Риггінг та анімація персонажа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Риггінг та анімація персонажа

Максимчук А.О., студент групи ІФ-11,

Головачук І.П., к. т. н., доцент,

Луцький національний технічний університет

Максимчук А.О., Головачук ІП. Риггінг та анімація персонажа. Особливістю даної роботи є створення персонажів, накладання ригів для здійснення подальшої анімації.

Maksimchuk А. О., Golovachuk IP. Rigging and character animations. The peculiarity of this work is the creation of characters, the imposition of rigs for further animation.

Постановка проблеми

Отримання теоретичних знань в області анімації, показати принцип створення простого скелету персонажа, його накладання та подальша анімація.

Аналіз останніх досліджень та публікацій

Створення віртуальної реальності можна здійснювати у різних програмах. Серед них можна виділити 3ds МАХ та Cinema 4D. Проаналізуємо ці дві програми на предмет зручності моделювання тривимірних об'єктів.

Програма 3ds МАХ з великою кількістю модулів потребує значних ресурсів комп'ютера. І коли доводиться працювати з високополігональними моделями, то є велика вірогідність зависання програми. Cinema 4D має зручну навігацію та інтерфейс.

Однією з переваг 3ds МАХ є можливість роботи із окремо вибраним об'єктами у режимі ізоляції. Дуже важливий інструмент при моделюванні. Для цього у 3ds МАХ існує комбінація клавіш Alt+Q. У Cinema 4D необхідно здійснити більше операцій для забезпечення режиму роботи з окремо взятими об'єктами. Можна звичайно встановити плагин Magic Solo, але ми говоримо про базову комплектацію програм.

Щодо набору інструментів, обидві програми приблизно однаково екіпіровані. Є, звичайно, у кожної з них й унікальні інструменти, але результат приблизно однаковий.

Досить зручним у Cinema 4D є те, що можна відкривати декілька проектів одночасно. Ви працюєте з одним, а інші відкриті у фоновому режимі. За допомогою спеціального меню ви можете оперативно між ними перемикатися. По-друге в Cinema4D немає різниці в якій версії програми зроблений файл. Якщо файл створений у версії R15, то він без проблем відкриється у версії R13.

Звичайно у Cinema 4D є рішення які вимагають додаткових налаштувань, спеціальних навичок тощо, що ускладнює використання програми. Попри все, ми вибрали Cinema 4D для огляду можливостей моделювання персонажів, із-за її функціональності, мультизадачності та зручності у навігації.

Формування цілей статті. У цій статті ми розглянемо задачі, що виникають у процесі створення персонажів. А саме важливість правильного накладання на змодельований персонаж ригів та вміння ними керувати для задания певних рухів окремим частинам тіла й подальшої анімації.

риггінг анімація персонаж

Виклад основного матеріалу дослідження

Робота з 3D персонажами є однією з самих складних тем комп'ютерної графіки та займає досить велику частку часу. Потрібно вміти правильно задати положення окремих частин тіла, накласти скелет та за допомогою ригів відтворити рух. Також необхідно постійно контролювати процес, щоб не виникало проблем з плавністю та точністю рухів. Анімація набула широкої популярності у кінематографі, іграх, рекламі, а професія аніматора є досить високооплачуваною.

Для початку нам потрібна модель персонажу, який ми будем анімувати. її можна створити, завантажити безкоштовно, або купити. Ми вибрали відомий персонаж Spider-man [1]. Запускаємо програму Cinema 4D, імпортуємо туди нашу модель (рис. 1) й анімуємо персонаж. У вікні програми модель нашого персонажу буде показана з сірою стрілкою, яка знаходиться у її основі. Далі у менеджері атрибутів «персонажу» нам потрібно вибрати риггінг того персонажу, який ми будем анімувати. Тобто у нашому випадку вибираємо Biped [2, с.83].

Рисунок 1 - Модель персонажу

Далі один з найважливіших процесів накладання скелету, над яким потрібно попрацювати та звернути особливу увагу. Адже якщо не правильно накласти скелет то при анімації та переміщені персонажа будуть виникати проблеми з правильним положенням, «кістки» по відношенню до моделі (рис. 2). При подальшій анімації неправильно відтворюватиметься рух окремих частин тіла.

