Скининг и веса костей: как персонаж гнётся без изломов
Скелет даёт персонажу возможность двигаться, но сам по себе он не меняет поверхность. Чтобы рука сгибалась вместе с рукавом, а живот растягивался при наклоне, нужен скининг — процесс, в котором каждая точка модели связывается с одной или несколькими костями.
В Animatic этот этап выполняется автоматически. В статье объясняем, как это работает, как читать результат и что делать, если персонаж деформируется неправильно.
Что такое скининг
Скининг (skinning) — это привязка геометрии модели к скелету. Для каждой вершины поверхности задаётся, какие кости на неё влияют и насколько сильно. Например, точка на локте сильнее реагирует на предплечье, а точка на бицепсе — на плечо.
Степень влияния задаётся весами: число от нуля до единицы для каждой кости. Сумма весов вершины обычно равна единице. Благодаря этому поверхность плавно сгибается в суставах, без разрывов и резких изломов.
Почему веса важны
Одинаковый скелет может давать совершенно разный результат в зависимости от весов. Если веса распределены плохо, персонаж будет выглядеть так:
- при сгибании локтя ломается рукав или кожа «схлопывается»;
- при повороте головы тянется шея или плечо;
- отдельные части тела движутся вместе с соседними, как будто приклеены.
Хорошие веса делают движение естественным и не требуют дополнительной подгонки.
Как работает автоматический скининг
После построения скелета программа рассчитывает веса для всех вершин модели. Алгоритм учитывает расположение костей и форму поверхности: точки рядом с суставом получают влияние обеих соседних костей, а точки на жёстких участках — в основном одну кость. Вручную рисовать веса не нужно, как это делается во многих 3D-редакторах.
Как проверить результат по тепловой карте
Программа умеет показывать тепловую карту весов. Цвет на модели показывает, какая кость влияет на участок: тёплые цвета означают сильное влияние, холодные — слабое или его отсутствие.
С помощью тепловой карты удобно искать типичные ошибки:
- участок одной части тела окрашен цветом другой кости — значит, веса перепутаны;
- на сгибе сустава нет плавного перехода — возможен излом при движении;
- часть модели вообще не окрашена — она не привязана к скелету и останется на месте.
Что делать, если деформация неправильная
- Проверьте скелет. Неверно расположенные суставы — самая частая причина ошибок. Исправьте риг и повторите скининг.
- Проверьте модель. Дыры, отдельные куски и наложенные поверхности мешают правильно распределить веса. Очистите геометрию.
- Повторите скининг. После исправлений запустите расчёт заново и сравните результат.
Проверка в движении
Тепловая карта показывает веса, но окончательно оценить результат можно только в движении. Проиграйте простую позу: сгибание рук, наклон корпуса, поворот головы. Если в суставах нет резких складок и поверхность движется плавно, персонаж готов к анимации.
Что дальше
Персонаж с готовым скелетом и весами можно анимировать. Варианты:
- перенос движения с видео — точное повторение реальных движений человека;
- анимация по текстовому описанию — движение задаётся словами.