавьте в сцену арматуру.

Чтобы видеть кости внутри персонажа без перехода в режим Wireframe отметьте опцию X-Ray в меню Display на вкладке Object Data.

Перейдите на вид сбоку, в режим редактирования арматуры и отодвиньте кость в сторону по оси Y.

Поверните кость на 90° и расположите ее в районе талии, как на изображении ниже.

Выделите верхушку кости и проэкструдируйте из нее новую (E).

Продолжаем экструдировать еще две кости (грудная клетка и шея).

Создаем еще одну кость для головы. На виде сбоку мы пытаемся повторить форму скелета человека, но на виде спереди должна сохраняться прямая линия.

Теперь снова выделите верхушку первой кости и начните экструдировать из нее кости в обратном направлении.

Дайте осмысленные имена всем созданным костям. Основную назовите Base (остальные pelvis, stomach, chest, neck и head).

Чтобы видеть имена костей в окне 3D-вида отметьте опцию Names в меню Display.

Разместите 3D-курсор в том месте, где должна начинаться бедренная кость и нажмите Shift + A. В режиме редактирования данное сочетание клавиш создаст новую кость.

Расположите ее соответствующим образом.

Продолжаем экструдировать кости ног.

Еще две кости для ступни и пальцев.

Дайте осмысленные имена костям ног (thigh.l, lowerleg.l, foot.l, toe.l). При создании имен используйте суффикс.l или.L. Благодаря этому Blender будет знать, что данные кости относятся к левой части персонажа, что упростит задачу при создании костей и их имен для правой части.

Выделите кость thigh.l и привяжите ее к кости pelvis. Также, убедитесь, чтобы опция Connected была отключена.

Расположите 3D-курсор в районе ключицы и создайте новую кость (Shift + A).

Расположите ее должным образом.

Начините экструдировать из нее кость руки и предплечья.

На виде сверху должна сохраняться прямая линия.

Дайте костям осмысленные имена (collar.l, upperarm.l и lowerarm.l).

Выделите кость collar.l и привяжите ее к кости chest. Также, убедитесь, чтобы опция Connected была отключена.

Проэкструдируйте кость для кисти.

Создайте три кости для среднего пальца.

Выделите все три кости пальца, продублируйте их и расположите в соответствии с остальными.

Пунктирные линии указывают но то, что между вновь созданными костями и костью кисти существует связь родитель-потомок.

Дайте костям осмысленные имена (palm.l, f1a.l, f1b.l, f1c.l…).

Создайте кости для большого пальца и также дайте им имена (ta.l, tb.l, tc.l).

На данный момент мы закончили создавать деформирующие кости для левой части персонажа. Вернитесь в объектный режим и расположите 3D-курсор в центре оси координат (и в центре арматуры соответственно).

Снова перейдите в режим редактирования и выделите все кости имеющие суффикс l.

Продублируйте данные кости и оставьте их в том же положении (Shift + D).

Измените точку вращения на 3D-курсор.

В меню Armature выберите опцию X Local.

После того, как продублированные кости отразятся по оси X, к их суффиксам добавятся надписи.l.001. Нажмите W и выберите опцию Flip Names. Данная опция изменит все надписи.l.001 на.r.

Теперь все деформирующие кости созданы.

В режиме позирования (Pose Mode) можно увидеть текущий результат работы созданного вами скелета. После манипуляций с костями верните их в исходное состояние (Alt + G и Alt + R).

Теперь создадим инверсную кинематику (IK) для ног. Перейдите в режим редактирования арматуры и отметьте опцию X-Axis Mirror на вкладке Options.

Проэкструдируйте новую кость.

Назовите новые кости ik-leg.l и ik-leg.r. Также разорвите связь с родительской костью и снимите галочку с пункта Connected. Благодаря этому наша кость будет перемещаться независимо от остальных.

Из кости foot продублируйте новую и расположите ее перед коленом персонажа (верните точку вращения на median point для удобства работы). Назовите две новые кости knee.l и knee.r и укажите в качестве родителей для них кости ik-leg.l и ik-leg.r соответственно.

Перейдите в режим позирования и выделите кость lower-leg.l.

Назначьте для нее ограничитель Inverse Kinematics.

Установите для ограничителя следующие параметры.

После этого кости с большой вероятностью повернуться в сторону. Вернуть их в исходное положение можно с помощью параметра Pole Angle.

Теперь проделайте аналогичные операции для другой ноги.

В режиме позирования проверьте результат работы (после верните кости в исходное состояние).

Перейдите в режим редактирования арматуры и расположите 3D-курсор между ног персонажа.

Создайте новую кость и назовите ее root. Это будет основная кость всего ригга и перемещая ее мы будем перемещать персонажа по сцене.

Расположите ее горизонтально.

Привяжите кости инверсной кинематики и кость base к кости root.

Снова можете проверит результат работы ригга в режиме позирования. После всех манипуляций верните все в исходное состояние (Alt + G, Alt + R).

В режиме редактирования арматуры поочередно выделите все не деформирующие кости (ik-leg.l, ik-leg.r, knee.l, knee.r, base и root) и отключите для них опцию Deform. Данные кости помогают управлять риггом и никак не будут деформировать сам меш.

Вернитесь в объектный режим.

