Кости шеи, головы и волос

Подготовка сцены:

1. Загрузка файла предыдущего урока или tut_char_bone_file04.max.

2. Выделение всех костей, вспомогательных объектов и цепочек IK и скрытие их.

3. При необходимости переход в режим четырех экранов кнопкой Min/Max Toggle.

Создание костей:

1. Панель Create > Systems > Bones.

2. В группе Bone Object свитка Bone Parameters ввод Width и Height = 5.0.

3. Проверка выключения Assign To Children.

4. В окне вида сбоку создание двух коротких костей шеи, одной кости головы и 4 костей для волос. Двойной правый щелчок выключает режим создания и создает концевую косточку.

5. В диалоге Bone Tools создание при желании градиента цвета и выростов.

6. Переименование костей:

• BONE_Neck01

• BONE_Neck02

• BONE_head

• BONE_Hair01

• BONE_Hair02

• BONE_Hair03

• BONE_Hair04

• BONE_Hair05

Обзор структуры костей:

1. Правый щелчок в окне и выбор Unhide All из четвертного меню.

2. Сохранение работы: Save as my_char_bone_complete.max.

Файл tut_char_bone_complete.max содержит результаты урока.

Модификатор Skin (2)

В этом уроке будет применен модификатор Skin к модели Alien. Будут настроены оболочки и веса вершин для левой стороны модели и затем отражены на правую сторону.

Модель Alien с кожей под управлением костей

Уровень мастерства: Промежуточный. Время урока: 2 часа.

Настройка урока:

Загрузка файла tut_skinalien_start.max из папки \tutorials\character_animation\skin_flex.

В сцене есть оснастка персонажа, но она скрыта, поскольку не нужна при покрытии кожей.

Поза в виде user, кости видимы

Применение модификатора Skin:

1. Выделение MeshBody и на панели Modify применение модификатора Skin к MeshBody.

Примечание: Модификатор Skin можно применить сразу ко многим объектам.

2. В свитке Parameters щелчок Add и выбор всех объектов списка.

В сцене есть другие кости, однако они не были использованы в покрытии, поскольку скрыты.

3. В меню Edit выбор Select Invert. Это выбирает все кроме MeshBody, это все кости сцены.

4. Скрытие костей после правого щелчка в окне и выбора Hide Selection из четвертного меню.

Отображение и настройка оболочки плеча:

1. Выделение MeshBody. В окне Front увеличение вида области плеча модели.

2. В свитке Parameters включение щелчком Edit Envelopes.

Выбранные кости с манипуляторами на концах

Выборщики оболочек показаны черными линиями с круглыми манипуляторами на концах.

Примечание: В режиме Edit Envelopes кнопка Select недоступна. Так что колесиком мышки можно zoom и pan без опаски.

3. Щелчок по линии оболочки левого плеча отображает оболочку.

Выбрана оболочка левого плеча

Каждая оболочка имеет две части. Кость наиболее влияет на вершины внутри внутренней ярко-красной оболочки. На вершины между внутренней и внешней темно-красной оболочкой кость влияет меньше с убыванием действия по мере удаления от внутренней оболочки.

При сглаженной сети внешние оболочки смежных костей должны немного перекрываться. Тогда на сеть в области суставов (колено, плечо, локоть, бедро) каждая кость будет влиять частично, оставляя кожу гладкой на суставах.

При настройке оболочки вершины внутри оболочки меняют цвет, показывая степень влияния оболочки. Красный цвет вершин при наибольшем влиянии, синий цвет при наименьшем влиянии.

4. Смещение одного манипулятора внешней оболочки для уменьшения ее размера.

Настройка внешней оболочки

Изменение длины и направления оболочек:

Оболочка плеча излишне заходит в руку. Смещением манипуляторов концов можно изменить длину и направление оболочки.

1. В окне Front видны два манипулятора во внутренней оболочке. При выборе правого манипулятора он окрашивается в пурпур.

2. Смещение манипулятора влево укорачивает оболочку.

Укорачивание оболочки

3. Настройка оболочек и их длины, как на рисунке.

Исправлен размер и форма оболочек плеча

4. В окне Front настройка оболочек руки, как на рисунке.

Оболочка плеча

Оболочка предплечья

Вставка оболочек кисти руки:

1. В окне Top увеличение вида левой кисти.

2. Выбор кости пальца и настройка ее оболочки, чтобы она окружала сеть пальца и немного перекрывала следующую кость.

Настроена оболочка фаланги пальца

3. В группе Envelope Properties щелчок Copy.

4. Из всплывающего меню Paste выбор Paste to multiple bones (последняя кнопка).

5. В диалоге Paste выбор всех костей, содержащих слова “finger”, “thumb” и “hand”. Щелчок OK для вставки настроек оболочки на эти кости.

