數(shù)字人C4D角色動(dòng)畫研究之九:骨骼系統(tǒng)基礎(chǔ)入門-2

【前言】

? ? ? ?上一篇《骨骼系統(tǒng)基礎(chǔ)入門-1》中,通過幾個(gè)問題,解釋一些關(guān)于骨骼系統(tǒng)經(jīng)常涉及的一些概念序宦∨嗣鳎看完之后遂填,初步知道骨骼灯荧、蒙皮厉斟、綁定等是怎么回事秧均,這一篇就初步談?wù)勅绾谓⒐趋馈?/p>


【研究】

看下圖,BONES 翻譯為骨骼,JOINT 翻譯為關(guān)節(jié), JOINT-OBJECT 關(guān)節(jié)對(duì)象 。

一、C4D的骨骼系統(tǒng)基礎(chǔ)來源于父子關(guān)系。從上圖的對(duì)象列表關(guān)系就可以看出來筹我。骨骼的組織結(jié)構(gòu)有時(shí)被稱為一個(gè)骨架(skeleton)岸夯,其中的任一關(guān)節(jié)點(diǎn)叫做骨頭(bone)旅赢。還有鎖鏈(chain)僵控、骨架(skeleton)充易、層級(jí)(hierarchy)、連接(link)妈嘹、 骨頭(bone)毙驯、關(guān)節(jié)(joint)铭段、節(jié)點(diǎn) (node)...等爸吮,懂翻譯不知道CG埂软,知道CG的人不會(huì)翻譯炫七。

而在C4D中是這樣的:

二吟策、關(guān)節(jié)(JOINT)實(shí)際上是一個(gè)點(diǎn)匾委。一個(gè)骨骼(BONES)是由兩個(gè)關(guān)節(jié)構(gòu)成,由粗指向細(xì),粗的關(guān)節(jié)為細(xì)的關(guān)節(jié)的父。

1、比如姿染,點(diǎn)擊關(guān)節(jié)工具盾戴,點(diǎn)擊兩次衅斩,建立兩個(gè)關(guān)節(jié)具温。由于它們?cè)诳臻g位置一樣,沒有構(gòu)成父子關(guān)系,所以場(chǎng)景什么也沒有。

2餐茵、把關(guān)節(jié)向下移動(dòng)一段距離道批。場(chǎng)景中什么也沒有噪伊。

3夺荒、把關(guān)節(jié)拖到關(guān)節(jié).1的下面,構(gòu)成父子關(guān)系。

4茅撞、場(chǎng)景中出現(xiàn)了骨骼蠕蚜。由關(guān)節(jié).1(父)指向關(guān)節(jié)(子),由粗到細(xì)。所以關(guān)節(jié)表示就是一種層級(jí)的邏輯關(guān)系勃教。

5矢腻、骨骼在動(dòng)畫中并不會(huì)被渲染,它的作用相當(dāng)于一個(gè)支架,模擬真實(shí)生物的骨骼和機(jī)械等的動(dòng)力學(xué)構(gòu)架,對(duì)主要的關(guān)節(jié)或軸進(jìn)行移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)等操作育叁;然后隐锭,通過各種設(shè)置洒琢,為骨骼添加關(guān)鍵幀動(dòng)畫停士,再由骨骼驅(qū)動(dòng)綁定好的模型。如何才能渲染這個(gè)骨骼呢?

點(diǎn)擊角色菜單--轉(zhuǎn)化--轉(zhuǎn)化關(guān)節(jié)為多邊形搏嗡。再渲染就有了尺栖。

三、如何繪制關(guān)節(jié)呢?方法有很多種量没,常用就有四種方法:

第一種方法就是用“關(guān)節(jié)工具“刺下。

1、關(guān)節(jié)工具設(shè)置很多,一般情況下默認(rèn)即可矾飞。重點(diǎn)要說的是下邊“修改”的面板。

2濒翻、默認(rèn)控制就是CTRL建裸删,按住CTRL+鼠標(biāo)左鍵,可以自由繪制骨骼齿风。

3、按住SHIFT建可以細(xì)分骨骼携添。

4、在上面繪制的骨骼中間,按住SHIFT建點(diǎn)擊,骨骼被切分经窖。實(shí)際上就是在兩個(gè)關(guān)節(jié)中間又加了一個(gè)關(guān)節(jié)溉卓。

