Привязка персонажа и нанесение весовых  коэффициентов Maya

Когда работоспособная оснастка персонажа уже создана,  приходит  время  позволить ей управлять геометрической формой персонажа.  Базовая привязка  достаточно проста, так как в  ней большую часть работы выполняет Майя. Тем не менее, как будет продемон­ стрировано  ниже, настройка весовых коэффициентов  оболочки  для абсолютно правиль­ ной деформации  персонажа требует времени  и  усилий.  Чтобы привязать  скелет  к  обо­ лочке, выполните следующие действия.

1.     Выделите корневой сустав скелета (Hips) . Убедитесь, что выделен именно  корневой сустав, а не  исполнительный  элемент hipsEff .  Нажав  клавишу  <Shift>,  выделите геометрическую   форму тела.

2.  Выберите пункт  меню Skin => Bind Skin => Smoot h Bind •  (Оболочка  => Привязать оболочку => Плавная привязка • ) . В  появившемся  окне па­ раметров  восстановите  значения по  умолчанию, выбрав  пункт  меню Edit => rese t Settings (Правка  => Восстановить  параметры по умолча­ нию). Параметр Max Influence s (Максимум  воздействий) определяет, насколько   сильно суставы могут  воздействовать  на  данный  элемент геометрической формы, а параметр Dropoff rat e (Коэффициент спада) определяет, насколько быстро по мере удаления от  сустава ослабевает воздействие сустава. (Чем выше число, тем  быстрее уменьшается воз­ действие.)  Этому персонажу подойдет  значение 5 для параметра Ма х Influences и  значение  4 — для  параметра Dropoff rate . И еще, проверь­ те, установлен ли  флажок ColoriZe Skeleton (Раскрашивать скелет) но­ вой  возможности,  которая  раскрашивает каждую  кость  скелета.   Эта возможность пригодится  сразу,  как  будут  откорректированы  весовые коэффициенты   оболочки.

3.     Щелкните на кнопке Bind Skin (Привязать оболочку), и через несколь­ ко секунд геометрическая форма будет привязана к скелету.

Теперь  при   перемещении   управляющей оснастки, более-менее   правильно де- формируясь в  ответ на движение суставов,  за ней должен  следовать и  сам  Ма­

шизмо (рис. 8.30). Если  значения по умолчанию не дают удовлетворительных  результа­ тов  (особое  внимание  обратите на то,  работоспособны ли  вообще  пальцы  рук  и   ног  и подмышки), попробуйте отменить процесс создания оболочки  и  откорректировать  пара­ метры Max  Influences (Максимум   воздействий)  и  Dropoff  rat e  (Коэффициент спада). В качестве  руководства  можно    использовать    имеющийся на   компакт-диске   файл

MachismoSkinStart.mа.

К сожалению, создание плавной привязки — это простой процесс, который не  соот­ ветствует требующей большей точности  работе по настройке деформирования  геометри­ ческой формы персонажа. Для создания работоспособного персонажа  обязательно сле­ дует изменить  весовые  коэффициенты   оболочки. Именно этот  процесс является одним из  самых утомительных  и   потенциально  разочаровывающих  этапов  создания оснастки персонажа. Хотя само по себе  изменение  весовых  коэффициентов  оболочки  в  Maya до­ вольно просто,  осуществить  это для персонажа с десятками  суставов — все же длитель­ ная и сложная задача, особенно если учесть одно только количество перекрестных связей между различными  суставами.

Откорректировать  весовые коэффициенты  оболочки  можно  несколькими способами,  наиболее наглядный из  которых сводится к  использованию ин­

струмента Paint Skin Weight s (Нанесение  поверхностных  весовых  коэффициентов),  по­ зволяющего виртуальной кистью корректировать имеющееся  распределение  весовых ко­ эффициентов  и  сразу же видеть  результат сделанных  изменений.  В Maya 8 существует обратная цветовая  связь, демонстрирующая  с  помощью цвета воздействие  на оболочку всех суставов,  что упрощает точную  настройку. На рис. 8.31  представлена оболочка Ма­ шизмо с многоцветным  отображением  воздействий. Кроме того, в  режиме  нанесения  ве­ совых  коэффициентов  еще можно поворачивать  суставы, что существенно ускоряет на­ несение весовых коэффициентов,  поскольку  отпадает  необходимость в  переключении между инструментами  поворота и  нанесения коэффициентов.

