Невероятная машина плавных модификаций  Maya

ДЛ Я  тех,  кто занимается моделированием  реалистичных  объектов  с  использованием плавных модификаций,  эта  система способна  существенно  упростить рабочий процесс. Традиционный рабочий процесс моделирования плавных  модификаций заключается в  ко­ пировании  базового объекта и  последующей  переделке копии  в  целевую форму.  Как это бывает, лучший метод разделения форм  на их левые и  правые версии, например,   левую и правую форму с улыбающимся выражением лица, быстро может стать утомительным.

Распространенные методы  моделирования  включают моделирование  вершин;  дефор­ мации  решеток, каркасных сеток или  кластеров  и  программируемую  модификацию выде­ ленных компонентов. Все это  отличные, проверенные временем  методы  со  своими  уни­ кальными  достоинствами  и  недостатками; ничто не лишает их  прав  или  делает невозмож­ ным их  использование  в  конвейере моделирования  плавных  модификаций.  Текущая цель заключается в  том, чтобы обсудить новый способ  моделирования, использующий  неиерар­ хические суставы Maya для деформирования объекта полуголовы.  Таким образом, при ми­ нимальных   настройках будет получен  механизм,  позволяющий  быстро создать множество целевых объектов, используемых  в  дальнейшем для модели  с  полной головой. А сейчас приступим к созданию этой плавной модификации и оснастки для нее.

1.        Откройте имеющийся на компакт-диске файл Machismo06_BlendMachine- Start. mb. Этот файл содержит сцену, полученную в предыдущем упражнении после присоединения головы к телу.

2.        Создайте  три   слоя:  BodyLyr, SkullLyr и    SkinLyr. Поместите   объект

BodyFinalGe o на слой BodyLy r и скройте этот слой.

3.        Создайте копию объекта HeadBlendBaseGeo, назовите ее SkullGeo и до­ бавьте к слою SkullLyr. Нажав клавишу <Х> , переместите и привяжите ее к  началу  глобальных координат  (world  origin).

4.        Поместите объект HeadBlendBaseGe o на слой BodyLyr. При этом объект

HeadBlendBaseGe o должен исчезнуть.

5.        Сдублируйте объект SkullGeo, присвойте копии имя SkinGeo и поместите ее на слой SkinLyr.

6.        Скройте слой SkullLyr.

7.        Переведите объект SkinGe o в режим выделения граней и удалите левую по­ ловину лица (рис. 6.7, слева).

8.        Выберите пункт меню Skeleton => Joint Tool (Скелет => Инструмент сустав) и, удерживая  для привязки  к сетке нажатой клавишу  <Х> ,  расположите один сустав  в  начале глобальных координат.  В дальнейшем это удержит большин­ ство вершин  головы на своих  местах.  Чтобы создать один сустав  и  оставить выбранный  инструмент,  нажмите  клавишу <Y>.

9.        Поместите  один сустав на кончике носа (см. рис. 6.7). Чтобы создать сустав и закрыть  инструмент Joint  (Сустав), щелкните, нажав   клавишу <V >  (для привязки  к вершинам),  на вершине кончика носа  (на  центральной линии)  и нажмите клавишу  <Enter> .

Рис. 6.7. Расположение отдельных суставов, от начала глобальных коорди­ нат и по поверхности объекта SkinGeo

10.     Выделите сустав, созданный  вторым, сдублируйте его и  в режиме привязки  к  верши­ нам  совместите копию с  вершиной центральной  линии  на  уровне  середины брови, как показано  на рис. 6.7, посередине.

ЕСЛ И   суставы слишком малы,  чтобы  их  увидеть или  правильно выделить, измените их раз­ мер   по   умолчанию   (default   Size),   выбрав   пункт   меню   Window   =>   Settings/Preferences  => Preferences  (Окно  => Параметры/Предпочтения  =>  Предпочтения) и изменив   параметр  Joint Size (Размер  сустава)  из  категории  Kinematics  (Кинематика). Для  суставов, показанных   на рис. 6 . 7 , значение этого параметра  равно  примерно.24.

11.    Продолжите дублирование суставов  и  их  расположение поверх вершин, чтобы  полу­ чить такой  же результат,  как на рис. 6.7, справа.

Фактически  каждая книга или  руководство  по  моделированию  плавных  модифика­ ций лица содержит несколько эскизных набросков  мускулатуры лица и  важные рассуж­ дения о том, каким образом для имитации  движения этих мускулов  разработчик должен адаптировать  перемещение точек.  В  результате у  него не  останется реального способа имитации движений   мускулатуры. Для лучшей  имитации  мышечной деятельности  хоте­ лось  бы  сделать  так,  чтобы  созданные   суставы могли   скользить вдоль поверхности SkullGeo. Для  этого  используем   геометрический ограничитель (geometry constraint). Ограничим эти суставы объектом SkullGeo.