Выделите модель персонажа, затем с зажатой клавишей Shift арматуру, нажмите Ctrl + P и выберите пункт With Automatic Weights. Blender автоматически создать столько групп вершин, сколько деформирующих костей содержит указанная арматура и назначит для них веса оптимальным образом (с его точки зрения:) ).

Теперь в режиме позирования при вращении костей происходит и деформация меша.

Помимо всего вышесказанного, опция With Automatic Weights создает модификатор Armature для меша.

На вкладке Object Data вы можете найти все группы вершин. Их имена соответствуют именам костей.

При деформации персонажа можно заметить, что он деформируется не наилучшим образом. Исправить это можно в режиме Weight Painting изменив значения весов для нескольких групп вершин.

Измените способ отображения костей.

Выделите меш и включите для него отображение сетки (wire).

Выделите арматуру и перейдите в режим позирования. С зажатой клавишей Shift выделите меш и перейдите в режим Weight Paint.

На панели инструментов укажите назначаемый кистью вес (Weight), силу воздействия (Strength) и активируйте зеркальность работы кисти по оси X (X-Mirror).

Выделив любую из костей вы увидите текущие веса ее группы вершин.

  • Синий — нет воздействия (0)
  • Зеленый — 50% воздействия (0.5)
  • Красный — 100% воздействия (1)

Если вы хотите увеличить воздействие на некоторые вершины, то рисуйте по ним кистью с высокими значениями. Во время этого процесса вы всегда можете повернуть кость и увидеть текущий результат работы.

Если же нужно убрать воздействие с вершины или ослабить его, уменьшите вес на кисти и проведите ею по нужным вершинам.

Проверяйте работу всех прилегающих костей на предмет корректной деформации меша.

В местах изгибов две кости могут воздействовать на одни и те же вершины. Старайтесь равномерно распределять между ними веса, чтобы сумма всех весов была равна 1. Например, 0.5 для одной кости и 0.5 для другой. Это даст наилучшие результаты.

Вы также можете редактировать сам меш в режиме редактирования для достижения лучших результатов деформации.

Проверьте работу всех костей и настройте веса для достижения наилучшего результата. В этом вся суть ригга (или лучше скиннига). Чем лучше распределены веса, тем качественнее и правильнее деформации персонажа.

Вот собственно и все! Персонаж готов к анимации:)

Источник

Риггинг персонажей по-новому — часть 1

Компания Lucasfilm выпускает ПЕРВЫЙ компьютерный мультфильм «Андрэ и пчелка Уолли». Аниматором был Джон Лассетер.

Первый показ мультфильма состоялся 25 июля на выставке «Siggraph» в Миннеаполисе и, буквально, взорвал мозг зрителей.

Кликните по картинке и посмотрите этот мультфильм [1:50]

Да. Сейчас такую анимацию может сделать даже новичок. Но в то время это было революционным прорывом.

Вы понимаете к чему я клоню?

Точно! Всё изменилось.

За 30 с лишним лет качество компьютерной анимации ВЫРОСЛО ДО НЕБЕС.

Из прикладной механики, анимация превратилась в настоящее искусство.

Также до небес выросли требования студий к своим работникам.

В начале 90-х на человека, который умел создавать кубики и сферы смотрели как на бога. Немногочисленные студии охотно брали на работу любого, кто хоть немного знал интерфейс программы.

Первые риги персонажей были невероятно простыми. Скелеты не позволяли делать хорошую анимацию. Не хватало функциональности.

На моих глазах происходили кардинальные перемены. Требования к риггерам и аниматорам росли с геометрической прогрессией.

СЕГОДНЯ ВСЁ ПО-ДРУГОМУ.

Сегодня без специальных знаний и навыков НЕВОЗМОЖНО ПОЛУЧИТЬ РАБОТУ! Вам необходимо профессиональное образование.

Чего НЕ стоит делать в процессе обучения?

НЕ стоит обучаться по низкопробным урокам. Вы ничему не научитесь и потеряете время.

Но хуже всего, если вы по этим урокам научитесь всё делать НЕПРАВИЛЬНО.

Вам придется переучиваться, а это равносильно тому, что все надо будет начинать с нуля.

НЕ стоит доверять халяве и быть «как все». Сфокусируйтесь на действительно ценных и полезных материалах, которые дадут вам профессиональные и структурированные знания.

Хотите узнать, какие требования предъявляют современные студии к Ригу персонажей?

Если вы риггер или планируете им стать, то вам необходимо их знать.

Прежде всего, руки скелета должны переключаться с прямой на инверсную кинематику (IK-FK). В следующей статье я подробно расскажу о том, что это такое и для чего это нужно.

Кости ног должны растягиваться, чтобы при анимации походки или бега создавать привлекательные и необычные позы.

Однако, есть еще одна, пожалуй, САМАЯ ВАЖНАЯ ЧАСТЬ Рига.

Но об этом в следующей части статьи.

P.S.
Я записал для вас новый видеокурс, который поможет самостоятельно создавать классные скелеты для своих героев.

Он называется «Легкий и Функциональный Риг персонажа в 3ds Max».

Это 13 частей пошаговых уроков, в которых показано, как создавать многофункциональный риг для анимации персонажей в реальном времени.

Источник
Рейтинг
Загрузка ...