[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]Об авторе:
Зовут меня Поклонов Максим, родился живу и тружусь в городе-герое Усть-Каменогорске, том, что в Казахстане. Графикой занимаюсь где-то года с 99, естественно персонажкой занялся много позже, пройдя множество трудностей и поборов кучу глюков, наработал кладезь ценного материала, коим спешу поделиться с вами.
Введение
Привет, друзья. Это снова я, и я хочу порадовать вас, очередным уроком. Я расскажу о довольно мало известном, но весьма интересном приеме анимации мимики при помощи морфинга. В этом уроке я буду использовать уже известного персонажа для мульт заставок игры Air Xonix, изготовленного мной для компании Axysoft. Правда, для демонстрации возможностей данного приема анимации, лицо персонажа пришлось немного модифицировать.
Идея данного способа, скрипты и некоторые специальные наработки были почерпнуты мной в четвертом DVD Пола Нила (Paul Neale) «Facial Rigging Techniques». Эта идея была полностью переработана и настроена под меня, так что на DVD Пола Нила все будет по другому. В этом уроке я покажу только сам способ анимации, ну а если вам этого будет мало, и вы захотите научиться сохранять мимические позы, или научиться делать костную анимацию на профессиональном уровне, и так далее, то ищите DVD Пола Нила (Paul Neale) «Facial Rigging Techniques», он будет для вас невероятно полезен.
Любая анимация мимики, это не просто, поэтому приготовьтесь к большому и очень сложному уроку. Наберитесь терпения и будьте крайне внимательны. Поехали.
Сразу определимся со сторонами лево-право. Все что касается лица персонажа, надо понимать с его точки зрения, то есть, что для него лево, то для нас право. Все что не касается непосредственно модели, следует рассматривать с нашей позиции, то есть где лево - там лево, и где право, там соответственно право.
Подготовка модели к анимации
По мере написания урока мне пришлось столкнуться с одной досадной ошибкой. Когда я полностью настроил правую половину лица персонажа, и принялся копировать и зеркалить морф-цели, то выяснилось, что модель содержит скрытые ошибки, не склеенные точки, и даже Pivot немного смещен. В результате мне не удалось правильно отзеркалить цели. И мне пришлось править модель и все начинать по новой. Чтобы избежать подобной ошибки, в самом начале давайте подготовим модель. Для начала преобразуйте ее в Editable Poly (если она таковой не является). Первым делом надо склеить разлепленные точки, их может быть не видно во вьюпорте, но они могут доставить массу неожиданных сюрпризов. Для этого войдите в подобъект «Vertex», выделите все точки модели и примените к ним операцию «Weld». Ее можно вызвать как в панели инструментов Editable Poly, так и Quad Menu (на мышке).
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Обратите внимание, что операция «Weld» вызывается нажатием не на саму надпись, а на изображение окошка, рядом с ней. Это дает нам возможность настроить параметры в окошке с настройками.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Включите во вьюпорте отображение сетки, и внимательно смотрите, какие точки склеиваются при увеличении параметра Weld Threshold. Этот параметр должен быть минимальным, чтобы склеить только незаметные для глаза точки. В секции Numbers of Vertices можно видеть, что даже при минимальном значении параметра Weld Threshold количество точек стало существенно меньше. После того как точки склеены, визуально проверяем модель, и исправляем все ошибочки, если найдем.
Затем нужно обнулить Pivot. Для этого выделяем модель головы, заходим в панель Hierarchy, выравниваем Pivot по центру модели (Center to Object) и сбрасываем трансформации вращения (Align to World).
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
После этого, применяем к модели модификатор Symmetry, делаем Reset XForm (это в панели Utilites) и конвертируем в Editable Poly. Последние операции с Pivot, я заменяю скриптом «Collapse Selected To Poly At Origin» из бесплатного пакета TIM Scripts. Для этого я помещаю модель центром в нулевую точку и применяю скрипт. Он сбрасывает все скрытые трансформации и преобразует модель в чистенький и готовый к анимации Editable Poly и помечает Pivot в кулевую точку, за один клик.