6. Проверка, что оболочки кончиков полностью покрывают сеть. Настройка при необходимости.

7. Настройка главной оболочки левой кисти, как показано на рисунке.

Главная оболочка кисти настроена

8. В группе Envelope Properties щелчок Copy.

9. Выбор Paste to multiple bones. Вставка выделенной оболочки на оболочку HandRBONE.

Позже в этом уроке будет изучено, как отразить оболочки и веса вершин на другую сторону.

Настройка оболочек тела:

1. В окне Front уменьшение оболочки кости верха груди (spine05BONE), но с окружением торса.

Оболочка торса настроена

2. Повторение предыдущих действий для других костей спины: от spine04BONE до spine01BONE. Оболочки всех костей спины должны быть похожи, так что можно применить copy/paste to multiple bones.

Настройка оболочек головы:

1. В окне Left настройка оболочек шеи, чтобы они окружали сеть и немного перекрывались.

Оболочки шеи настроены

2. Настройка оболочки кости головы, чтобы она окружала голову, но не была слишком велика.

Оболочка головы настроена

3. Кость над главной костью головы (hair1BONE) выглядит точкой, поскольку перпендикулярна виду Left. Она остается с настройками по умолчанию. Переход к следующей кости цепочки.

4. Настройка оболочек хохолка, чтобы они следовали контурам сети.

Оболочки хохолка для Alien настроены

Настройка ног:

В окне Front настройка оболочек левой ноги персонажа. Потребуется сместить верхний манипулятор бедра вниз. Левая стопа будет рассмотрена ниже.

Оболочки ног настроены

Настройка оболочек стопы:

1. На панели Modify выделение footLBONE. Можно также выбрать эту оболочку в виде User.

2. В окне Left увеличение вида стопы.

3. Настройка верхней оболочки стопы персонажа, чтобы внешняя оболочка была как раз вокруг стопы. Потребуется сместить манипуляторы, чтобы оболочка стопы была вдоль земли.

Верхняя оболочка стопы выровнена и настроена

4. Настройка оболочки левого пальца так же, как верхнюю оболочку.

Настройка оболочки пальца

Файл tut_skinalien_envadjust.max содержит сцену с настроенными оболочками.

Обзор влияния оболочек:

1. Выделение оболочки левого пальца, и увеличение вида левой стопы в окне User.

Вид оболочки Shaded user

Включение раскраски в виде.

Модель окрашена градиентом от красного к синему цвету, в соответствии с влиянием оболочек.

Красный цвет означает сильнейшее влияние, синий цвет на границе со стопой означает слабое влияние или его отсутствие. Палец красен с переходом в желтый цвет, так что подвержен сильному влиянию кости. Эти оболочки будут хорошо работать с сетью.

2. Выделение оболочки груди (spine04BONE) и анализ цвета.

Оболочка груди в виде с раскраской

Цвета области груди показывают, что кость плохо влияет на сеть груди. Оболочки слишком малы для включения вершин груди. Однако при увеличении оболочек они охватят руки и шею. Проблему можно решить окраской весов.

Настройка окраски:

Каждая вершина может получить вклады от нескольких разных костей, однако сумма вкладов равна 1. Оболочки присваивают каждой вершине вес по силе своего влияния в диапазоне от 0 до 1. При весе 0 кость совсем не влияет на вершину. При 0.5 кость влияет на вершину на 50%, и на 50% действие других костей. При весе 1 на вершину действует на 100% только эта кость.

В оболочке красные вершины имеют вес около 1, а синие вершины имеют вес около 0.

Модификатор Skin позволяет окраской (“paint”) менять вес вершин курсором, так что вершины вне оболочки могут оказаться под влиянием кости.

1. В окне User выбор оболочки груди spine04BONE и увеличение ее вида.

2. В группе Weight Properties свитка Parameters щелчок Paint Weights.

3. В окне User перевод курсора на грудь, пока не трогая кнопку.

Значок кисти (paint gizmo) по умолчанию велик для этой модели.

Появляется большой значок кисти (paintgizmo). При движении gizmo над полигонами линия, исходящая изgizmoпоказывает направление нормалей полигонов.

Для этой модели paintgizmoслишком велико.

4. Щелчок кнопки Painter Options рядом с Paint Weights.

В диалоге Painter Options ввод Max Size = 6 клавишей Enter. Диалог остается открытым.

5. Снова смещение курсора на грудь. Размер gizmo уменьшен.

Paint vertex weights:

1. В окне Front смещение курсора с нажатой кнопкой по груди.

При движении курсора вершины краснеют. В окне Userсеть в этих местах также краснеет.

Окраска весов оболочки груди

2. Замена вида User видом Perspective и поворот вида (Arc Rotate), чтобы видеть спину модели.

При раскрашивании груди спина не окрашивается.

