Když v počítačové grafice modelář dokončí stavbu postavy, je to statická 3D síť, téměř jako mramorová socha. Před předáním týmu animátorů musí být svázán se systémem kloubů a ovládacích úchytů, aby animátoři mohli představovat model. Tento proces obvykle dokončují umělci známí jako techničtí ředitelé znaků nebo riggers. Postavy TD úzce spolupracují s animátory, aby zajistili, že budou zohledněny všechny specifické technické problémy, ale jejich primární povinností je vzít statickou 3D síť a připravit ji na animaci – proces zvaný rigging.
Co je výstroj?
Znaková souprava je v podstatě digitální kostra vázaná na 3D síť. Stejně jako skutečná kostra je souprava složena z kloubů a kostí, přičemž každý z nich funguje jako „rukojeť“, kterou animátoři používají k ohýbání postavy do požadované pozice. Řada postav se může pohybovat od jednoduchých a elegantních až po neuvěřitelně složité. Základní nastavení pro jednoduché pózování lze sestavit za několik hodin, zatímco plně kloubová souprava pro celovečerní film může vyžadovat dny nebo týdny, než bude postava připravena na animaci na úrovni Pixaru.
Vložení kostry
Umístění kostry je možná nejjednodušší částí procesu manipulace. Klouby by z větší části měly být umístěny přesně tam, kde by byly ve skutečné kostře, s jednou nebo dvěma výjimkami.
Společná hierarchie
Aby souprava správně fungovala, musí kosti a klouby sledovat logickou hierarchii. Při sestavování kostry postavy se první spoj, který umístíte, nazývá kořenový kloub. Každý následující spoj bude spojen s kořenem buď přímo, nebo nepřímo prostřednictvím jiného kloubu.
Forward Kinematics
Forward kinematics (FK) je jedním ze dvou základních způsobů výpočtu kloubního pohybu plně zmanipulovaného znaku. Při použití lanoví FK může kterýkoli daný spoj ovlivnit pouze části kostry, které spadají pod hierarchii kloubů. Například otáčení ramene postavy mění polohu loktů, zápěstí a ruky. Při animaci s dopřednou kinematikou musí umělec obvykle nastavit rotaci a polohu každého kloubu jednotlivě – aby dosáhl požadované pozice, kterou by animátor postupoval hierarchií kloubu postupně: kořen → páteř → rameno → loket → atd. Konečná poloha zakončovací spoj (jako kloub) se vypočítá jako funkce úhlu kloubu každého kloubu nad ním v hierarchii.
Inverzní kinematika
IK rigging je obrácený proces z přední kinematiky a často se používá jako efektivní řešení pro vybavení paží a nohou postavy. U soupravy IK je zakončovací spoj umístěn přímo animátorem, zatímco klouby výše v hierarchii je software automaticky interpolován. IK je nejvhodnější, když animace vyžaduje velmi přesné umístění zakončovacího spoje. Dobrým příkladem je lezení po žebříku. Protože ruce a nohy postavy jsou umístěny přímo na příčkách žebříku, namísto toho, aby animátor upravoval jejich polohu po kloubu, je díky vybavení IK animační proces mnohem efektivnější. Jednou nevýhodou je, že protože animace IK používá softwarovou interpolaci, je nutné provést docela dost práce na vyčištění, aby se snímek dokončil.
Stupně svobody / omezení
Při manipulaci nezapomeňte, že klouby jako lokty a kolena jsou v reálném světě omezeny na jediný stupeň volnosti, což znamená, že se mohou ohýbat pouze podél jedné osy. Stejně tak se lidský krk nemůže otáčet o celých 360 stupňů. Aby se zabránilo nerealistické animaci, je dobré při sestavování soupravy nastavit společná omezení.
Squash a Stretch
Další věc, kterou je třeba zvážit, je, zda bude souprava podporovat squash a strečink nebo zda bude postava omezena na realistický pohyb. Squash a stretch je důležitý princip v přehnané animaci karikatury, ale v realistické práci s filmem / VFX obvykle nevypadá dobře. Pokud chcete, aby si vaše souprava zachovala realistické proporce, je důležité nastavit omezení pro uzamčení polohy každého kloubu ve vztahu ke zbytku soupravy.
Rigging obličeje
Obličejová souprava postavy je obvykle zcela oddělená od hlavních ovládacích prvků pohybu. Je neefektivní a neuvěřitelně obtížné vytvořit uspokojivou soupravu obličeje pomocí tradiční struktury kloubů / kostí, takže morphové cíle (nebo tvary směsí) jsou obvykle považovány za efektivnější řešení.