Кости и скин
Способ то конечно морфинговый, да не совсем. Челюсть будет управляться костью. Поэтому начнем работу с создания костей и скина. Вот и делаем. Создаем кости для шеи, головы и челюсти. Челюстную кость линкуем к кости головы. Сустав между шейной и головной костью должен находиться примерно в месте последнего шейного позвонка. Сустав челюсти должен быть в районе уха. В моем случае, сустав челюсти расположен прямо в месте шейного позвонка.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Теперь применяем модификатор «Skin» и скиним нижнюю челюсть. Помещаем в скин три кости, шейную головную и челюстную. Включаем «Edit Envelopes». Чтобы была возможность работать с точками, в настройках модификатора включаем галку «Vertices». Выбираем енвелоп головы и выделяем все точки. Устанавливаем вес точек на 100%, то есть 1.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Чтобы удобнее было работать с нижней челюстью, сделайте анимацию кадров на 5, это позволит открывать челюсть, не выходя из редактирования енвелопов. Теперь выбираем енвелоп челюсти и выделяем точки, которые будем ему назначать. Это удобнее делать выделением типа Lasso. Грубо выделяем точки района нижней челючти. Так же выделяем точки полости рта внизу и устанавливаем вес =1. Теперь точки нижней челюсти назначены на кость.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
При выделении мы захватили точки верхней губы, нужно исключить их из выделения. Для этого выделяем точку посередине верхней губы и увеличиваем область выделения кнопкой Grow. Устанавливаем вес на 0 и точки возвращаются под влияние головной кости.
(Копка Grow, как и ряд других нововведений, появилась в скине сравнительно недавно, и в более ранних версиях макса ее не было. Чтобы, все же иметь возможность увеличивать и уменьшать выделение точек в скине, можно воспользоваться скриптами из пакета TIM Scripts, в нем есть эти инструменты).
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
А теперь самое интересное. Просто включаем инструмент «Paint Weights» и смягчаем вес точек вокруг рта. (Обратите внимание, галка «Paint Blend Weights» под кнопкой «Paint Weights» должна быть включена).
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
С косметическими процедурами закончили, теперь, нужно проделать то же самое в полости рта.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
После этакого «лифтинга» наш «пациент» выглядит уже намного лучше. Если есть необходимость, можно поднастроить некоторые точки индивидуально. Не забудьте удалить ключевые кадры с кости, когда мы привяжем ее к управляющему объекту, они будут только мешать. Все, с челюстью закончили.
Управляющий объект
Для управления мимикой будем использовать некую внешнюю контрольную панель состоящую из отдельных управляющих объектов. Управляющий объект представляет собой сплайновые объекты, прямоугольник с кругом внутри.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Перемещения круга ограничены стенками прямоугольника. Сделано это при помощи скрипт контроллеров на позиции круга. Управляющий объект, (я буду называть его «Контрол») взят как есть, с DVD Пола Нила (Paul Neale) «Facial Rigging Techniques». Мы не будем строить его, а просто воспользуемся готовым скриптом Пола:rec=Rectangle length:10 width:10 name:(uniqueName "FaceControl") wireColor:[0,0,200] displayRenderMesh:false
cir=circle radius:1 name:(uniqueName "FaceControlHandle") wireColor:[200,0,0] displayRenderMesh:false
cir.parent=rec
setTransformLockFlags cir #{3..9}
conName=text text:"Control" size:2 wireColor:[0,150,0] pos:[0,5.5,0] alignment:2 displayRenderMesh:false
conName.parent=rec
addModifier conName (meshSelect())
setTransformLockFlags conName #{1..9}
rec.rotation.x_rotation=90

listCon=cir.pos.controller=position_list()
scCon=listCon.available.controller=position_script()

def=attributes clamp
(
parameters clampP
(
l type:#float
w type:#float
x type:#float
y type:#float
)
)
custAttributes.add scCon def

scCon.l.controller=rec.length.controller=bezier_float()
scCon.l=10
scCon.w.controller=rec.width.controller=bezier_float()
scCon.w=10
scCon.x.controller=listCon[1].x_position.controller=bezier_float()
scCon.y.controller=listCon[1].y_position.controller=bezier_float()

script="
x=0
y=0
w=this.w/2
l=this.l/2
if this.x>w then (x=-this.x w;this.x=w)
if this.x<-w then (x=-this.x-w;this.x=-w)
if this.y>l then (y=-this.y l;this.y=l)
if this.y<-l then (y=-this.y-l;this.y=-l)

[x, y, 0]
"
scCon.script=script

Запустив этот скрипт, вы как раз получите готовый контрол, который будет создан в нулевой точке координат.
