本文给大家科普一下3D动画中骨骼(Skeleton)、绑定(Rigging)、蒙皮(Skinning)、刷权重(Weight Painting)那些事儿。这些词都是3D骨骼动画制作流程中的重要环节。

骨骼(Skeleton)

我们看到的3D动画是这样的

关于骨骼(Skeleton)、绑定(Rigging)、蒙皮(Skinning)、刷权重(Weight Painting)那些事儿

但是对于计算机来讲它是这样的。

关于骨骼(Skeleton)、绑定(Rigging)、蒙皮(Skinning)、刷权重(Weight Painting)那些事儿

模型是由大量顶点(Vertex)组成的,如果每一帧都要手动移动如此大量的顶点到指定位置,显然是个不可能完成的任务。于是人们借鉴了动物骨骼和皮肤的关系,为模型也设计了虚拟的骨骼。
骨骼(Skeleton)有时也称作骨架(Armature),就如同人体的骨骼一样由一根根骨头(Bone)组成。

下图是一个简单的人体骨骼

关于骨骼(Skeleton)、绑定(Rigging)、蒙皮(Skinning)、刷权重(Weight Painting)那些事儿

我们希望以后将它和模型以某种形式“结合”起来,像下图的样子。

其实这种所谓的“结合”就是后面要说的蒙皮。

关于骨骼(Skeleton)、绑定(Rigging)、蒙皮(Skinning)、刷权重(Weight Painting)那些事儿

这样每一个骨头控制着附近区域的顶点。当骨头移动时,就会牵引着它控制的骨头一起移动。

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绑定(Rigging)

暂时把骨骼和模型结合的事放一放

有了骨骼,控制起来方便多了。但是我们还想在为角色摆姿势时更加方便。于是人们借鉴了机械设计的原理,设计出了一些骨骼约束,并且通过巧妙组合这些约束以及添加一些控制器,把一些复杂的可能需要移动很多骨骼才能实现的一个姿势,只移动一两个控制器就可以实现

比如下面这个跺脚跟的姿势(动作)

关于骨骼(Skeleton)、绑定(Rigging)、蒙皮(Skinning)、刷权重(Weight Painting)那些事儿

就是用下面这种绑定结构实现的
《The Art Of Effective Rigging In Blender》笔记:REVERSE FOOT-3.和Foot IK结合》

关于骨骼(Skeleton)、绑定(Rigging)、蒙皮(Skinning)、刷权重(Weight Painting)那些事儿

蒙皮(Skinning)

蒙皮就是把骨骼和模型结合起来的过程。在Blender其实就是一个快捷操作(Ctrl + P)的事,甚至还可以同时分配权重。

Blender的附带自动权重非常方便,结果也很准确,很多时候使用Blender做简单的角色蒙皮基本不需要手动刷权重。

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关于骨骼(Skeleton)、绑定(Rigging)、蒙皮(Skinning)、刷权重(Weight Painting)那些事儿

刷权重(Weight Painting)

那么,权重到底是啥?刷权重又是啥呢?

刚才说过,一根骨头可以控制很多顶点。同时一个顶点也可以被多根骨头控制。这时就需要我们分配这些骨头对该顶点的控制权,这个控制权就是所谓的权重。

关于骨骼(Skeleton)、绑定(Rigging)、蒙皮(Skinning)、刷权重(Weight Painting)那些事儿

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