Kar és Láb csontozása

írta Lyubomir Kovachev

Készült a Blender v2.31 -hez

A Kar

A kéz felcsontozása animációhoz nem egy egyszerű dolog. A gesztusok, a csukló és az ujjak mozdulatai nagyon fontosak, kifejezik a karakter érzelmi állapotát, kapcsolatba kerülnek más karakterekkel és tárgyakkal. Ezért fontos hogy legyen egy hatékony kéz beállításunk, ami eltudja végezni a csukló és ujjak mozgatását. Nézzük hogyan csináljuk.

Figure 16.26. A Kar modell

The Arm model

Egy egyszerű rajzfilmfigura kart fogunk használni(Figure 16.26, “A Kar modell”).

A következő beállítás egy IK solver-t használ az egész kar mozgatásához, és négy másik IK solvert, mindegyik ujjhoz eggyet. A csukló forgatását egy sima FK csonttal végezzük.

OK. Figyeljük meg a kar mesh-t, és kezdjük el építeni a csontvázat.

Figure 16.27. A csontváz rajzolása

Drawing the armature

Helyezzük a 3D kurzort a vállhoz, lépjünk szemből nézetbe és adjunk hozzá egy csontot. Készítsünk egy három csontból álló láncot - Igazitsunk egyet a felkarhoz a másodikat az alkarhoz, a harmadiknak a kézfejhez kell passzolnia és a középső ujj kezdeténél végződnie. Ezt nevezzük csontláncnak. (Figure 16.27, “A csontváz rajzolása”).

Figure 16.28. A csontváz oldalnézetben.

The armature in side view.

Figure 16.29. A csontváz elhelyezése oldalnézetben.

Placing the armature in side view.

Válts oldalnézetre és helyezd el a csontokat hogy teljesen illeszkedjenek a karhoz és a kézfejhez (Figure 16.28, “A csontváz oldalnézetben.” és Figure 16.29, “A csontváz elhelyezése oldalnézetben.”).

Figure 16.30. A csukló IK solver.

Wrist IK solver.

Közelíts rá a kézfejre és helyezd a kurzort a kézfejhez illeszkedő csont kiindulópontjához. Hozz létre egy uj csontot, ez mutasson jobbra, és legyen ugyanolyan hosszú mint a kézfejcsont. Ez lesz a kar IK solver -e (Figure 16.30, “A csukló IK solver.”).

Figure 16.31. Ujjak csontozása.

Rigging the finger.

Helyezd a 3D kurzort a középső ujj tövéhez, és elölnézetben kezd el építeni az új láncot ami négy csontot tartalmaz (Figure 16.31, “Ujjak csontozása.”). Ebből három az ujj valódi csontjai lesznek, a negyedik lesz a null csont - ez egy kis csont ami a tenyérre mutat, és a késöbbiekben segít a láncot IK lánccá alakítani.

Váltsunk megint oldalnézetre, és formáljuk a csontokat ujjakhoz. Ez a trükkös rész, forgassuk a jelenetet a trackball -al miközben állítgatjuk a csontokat (Figure 16.32, “Ujjak csontozása.”).

Figure 16.32. Az ujj csontozása.

Rigging the finger.

Figure 16.33. Az ujj Ik solver hozzáadása.

Adding the finger IK solver.

Most hozzuk létre az IK solver-t az ujj lánchoz. Helyezd a 3D kurzort a null csont tövéhez és addj hozzá egy csontot, legyen ugyanolyan hosszú mint a többi három csont. (Figure 16.33, “Az ujj Ik solver hozzáadása.”).

Figure 16.34. A többi ujj csontozása.

Rigging the other fingers.

Ismételd meg az IK lánc létrehozását a másik három ujjon is. Az eggyetlen különbség a hüvelykujjnál van, ennek csak 2 valódi csontja van a 3 helyett. Áttudod másolni a csontokat és aztán beilleszteni (copy-paste) és utána csak formázni, formázni, formázni...(Figure 16.34, “A többi ujj csontozása.”).

Figure 16.35. Az elnevezésekről.

Naming overview.

