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Maya中的"装备"Rigging介绍 - 第10部分 - 蒙皮
栏目分类:Maya教程   发布日期:2019年05月10日 09:12:50   浏览次数:


Maya中的"装备"Rigging介绍 - 第10部分 - 蒙皮

Jahirul继续他的Maya装备系列,详细介绍

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我将在整个教程中将其称为蒙皮。那究竟是什么?蒙皮是指定关节应该对顶点施加多大影响的过程。通过这样做,我们定义了骨架将如何变形几何体。我们将使用Maya中称为Smooth Bind的蒙皮解决方案创建此关系一旦创建了这种关系,我们将通过一个称为绘画权重的过程来优化初始绑定计算。

对我来说,我们必须花尽可能多的时间来改善角色的蒙皮。在这里,我们创造了大部分变形将来自的基础。我们总是可以使用额外的工具和技术来推动变形的可信度,例如使用校正混合形状或肌肉设置。然而,如果蒙皮没有首先被推到极限,那么这些混合形状和肌肉设置将不会切割。


我倾向于使用相同的方法进行蒙皮,就像我处理的大部分CG任务一样。这就是将其分解为3个不同的阶段:设计,平滑和精炼。这样,我不会在早期的细节中陷入困境,然后意识到我需要做出一些激烈的广泛改变。

考虑到这一点,这里有一个关于如何解决蒙皮乐趣的概述。一旦我们创建了初始绑定,我们将通过使每个关节对其周围的顶点具有100%的影响来摆脱默认计算。这是设计阶段,也是我这样做的原因,而不是简单地修复需要修复的东西,因为我想对角色的权重负全部责任。尽管Maya会做最好的工作,但我只想拥有最后的发言权。在这个阶段我们最终将会看到一个非常厚实的网状物,因为它会变形。

在初始设计之后,我们将逐步完成并平滑2到3个关节之间的权重。在此阶段,我们还将在装备上设置许多关键帧,以更好地了解网格从一个姿势转换到另一个姿势。毕竟,这是我们需要关注的姿势之间的运动,而不仅仅是我们击中的关键姿势。在我们这样做的同时,我们将希望保持尽可能多的自然褶皱和凸起,这些褶皱和凸起在身体清晰时发生。但是,如果你想要一种卡通感觉,你可以尽量避免添加皱纹和皱褶。

最后,我们将通过细齿梳子检查变形并修复任何异常。我们将使用大量工具,例如组件编辑器,然后是Weight Hammer。我们的目标是让蒙皮处理大约80%的最终结果。进一步的20%将通过二次变形方法,我们将在下次进一步研究。由于我们的角色是对称的,在积极的情况下,我们只需要专注于对网格的一半进行蒙皮。在那之后,我们可以简单地镜像权重。我倾向于在整个蒙皮过程的许多阶段都这样做,因为它让我能够很好地理解角色整体变形。
 

创建快速选择集

我要做的第一件事是选择将成为绑定一部分的所有关节,并将它们弹出到快速选择集中。这样,我们可以快速选择它们或者在我们需要时轻松找到特定的关节。有超过200个奇怪的关节可供选择,我不打算全部列出,但这里有一个快速细分选择哪个关节,哪个不要。选择IK脊柱关节链,FK臀部,腿部,手臂和所有扭转关节,手,手指和脚趾关节,颈部和头部关节,以及肩胛骨和锁骨关节。不要选择FK脊柱关节,FK和IK腿和手臂关节,最后不要选择任何末端关节。

选择关节后,请转到“创建”>“集”>“快速选择集”。给你的名字命名(我称之为male_bind_set)并点击OK。您现在应该能够在“大纲视图”(Outliner)中打开新组,并选择我们将用于绑定的所有关节。如果忘记将任何必要的关节弹出到选择集中,只需选择额外的关节,然后用鼠标中键将它们拖到“大纲视图”(Outliner)中的快速选择集节点上。