Рис. 8.31. Многоцветное отображение воздействий на геометрической форме Машизмо

Чтобы перейти  в  режим нанесения весовых  коэффициентов,   выделите  геометри­ ческую оболочку Машизм о и  выберите из  набора меню Animatio n  (Анимация ) пункт Ski n  =>  Edit  Smoot h  Ski n  =>  Paint  Ski n  Weight s  Too l  •   (Оболочк а  =>  Редактировать гладкую оболочку => Инструмент нанесения  поверхностных весовых  коэффициен ­ тов  • ).   Открывшееся окно  параметров   инструмента (рис. 8.32),  кроме  множества содержащихся в   нем  параметров,   позволяет выбрать сустав, для  которого  следует наносить коэффициент ы  воздействия.  В нижней части  окна,  если  прокрутить вклад­

ку  Displa y  (Представление)   вниз,  можно установить  флажо к  Multi-Colo r  Feedbac k  

(Многоцветная обратная  связь), чтобы  увидеть, как  цвет кожи   Машизм о  отражает коэффициент ы каждого сустава.

Основная процедура нанесения весовых  коэффициентов  на оболочку  (или  окраши­ вания оболочки)  такова: выберите конкретный сустав  (например,  сустав  пальца) и  затем наносите коэффициенты.

Puc.         Окно  параметров инстру­ мента Paint Skin Weights

При  этом кнопки-переключатели  позволяют добавлять (Add) , заменять (replace ) или сглаживать  (Smooth ) весовые коэффициенты.  (Также имеется  возможность масштаби­ ровать (Scale ) коэффициенты, но к ней прибегают редко.) В режиме добавления к коэф­ фициентам воздействия  выбранного сустава   на  оболочку  прибавляется определенное значение, определяемое  как   произведение  значений параметров  Value  (Значение) и Opacity  (Непрозрачность).  Если  оба указанных параметра равны 1,  то к  воздействию сустава на  обрабатываемые вершины  прибавляется   полное  воздействие  (значение 1). Если же они оба равны 0, то коэффициенты  воздействия не изменяются, так как прибав­ ление 0 не изменяет значения коэффициентов.  В  режиме замены старые весовые  коэф­ фициенты заменяются  новыми,   вычисляемыми   так  же,  как  и   в   режиме добавления. Сглаживание сближает  значения  весовых коэффициентов  воздействия различных  суста­ вов на вершину:  если некоторое воздействие одного сустава на контрольную вершину со­ ставляет  0. 8, а воздействие другого сустава на нее же — 0 .2, то в  результате полного сглаживания оба коэффициента будут близки к 0.5. При  нанесении  весовых коэффици­ ентов  операция замены опасна тем, что суммарный весовой  коэффициент некоторых то­ чек оболочки  может стать меньше  1.0 и  они  не  будут вытягиваться  на  100%  вслед за движением  скелета, а это уже чревато  "отставанием" части  оболочки  при  анимации  пер­ сонажа. Таким образом, при  нанесении  весовых  коэффициентов  ограничимся  использо­ ванием только операций Ad d (Добавить) и Smoot h (Сгладить) везде, где это возможно.

