Nástroje pro Character animation v Blenderu - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

5. června 2002, 00.00 | Verze Blenderu s číslem 2.20 byla přelomová právě pro implementaci nových nástrojů primárně určených pro animaci postav nazvaných Armatures. O právě o tom, jak armatury pracují, bude dnešní díl seriálu o Blenderu.

Vložení armatury

Tak takto vypadá armatura ze dvou kostí v Blenderu. Vložíte ji příkazem Add->Armatures a poté tažením myši určíte délku první kosti. Levým tlačítkem myši pak začnete kreslit druhou kost, případně třetí, čtvrtou atd. dokud proces neukončíte klávesou Esc.

Základní operace

Jak vidíte, jsou jednotlivé kosti k sobě spojeny klouby, tzv. joints. V editačním módu můžete selektovat jednotlivé joints a jejich přemisťováním dodatečně upravovat délku kostí. Kosti můžete také extrudovat z již existujícího řetězce a to tak, že vyselektujete jeden z joints a stisknete klávesu e.

Pokud máte v armatuře nastavenou inverzní kinematiku (viz. dále), je možné vyselektovat celý řetězec, do kterého přísluší aktivní joint, a to klávesou l.

Animování armatury

Kromě editačního módu, do kterého vstoupíte klávesou Tab, mají armatury ještě Pose mode, tedy mód, ve kterém můžete vložit a animovat rotaci jednotlivých kostí. Do tohoto módu se dostanete kombinací kláves Ctrl+Tab a armatura by pak měla zmodrat.

Rozdělte nyní 3d okno na dvě okna a to pravé nastavte na Actions window, cože je hned ta první ikona znázorňující horní polovinu těla postavy.

V levém okně vyselektujte armaturu a již zmiňovanou kombinací kláves Ctrl+Tab vstupte do Pose módu. Klávesou a vyselektujte všechny kosti, stiskněte i a vložte animační klíč pro rotaci (Rot).

Jak vidíte, v Action window se objevily dva řádky s názvy Bone a Bone.001. Na obou řádcích jsou pak dál dva obdélníky, které reprezentují vložené klíče. Můžete je hromadně nebo individuálně selektovat, přesouvat je po časové ose a kopírovat a to vše stejným způsobem, jako by to byly objekty v 3D window (tzn. klávesami pro přesun "g" a kopírování "Shift+d"). Snadno tak můžete editovat pořadí klíčů i jejich časování, stejně tak jako snado usmisťovat nové pózy, které se opakují.

Skining

Amatury jsou tu samozřejmě od toho, abychom pomocí nich mohli deformovat mesh. Aby se tak stalo, je třeba jak armaturu, tak samotný mesh upravit. Řekněme, že máme vymodelovanou tuto nohu a k ní příslušnou (zjednodušenou) armaturu.

Nejprve je třeba pojmenovat jednotlivé kosti armatury a to tak, že v editačním módu vyselektujeme všechny kosti (klávesou a) a přepneme se do Edit buttons (F9)

V levém sloupci vidíte názvy jednotlivých kostí, v mém případě jsou to l.stehno, l.lytko a l.chodidlo. Prostřední sloupec nám ukazuje, která kost je které nadřazená , tzn. že například kosti l.chodilo je nadřazené l.lýtko, zatímco l. stehno je v dané hirerarchii nejvýše a není jí tedy nadřazena žádná další kost.

Tlačítka IK zapínají a vypínají inverzní kinematiku u podřízených kostí. Rozdíl mezi dopřednou (Forward kinematics) a inverzní (inverse kinematics- IK) je téma, které je mimo zaměření tohoto článku a tak se omezím pouze na konstatování, že zatímco u dopředné kinematiky ovlivňují nadřazené kosti podřízené, ale nikoli naopak, u inverzní kinematiky ovlivňují i podřízené kosti ty nadřízené. Jinými slovy, když pohnu lýtkem, projeví se to i na stehně.

Když jsme pojmenovali jednotilivé kosti, je třeba vytvořit deformační skupiny vertexů u meshe, které budou mít stejný název, jako příslušné kosti. Tedy- vytvoříme například deforamční skupinu l.stehno, ve které budou všechny vertexy nacházející se v oblasti stehna. Protože se skupina jmenuje stejně jako jedna kost armatury, bude tato kost po připojení deformovat právě tyto vertexy a žádné jiné.

Postup pro vytvoření nové deformační skupiny je následující. Vyselektujeme mesh nohy a v editačním módu vyselektujeme vertexy, které jsou určeny pro oblast stehna (viz obrázek). V Edit buttons nalezneme sloupec Groups, ve kterém klepneme na tlačítko New, čímž se vytvoří nová prázdná skupina. Přejmenujeme ji na l.stehno (opět- orientujte se podle obrázku). Vyselektované vertexy do této prázdné skupiny přiřadíme tlačítkem Assign. Pokud se později při dolaďování skiningu rozhodneme některé vertexy ze skupiny vyřadit, provedeme to obdobně, avšak použijeme tlačítko Remove.

Když budeme později chtít vyselektovat určitou skupinu vertexů, stačí v Edit buttons vybrat z pop-up menu název požadované skupiny a klepnout na Select.

Mimochodem seskupování vertexů je vynikající funkce nejen pro aramtury, ale např. i pro animování mimiky obličeje pomocí relative vertex keys a jistě je využijete i při mnoha jiných příležitostí- snad každý již někdy pocítil potřebu "nějak" si uložit selekci určité skupiny vertexů u k zešílení složitého meshe :-)

Uvedeným postupem vytvořte také skupiny pro lýtko a nohu. Nyní nám již nic nebrání v tom, abychom přesunuli armaturu dovnitř meshe a nadřadili ji (vyselektovat mesh, potom armaturu, Ctrl+p ->Use armature). Pokud jste vše provedli správně, měly byste nyní být schopni pomocí rotace jednotlivých kostí v Pose módu deformovat celou nohu, případně ji animovat. Uvedené nastavení je samozřejmě zjednodušené- mnohem vhodnější by bylo např. přidat samostatnou kost pro prsty na noze, stejně tak jako pro patu, ale pro demonstrování základní práce s Armaturami v Blenderu je to snad dostačující.