什么都不按,直接點(diǎn)擊關(guān)節(jié)班套,就可以移動(dòng)關(guān)節(jié)杉女。

5、這些設(shè)置可以更改陨晶,比如SHIFT鍵可以當(dāng)做量化繪制。

6杨帽、量化繪制你懂得,就是直線苇瓣、45度角眠副、90度角繪制。

7私恬、這是形成的關(guān)節(jié)對(duì)象。

第二種方法先繪制曲線署咽,在轉(zhuǎn)換關(guān)節(jié)域醇。

1号杠、在正視圖繪制曲線悠砚。

2衡蚂、選擇“樣條轉(zhuǎn)化為關(guān)節(jié)”。

3辈挂、骨骼會(huì)按照曲線的控制點(diǎn)建立關(guān)節(jié)矮锈。曲線白色為開始臭杰,轉(zhuǎn)為根關(guān)節(jié);藍(lán)色為曲線末端敢辩,轉(zhuǎn)化為末關(guān)節(jié)柑司。

4劲室、形成的關(guān)節(jié)鏈官脓。

第三種方法先建立關(guān)鍵點(diǎn),生成關(guān)節(jié)鉴竭。

1读虏、在場(chǎng)景不同位置建立空白對(duì)象。取其在場(chǎng)景空間的位置本谜。

2赏参、位置如下所示。

3呜袁、選擇所有的空白點(diǎn)氧映,點(diǎn)擊菜單烫堤。(樣條轉(zhuǎn)化為關(guān)節(jié),我認(rèn)為他們漢化錯(cuò)誤)比伏。

4、在不同的空白對(duì)象位置轉(zhuǎn)化為關(guān)節(jié)(位置相同)鹦聪。

5、當(dāng)場(chǎng)景中并沒有出現(xiàn)關(guān)節(jié)鏈。

6、把空白3當(dāng)成跟關(guān)節(jié)龙致,建立父子關(guān)系霜大。

7、場(chǎng)景中出現(xiàn)了關(guān)節(jié)鏈笑窜。

第四種方法:

1箱蝠、建立一個(gè)圓柱憔足,按C轉(zhuǎn)化多邊形,去掉上下底陈惰。

2萍肆、選擇邊模式,按UL選擇如下的邊蜕劝。

3、點(diǎn)擊轉(zhuǎn)化“所選到關(guān)節(jié)”吱雏,如果直接點(diǎn)選命令眨业,就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)公共的關(guān)節(jié)奸腺。

4、它的的秘籍是:點(diǎn)擊這個(gè)命令邦尊,同時(shí)按住SHIFT鍵励饵,就會(huì)各自生成一個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)衣摩。

5、在對(duì)象窗口中看到各個(gè)關(guān)節(jié)击困。

6蝌诡、同理植影,建立父子關(guān)系。

7、按照要求生成關(guān)節(jié)。

8、關(guān)節(jié)位置對(duì)的非常好陵叽。

小結(jié):制作關(guān)節(jié)鏈方法很多,這里沒有細(xì)談每個(gè)關(guān)節(jié)坐標(biāo)等問題,以后詳談翰意。

四量瓜、如何建立骨骼控制器呢?

關(guān)節(jié)最后會(huì)驅(qū)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)款违,但如何控制關(guān)節(jié)呢够坐?

第一種:一般方法是在控制的關(guān)節(jié)位置建立空白對(duì)象:

1、圖中有一個(gè)關(guān)節(jié)鏈,你能知道哪個(gè)是根關(guān)節(jié),哪個(gè)是末關(guān)節(jié)?

2渐溶、這是對(duì)象窗口中的關(guān)節(jié)列表】嘴現(xiàn)在我們想控制末關(guān)節(jié)---關(guān)節(jié).5机错。

3穷当、選中它盏道,選中角色菜單--轉(zhuǎn)化--關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換為空白對(duì)象。C4D會(huì)在關(guān)節(jié).5位置上生成一個(gè)空白物體坠陈。

(注意這是生成空白物體的方法)

4、這個(gè)控制末關(guān)節(jié)的空白物體,不能放在關(guān)節(jié)鏈中组题,把它拖出來。

5、為關(guān)節(jié).5添加-角色標(biāo)簽--約束--PSR約束。把”關(guān)節(jié).5“空白物體對(duì)象拖入目標(biāo)欄中吻氧。

6仔雷、為了觀看方便,設(shè)置空白物體在場(chǎng)景中的顯示唇撬。移動(dòng)空白物體驰吓,發(fā)現(xiàn)末關(guān)節(jié)也移動(dòng)了届谈。

第二種:常用的方法。特殊曲線對(duì)象控制關(guān)節(jié)楞遏。

為什么用特殊曲線控制關(guān)節(jié)呢?因?yàn)橛每瞻孜矬w控制關(guān)節(jié)也是可以,但是有個(gè)毛病住诸。就是控制點(diǎn)多的時(shí)候沮脖,你在場(chǎng)景中直接點(diǎn)擊空白物體肩榕,你會(huì)選不到控白物體抡医,你只能在對(duì)象列表中,先選擇要控制的空白物體,然后践宴,到場(chǎng)景中去移動(dòng)它。控制太麻煩!我們要的是“所見即所得”。所以控制關(guān)節(jié)不用空白物體将硝,而用“特殊曲線對(duì)象”沧踏。這個(gè)特殊曲線就是你自己做的曲線歌逢。