将用于绑定网格的许多关节

将用于绑定网格的许多关节

创建平滑绑定

现在,从male_bind_set,shift-select male_geo中选择所有关节,然后在“动画”菜单集中,选择“蒙皮”>“绑定蒙皮”>“平滑绑定”(选项)。现在设置以下设置并保留其他所有内容:

绑定到:选定关节
绑定方法:最近距离
蒙皮方法:经典线性
标准化权重:交互式
最大影响: 8

关于某些设置的几个注意事项:绑定方法是用于创建绑定的蒙皮算法。默认方法是Classic Linear,也称为Linear Blend Skinning(LBS)。我可能在90%的时间使用这种方法,但由于它背后的数学,它确实会在扭曲关节时引起问题。(这被称为糖果包装效果,如图所示,这就是为什么我们增加额外的扭曲接头来分配权重)。双四元数对绑定执行不同的计算,非常适合减少糖果包装效果,但它让我在肩部和臀部等区域感到头痛。我倾向于发现使用经典线性,我可以获得80-90%的方式,然后额外的校正形状可以完成它。

在X轴上扭曲关节经常会产生可怕的糖果包装效果

在X轴上扭曲关节经常会产生可怕的糖果包装效果

标准化设置为“交互”的权重仅允许每个顶点的权重值为1(100%)。这意味着如果你有2个关节并且你正在从这些关节中的任何一个关节添加影响,那么每次你从一个关节添加影响时,它将会消除另一个关节的影响。如果将“标准化”权重设置为“发布”,则可以超出值1,因为它假定您稍后将对其进行修复。我倾向于发现我最终会使用此设置四处飞行,因此Interactive是我的首选设置。

设置完这些设置后,点击Bind Skin然后旋转几个控件以测试默认绑定。

我倾向于用于剥皮有机字符的设置

我倾向于用于蒙皮角色的设置

设计权重

我接下来要做的就是摆脱所有默认权重并手动重建所有内容。这是因为我喜欢对权重负全部责任,这样做有助于消除初始绑定可能发生的任何奇怪浮动顶点。显然需要更长时间才能达到最终结果,但最终结果通常比简单地处理初始绑定更加清晰。

因此,首先选择male_geo并选择Skin> Edit Smooth Skin> Paint Skin Weights Tool(选项)。这里的工具可能会用于蒙皮加工过程的80-90%左右。您可以在“影响”框中找到用于绑定的所有关节,还可以选择一些选项来控制笔刷的类型以及强度和大小。我将通过按住B键(大小)并在视口中左键拖动或按住M键(强度)来交互式编辑强度和大小。这与使用Sculpt Geometry Tool或在Mudbox中雕刻完全相同

仍然在Paint Skin Weights Tool中,将Mode设置为Paint,将Paint操作设置为Replace,将Opacity设置为1,将Value设置为1.现在从Influences列表中选择hip_FK_jnt,或者在视口中按住RMB上的RMB。弹出标记菜单,将其放在选择影响上。选中该关节后,点击Paint Skin Weights Tool上的Flood按钮。这个关节现在对整个网格有100%的影响。尝试旋转另一个控件,你会发现它没有效果。

从头开始重建皮肤

从头开始重建蒙皮

现在,我们将让每个关节对围绕它的顶点产生100%的影响。我喜欢从脚趾的末端开始并向内工作,但你也可以从核心(臀部)向外工作。因此,例如选择l_bigToeC_jnt,然后使用平刷轮廓,在该关节周围的顶点上绘画。完成后,使用挂锁图标锁定该关节的权重,或者您可以进入锁定影响。现在选择l_bigToeB_jnt,在该关节周围绘制顶点并再次锁定权重。当我们这样做时,我们只能从hip_FK_jnt中受到影响,因为我们正在锁定其他影响。一旦你设计了左侧(我们将在稍后镜像),每个关节应该对一组顶点有100%的影响。

随着一切被设计,尝试旋转关节,看看你得到了什么。它很可能是一个非常严格的约束,但不要担心:这就是我们所追求的。至少我们现在知道手臂中的关节不会影响下巴上的顶点,或者脚趾关节不会从膝盖拉出顶点。

