Перемещение персонажа (часть вторая)

Перемещение персонажа (часть вторая)

Упражнение 2. Анимация цикла ходьбы методом прямой кинематики

В этом упражнении необходимо выполнить анимацию цикла ходьбы без цепочки инверсной кинематики, или привязки. Данный способ считается самым надежным, поскольку он работает практически во всех пакетах программ. Выполнение шага занимает 16 кадров, а полный цикл составляет 32 кадра. В упражнении используется упрощенный скелет, но те же методы годятся для имитации ходьбы любого двуногого персонажа. Наличие инструмента для фиксации ступни персонажа на земле желательно, но не обязательно.

Загрузите персонаж и иерархический скелет в программу анимации. Создайте анимацию продолжительностью в 33 кадра. Последний из них станет целевым для кадров второй половины цикла ходьбы и визуализироваться не будет. Начните с анимации таза, так как все остальные движения исходят от него. Таз совершает независимые друг от друга повороты в двух плоскостях, а плечи поворачиваются в обратных направлениях.

1. Прежде займемся размещением таза и плеч. Начните движение с правой ноги, вынеся правое бедро вперед. В первом кадре поверните таз относительно оси у так, чтобы пррвая его часть выдвинулась вперед. В виде сверху разверните плечи в противоположную сторону.

2. Перейдите к средней точке цикла (кадр 17) и разверните плечи и таз в противоположных друг другу направлениях. В этот момент таз должен быть немного смещен в сторону, чтобы центр тяжести находился над ногой, стоящей на земле.

3. Перейдите к кадру 1 после окончания цикла (кадр 33) и скопируйте ключи из первого кадра. Он является целевым для промежуточных кадров во второй половине цикла.

4. Теперь нужно передать качание бедер. Перейдите к кадру, соответствующему середине первого шага (кадр 9). Если выполнить движение правильно, то на виде сверху бедра и плечи расположатся параллельно друг другу. В самой высокой точке, соответствующей проходной позиции, тело опирается на левую ногу, и поднятая правая нога выводит таз из состояния равновесия.

5. В виде спереди поверните таз вокруг оси z, чтобы правое бедро было выше левого. Поправьте положение позвоночника и плеч, чтобы линия позы получилась плавной, и положение плеч зеркально отражало положение таза.

6. Перейдите к кадру, соответствующему середине второго шага (кадр 25), и выполните повороты в направлениях, противоположных тем, которые вы совершили в середине первого шага. В этой точке тело опирается на правую ногу, а позвоночник изгибается в противоположном направлении. Таз немного наклонен вправо, чтобы центр тяжести находился над ногой, стоящей на земле.

7. Поправьте положение позвоночника в кадрах 1 и 25 так, чтобы он был наклонен вперед и плавно изогнут.

8. Вернитесь к каждому из ключевых кадров и поправьте положение ног и рук: они должны быть расположены вертикально.

9. Проиграйте цикл. Если движение персонажа происходит без рывков и его позы уравновешены, переходите к следующему шагу. В противном случае снова поправьте ключевые кадры.

10. Теперь займитесь движением ног и стоп - возможно, самой сложной частью процесса. Вначале задайте крайние позиции. Перейдите к кадру 1 в виде сбоку и задайте первую позицию, в которой ноги-максимально разнесены. Скопируйте ключи в конец цикла (кадр 33).

11. Перейдите к середине цикла (кадр 17) и зеркально отразите кадр 1 так, чтобы выставить левую ступню. Для упрощения задачи используйте предыдущие кадры в качестве полупрозрачного фона и направляющую для позиционирования стоп. Если вы примените блокировки, последняя, возможно, вам не понадобится. При равномерном распределении промежуточных кадров между двумя крайними позициями (без ускорения и замедления действий) движение ноги будет выглядеть автоматическим. В любом случае направляющая позволяет лучше контролировать процесс.

12. Чтобы создать направляющую, постройте параллелепипед и поместите его под стоящей на полу передней ногой персонажа. Поскольку параллелепипед находится ниже уровня пола, зритель не увидит направляющую после рендеринга. Можно также использовать и нулевой объект.

13. Перейдите к кадру 1 и переместите направляющую в горизонтальном направлении в то место, в котором стопа касается земли.

14. Перейдите к середине цикла (кадр 17) и расположите направляющую у носка стопы, как это вы делали в кадре 1.

15. Постройте промежуточные направляющие так, чтобы расстояние между ними было одинаковым. Направляющая задает положение стопы в любой точке шага. (В системе с инверсной кинематикой вы можете просто прикрепить стопу к направляющей, что позволит избежать возможных ошибок.)