1、在正視圖建立一個(gè)類似大腿的骨骼悦冀。

2趋翻、建立IK,把末尾的”關(guān)節(jié).4“拖入結(jié)束欄盒蟆,目標(biāo)欄先不管踏烙。

3、在場(chǎng)景中建立XZ平面方向的一個(gè)圓環(huán)历等。

4讨惩、按C 編輯成特殊曲線。

5寒屯、把它拖到”根對(duì)象“下為子物體荐捻,相對(duì)坐標(biāo)歸零。目的使圓環(huán)與根對(duì)象位置相同寡夹。(這是對(duì)位的常用方法)

6处面、然后把特殊曲線-圓環(huán)改名為“上部控制”,作為最上層的父級(jí)菩掏。

7魂角、再建立一個(gè)ZX平面方向的圓環(huán),拖到關(guān)節(jié).4下面為子智绸,相對(duì)坐標(biāo)歸零悦即,你懂得秤朗。

8、按C ,把曲線編輯成為腳印的形狀萌丈。

9乌庶、就是這樣载庭。

10逗载、為末關(guān)節(jié)添加PSR約束塘安。

11、然后殴边,把圓環(huán)拖入變?yōu)樯喜靠刂频淖訉?duì)象通熄。

12、這樣我們?cè)趫?chǎng)景中找都,只要點(diǎn)擊上部控制曲線,那么就能控制整個(gè)骨骼廊酣,這是旋轉(zhuǎn)能耻。

13、這是骨骼整體縮放,移動(dòng)也可以晓猛,就不演示了饿幅。總之戒职,這是一個(gè)總控的方法栗恩。

14、但當(dāng)你拖動(dòng)腳型的控制器的時(shí)候洪燥,發(fā)生了問題磕秤,只有一節(jié)骨骼跟隨。這個(gè)可是IK關(guān)節(jié)捧韵,應(yīng)該整個(gè)關(guān)節(jié)鏈移動(dòng)才對(duì)市咆。問題出在哪里?

問題出在:我們不能直接用特殊曲線制作的控制器去控制關(guān)節(jié)再来。

15蒙兰、改正:

選擇IK標(biāo)簽,為末關(guān)節(jié)添加目標(biāo)芒篷。

16搜变、然后,把PSR約束標(biāo)簽拖給“關(guān)節(jié).4.目標(biāo)”针炉。圓環(huán)控制這個(gè)目標(biāo)來控制末關(guān)節(jié)挠他,通過IK系統(tǒng)反向上控制整個(gè)關(guān)節(jié)鏈,要記住糊识。

17绩社、這個(gè)時(shí)候,在場(chǎng)景中點(diǎn)擊圓環(huán)赂苗,這個(gè)特殊制作的腳形狀控制器愉耙,移動(dòng)它,整個(gè)關(guān)節(jié)鏈移動(dòng)拌滋,正常朴沿。

18、我們還可以為這兩個(gè)自己制作的特殊曲線控制器败砂,分別賦予顏色赌渣。

小結(jié):

要記住最后控制器制作的常用的方法。

五昌犹、關(guān)節(jié)位置凍結(jié)坚芜、復(fù)位

關(guān)節(jié)建立以后,就是初始位置斜姥。當(dāng)與模型發(fā)生綁定以后鸿竖,你調(diào)整骨骼沧竟,如果導(dǎo)致混亂的時(shí)候,假如在初始化的時(shí)候沒有凍結(jié)相關(guān)坐標(biāo)缚忧,任憑你如何按CTRL+Z或者 SHIFT+Z悟泵,你的關(guān)節(jié)就再也回不到初始狀態(tài)了。所以闪水,關(guān)節(jié)與模型綁定初始位置的時(shí)候糕非,一定要凍結(jié)關(guān)節(jié)坐標(biāo),這樣你可以再調(diào)亂得時(shí)候球榆,有機(jī)會(huì)恢復(fù)到關(guān)節(jié)初始位置朽肥。

1、利用關(guān)節(jié)工具建立如下關(guān)節(jié)鏈芜果。

2鞠呈、關(guān)節(jié)鏈?zhǔn)且粭l直線。

3右钾、選擇所有關(guān)節(jié)蚁吝,點(diǎn)擊下面的坐標(biāo)面板--凍結(jié)全部。C4D系統(tǒng)就會(huì)記住各個(gè)關(guān)節(jié)的初始位置舀射。