Itt következik az unalmas rész -a csontok elnevezése. Ezt nem hagyhatod ki, mert szükséged lesz a csontok neveire késöbb a bőrözésnél. A csontok elnevezései Figure 16.35, “Az elnevezésekről.”.

Megjegyzés

Nem mutatom a csontok neveit az 1. ujjnál és a 2.ujjnál. Ezek megeggyeznek a 3. ujj elnevezéseivel, csak a szám változik.

Figure 16.36. A hüvelykujj parentolása.

Parenting the Thumb.

Most pedig parentoljunk ( ... -az egyszerűség kedvéért minden alkalommal ezt a szép szót fogom használni, ahelyett hogy -hozzuk létre a szülő gyermek kapcsolatokat - a ford.)

Válaszd ki a hüvelykujj tövénél lévő csontot, (Figure 16.36, “A hüvelykujj parentolása.”) és az edit menüben klikkelj a child of mezőre és válaszd a "Hand.R" -t. Ezzel hozzá parentoltad a hüvelykujj csontláncát a kéz fejhez.

Figure 16.37. A többi ujj parentolása.

Parenting the other fingers.

Az elöző módszer ismétlésével parentoljuk a következő csontokat (Figure 16.37, “A többi ujj parentolása.”):

  • "Fing1A.R" a "Hand.R" -hez

  • "Fing2A.R" a "Hand.R" -hez

  • "Fing3A.R" a "Hand.R" -hez

  • "IK_thumb.R" a "Hand.R" -hez

  • "IK_fing1.R" a "Hand.R" -hez

  • "IK_fing2.R" a "Hand.R" -hez

  • "IK_fing3.R" a "Hand.R" -hez

Miért kell ezt végigcsinálnunk? Miért parentolunk ennyi csontot a "Hand.R" -hez? Mert amikor forgatod a kezet(Hand.R) az ujjak követni fogják. Egyébként az ujjak egyhelyben maradnának, csak a kézfej forogna, és furcsa eredményeket kapnánk.

Megjegyzés

Egyik IK segéd csont se gyermeke egy csontnak se a láncból amit kontrollál. Mindegyik a "Hand.R" gyermeke.

Figure 16.38. A csukló IK solver beállítása.

Setting the IK solver for the wrist. Selecting the bone.

Itt az ideje a kényszerítők(constraints) hozzáadásának. Lépjünk Póz módba(Figure 16.38, “A csukló IK solver beállítása.”) és váltsunk az Object Context menüre (F7).Válasszuk ki a "Hand.R" -t és addjunk hozzá egy IK Solver kényszerítőt a Constraints Panel -on. Az OB mezőbe irjuk be a csontváz nevét:"Armature". A csont a csontváz közepére ugrik, de mindjárt helyrehozzuk. A BO mezőbe irjuk be "IK_arm.R". Ez lesz az IK solver csontunk ami a kar mozgását kontrollálja (Figure 16.39, “A csukló IK solver beállítása. Constraint beállítás.”).

Figure 16.39. A csukló IK solver beállítása. Constraint beállítás.

Setting the IK solver for the wrist. Setting the Constraint.

Ismételjük meg az előző procedurát:

  • válaszd ki a "ThumbNull.R" és add hozzá az IK solver-t "IK_thumb.R",

  • válaszd ki a "Fing1null.R" és add hozzá az IK solver-t "IK_fing1.R",

  • válaszd ki a "Fing2null.R" és add hozzá az IK solver-t "IK_fing2.R",

  • válaszd ki a "Fing3null.R" és add hozzá az IK solver-t "IK_fing3.R".

Végeztél a csontozás résszel. Póz módban válasz ki különböző IK solver -eket és mozgasd őket hogy teszteld az IK láncokat. Mostmár tudod mozgatni az ujjakat, a hüvelykujjat, az egész kart, és a "Hand.R" forgatásával az egész kezet tudod forgatni.