一些被阻挡区域的示例

一些被设计区域的示例

镜像被设计的权重

在这个阶段,我喜欢从左侧到右侧镜像加权。这个模型是对称的,所以它应该没有任何麻烦,但我发现镜像权重工具也适用于略微不对称的角色。这很棒,但你你还要进行一些手动清理。要镜像权重,请选择网格并选择“蒙皮”>“编辑平滑蒙皮”>“镜像蒙皮权重(选项)”。当我权重绘制网格的左侧时,我将镜像跨属性设置为YZ并启用方向。完成此操作后,为左侧和右侧旋转相同的控件,以查看加权是否已完全镜像。

我用来镜像从左手边到右手边的重量的设置

我用镜像从左手边到右手边的权重的设置


关键帧姿势

在进入并改进加权之前,我喜欢在控件上设置一些旋转键。所有控件都设置为FK,因为我更容易清楚地了解单个关节如何影响周围顶点。再次,我从脚趾开始,每隔5帧左右旋转每个控件和设置键。这使我能够很好地了解角色如何从一个姿势变形到另一个姿势,并且在网格处于姿势时进行权重绘制使得有时更容易细化权重。如果我们可以看到他的动画,我们的权重绘画的结果也会更加清晰,因为刚性姿势不会揭示每个关节如何影响周围顶点。

构建网格并设置关键帧,以便我们可以在变形网格上看到结果

构建网格并设置关键帧,以便我们可以在变形网格上看到结果

平滑权重

现在我们从权重中得到更平滑的结果。根据网格的复杂性和分辨率,我倾向于进行1到2次平滑处理。我平滑权重的方法是这样的:首先我选择网格并返回到Paint Skin Weights Tool。然后我锁定所有影响关节,除了2.因为我喜欢从脚趾工作并向内移动,我解锁的2是l_bigToeC_jnt和l_bigToeA_jnt。然后我将Paint操作设置为Smooth并在2个未锁定的关节之间绘制。只有这两个关节解锁,我只能在这两个关节之间发送权重,因此,平滑操作不会随机将加权发送到我不想要的区域。我倾向于尝试只在两个关节之间尽可能平滑,但在某些地区,你会发现你' 需要在3,4或更多关节之间平滑。骨盆区域是一个很好的例子,因为腿和脊柱都聚集在这里。

平滑2个未锁定影响对象之间的权重

平滑2个未锁定影响对象之间的权重

当我消除权重时,我会尝试保持身体变形时出现的很多自然折痕和凸起。如果我想要一些卡通的东西,我可能会避免折痕,但是当我们试图创造一个错觉,这个角色有一个潜在的骨架,肌肉和脂肪,保持折痕和凸起有助于销售效果。

尽量保持皮肤被推向皮肤时出现的自然皱折

尽量保持蒙皮被推向蒙皮时出现的自然皱折

平滑只会让你到目前为止,毫无疑问,你需要进入并手动将顶点定位到你希望它们位于关节之间的位置。要做到这一点,我喜欢(如果可能的话)锁定除了2个关节之外的所有关节,将Paint操作设置为Add并且具有非常低的值(通常在0.1和0.25之间),我将开始向a添加非常少量的影响顶点。如果我给了太多,我可以简单地选择其他未锁定的影响对象并将影响绘制回顶点。

我也喜欢使用组件编辑器,因为它清楚地描述了关节对顶点的影响程度。要使用此工具,请选择一些顶点,然后转到Windows>常规编辑器>组件编辑器。滚动到Smooth Skins选项卡,在左侧,您应该看到所有选定顶点的列表。水平运行时,您应该找到影响特定顶点的所有关节以及它们对顶点的影响程度。在这里,您可以进入并在框中打值以编辑影响。这个工具变得非常方便,通常有许多不可靠的顶点。同样,这是一个非常耗时的过程,但如果你想要一个变形良好的网格,那么它真的不值得偷工减料。