16. Теперь следует скорректировать позу. Позиция стопы уже задана, поэтому сосредоточьтесь на ногах. Примерно на одной четвертой первого шага (кадр 5) находится положение отдачи, в котором нога поглощает толчок и максимально сгибается. Опустите таз так, чтобы голень повернулась вперед, и нога согнулась в колене.

17. В результате отдачи тело поднимается вверх в проходной позиции кадра 9. Поднимите таз, чтобы выставленная вперед нога почти полностью выпрямилась. Она должна оставаться слегка согнутой в колене — это придает действию естественность.

18. В данной точке вес тела перенесен на пальцы стопы. Пятка отрывается от пола при падении тела вперед, таз движется вниз. Свободная нога выносится вперед. Выполнение движения может вызвать затруднения, если у персонажа очень большие стопы: они будут задевать за пол, и их придется немного согнуть.

19. Первый шаг завершен. Создайте вторую направляющую и повторите процедуры для левой ноги во второй половине цикла. Постарайтесь, чтобы обе половины максимально совпадали. Выполните рендеринг цикла и вернитесь к нему, исправив все замеченные несовпадения.

Теперь займемся моделированием движения рук и головы. В простейшем случае для поддержания равновесия руки делают отмашку взад и вперед в сторону, противоположную движению ног. Движения рук слегка запаздывают, и они проходят крайнюю точку на несколько кадров позднее крайнего положения ног.

20. Поверните руки в кадре 1, придав им нужное положение. Правая нога выдвинута вперед, правая рука отведена назад, а левая - вперед.

21. Проследите за перемещением рук в крайние позиции с кадра 2 по 5. В кадре 5 поверните предплечье правой руки назад, а левое предплечье - немного вверх.

22. Просмотрите несколько кадров (со 2 по 5) после начала второго шага и выполните зеркальное отражение крайней позиции из предыдущего шага. И, наконец, скопируйте ключи из кадра 1 в последний кадр, чтобы рука раскачивалась в цикле взад-вперед.

23. Теперь займитесь положением головы персонажа. Перейдите к ключевым кадрам в начале и середине каждого шага и поверните голову, чтобы она оставалась в вертикальной позиции, и глаза смотрели вперед. Голова может слегка покачиваться из стороны в сторону, если это не слишком отвлекает внимание.

24. Сымитируйте небольшое движение позвоночника вверх-вниз. Помните об эффекте запаздывания, рассмотренном в главе 8. Он влияет и на движение позвоночника. При необходимости его изгиб меняется: позвоночник то выпрямляется, то сгибается, отставая на несколько кадров от движения таза. При перемещении бедер вверх позвоночник сжимается и изгибается. Когда они опускаются, позвоночник с некоторым запаздыванием выпрямляется.

После анимации цикла снимите персонаж с «беговой дорожки» и поместите его в сцену. В ней необходимо перемещать либо сам персонаж, либо поверхность земли навстречу ему. Второй способ подходит для панорамной съемки, где камера привязана к персонажу: поскольку он неподвижен, она тоже не двигается. В иных случаях сам герой проходит мимо неподвижной камеры.

В рисунках, относящихся к пунктам 20 и 22 упражнения, допущена ошибка по вине издательства New Riders. Положение рук и ног следует заменить на зеркальное. -Прим. ред.

В данном примере переместите поверхность земли. Если при анимации применялись направляющие, задача решится очень просто. Найдите абсолютное положение первой направляющей в кадре 1, а затем положение остановки в середине цикла. В рассмотренном примере направляющая движется вдоль оси х. Первая позиция направляющей вдоль оси х соответствует 300 единицам. В кадре 17 направляющая находится на 100 единицах; нога персонажа продвигается на 200 единиц при каждом шаге (300 - 100 = 200). Это значение называется длиной шага. Удвоив его, получим, что длина полного цикла равна 400 единицам. В кадре 1 поместим пол в точку отсчета. В последнем (кадр 33) переместим пол на 400 единиц вдоль оси х. Зададим линейное значение перемещения пола в промежуточных кадрах. Вот и все. Сцена готова.