Most akkor folytassuk a bőrözéssel. Ez az a rész ahol megtudod mondani a meshnek hogyan deformálodjon. Vertex groupokat kell adnod a meshnek. Minden Vertex groupnak az őt deformáló csont után kell elnevezve lennie. Ha nem használsz vertex groupokat, a deformáció sokkal több CPU időt fog igénybe venni, az animáció folyamata lelassul, és furcsa eredményeket kaphatsz. A karaktereidnél erősen javalott(szinte kötelező) subdivision surfaces -t használni alacsony poligon számmal. Egyébként ha olyan mesh -eket használsz amik sok vertexből állnak, a bőrözés sokkal bonyolultabb lesz. Ne menjen a kidolgozottság rovására, de modellez gazdaságosan olyan kevés vertexel amennyire lehetséges, és mindig használj subsurf -öt.

Parentold a Mesh -t a csontvázhoz, a felugro ablakban válaszd az Armature -t utána pedig a Name Groups -ot. A meshed feltöltödik üres vertex group -okkal.

Jelöld ki a kar mesh -t, lépj szerkesztő módba és válts az Editing menüre (F9). A link and materials panel alatt találjuk a vertex groups feliratú részt. Az automatikus elnevezésnek köszönhetően mindegyik group -unk el van már nevezve amikre szükségünk lesz. (Figure 16.40, “Vertex group nevek.”).

Figure 16.40. Vertex group nevek.

Vertex group names.

Éppenséggel az automatikus elnevezés létrehozott group -okat az IK és null csontoknak is, kivéve ha Unskinnable -re állítottad őket előzőleg. Ezek feleslegesek és nyugodtan törölheted is őket.

Most ismét egy trükkös rész jön: válaszd ki a group -ot "ArmHi.R" az editing menüben kattints a kis gomra amin a fehér minusz jel van. Most a 3D ablakban válaszd ki az összes vertexet amit szeretnél hogy a "ArmHi.R" csonthoz tartozzanak. (Figure 16.41, “ArmHi.R vertex group.”).

Figure 16.41. ArmHi.R vertex group.

ArmHi.R vertex group.

És nyomj Assign gombot az edit menüben(Figure 16.42, “Vertexek hozzáadása a groupokhoz.”). Ezzel hozzáadtad a kiválasztott vertexeket az "ArmHi.R" vertex group -hoz. Ezeket a vertexeket a "ArmHi.R" csont fogja deformálni.

Figure 16.42. Vertexek hozzáadása a groupokhoz.

Assigning vertices to a group.

Ismételd meg a lépéseket a többi vertex group -nál is: válaszd ki a vertexeket és add hozzá őket a megfelelő group -hoz. Ha véletlenül rossz group -hoz adtad volna hozzá a vertexeket ne aggódj. Csak válaszd ki a rossz helyre került vertexeket és nyomj a remove gombra. Egy vertexet több grouphoz is hozzáadhatsz. Például azok a vertexek amik az összekapcsolodásoknál vannak (ujjaknál, csukló, könyök, stb.) mindkét grouphoz hozzárendelhető ami a közelében van. Szintén beállíthatod hogy a deformációk különböző erővel hassanak. Az alapértelmezett erő 1.000, azonnban hozzá tudsz adni vertexeket 0.500 -el vagy kevesebbel is. Minnél kisseb az erő annál kissebb lesz a deformáció hatása a vertexre. Meg tudod oldani hogy az egyik csont 75% deformációt fejtsen ki a vertexre a másik csak 25%- ot, vagy 50% az egyik és 50% a másik. Ez csak annak a kérdése hogy tesztelgeted a deformációt amig a kivánt hatást el nem éred. Álltalában ha a modellednek csak félig behajlított csontjai vannak(mint a modellnek a tutorialban) jó eredményeket érhetsz el 1.000 -tól különböző értékekkel. Az én saját szabályom mikor modellezem a karaktert, az ujjak a karok a lábak mindig kicsit behajlítva vannak nem egyenesek. Ez biztosítja a megfelelő deformációt.

Ha megvagy a vertex groupok hozzáadásával, és nem követtél el hibát, van egy jól felcsontozott karod és kezed. Válaszd ki a csontvázat, lépj póz módba, válaszd ki a különböző IK solver -eket és teszteld a kart és az ujjakat. (Figure 16.43, “Különböző pózok.”).