Рисунок 2 - Накладання скелету (ригів) на персонаж

Отже, спочатку створюємо хребет, після чого додаємо основні елементи скелета: добавляємо голову, з затиснутою клавішею клавіатури Ctrl натискаємо на функцію arm(FK) для створення рук, thumb і чотири рази дублюємо Finger (пальці), а також два - Leg(Hoeu). Клавіша Ctrl слугує для дублювання рук та ніг. На виході ми отримуємо готовий скелет, який нам потрібно буде співставити за розмірами з моделлю персонажу. Як вже писалось вище - це дуже важливий процес. Тому необхідно якомога точніше підігнати скелет під наш персонаж. Для зміни положень кісток у менеджері атрибутів Персонале, необхідно активувати вкладку налаштування. Тепер положення кісток можна змінювати. Підганяємо їх так, щоб вони розміщувалися всередині тіла та відповідали за розмірами окремо взятим фрагментам нашої моделі (рис. 3). Після співставлення можна переходити до вкладки Прав 'язка у якій здійснюється прив'язка скелету до моделі. Далі переходимо до наступної вкладки Анімація, де ми можемо перевірити, як відбулась прив'язка. Нам відкриваються можливості змінювати положення окремих частин тіла. Наприклад, задавати рух кінцівок можна за допомогою ригів скелету (рис. 4). Задіявши функцію «Створити рух», ми створимо автоматично рух cMotion. Ми можемо редагувати та змінювати довжину кроків нашого персонажа.

Рисунок 3 - Співставляння скелету з тілом персонажу

Окрім цього у програмі передбачено можливості створення анімації стрибків, піднімання-опускання рук та ніг, поворот тулуба персонажу тощо.

Під час зміни положення ніг, тіла, тулуба персонажа, наприклад, разом з кінцівкою може змінюватися положення іншої частини тіла, яка є пов'язаною з вибраною. Для того, щоб запобігти не узгодженим рухам окремих частин моделі у менеджері об'єктів, шукаємо наш персонаж й у його тегах вибираємо «Bee expression». При цьому виділяються кольорами окремі частини тіла та вказуються місця їх з'єднання між собою (суглоби). У меню Cinema 4D, вибираємо вкладку Персонаж-менеджер-«менеджер вагів», у нас відкриється меню (рис. 5), де ми переходимо на вкладку «суглоби» у якій ми можемо вибирати окремо кожну частину тіла й задавати їй прив'язку відносно інших частин, по замовчуванню ми добавляємо її, а для того щоб зменшити область яка буде підпадати під зміну положення потрібно затиснути Ctrl і натиснути на область яку ми хочемо прибрати, вона стане темною, що буде означати що вона тепер не належить вибраному суглобу [3]. Це меню є досить корисним, особливо якщо при зміні положення частини тіла виникає проблема, або «баг» з частинами тіла які можуть випирати, або ж тягнути за собою інші елементи моделі. Такого роду проблеми виникають тоді, коли риги (важелі) невдало змонтовані й окремі частини моделі не можуть відтворити рух із-за накладених обмежень.

Рисунок 4 - Фрагмент керування ригами скелету

Робота з персонажами вимагає, спеціальної підготовки, знання анатомії людини, тварин в той же час є цікавою, адже широко використовується, зокрема у рекламі, кінематографі тощо.

Рисунок 5 - Фрагмент керування ригами скелету

Висновки

Використання програми Cinema 4D у навчальному процесі надасть можливості по створенню віртуальних середовищ, моделей установок з презентацією принципу їх роботи, рекламних роликів тощо.

Перспективи подальших досліджень. Вивчення можливостей побудови віртуальної реальності з персонажами для створення екскурсій по аудиторіям університету, спорткомплексу тощо.

Перелік джерел посилання

1. https://sketclifab.com/3d-models/spider-man-mcu- dl6d820499db4803b7311d352fDec9fa, 2018р. Автор: maxlieimessy.

2. Cinema4DR13 Quickstart: документація з описом програми Cinema4DRl З/ авторське право належить Maxon Computer GmbH. Friedrichsdorf, Німеччина. 83 с.

3. https://www.youtube.com/watch?v=NlXs8ulV3TY, 2020р. Автор: Digy Zem.

Размещено на Allbest.ru