Упражнение 3. Анимация ходьбы с использованием метода инверсной кинематики

Инверсная кинематика является наиболее популярным способом анимации нижней части тела. Он обеспечивает неподвижность стоящей на земле ноги во время выполнения шага. Фиксирование ноги освобождает аниматора от заботы о досадных мелочах и позволяет ему сосредоточиться на важных вещах, например, позе персонажа. Метод инверсной кинематики по-разному реализуется в различных пакетах, но в большинстве из них ИК-цепочка привязывается к эффектору, находящемуся вне иерархии скелета. В рассматриваемом упражнении цепочки привязаны к внешним эффекторам в области лодыжки, которые в свою очередь являются предками цепочек стоп. Анимация объекта, не входящего в иерархию скелета, имеет то преимущество, что перемещение таза не влияет на положение стоп. Как и в предыдущем упражнении, один шаг занимает 16 кадров, а полный цикл составляет 32 кадра.

1. Начните с нейтральной позы скелета.

2. Перейдите к нижней части тела. Создайте первую позицию в кадре 1. Выдвиньте левую лодыжку вперед, а правую назад. Переместите таз, чтобы он находился над точкой, лежащей посередине расстояния между ступнями.,Поверните его вокруг вертикальной оси, чтобы левое бедро выдалось вперед. Задайте ключи положения и поворота для всех упомянутых объектов.

3. Переместите движок к кадру 8, соответствующему проходной позиции. Выдвиньте таз вперед так, чтобы он расположился над левой лодыжкой. Поднимите его до почти полного выпрямления левой ноги. Разверните таз вокруг вертикальной оси в нейтральное положение. Задайте для него ключи положения и поворота.

4. Задайте положение правой ноги. Переместите правую лодыжку, чтобы она находилась над левой лодыжкой и чуть ниже левого колена. Задайте ключ положения для правой лодыжки.

5. Создайте позу, являющуюся зеркальным отражением первой. Переместите правую лодыжку вперед, чтобы нога твердо стояла на земле. Выдвиньте таз вперед и вниз - он должен находиться над точкой, лежащей посередине расстояния между ступнями. Разверните таз вокруг вертикальной оси, чтобы правое бедро слегка выдалось вперед. Задайте ключи положения и вращения для всех перечисленных объектов и для правой ступни. Для проверки правильности положения ног протестируйте анимацию.

6. Подправьте шаг. Вернитесь к кадру 4, позиции отдачи, в которой таз опускается в момент переноса веса на выдвинутую ногу. Переместите таз вниз и задайте ключ положения.

7. В позиции отдачи правую стопу поверните и задайте ключ вращения.

8. В виде спереди перейдите к кадру 8 (середине цикла). Таз в этой точке должен быть повернут вправо, поскольку на свободную правую ногу действует момент силы тяжести. Поверните таз и задайте ключ поворота. Сдвиньте таз влево, чтобы центр тяжести находился над левой ногой. Проведите тестирование, чтобы проверить правильность воспроизведения основного движения нижней части тела.

9. Перейдите к верхней части тела, начав с позвоночника. В кадре 1 поверните позвонки так, чтобы плечи были развернуты в направлении, противоположном повороту таза. Задайте ключи поворота для позвоночника.

10. Перейдите к кадру 8 (средняя фаза цикла). Поверните позвоночник, чтобы на виде сверху плечи были параллельны тазу. На виде спереди поверните позвоночник - положение плеч должно отражать положение таза. Задайте ключи поворота позвоночника.

11. Перейдите к кадру 16. Придайте позвоночнику положение, зерка'льно отражающее положение в первом кадре. Задайте ключи вращения для позвоночника. Шаг почти завершен.

12. Перейдите к рукам. В кадре 1 левая нога выдвинута вперед, поэтому левая рука должна быть отведена назад. Правая рука выдвинута вперед. Задайте ключи поворота для объектов. Перейдите к кадру 16 и выполните зеркальное отражение этих поз, снова задав ключи вращения.

Повторите 1-12 шаги для имитации шага правой ноги. После завершения работы выполните рендеринг ролика.

Чтобы не работать над каждым шагом, в реальном производстве сразу делают набросок всех движений во время ходьбы. Затем переходят к верхней части тела, задают ключи для цикла или копируют их в кадры анимации.

Упражнение 4. Анимация ходьбы методом инверсной или нарушенной иерархии.

В этом упражнении выполним анимацию ходьбы с использованием метода обратной иерархии. Он хорошо работает почти во всех пакетах, позволяет легко зафиксировать ноги и бедра, что обеспечивает их правильное движение. Анимация может выполняться и прямым методом. Попробуйте воспроизвести ходьбу с частотой 12 кадров в секунду (или 15 кадров в секунду для видео).

