首页 理论教育关节球变形、骨骼权重与IK控制详解

关节球变形、骨骼权重与IK控制详解

【摘要】:Maya中把关节简化成关节球,通过关节球的旋转使模型发生变形。两个关节之间的部分称为骨骼。Maya中,权重是指变形器、约束对被控制物体影响强度的数值。模块设置图7.6图7.7 IK控制可直接在骨骼末端捕捉到点的位置。Maya的工作原理是把数据及其操作封装为节点,通过这些节点链接,实现数据的流入流出,最终得到计算结果。Maya就是通过节点这种信息流进行运算、管理的。

图7.5

Joint:关节。躯体的弯曲、变形都发生在关节的位置。Maya中把关节简化成关节球(图7.5),通过关节球的旋转使模型发生变形。把关节连成链,就是Maya中的基本骨骼。各关节之间是用父子关系连在一起的。两个关节之间的部分称为骨骼。但这个骨骼只是关节的延展,与关节是同一个物体。所以我们说某骨骼或者某关节,说的都是一个东西。

Parent:父子关系。如果一个物体为另一个物体的子物体,它就会随着其父物体的运动而运动;而当它本身运动时,父物体不会受到影响,那我们就说两物体之间的关系是父子关系。比如一个人在一辆车上,车开动时人会随之而动,而当人运动时车不会受到影响,这时人就为车的子物体,车为人的父物体,车与人之间的关系就是父子关系。

Skin:蒙皮。英文意为皮肤,就是使模型像皮肤跟着骨骼一样运动的Maya命令。

Weight:权重。Maya中,权重是指变形器、约束对被控制物体影响强度的数值。Weight为0时被控制物体不受影响,为1时完全受影响;小于1影响较弱,大于1影响加倍。

层级关系:就是父子物体间的排列次序。

IK/FK:在Maya中,骨骼链的创建从身体的中心点向四周按照父子层级关系进行排列。如果运动起来就要先旋转定位它的根骨骼(骨骼主要为旋转运动,移动骨骼对权重的影响是不正确的),再依次旋转定位下一级子骨骼。这种运动规律就是FK运动,这样的运动很难把末端的骨骼对位到固定的点上,如图7.6所示。

IK就是能够解决这个运动问题的控制方式。它可以先定位出空间的位置,再反向计算出骨骼的旋转运动规律,如此便可精确地使骨骼末端到达相应的位置。这就如同人去拿水杯,先感观定位水杯的位置,再通过神经系统对肌肉进行调节直接抓取,如图7.7所示。

模块设置

(www.chuimin.cn)

图7.6

图7.7  IK控制可直接在骨骼末端捕捉到点的位置。

例如,走路的过程中摆手就是FK运动,它做的是弧线运动;而脚就是IK运动,它要定位在地面上。手在空中的运动一般都是FK运动,而手要扶桌子就是IK运动。一般四肢游离的运动都是FK,只要有空间定位需要就要用到IK。

Node:节点。Maya的工作原理是把数据及其操作封装为节点,通过这些节点链接,实现数据的流入流出,最终得到计算结果。

比如,在场景中创建一个球,它就会在超图中显现出这个球的创建历史节点,来记录球的创建信息、最终形状,并标记其位置(位移节点与形节点并行),而且控制它以什么样的方式显示(材质节点)。如果对这个球添加一些命令和操作,就会生成新的编辑节点,加入这个节点链中,如图7.8所示。Maya就是通过节点这种信息流进行运算、管理的。

图7.8

节点叠加顺序:节点在节点链中的先后排列顺序。不同的排列顺序得到的效果也不一样。

Transfor m位移节点、Shape形节点:Maya中每一个几何体都有这两个节点,Transform位移节点用于控制物体整体的移动、旋转、缩放、显隐。Shape形节点用于记录物体的形状信息,如每一个点的位置。

Group组:当需要对场景中的多个物体进行统一的位移、旋转、缩放操作时,通过Group组来控制比较容易。事实上Group就是一个独立的Transform位移节点。