MG動(dòng)畫中角色肢體綁定的技術(shù)研究

鄧興興

（廣州市交通高級(jí)技工學(xué)校 廣東省廣州市 510000）

1 引言

After Effects(下文簡(jiǎn)稱“AE”)是Adobe 公司推出的一款圖形視頻處理軟件，是制作MG 動(dòng)畫的主要軟件之一。MG 動(dòng)畫融合了平面設(shè)計(jì)、動(dòng)畫設(shè)計(jì)和電影語(yǔ)言，表現(xiàn)形式豐富多樣。角色動(dòng)畫是MG 動(dòng)畫中的重要部分。制作角色動(dòng)畫可以使用AE 軟件的人偶位置控制點(diǎn)工具，還可以使用Duik Bassel(下文簡(jiǎn)稱“Duik”)，RubberHose(下文簡(jiǎn)稱“RH”)等制作角色肢體動(dòng)畫的AE 腳本，下文從動(dòng)畫制作，角色骨骼綁定流程、腳本操作技巧等方面闡述它們各自所具備的優(yōu)勢(shì)、存在的問題，旨在幫助需要了解骨骼綁定技術(shù)，還有需要制作MG 人物動(dòng)畫的人群更好地完成角色動(dòng)畫制作。

2 綁定方式

骨骼綁定是利用虛擬控制器在人物、動(dòng)物或其他擬人化角色的骨骼關(guān)節(jié)處，以及需要制作動(dòng)畫的位置進(jìn)行綁定，創(chuàng)建虛擬骨骼，添加運(yùn)動(dòng)約束，利用虛擬控制器對(duì)角色進(jìn)行操控，完成走路、跑步、跳躍等肢體動(dòng)作。AE 軟件制作MG 角色動(dòng)畫的方法，目前可分為兩類：一是利用AE 軟件的“人偶位置控制點(diǎn)”工具，二是利用AE 軟件腳本。

2.1 人偶位置控制點(diǎn)工具

人偶位置控制點(diǎn)工具也稱“木偶工具”或“圖釘工具”，是AE 軟件自帶的控制點(diǎn)工具，它還包括人偶固化、人偶彎曲、人偶高級(jí)、人偶重疊四個(gè)控制點(diǎn)工具。人偶位置控制點(diǎn)工具缺少AE 綁定腳本所擁有的IK 功能，僅適用于制作簡(jiǎn)單角色或者圖片小動(dòng)畫，例如：在手臂的肩點(diǎn)、手肘、手腕處添加控制點(diǎn)，移動(dòng)手腕控制點(diǎn)時(shí)，肘部控制點(diǎn)不會(huì)跟著運(yùn)動(dòng)（如圖1所示）。

2.2 AE角色綁定腳本

腳本（Script），是使用特定的描述性語(yǔ)言，依據(jù)一定的格式編寫的可執(zhí)行文件。AE 腳本是調(diào)用AE 已經(jīng)有的東西，利用表達(dá)式控制，使工作更方便。它的文件后綴為.jsx 或者jsxbin，需要我們手動(dòng)添加到電腦的AE 安裝目錄下的“Scripts”文件夾下才生效。腳本使用前要先勾選AE“編輯”菜單下“首選項(xiàng)”的“常規(guī)”的“允許腳本寫入文件和訪問網(wǎng)絡(luò)”，才能正常使用。制作角色肢體動(dòng)畫的AE 腳本有Duik，RH，limber 等等。這些腳本該如何選擇？下文就Duik 和RH 這兩款腳本詳細(xì)說明。

3 Duik腳本

Duik 是DuDuF 出品的二維角色綁定和動(dòng)畫制作的AE 腳本，目前最新版本是Duik V16.2.24，新版本Duik 可以直接設(shè)置簡(jiǎn)體中文。Duik 腳本包含綁定，動(dòng)畫，相機(jī)等面板，有骨架、鏈接和約束，關(guān)鍵幀動(dòng)畫，攝像機(jī)綁定等功能，是一個(gè)功能全面的綁定腳本。