Обнуление контроллера челюстной кости
Привязку будем осуществлять через Wire Parameters. Но перед тем как делать привязку, кость нужно сначала подготовить. Дело в том, что при привязке кость может получить существенное смещение (кто пользовался Wire Parameters, поймет, о чем я). Для этого мы применим хитрый прием, и условно назовем его обнуление контролера. Не знаю, получится ли у меня объяснить, но смещение кости при привязке на контрол через Wire Parameters будет происходить потому, что кость, в данное время, имеет свое собственное, определенное значение ориентации, при привязке на контрол, это значение стирается, и кости просто передается новое значение которое дает контрол. Чтобы при привязке смещения не происходило нужно применить List контроллер. List контроллер позволяет добавить в список несколько контроллеров, и каждый последующий контроллер в списке будет потомком по отношению к предыдущему. Получается самая что ни на есть обычная иерархия прямо как у костей. Соответственно на первом контроллере у нас останется текущее положение кости, второй контроллер, по отношению к первому будет иметь нулевые координаты, как потомок, к этому контроллеру мы и будем привязываться. То есть текущее значение ориентации кости у нас ни куда не стирается, а остается на первом в списке контроллере, а влияние контрола будет распространяться только на второй контроллер, и значение первого контроллера будет суммироваться со значением контроллера потомка и таким образом мы избегаем непредсказуемой перемены значения при привязке кости на контрол.
Если не понятно, не страшно, перейдем к практике и просто сделаем все то же самое по шагам. Итак, выделяем челюстную кость, и открываем Curve Editor и на Rotation челюстной кости делаем «Assign Controller» и назначаем контроллер Rotation List.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Так у нас получилось, что на Rotation челюстной кости, назначен List Контроллер. Первым и единственным в списке идет контроллер Euler XYZ. Чтобы добавить в список еще один контроллер, выделяем параметр «Available» и назначаем на него еще один Euler XYZ.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Таким образом у нас в списке получилось два контроллера Euler XYZ. Теперь давайте зайдем в панель Motion и для удобства дадим имена этим контроллерам. Первый назовем Zero, а второй Animation.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Если посмотреть ниже, то можно увидеть как раз то, что я пытался объяснить сначала, то есть родительский контролер (Zero) по оси Z имеет значение -101,79, а потомок (Animation), равен 0.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Теперь, если активировать контроллер Animation и задать на него анимацию, то она просто добавится к той, что «зашита» на первом контроллере. (Кстати таким образом можно делать анимацию для различных объектов как бы по слоям, то есть каждый контроллер в списке может иметь абсолютно свой набор ключей анимации).
Ну все, оставляем активным контроллер Animation и переходим непосредственно к привязке.
Привязка челюстной кости к контролу
Наша задача, теперь заключается в том, чтобы заставить челюстную кость перемещаться под влиянием контрола. При перемещении контрола вверх-вниз, то есть по локальному Y, кость должна вращаться по ее локальному Z. Вот и выделяем контрол, заходим в Wire Parameters и находим там параметр позиции контрола по Y.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
И привязываем этот параметр к Z вращению кости, вот того самого второго контроллера-потомка «Animation».
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
При прямой привязке, кость реагирует на перемещения контрола слишком интенсивно, поэтому привязку осуществляем через понижающий множитель, то есть умножаем параметр Y_Position на 0.1
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Теперь не закрывая этого окна привязываем X_Position контрола к Y_Rotation кости с тем же множителем.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Нижняя челюсть готова.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Создание и привязка морф-целей для губ
Теперь можно смело приступать к созданию морф-целей. На данном этапе нам нужно создать четыре цели, для управления губами правой половины лица. Для этого просто копируем голову, удаляем с нее все модификаторы. Понадобятся цели с губами «в трубочку», с сильно растянутыми губами, губами выгнутыми вниз и губами выгнутыми вверх.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Первые цели готовы, можно приступать непосредственно к морфингу. Итак, добавляем модификатор Morpher. Но Morpher должен быть ниже модификатора Skin в стеке, то есть, добавляем его сразу после Editable Poly. И тут же заводим туда первые морф-цели.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Дам маленький совет, при настройке морф-целей, нужно постоянно перегружать их в морфере, чтобы увидеть изменения. Чтобы миновать это неудобство, включите галку Automatically Reload Targets. Таким образом в риалтайме вы сможете видеть на модели все изменения производимые с морф-целью.
Сразу же копируем и располагаем контролы возле модели и даем им удобные названия.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Немножко поясню, как работает контрол. В дефолтном положении контрол находится в нулевой точке по локальной оси. Если его смещать вверх, (по Y) то он уйдет в положительную сторону, если вниз, то в отрицательную. Так же, если смещать контрол вправо (по X), он уйдет в полюс, влево, в минус. Соответственно у нас есть четыре морф-цели, которые будут привязываться ко всем трансформациям контрола.