4窘茁、現(xiàn)在調(diào)亂關(guān)節(jié)。

5脆烟、選擇所有關(guān)節(jié)山林。點(diǎn)擊菜單 復(fù)位PSR。

6邢羔、所有關(guān)節(jié)又回到初始位置驼抹。

7、下面再看另一中情況拜鹤。選擇關(guān)節(jié)框冀,右鍵角色標(biāo)簽--IK標(biāo)簽。把末關(guān)節(jié).6拖入結(jié)束欄敏簿,再點(diǎn)擊目標(biāo)欄后的添加按鈕明也,添加一個(gè)控制點(diǎn)。這個(gè)控制點(diǎn)與末關(guān)節(jié).6位置一致惯裕。

8温数、那么這個(gè)關(guān)節(jié)鏈就是IK 反向關(guān)節(jié)鏈(由子控制父,反向上控制)蜻势,拖動(dòng)末關(guān)節(jié)控制點(diǎn)撑刺,可以控制整個(gè)關(guān)節(jié)。與FK(正向關(guān)節(jié)相反握玛,由父控制子猜煮,逐級(jí)向下控制)次员。調(diào)整空白點(diǎn)的顯示。

9王带、你可以選擇全部關(guān)節(jié),但對(duì)于IK關(guān)節(jié)鏈市殷,關(guān)節(jié)的位置變化是受“關(guān)節(jié).6.目標(biāo)”控制愕撰。

10、所以醋寝,你只要選擇“關(guān)節(jié).6.目標(biāo)”搞挣,然后到坐標(biāo)面板--凍結(jié)全部。凍結(jié)IK控制點(diǎn)一個(gè)坐標(biāo)即可音羞,而不用凍結(jié)所有關(guān)節(jié)坐標(biāo)囱桨。

11、現(xiàn)在移動(dòng)控制點(diǎn)嗅绰,幾乎所有關(guān)節(jié)位置發(fā)生變化舍肠。

12、點(diǎn)擊菜單“復(fù)位PSR"窘面。

13翠语、因?yàn)椤瓣P(guān)節(jié).6.目標(biāo)”控制點(diǎn)復(fù)位,回到原來初始化位置财边,所以IK關(guān)節(jié)立刻復(fù)位肌括。

14、利用菜單太麻煩酣难,C4D最大特點(diǎn)就是:可以創(chuàng)建你自己的按鈕和命令(C4D系統(tǒng)提供菜單谍夭、按鈕、命令供你使用)如何用命令和建立按鈕呢憨募?

按SHIFT+C紧索,調(diào)出命令窗口,輸入PSR馋嗜。找到"復(fù)位PSR"齐板,回車即可執(zhí)行。

15葛菇、你也可以用鼠標(biāo)把”復(fù)位PSR"拖到一個(gè)位置甘磨,用的時(shí)候點(diǎn)擊它即可。

【后記】

1眯停、又沒少寫济舆,不寫則已,總想用一篇文章把知道的都寫出來莺债,如滔滔江水.......沒辦法滋觉,當(dāng)老師的時(shí)間太長(zhǎng)了签夭,你還沒讓我說呢?

2椎侠、《骨骼系統(tǒng)-1》寫完之后第租,不少吧友催我趕緊寫《骨骼系統(tǒng)-2、3我纪、4》慎宾。其實(shí)在博客的草稿箱,我已經(jīng)把這個(gè)系列寫到-8了浅悉,但我想把角色建模談完之后趟据,再陸續(xù)貼出骨骼系統(tǒng)及動(dòng)畫文章∈踅。可是吧友著急汹碱,那就先避開“角色”,只能往外貼了荞估。

3咳促、寫的這些東西,初學(xué)者可能不解渴泼舱,認(rèn)為是磨嘰等缀。可是如果你不掌握這些基礎(chǔ)的東西娇昙,直接操作骨骼關(guān)節(jié)出錯(cuò)的時(shí)候尺迂,你都不知道錯(cuò)在什么地方。

4冒掌、學(xué)習(xí)骨骼動(dòng)畫噪裕,首先要學(xué)會(huì)角色建模,然后學(xué)綁定控制股毫,最后學(xué)習(xí)動(dòng)畫曲線去控制動(dòng)畫的姿態(tài)膳音、節(jié)奏等等。沒有好的角色模型铃诬,你用骨骼綁定什么祭陷?不深入學(xué)習(xí)動(dòng)畫曲線,角色動(dòng)起來趣席,感覺非常別扭兵志。當(dāng)然,還必須觀察生活和多看經(jīng)典的動(dòng)畫作品宣肚。

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