Для анимации воспользуемся стандартным скелетом. Данный метод лучше всего подходит для несегментированных персонажей, так как иногда довольно сложно выравнивать таз в соответствии с вершинами ног. Идеальным вариантом был бы персонаж, таз которого скрыт, например, женщина в юбке. Этот метод может работать с программой деформации, поскольку небольшие зазоры между ногами и тазом обычно не заметны на деформированном каркасе. Начните с правильного определения иерархий. Иерархическая цепочка ног разрывается в области таза. У каждой ноги носок является предком стопы, которая, в свою очередь, является предком голени и бедра. Направление связей в подобной цепочке противоположно направлению связей в обычном скелете, но процесс анимации намного проще.

1. Задайте положение костей (или сегментов) правой ноги так, чтобы носки ног находились на вершине иерархического дерева. Устанавливается следующий иерархический порядок: носок является предком пятки, движение которой определяет движения голени и бедра. Установите аналогичные связи для левой ноги.

Итак, появились три отдельные иерархические цепочки: для верхней части скелета и две для

2. Основная задача состоит в анимации ног и ступней. Выведите верхнюю часть тела из кадра, поскольку она пока не понадобится. Раздвиньте ступни, выдвинув правую ногу вперед. Чтобы придать ногам нужное положение, вначале переместите их носки, а затем остальные звенья, поднимаясь вверх по цепочке. Положение ног определяет длину шага. Проследите также за тем, чтобы расстояние между верхними частями ног, где будет находиться таз, было не слишком большим.

3. Теперь выполните анимацию оставшейся части шага. Поверните носок правой ноги и передвиньте стопу так, чтобы она касалась земли. С этого момента и до выполнения следующего шага стопа остается неподвижной. Обратите внимание, что суставы ноги можно поворачивать, не изменяя положение ступни. Она зафиксирована, и проскальзывание не возникает.

4. Перейдите вперед к кадру 13, началу следующего шага. Вы-, тяните левую ступню в горизонтальном направлении и поверните (не перемещая) носок правой ноги в указанное на рисунке положение.

5. Выровняйте проходную позицию. Перейдите к кадру 7, соответствующему середине первого шага, и поверните правую голень в лодыжке, чтобы нога почти выпрямилась. Поверните левую ногу так, чтобы стопа приняла почти вертикальное положение, и задайте положение бедра, повернув колено. Вершины правой и левой ног должны быть почти на одном уровне, причем левая чуть ниже.

6. Перейдите к кадру 4 и задайте позицию отдачи. Снова поверните правую ногу в лодыжке, чтобы согнуть колено. Поверните и выровняйте правую стопу: нога должна висеть свободно.*

7. Создайте ключ примерно в кадре 10, когда левая стопа выносится вперед. При использовании метода обратной иерархии позиционирование свободной ноги может быть довольно сложным.

8. Проиграйте первый шаг и подправьте положение ключей.

9. Первый шаг смоделирован. Повторив эту процедуру, можно создать необходимое число шагов. Выполните анимацию еще трех-четырех шагов. В результате вы сымитируете движение ног, ступающих по полу.

Этот рисунок, предоставленный издательством New Riders, неверен. Положение ног должно соответствовать положению ног персонажа, изображенного на рис. 9.2. - Прим. ред.

10. Выполнив анимацию ног, поместите над ними тело и займитесь воспроизведением его движений. В кадре 1 выровняйте положение таза относительно ног. Поверните позвоночник, придавшему естественную осанку.

11. Перейдите к следующему набору ключей в позицию отдачи (кадр 3). Поместите таз над ногами, но чуть ниже, чем в исходном положении. При правильной анимации стоп и ног сделать это будет несложно.

12. Теперь займитесь воссозданием проходной позиции. В ней правая сторона скелета на уровне бедер ниже левой, поэтому слегка опустите таз вправо.

13. Продолжайте работу, размещая таз над ногами и поворачивая его в соответствии с положением вершин ног.

14. Проиграйте анимацию, чтобы убедиться, что центр тяжести персонажа остается над ногами.

15. Выполните анимацию рук. Как и в предыдущем примере, они «отстают» от ног. Если правая нога идет вперед, правая рука отводится назад, и наоборот.

16. Наконец, выполните рендеринг анимации и подправьте по необходимости отдельные кадры.



Источник: lessonsflash.ru

Подборка лучших дизайнов и шаблонов сайтов:

Не удалось обработать запрос

Не удалось обработать запрос

Вы можете вернуться на начальную страницу или повторить попытку.