1.      Скройте слой SkinLy r и отобразите слой SkullLyr.

2.      Выделите объект  SkullGe o и,  удерживая нажатой  клавишу <Shift>,  выделите  сус­ тав носа.

3.      Выберите пункт меню Constrain => Geometr y (Ограничить => Геометрия). Этот ограни­ читель фиксирует все, к чему он применяется,  прикрепленным  к  поверхности  моде­ ли. В данном  случае  сустав  будет  плавно двигаться вдоль  поверхности  SkullGeo, упрощая  таким образом  имитацию движения  мускула.

4.      Чтобы  снять выделение с сустава носа, щелкните на нем, нажав  клавишу <Shift>.

5.      Для каждого сустава на поверхности  модели, кроме сустава в  начале  глобальных ко­ ординат,   повторите  шаги   2-4 .   Быстро   это   можно   сделать   так:   нажав   клавишу

<Shift>, снимите  выделение  с последнего ограниченного сустава; затем,  продолжая удерживать  нажатой клавишу  <Shift>, выделите  следующий сустав  и  для выполне­ ния последнего выбранного пункта меню нажмите  клавишу <G> .  Сустав, с которого снято выделение, должен стать фиолетовым, что указывает  на то, что он как-то свя­ зан с все еще выделенной поверхностью.

Можно   также   использовать записанный  на   компакт-диске  сценарий     (script) GeoConstrain.mel. Используйте его в качестве исходного кода, выделите объект SkullGeo и  прямоугольником   выделите все ограничиваемые суставы. Чтобы  ограничить

все суставы,  введите в командной строке команду GеоСоnstrain .

ДЛ Я дальнейшего обсуждения  присвоим суставам имена, соответствующие их  назна­ чению. Если  не сделать это до привяжи (binding), то такие имена нельзя  будет  задейство­ вать при нанесении  весовых коэффициентов.

HeadBaseJNT (сустав базо-   NoseJNT (сустав носа)       BrowJNT (сустав надбровья) вой головы)

BrowlnsideJNT (сустав      BrowMidJNT (сустав средней BrowOutJNT (сустав внешней внутренней части надбровья) части надбровья)           части надбровья)

EyeBrowInJNT (сустав внут-  EyeBrowMidJNT (сустав     EyeBrowOut JNT (сустав ренней части брови)        средней части брови)       внешней части брови)

EyeLidTopJNT (сустав верх-  EyeLidBtmJNT (сустав ниж-  FaceJNT (сустав лица) него века)                 него века)

SneerJNT (сустав ухмылки)   CheekTpJNT (сустав верхней  CheekMidJNT (сустав сред- части щеки)                ней части щеки)

CheekBtmJNT (сустав нижней LipTplnsJNT (сустав внут-   LipTpMidJNT (сустав сере- части щеки)               ренней части верхней губы)  дины верхней губы)

LipTpCrnr JNT (сустав уголка LipBtmCrnr JNT (сустав LipBtmMidJNT (сустав сере- верхней губы)              уголка нижней губы)        дины нижней губы)

LipBtmins JNT (сустав внут­ ренней части нижней губы)

Теперь  необходимо привязать  эти  суставы к  поверхности   SkinGeo .  Для   создания кластера  оболочки  (skin  cluster)  полуголовы в   целом  будет  использована  операция Maya Smoot h   Bind  •  (Плавная привязка  • ) .   Создание  оболочки   (skinning)  предоставляет сле­ дующие преимущества.

•          В кластере оболочки  каждый сустав  функционирует  по отношению к себе  как  кла­ стер,   что   позволяет  использовать  преимущества  деформаторов    кластеров    (cluster deformer), избегая их недостатков.

•          Плавно привязанные суставы могут  распространять  воздействие  одного  или   не­ скольких суставов  настолько далеко в  пределах кластера, насколько это  необходимо. При  этом управляющие краем рта суставы могут слегка  деформировать лоб, как это бывает с настоящей плотью и  кровью.

•          Как было показано, отдельные суставы можно ограничить так, чтобы они  перемеща­ лись только вдоль черепа, имитируя тем самым мышечную деформацию оболочки.

•         Выбор пункта меню Skin => Go То Bind Pose (Оболочка => Перейти в позу привязки) возвращает  суставы  и  получившуюся сетку поверхности  в  исходное положение.