Figure 16.43. Különböző pózok.

Different Poses.

A Láb

A lábak csontozása talán a legfontosabb része az egész csontozási folyamatnak. A rossz láb beállítás a jól ismert "csúszó láb" effektushoz vezethet, ami elég idegesítő és álltalában hazavágja az egész animációt. A jól elkészített láb csontváz alkalmas a láb földön tartására miközben mozog a test, és egyébb trükkös dolgokra mint pl lábujjhegyre állás, ujjak mozgatása stb. A következőkben kitárgyalunk különböző láb csontozási módszereket, amiket különböző feladatokra használunk.

Figure 16.44. A (hibás) láb csontváz.

A (wrong) leg rig.

Elöször nézzük hogy néz ki a hibás felépítés (Figure 16.44, “A (hibás) láb csontváz.”).

Készíts egy három csontból álló láncot - egyik a comb második a sípcsont és harmadik a láfej. Vidd a 3D kurzort a sarokhoz és adj hozzá mégegy csontot - ez lesz az IK Solver. Most állítsd be ez a csontot a lábfej csont IK Solver constraint -jának (Figure 16.45, “Az IK constraint hozzáadása.”).

Figure 16.45. Az IK constraint hozzáadása.

Assigning the IK constraint.

Figure 16.46. A csontváz póz módban.

The rig in pose mode.

Teszteld a csontvázat: póz módban fogd meg az IK solvert és mozgasd - mozog rendben van. Most fogd az első csontot a láncban (comb) és mozgasd. A lábfej szintén mozog és mi nem szeretnénk hogy ez történjen! (Figure 16.46, “A csontváz póz módban.”).

Álltalában animáció közben rengeteget mozgatjuk a testet. A comb csont kapcsolódik a testhez és vele együtt mozog. Tehát minden alkalommal amikor a karaktered mozgatja vagy forgatja a testét, a lába csúszkálni fog a földön. Főleg visszatérő járásnál, ez ronda eredményhez vezet.

Figure 16.47. A Lábujj és egy kevés IK animáció hozzáadása .

Adding a toe and some more IK Animation.

Most azt gondolhatod, hogy megszüntethetjük ezt a problémát egy második Ik Solver hozzáadásával a lábujjakhoz (Figure 16.47, “A Lábujj és egy kevés IK animáció hozzáadása.”)(Én pl. baromira nem gondoltam ilyenre :P - a ford.). Csináljuk. Kezdj egy új csontvázat. Hozz létre egy 4 csontból álló láncot: comb, sípcsont, lábfej, lábujjak. Adj hozzá két IK solvert egyet a lábfejnek és egyet a lábujjaknak. Parentold a lábujj Ik Solver csontot a lábfej IK Solver csontjához.

Megjegyzés

A lábujj IK solver csont parentolva lett a lábfej IK solver -hez. Ez a késöbbiekben nem szabad hogy a gyermeke legyen más csontnak a csontvázban. Bizonyosodj meg erről, és töröld majd a parent kapcsolatot, emlékeztetőül ezt ugy tudod megtenni hogy az üres mezőt választod a Child of: menüben.

Figure 16.48. A láb mozgatása.

Moving the leg.

Teszteljük ezt a beállítást is. Fogd a comb csontot és mozgasd (Figure 16.48, “A láb mozgatása.”). Hát a csúszkálás már nem olyan veszélyes mint az előző beállításnál, de elég hogy tönkretegye az animációt.

Figure 16.49. Csontozás null csonttal.

Rigging with a null bone.

Kezdj új csontvázat. Készíts egy három elemből álló láncot - comb, sípcsont, és egy null csont. A null egy kis csont amihez IK solvert adunk hozzá. Helyezd a 3D kurzort a sarokhoz és húzz ki egy lábfej csontot. Most add hozzá a lábfej csontot mint IK solver a null csonthoz. (Figure 16.49, “Csontozás null csonttal.”). (Létrehozhatsz mégegy csontot mint IK solver, a lábfejhez pedig egy "copy location" constraint -ot aminek a target -je az új IK solver csont.)