Первым делом привяжем ту цель, которая сводит губы «в трубочку». Выделяем контрол для правой половины губ и идем в Wire Paramrters и находим параметр X позиции.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Тащим связь на модель и привязываемся к первой морф-цели.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Влияние контрола получается очень слабым, поэтому параметр X_Position подключаем через множитель. В данном случае этот множитель 20. В принципе могу объяснить почему. Дело в том, что при создании контрола, его размеры указаны так, что сам управляющий объект – круг, можно смещать на 5 единиц от центра в каждую сторону. Пределы работы морф-цели от 0 до 100, оттуда и этот множитель, то есть 5 единиц умножть на множитель 20, получаем как раз 100 единиц на управление морф-целью.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Не закрывая этого окна привязываем остальные цели. На этот же X_Position привяжем цель которая растягивает губы. То же самое, только учтем, что в этом случае контрол смещается в минус, соответственно знак меняется на отрицательный.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Теперь, точно так же привязываем цель с губами согнутыми вниз. Привязку делаем по оси Y в отрицательную сторону.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
И цель с губами вверх, в положительную сторону.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
С губами закончили, должно получиться что-то вроде этого.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Создание и привязка морф-целей для глаз
Дальше, проделываем, то же самое, что и в прошлый раз. Копируем модель головы, и создаем морф-цели для глаз. Поясню, как работают морфы для глаз. Как работает морфинг? Он перемещает точки модели из положения одной цели, в положение другой цели, но перемещение происходит по прямой линии, это значит, если сделать две цели на открытый глаз и на закрытый, и сделать морфинг, то веко пройдет сквозь глазное яблоко.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Но нам-то нужно чтобы веко закрывалось по окружности, ну или по крайней мере, чтобы оно огибало выпуклый глаз персонажа. Специально для этого сделаем, морф-цель, полузакрытого века, на самой выпуклой точке. А теперь перечислю какие морфы понадобятся (на картинке с низу вверх): полузакрытое веко (для огибания глазного яблока), закрытое веко, сильно открытое веко, закрытое нижнее веко, сильно открытое нижнее веко и еще две дополнительные цели – смещение век вправо и смещение век влево. Эти две дополнительные цели позволят сделать анимацию глаз более живой, используя движение контрола в стороны.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Назначаем цели морферу и начинаем привязывать их к контролу правого глаза. Тут, пожалуйста повнимательнее, из-за огибания веком глаза нам придется поработать с целью полузакрытого века. По ходу повествования, я обращу на это внимание. Итак выделяем глазной контрол и идем в Wire Paramers.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Так же, как и в прошлые разы, привязываем Y_Position контрола к первой цели, с полузакрытым веком.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Эту цель пропишем позже, а пока просто устанавливаем ее на 100% и пишем Y_Position=100
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
И связываем остальные цели. На Y_Position вторую цель с закрытым веком.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
На Y_Position третью цель с сильно открытым веком.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Вот сейчас внимание, займемся первой целью, с полузакрытым веком. Если сейчас подвигать контрол по Y, то видно, что морфинг работает не правильно. Это потому, что мы установили первую морф-цель (с полузакрытым веком) на 100% и она добавляется к остальным целям. Вот и займемся ею. Вернемся к первой цели и пропишем туда вместо «Y_Position=100» такое выраженьице «if Y_Position >= 0 then (100-Y_Position*20) else (100 Y_Position*20)»
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Выраженьице это значит, что если положение контрола по Y больше или равно 0, то значение, которое будет передано на морф цель будет 100% минус положение контрола (от 0 до 5) помноженное на коэфициент 20, иначе (если контрол уйдет вниз), к 100% прибавится значение положения контрола (отрицательное естественно, а значит оно отнимется от 100) помноженное на 20. Например при контроле задранном вверх первая цель будет убрана на 0, а выражение можно понять так: «100%-(5*20)» то есть 0. Или же при контроле опущенном вниз первая цель будет так же убрана на 0, а выражение можно понять так: «100% (-5*20)» то есть опять же 0. Теперь наши цели будут работать правильно, и глаз будет закрываться корректно, не проходя сквозь глазное яблоко.
Все, заводим остальные цели. Нижнее веко, при опускании контрола, поднимается (коэффициент я поставил не 20, а 15, чтобы веко не поднималось слишком сильно):
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Нижнее веко сильно открывается (опускается) при поднятии контрола вверх:
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Движение век вправо, при движении контрола вправо (в плюс по X)
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Движение век влево при движении контрола влево (в минус по X)
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Веки готовы.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
]