使用组件编辑器优化权重并将顶点推入和拉出到位

使用组件编辑器优化权重并将顶点推入和拉出到位

肩部区域

我总是发现肩部区域最需要注意的是正确,或尽可能接近正确。这个区域有许多关节聚集在一起,并且获得每个关节对顶点的影响程度的平衡可能是一个棘手的问题。在这个装备中,我们有锁骨,肩胛骨,肩膀,上臂,脊柱关节以及游戏中的颈关节。

有了这么多关节,我想首先简化区域,然后增加它的复杂性。例如,我首先摆脱了肩胛骨和锁骨对周围顶点的任何影响。然后我把重点集中在肩膀,上臂和脊柱关节之间。我动画了一些姿势,确保考虑到肩胛骨节律,它描述了手臂抬高时肩胛骨和肱骨之间的关系。然后我继续改进这些关节之间的权重,然后引入肩胛骨和锁骨,将油漆模式设置为添加并且非常小的值。

肩部,锁骨和2个脊柱关节的重量

肩部,锁骨和2个脊柱关节的权重

你可能想在这里和那里看着自己在镜子中画出重物,以确定是否正在向正确的方向推动和拉动表格。稍后,我们将添加修正形状以改善我们的功能,但我们仍然应该通过绘制权重来获得最佳结果。

旋转肩部和上臂控制的当前变形。 下次将采用纠正混合形状进一步推进

旋转肩部和上臂控制的当前变形。下次将采用纠正混合形状进一步推进

清理,镜像和包装

希望你应该进入一个接近完成蒙皮的阶段。但是,您可能会发现您仍然无法解决一些问题,并且没有多少权重绘画可以解决问题。幸运的是,Maya有一个非常方便的工具叫做Weight Hammer,它可以用来处理那些讨厌的顶点。只需选择一个顶点或一组顶点,边或面,然后选择“蒙皮”>“编辑平滑蒙皮”>“Weight Hammer”。我通常认为最好在使用此工具时将网格置于姿势,因为结果更清晰。此工具的作用是查看相邻顶点并指定相似的权重。它对于添加最终的抛光水平非常有用。

重锤可以非常有用来整理不守规矩的顶点

Weight Hammer可以非常有用来整理不守规矩的顶点

一旦你对权重感到满意,就可以使用步骤4中描述的相同设置镜像它们。接下来我们要做的就是在这个小伙伴身上弹出一些裤子,否则就会被逮捕。为了让裤子与主体很好地变形,我们可以简单地将裤子修剪到相关的关节,但让我们尝试不同的东西。让我们来看看Wrap Deformer。只需选择裤子几何体,按住Shift键选择主网格,然后选择Create Deformers> Wrap。如果结果不符合您的喜好,请随意给裤子上皮,如果这样做,这里有一个快速提示。首先,将裤子绑定到您对身体所做的所有相同关节。然后选择主网格,移动选择裤子几何体,然后选择“蒙皮”>“编辑平滑蒙皮”>“复制蒙皮权重”。旋转臀部和腿部控制器测试结果。

使用Wrap变形器掩盖他的谦虚

使用Wrap变形器掩盖他的谦虚

眼睛和指甲

我们现在需要涂抹眼睛和指甲。我们可以简单地将它们置于最近的关节中,但我更喜欢对它们进行修饰,因为它保持一致,我可以将它们留在当前的层次结构中。对于每个指甲,我选择最近的关节并将它们绑在一起。例如,l_pinkyNail_geo仅被蒙皮化为l_pinkyD_jnt,l_ringToeNail_geo被蒙皮化为l_ringToeD_jnt,依此类推。通过仅对眼睛关节进行蒙皮,眼球得到相同的治疗。

随着所有蒙皮,我强烈建议你将角色弹成更极端的姿势,看看蒙皮如何保持。在这些极端姿势中不断改善蒙皮,当你觉得进展缓慢时,可以先休息休息。

下一节,我们将添加修正形状来修复任何问题区域,并进一步了解底层结构。快乐蒙皮。

将指甲剥皮到个别关节

将指甲蒙皮到个别关节

     
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