Figure 16.50. Csontozás null csonttal.

Rigging with a null bone.

Gyors teszt - mostmár müködik. Mikor mozgatod a combot a lábfej a földön marad (Figure 16.50, “Csontozás null csonttal.”). Ez jó. De még mindig nem elég. Mozgasd a combot följebb, a lábfej a marad a helyén. Ez a hibája ennek a beállításnak. De nem kéne hogy a testet ennyire fölemeld és az IK solvert ne mozgasd hozzá.(szal jó lesz ez így :) - a ford.)

Figure 16.51. Lábujj hozzáadása.

Adding the toe.

Megint építs egy három csontból álló láncot - comb, sípcsont és null csont. Helyezd a 3D kurzort a sarokhoz és addj hozzá egy két csontból álló láncot - a lábfej csontot és egy csontot az ujjakhoz. Addj egy IK solvert a lábfej csonthoz. (Figure 16.51, “Lábujj hozzáadása.”).

Teszteld. Jó beállítás stabil lábfejjel és mozgó lábujjakkal. De még mindig nem tudunk lábujjhegyre állni ezzel a beállítással.

Figure 16.52. A teljes láb csontváz.

Full complete leg rig.

Figure 16.53. Közeli kép a láb csontvázról.

Zoom on the foot rig.

Építsünk egy láncot három csonttal - comb, sípcsont és null csont ( nevezzük el LegNull -nak) (Figure 16.52, “A teljes láb csontváz.”). A saroktól indulva csináljunk egy második láncot két csonttal - lábfej csont és egy kis null csont (FootNull). Helyezzük a 3D Kurzort a lábfejcsont végéhez és adjuk hozzá a lábujj csontot (Toes). Ugyanebből a pontból kiindulva készítsünk egy Ik solver csontot(IK_toes). Helyezzük a 3D kurzort a sarokhoz és adjunk hozzá mégegy Ik solvert (IK_heel).Végül valahol a sarok körül kezdődően adjunk hozzá egy nagyobb IK solvert (IK_foot) (Figure 16.53, “Közeli kép a láb csontvázról.”).

Most adjuk hozzá a constraints -okat. Csináld a következőt:

  • A csonthoz "Toes" adjunk egy copy location constraint -ot "IK_toes" target -el.

  • A "FootNull" -hoz egy Ik solver constraint -ot ("IK_toes" a target)

  • A "Foot" -hoz copy location (target - "LegNull")

  • A "LegNull" -hoz - IK solver (target - "IK_heel")

(megj.- Nekem csak ugy akart normálisan működni, hogy az IK_toes és az IK_heel -nél beállítottam hogy a IK_foot gyermekei legyenek, ahogy a képen van, csak a leírás nem tér ki rá - a ford.)

Hát, ennyi. Most teszteld a csontvázat. Fogd az "IK_foot" -ot és mozgasd felfele. Most fogd az "Ik_toes" -t és mozgasd lefele. A lábfej elforog, de úgy néz ki a lábujjak eltávolodnak tőle. De ha óvatosan animálsz, mindig meg lehet oldani hogy az ujjak ne távolodjanak el. Most állítsd vissza a csontvázat a kezdő poziciójába. Fogd meg az "IK_heel" -t és a "LegHi" -t és mozgasd felfele. Most a karakterünk lábujjhegyen áll. A lábfej megintcsak eltávolodik az ujjaktól, de ezen segíthetünk válasszuk ki az "Ik_heel" -t és mozgassuk egy kicsit előre vagy hátra. Ez a beállítás talán nem a legegyszerübb animációra, de több lehetőséget ad mint az előző beállítások. Álltalában ha a karaktered nem fog lábujjhegyre állni, jobb ha valamelyik könnyebb beállítást használod. Sose fogod a tökéletes beállítást megcsinálni. Csak fejleszthetsz rajta, de mindig lesznek hátrányok.

Figure 16.54. A beállítás tesztelése.

Testing the setup.