3. В диалоге Painter Options включение Mirror и ввод оси Y.

4. Снова щелчок Paint Weights. Снова перетаскивание курсора в окне Front по груди.

В окне Perspective видно движение двух gizmo одновременно, одно спереди и другое сзади сети. Функция Mirror в диалоге Paint Options дублирует мазки кисти по одной стороне на другую.

Копирование на другую сторону

5. Выбор другой оболочки спины из списка костей в свитке Parameters и раскраска ее весов. Выполнение этих действий для каждой кости спины (1 – 5) кроме spine06BONE.

6. Закрытие диалога Painter Options и выключение Paint Weights.

7. Выход из режима Edit Envelopes.

Проверка настройки кожи:

Настойку оболочек и весов вершин левой стороны следует перед отражением проверить.

1. Продолжение работы или загрузка файла tut_skinalien_vertex_weighting.max.

2. Отмена скрытия footLCTRL.

3. Включение Auto Key.

4. Переход в кадр 10 и смещение footLCTRL с подъемом левой ноги персонажа, как при шаге.

Примечание: Обычно в кадре 0 хранится стандартная стойка персонажа.

Проблемы деформации сети

Видны проблемы при деформации сети.

5. Выключение Auto Key.

Настройка весов вершин средством Weight Tool:

Следующие действия показывают, как исправить положение.

Средство Weight Tool удобно для быстрого ввода весов нескольких вершин. Область сустава бедра и бока собирается в складку, и нога неверно растягивает кожу. Исправить это только оболочками трудно или невозможно.

1. В окне User увеличение вида области бедра. Клавишей F4 включение режима Edge Faces.

2. В свитке Parameters на панели Modify включение Edit Envelopes, затем в группе Select включение Vertices. Проверка выключения Backface Cull Vertices.

3. При смещении ползунка видно, что вершины вблизи сустава ведут себя странно.

Вершины в области сустава.

4. Возврат в кадр 0. Включение Lasso Selection.

5. В группе Web Properties включение Weight Tool. Возникает диалог Weight Tool.

Диалог Weight Tool дает удобный способ для выбора вершин и настройки весов.

6. Увеличение вида бока в окне Front. Выбор двух вершин над суставом.

Выбраны две вершины.

7. В окне Weight Tool щелчок кнопки Loop для выбора вершин петли вокруг бедра.

Выбраны вершины вокруг бедра.

В окне Weight Tool выбранные вершины имеют вес 100% (1.000) от кости upperLegLBONE.

8. С помощью lasso выбор кольца вершин вокруг сустава.

Видно, что эти вершины относятся к кости upperLegLBONE с весом 100%. Часть силы для этих вершин следует отдать нижней кости спины.

9. Пока вершины выбраны, выделение оболочки спины (spine01BONE) в окне User.

10. В диалоге Weight Tool щелчок кнопки .25. Теперь вершины на 75% подчинены бедру и на 25% подчинены нижней кости спины.

11. Движение ползунка. Вершины от сустава и ниже по ноге реагируют верно, но вершины выше сустава нуждаются в коррекции.

Проблема для вершин над бедром.

12. Выделение кольца вершин над линией сустава, используя разные окна и arc rotate, как на рисунке.

Выбраны вершины над линией сустава.

13. Выбраны вершины и оболочка низа спины, щелчок кнопки .5 в окне Weight Tool.

14. Настройка весов в окне Weight Tool выбором оболочки из списка и щелчками кнопок веса. Ввод для спины веса около 50%, для левой ноги около 40%, для правой ноги около 10%.

15. Выбор вершин выше предыдущего выделения.

Выбраны вершины одной стороны живота.

16. Подбор веса для спины 75% и левой ноги 25%. Для правой ноги ввод 0% этим вершинам.

17. Движение ползунка. Область сустава лучше, однако нужна тонкая подгонка части вершин.

Отдельные вершины требуют настройки.

18. Движение ползунка по кадрам от 0 до 10 с определением проблемных областей. Выбор отдельных групп вершин и подбор их весов в окне Weight Tool. Если требуется значение, не совпадающее с кнопками, используется кнопка Set Weight после набора нужного значения.

Кнопка позволяет ввести свое значение

19. Настройка веса вершин для правильной деформации в суставе.

Деформация в бедре.

20. Закрытие окна Weight Tool и выход из режима Edit Envelope.

Настройки оболочек и веса вершин левой стороны следует применить к правой стороне.

Отражение весов вершин:

1. Продолжение работы или загрузка файла tut_skinalien_mirror.max.

2. Выделение сети персонажа и включение Edit Envelopes.

3. В свитке Mirror Parameters включение Mirror Mode.

Вершины персонажа краснеют. В окне Front и Perspective видна плоскость зеркала в центре персонажа.