3.1 Duik骨骼綁定流程

使用Duik進(jìn)行角色骨骼綁定，先要在Photoshop(下文簡(jiǎn)稱“PS”)或Illustrator(下文簡(jiǎn)稱“AI”) 中繪制出角色原畫，注意要將原畫分圖層并命名。以筆者制作角色為案例：頭部應(yīng)分為頭部和脖子，并將頭部的眼、眉、嘴巴等五官單獨(dú)分圖層，方便面部表情制作；軀干應(yīng)單獨(dú)分圖層；四肢應(yīng)根據(jù)人體的骨骼關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，分為左上臂、左前臂、左手，右上臂、右前臂、右手，左大腿、左小腿、左腳，右大腿、右小腿、右腳等圖層。角色原畫拆分圖層是便于后續(xù)角色綁定和制作動(dòng)畫，圖層拆分的優(yōu)劣會(huì)直接影響動(dòng)畫最終效果。

圖1：使用人偶位置控制點(diǎn)工具制作動(dòng)畫的流程

原畫拆分圖層完成后，可將PS 或者AI 文件導(dǎo)入AE 中進(jìn)行下一步驟，導(dǎo)入種類選擇：合成-保持圖層大小，圖層選項(xiàng)：合并圖層樣式到素材。在AE“項(xiàng)目”面板找到此合成，雙擊打開到時(shí)間軸面板。接著開始綁定，因?yàn)榘咐且粋€(gè)完整角色，所以通過duik自動(dòng)生成的完整人體骨骼來進(jìn)行創(chuàng)建。具體操作是：?jiǎn)螕簟按翱凇辈藛?，單擊打開Duik 腳本，單擊打開“綁定”面板，單擊打開第一個(gè)選項(xiàng)“骨架”菜單下的“人形態(tài)”。使用自動(dòng)生成的人體骨骼，根據(jù)人體骨骼關(guān)節(jié)位置，手動(dòng)匹配到角色相對(duì)應(yīng)的位置，并使人物角色肢體父子級(jí)到對(duì)應(yīng)的骨骼上。全部對(duì)應(yīng)好位置后，單擊“綁定”面板“骨架”菜單下的“選擇骨架”，全部選擇骨骼后，單擊“鏈接和約束”菜單，找到“自動(dòng)化綁定和創(chuàng)建反向動(dòng)力學(xué)”。將匹配好的骨骼生成IK 效果。至此Duik 腳本綁定角色骨骼完成，如圖2所示。

3.2 Duik的優(yōu)勢(shì)和需要注意的問題

優(yōu)勢(shì)：Duik 的綁定功能全面，既可以創(chuàng)建肢體骨骼、全身骨骼，綁定角色頭部和五官，還可以創(chuàng)建自定義骨骼和動(dòng)物骨骼。它的每個(gè)骨骼控制器都有不同的圖標(biāo)，使用者可以根據(jù)使用習(xí)慣修改這些圖標(biāo)的外觀、尺寸、顏色等。它還有腳部控制器選項(xiàng)，使用四個(gè)附加屬性來設(shè)置抬腳跟，翹腳尖等腳部動(dòng)畫效果。它還可以設(shè)置跟隨重疊動(dòng)畫：使用“效果控制”面板“FX IK ”菜單項(xiàng)下的“follow through & overlop（跟進(jìn)和覆蓋）”功能，不用額外調(diào)整關(guān)鍵幀就會(huì)讓動(dòng)畫更流暢，能節(jié)省很多動(dòng)畫制作的時(shí)間。最后要強(qiáng)調(diào)的是，Duik 是完全免費(fèi)的腳本。

需要注意的問題：因?yàn)镈uik 的功能非常豐富，所以要花費(fèi)很久的時(shí)間來設(shè)置角色綁定。制作動(dòng)畫是有時(shí)間成本的，花費(fèi)在設(shè)置角色綁定上的時(shí)間過多，會(huì)消耗掉制作和完善動(dòng)畫的時(shí)間。因此，在綁定角色或制作動(dòng)畫上哪個(gè)花更多的時(shí)間，動(dòng)畫制作者要自己衡量。

4 RH腳本

RH 是BATTLEAXE 出品的一款快速制作二維角色綁定動(dòng)畫的AE 腳本，目前最新版本是RHV2.07。RH 不用通過骨骼來驅(qū)動(dòng)角色，僅需兩個(gè)控制點(diǎn)即可控制整個(gè)肢體綁定。RH 腳本能夠快速生成人體的手臂、腿部和軀干。對(duì)設(shè)計(jì)師來說，使用RH 能節(jié)省制作時(shí)間，讓工作輕松高效，并實(shí)現(xiàn)意想不到的動(dòng)態(tài)效果。

圖2：使用Duik 腳本制作骨骼綁定的流程

圖3：使用RH 腳本制作骨骼綁定的流程

4.1 RH骨骼綁定流程

RH 腳本創(chuàng)建肢體的類型有“Shoulder/Wrist（肩/腕）”，“Hip/Ankle（臀部/腳踝）”，“Shoulder/Hips（肩部/臀部）”三種。用RH 制作角色動(dòng)畫，只需在PS 或AI 軟件中繪制角色的頭部和手、腳即可。文件導(dǎo)入方法和Duik 的文件相同。以筆者制作的角色為例，在RH 里創(chuàng)建新肢體的步驟是：點(diǎn)擊RH 腳本的“創(chuàng)建”面板，選擇shoulDer/wrist（肩膀/手腕），然后單機(jī)“New rubberhose（新橡皮管）”圖標(biāo)，合成面板就生成一個(gè)橡皮管。這個(gè)橡皮管的三個(gè)新圖層，一個(gè)是手腕控制器（Hose 1::Wrist），一個(gè)是肩膀控制器（Hose 1::Shoulder），以及一個(gè)軟管（Hose），即手臂本身。這個(gè)橡皮管上端是肩點(diǎn)，下端是手腕，上下端需添加父子級(jí)到軀干和手掌相對(duì)應(yīng)的位置。在效果控件面板中，可以調(diào)整軟管長(zhǎng)度，彎曲度，彎曲方向等參數(shù)，最終得到合適的手臂效果。按照這個(gè)制作思路，進(jìn)行軀干和四肢的創(chuàng)建，直至完成角色的RH 骨骼綁定，如圖3所示。

4.2 Duik的優(yōu)勢(shì)和需要注意的問題

優(yōu)勢(shì)：RH簡(jiǎn)單易上手，非常適合制作彎曲的橡皮管類型的四肢。在制作四肢的時(shí)候，把效果控件面板的“bend radius（彎曲半徑）”選項(xiàng)減小到0，就變成了直角彎曲的效果，這個(gè)功能制作動(dòng)畫非常便利，不會(huì)出現(xiàn)在Duik 中，因?yàn)殛P(guān)節(jié)對(duì)位不準(zhǔn)，導(dǎo)致動(dòng)畫運(yùn)動(dòng)不準(zhǔn)確的問題。

RH 還有另外兩種綁定方式：“RubberRig（橡皮綁定）”可以綁定包括形狀圖層在內(nèi)的任何類型的圖層?！癛ubberPin（橡皮圖釘）”類似木偶工具，只需要在圖層的選定位置設(shè)置圖釘，選中后點(diǎn)擊RubberRig 按鈕，就可以綁定任何類型的圖層。

RH 的預(yù)設(shè)使用起來非常實(shí)用。例如：“（_Tapered Hose 錐形橡皮管）”預(yù)設(shè)：使用這個(gè)預(yù)設(shè)，橡皮管會(huì)從均勻的寬度變成錐形，可以調(diào)節(jié)控制橡皮管兩端的錐度跟整體粗細(xì)。又比如“Tight Pants(緊身褲)”：可以控制腿的寬度，控制錐度，可以控制褲子變成長(zhǎng)褲或者短褲，腿腳的寬度也可以單獨(dú)控制。所有這些預(yù)設(shè)的操作都在一根橡皮管圖層上，在制作動(dòng)畫時(shí)候常便捷。

需要注意的問題：RH 簡(jiǎn)單易用，但也缺乏Duik 所提供的靈活性和多功能。RH 還缺少腳部控制器，做動(dòng)畫的時(shí)候，不能像正常情況下的腳掌那樣彎曲。最后要強(qiáng)調(diào)的是，RH 是付費(fèi)的腳本。

5 結(jié)論

使用腳本進(jìn)行骨骼綁定是為了簡(jiǎn)化角色肢體調(diào)整的復(fù)雜度，把更多的時(shí)間放在制作和完善MG 動(dòng)畫上。從筆者制作MG 動(dòng)畫的經(jīng)歷來看：Dilk 功能全面，制作的動(dòng)畫角色的細(xì)節(jié)豐富，但它學(xué)習(xí)成本較高，綁定過程比較復(fù)雜；RH 簡(jiǎn)單高效，操作易上手，但功能不如Dilk 全面。通過本文的闡述，希望動(dòng)畫制作者能全面了解Duik，RH 兩個(gè)AE 腳本，選用適合自身制作需求的，更好地完成MG 動(dòng)畫中的角色動(dòng)畫創(chuàng)作。