Для начала в   окне Tool  Settings (Параметры инструмента)   выберите сустав  Left- Forearm, а затем перейдите в режим   поворота, щелкнув на нем средней кнопкой мыши. Согните сустав LeftForear m (для этого с помощью средней кнопки мыши перемещайте одну из его осей вращения)  так, чтобы в  области  локтя  только образовались складки, не допуская при  этом частичного наложения  оболочки, которое затруднит нанесение весо­ вых коэффициентов. Согнутый  сустав  показан на рис. 8.33. (Чтобы в  конце можно было вернуть все  в прежнее  состояние,  не забудьте записать исходные значения углов  враще­ ния сустава, если  только  они  не  равны  0.) Выберите  инструмент  Paint  Ski n  Weight s  

(Нанесение  поверхностных  весовых коэффициентов) (для его повторного выбора  можно нажать клавишу <Y>) , установите переключатель Paint Operatio n (Окрашивание) в  по­ ложение Ad d  (Добавить),  а  для  параметров  Valu e  (Значение) и   Opacit y  (Непроз­ рачность) с помощью ползунков  установите  значения 0 .4 и   0 . 3  соответственно.  При таких значениях параметров  изменения  весовых  коэффициентов  оболочки  будут до­ вольно незначительными,  что и  требуется для того, чтобы не создавать никаких  неод- нородностей при  наложении  влияний  сразу нескольких суставов. При  слишком боль­ шом размере  кисти  (красная окружность над геометрической  формой), нажав  клавишу

<В> ,  протащите указатель мыши  над  геометрической формой  оболочки, чтобы  уста­ новить более подходящий размер.

Переключитесь  в  режим нанесения  коэффициентов, щелкнув  левой кнопкой  мыши  в любой точке геометрической формы, а затем, нанося весовые коэффициенты на нижнюю внутреннюю часть локтя,  увеличьте  воздействие  локтевого сустава на  предплечье, уве­ личивая таким образом внутренние складки  в  области  локтя.  Переключаясь в  обоих на­ правлениях между суставами LeftArmrol l и LeftForearm, увеличивайте воздействие каждого  из  них  до  образования  складок.  Этим же  методом  на  обратной  стороне руки можно создать и  более выраженный  внешний  локоть.  Увеличение  воздействий  суставов на указанную область может  сделать обратную сторону локтя  слишком острой.  Чтобы сгладить ее, измените  режим на Smoot h  (Сгладить) и  наносите коэффициенты  до тех пор, пока не получится удовлетворительный результат. (Можно заметить, что сглажива­ ние     более     эффективно   работает    при     больших   значениях   параметра    Opacity (Непрозрачность).)  По  окончании  локоть  с  только  что  созданными  на  нем  складками должен выглядеть так, как на рис. 8.34.  Как только будет получен  окончательный вари­ ант области локтя, выделите сустав  LeftForeAr m и  верните его в  исходное положение, восстановив  ранее записанные  значения  вращений. (Чтобы  вернуть все суставы в исход­  ную позу привязки, выделите скелет и выберите пункт меню Skeleto n => Full Body IK =>

Go To Stanc e Pos e (Скелет => Инверсная  кинематика всего тела => Перейти к стацио­ нарной  позе).)

Выбрать сустав, для которого будет выполняться корректировка  весовых  коэффициентов, можно так:  щелкните над ним  правой кнопкой  мыши  и,  не отпуская  кнопку,  выберите  в появившемся  контекстном меню пункт  Paint Skin Weights  (Нанесение поверхностных весо­ вых коэффициентов).  По сравнению с выбором сустава  в  окне параметров  инструмента это действительно ускоряет процесс нанесения весовых  коэффициентов.

А теперь самое занятное: повторите  процесс нанесения весовых  коэффициентов  для каждого элемента тела Машизмо! Это займет много времени, да И вообще получение аб­ солютно правильных  весовых коэффициентов  оболочки  в  некотором  роде целое искус­ ство; поэтому непременно сохраняйте различные версии файла сцены, чтобы в  случае че­ го  можно было вернуться к  предыдущим версиям.  Вот  несколько  ценных указаний по процессу нанесения весовых коэффициентов.

•          Чтобы многоцветное  отображение  воздействий стало полезным при  нанесении  весо­ вых коэффициентов  в  областях с воздействием нескольких суставов,  например в  об­ ластях пальцев, подмышек или верхних   частей ног/бедер,  сначала необходимо при­ выкнуть к цветам, соответствующим разными суставам.

•          Дл я крайне трудных областей (например, подмышек) немного согните  первый сус­ тав, коррекцией весовых  коэффициентов  добейтесь правильного  вида  и  только  по­ том сгибайте область дальше и  повторно корректируйте  весовые коэффициенты.

Рис. 8.33. Сгиб локтя для на­ несения  весовых коэффици-

ентов

Рис. 8.34. Согнутый локоть с применен­ ными  откорректированными  весовыми коэффициентами оболочки

•         При   проверке  правильности   весовых коэффициентов   обязательно   поворачивайте суставы во  всех направлениях,  в   которых они  только могут вращаться. Персонаж может выглядеть хорошо, если сустав повернут вокруг оси X, а при повороте того же сустава вокруг оси Z — ужасно.

•        Для областей, которые могут при  сгибе тесно примыкать друг к другу  (пальцы рук, колени, локти), обязательно корректируйте весовые  коэффициенты для всего диапа­ зона движений  персонажа.  Попробуйте  согнуть сустав  частично, откорректировать коэффициенты, а затем согните еще и  снова откорректируйте,  согните до конца, а за-

‘ тем выполните завершающую  корректировку.

•         Регулярно проверяйте получаемую оснастку  на временных версиях  сцены,  а также передавайте эти  временные версии  для проверки  другим. По  мере выполнения  пер­ сонажем полных движений начнут проявляться  разнообразные небольшие проблемы весовых коэффициентов оболочки, и гораздо лучше решить их сейчас, чем в середине процесса анимации  сцены.

•         Области, которые не должны деформироваться,  можно закрасить кистью со значени­ ем 1 для воздействия одного сустава. Например, для головы это сустав head4. Таким образом, без нанесения весовых  коэффициентов  для каждого  отдельного сустава бу­ дет устранено воздействие  остальных суставов,  например суставов  шеи. Чтобы за­ полнить геометрическую  форму, выберите режим replac e (Заменить)  (именно в  та­ ких случаях стоит использовать  этот режим), установите значения  параметров Valu e (Значение) и   Opacity  (Непрозрачность)  равными   1  и   щелкните на  кнопке  Flood (Заполнить).

•         Обязательно записывайте  атрибуты перемещения и   вращения  каждого  перемещае­ мого сустава или  Маркера исполнительного элемента. Закончив  нанесение весовых коэффициентов  на оболочку, их  следует в точности  вернуть в  исходные положения, а записать значения гораздо безопаснее, чем  пытаться их запомнить.  Несмотря на то

что операция  Go To Bind Pose (Перейти  в  позу привязки)  или  Go To  Stance  Pose (Перейти  к стационарной  позе) обычно срабатывает, иногда  она все-таки  не возвра­ щает исходные значения атрибутов суставов.

Когда корректировка   весовых  коэффициентов  модели  будет закончена,  от  зна­ ния  того,  что  теперь  есть  подобающим образом  привязанный  и   безошибочно

правильно  двигающийся  при  поворотах различных суставов  персонаж, должно  появить­ ся определенное чувство  гордости. Рассмотреть оснастку с полностью  откорректирован­ ными  весовыми   коэффициентами   можно,  воспользовавшись  имеющимся  на  компакт- диске файлом MachismoWeighted.ma.

Резюме

В  этой  главе рассмотрены  все  основы создания оснастки   персонажа:  от  создания стандартного двуногого скелета с должным образом выровненными  осями  вращения  до управляющей оснастки  с  использованием   инверсной  кинематики   всего тела  и   после­ дующим созданием  оболочки  самого персонажа.  Выполнение всех упражнений этой гла­ вы  придаст уверенность на пути  к  созданию собственных оснасток персонажей.  Однако не забывайте основное  правило художника  по постановке персонажей: обращать внима­ ние на каждую деталь и  именовать каждый элемент оснастки!

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