•         Для достижения необходимого  анимационного эффекта весовые  коэффициенты  сус­ тавов  могут быть установлены или  изменены так, как  это необходимо для целевого объекта.

Использование кластеров  оболочки  для моделирования  плавных  модификаций имеет один потенциальный недостаток, относящийся  к  аддитивной  природе плавной модифи­ кации. Например,   у человека при  улыбке  двигается  все лицо: незначительно  смещается кожа  на  подбородке,  щеках,  ушах,  лбу  и   бровях. Такое  встроенное в   целевой объект плавной  модификации  улыбки  смещение может стать причиной  проблем при  объедине­ нии  целевых объектов  поднятия брови  и  улыбки. Поэтому такие целевые  объекты плав­ ных модификаций следует создавать осторожно.

Эту проблему можно обойти, ограничив  для каждой части  лица  воздействие  на нее, но так можно создать другую проблему, присущую  использованию  плавных модифика­ ций. Зачастую анимация, созданная  исключительно с использованием  плавных модифи­ каций лица, выглядит так,  как будто каждая отдельная часть лица двигается  независимо. Рот двигается, а глаза нет. Эта раздельность часто приводит к чрезвычайно  пластичному и неубедительному виду анимации лица.

Итак, имея  в виду указанные преимущества и  недостатки,  привяжем суставы  к голове следующим  образом.

1.    Скройте слой SkullLy r и отобразите слой SkinLayer.

2.    Выделите прямоугольником  все созданные в  предыдущем упражнении  суставы.

3.    Нажав клавишу <Shift>, выделите объект SkinGeo.

4.    Выберите пункт меню Skin => Bind Skin => Smoot h Bind • (Оболочка => Привязать обо- лочку => Плавная привязка  • ) . Обычно суставы  упорядочивают в  систему, именуе­ мую   иерархией   (hierarchy),   и    в   текущем   примере  используется неИерархическая структура. Поэтому для параметра Bind to (Привязывать к) выберите из  списка зна­ чение Selecte d Joints (Выделенные  суставы), а для Bind Metho d (Метод привязки) — значение Closest Distance (Ближайшее расстояние). Чтобы в момент привязки огра­ ничить  количество   начальных  воздействий  на  каждую  точку  четырьмя  суставами, установите для параметра Max Influences (Максимум  воздействий) значение 4. Ус­ тановите флажок Maintain Max Influences After Bind (Сохранять  максимум воздейст­ вий после привязки). Таким  образом, для всех вершин будет установлен  постоянный предел количества  воздействий,  равный 4. Положительный момент такой настройки заключается в  том, что находящиеся  далеко от  конкретной точки  суставы не смогут на нее воздействовать.  Но если  по  некоторой причине на вершину будет воздейство­ вать пятый сустав, то  одно из  первоначальных четырех воздействий,  обычно с наи­ меньшим  коэффициентом,  будет удалено, а значения остальных будут  перенастрое­ ны так, чтобы они  равнялись  единице.  Это может привести  к  неожиданным  резуль­ татам. Присвойте  параметру Dropoff  rat e  (Коэффициент  спада) значение 10. Это создаст резкое уменьшение  воздействия  по  мере удаления от  суставов. Поскольку каждый  из   выделенных суставов   будет  использован, сбросьте  флажок  remov e  Unused Influences (Удалять неиспользуемые воздействия), а чтобы цвета не сбивали

с толку, сбросьте еще и флажок ColoriZe Skeleto n (Раскрашивать скелет). Чтобы соз­ дать привязку, щелкните на кнопке Bind Skin (Привязать оболочку).

Не забывайте, что в  отличие от весовых коэффициентов,  применяемых для  привязки персонажа  к  скелету,  данные  суставы будут  использоваться для  деформирования  теку­ щей  сетки  в  другие формы.  Таким образом,  весовые коэффициенты в  процессе  модели­ рования обладают  достаточной  гибкостью.  Кроме того,  это предоставит  хороший способ нанесения весовых коэффициентов  позже,  в  процессе  постановки  персонажа.  Теперь  со­ храните   файл   либо   по   своему   усмотрению,   либо   как   Machismo07_WeightPaint- Start.mb (иод этим именем он упоминается в  следующем  разделе).

Источник: Кундерт-Гиббс, Джон,  Ларкинс, Майк,  Деракшани, Дариус, Кунзендорф, Эрик,  и др., Освоение Maya  8.5.:  Пер.  с англ.  – М.:  ООО  «И.Д.  Вильямс», 2007.  – 928  с.:  ил.

По теме:

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий