三维游戏游戏角色设计--第八章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,游戏角色设计,1,次世代,3D,游戏角色制作技术,主讲：周飞,第七章 给的你角色摆个姿势,Maya,骨骼设置,内容提示,Maya,骨骼设置方法,Maya,骨骼蒙皮技术,给游戏角色设计合理的姿势,课堂练习,骨骼的建立,建立骨骼,建立骨骼是使用关节和骨头建造层次关联结构的过程。一旦建立了骨骼，可使用平滑蒙皮,或刚体蒙皮为角色建立蒙皮。用户可以组合或者使物体成为关节和骨骼的子物体，并使用,骨骼来控制物体的运动。,本节包括下列内容：,了解骨骼结构,创建关节链和肢体链,编辑关节,编辑关节链、肢体链和骨骼,骨骼的建立,USING MAYA CHARACTER SETUP,USING MAYA,：,CHARACTER SETUP PART 3,214,了解骨骼结构,当建立骨骼时，要使用多个摄像机进行查看，以确定骨骼在三维空间中全都适合可变形物,体。,BUILDNG SKELETONS 18,SKELETONS USING MAYA,：,CHARACTER SETUP,215,另外，网格对于判断骨骼的形状和尺寸非常有用。可放置和重新调整网格，以适合用户的,工作。,骨骼的建立,在蒙皮时，将可变形物体绑定到骨骼。在建立骨骼时，应该考虑将使用那种蒙皮方式。蒙,皮的方式不同，建立骨骼的方式也应该有所区别。蒙皮方式有刚体蒙皮，晶格蒙皮或包,（,wrap,）蒙皮。,比如，平滑蒙皮可创建由几个关节影响的逐级变形，用户可使用关节来创建指示呼吸或者,肌肉运动的变形效果。使用关节创建的效果可能不如使用刚体蒙皮创建的效果。用户也可,以使用屈肌变形来创建这样的工作。,骨骼的建立,USING MAYA CHARACTER SETUP,USING MAYA,：,CHARACTER SETUP PART 3,216,关节和骨头,关节是骨骼中骨头和骨头之间的连接点。每个关节可连接一个或多块骨头。关节控制着骨,头的旋转和移动。关节属性可以设置关节的运动。例如，限制关节旋转的范围。,Ball joint,（球关节）,球关节可绕它的三个局部坐标轴旋转。,骨骼的建立,Universal joint,（普通关节）,普通关节可绕其中的两个局部坐标轴旋转。人的腕关节就是一个普通关节的典型例子，而,且它有一个旋转限制范围。,Hinge joint,（铰链关节）,铰链关节仅能绕一个局部坐标轴旋转。人的膝关节是铰链关节的典型例子。,关节链,关节链是一系列关节及其连接在关节上的骨头的组合。关节链中的关节是线性连接的。关,节链的“开始”关节是整个关节链中层次最高的关节，此关节是关节链的父关节。,骨骼的建立,BUILDNG SKELETONS 18,SKELETONS USING MAYA,：,CHARACTER SETUP,217,当为角色创建关节链时，应考虑将如何使用,IK,手柄去定位关节链。可使用,IK,手柄定位具,有少量数目的关节链。,当创建关节链时，避免关节链在一条直线上。使用,IK,手柄在适当的角度稍微旋转关节就可,以很容易的定位关节。,肢体链,肢体链是一个或多个连接的关节链的组合，肢体是一种树状结构，其中的骨关节并不是线,性连接。用户不能绘画一条通过所有肢体链关节及其骨骼的直线。肢体链一般是从链中层,次最高的关节开始的，此关节是肢体链的父关节。,骨骼的建立,USING MAYA CHARACTER SETUP,USING MAYA,：,CHARACTER SETUP PART 3,218,在创建带有对称性肢体链的骨骼时，要在场景的全局坐标原点开始创建（工作空间的中部）,因为这样可便于创建带有对称部分的骨骼。,骨骼层次,根关节是骨骼中层次最高的关节。骨骼中只能有一个根关节。,父关节可以是骨骼中任意的关节，只要其下有可以被其影响的关节即可。被给出的位于父,关节之下的关节称为子关节。,相关的,MEL,命令,骨骼的建立,与建立骨骼相关的,MEL,命令有：,disconnectJoint,insertJoint,insertJointCtx,joint,jointCtx,jointDisplayScale,mirrorJoint,removeJoint,骨骼的建立,BUILDNG SKELETONS 18,SKELETONS USING MAYA,：,CHARACTER SETUP,219,reroot,关于这些命令详见在线文件,MEL Command Reference,部分。,从属图节点,关节从属图节点包括：,关节节点（默认名：,jointn),关于该节点和其他节点详见在线文件,DG Node Reference,部分。,创建关节链和肢体链,创建关节链从建立骨骼开始，关节链是一系列的关节和它们所连接的骨头组成。然后可添,加关节链，可通过延伸关节链的方式添加，也可从任何关节链的关节开始添加新的关节链。,骨骼的建立,用这种方式可创建多样的关节链和肢体链的复杂结构。这些关节链和肢体链定义了骨骼的,运动层次。,设置,Joint Tool,的工具设置,设置工具设置：,1,选择,Skeleton Joint Tool-,命令。,2,那么打开,Tool Settings,视窗。,3,设置,Tool Defaults,标签的,Joint Options,如下：,Joint Options,骨骼的建立,Degrees of Freedom,（自由度）设置在使用,IK,定位关节时，可绕那条局部坐标轴旋转。可选择,X,、,Y,或,Z,。系统默认设置可允许在使用,IK,手柄定位骨骼期间，使骨骼可绕,所有的三个坐标轴旋转。,Auto Joint Orient,（自动关节方向）设置关节局部坐标轴的方向。其选项包括：,none,、,xyz,、,yzx,、,zxy,、,xzy,、,yxz,、,zyx.,。,USING MAYA CHARACTER SETUP,USING MAYA,：,CHARACTER SETUP PART 3,骨骼的建立,none,选项设置关节局部坐标轴的方向就是全局坐标轴的方向。,其它选项所确定关节局部坐标轴的方向是：第一个坐标轴（例如，,xyz,选项的,X,轴）指向,关节骨内部。（如果关节有多个子关节，第一个轴指向连接第一个被创建子关节的骨头）。,第三个轴从关节连接子关节的骨头的侧面指向外部，第二轴与第一个轴和第三个轴成直角。,这三个轴位置符合右手原则。,默认的的选项是,xyz,。在这个方向上，,X,轴的正向指向关节骨，并且向着关节的第一个子关,节。,Z,轴从连接子关节的关节的侧边指出，并且,Y,轴指向,X,轴和,Z,轴的右方。,注意如果用户想让铰链关节沿特殊的轴旋转（例如，关节的局部,X,轴），用户必须确认该,轴不是指向关节骨的轴。例如，如果将,Auto Joint Orient,设置为,xyz,，并且想让关节饶它的,骨骼的建立,局部,X,轴旋转，那么关节不能旋转。,Scale Compensate,（缩放补偿）当用户缩放层次高的关节时，设置其下层次的关节是否被缩放（注意在,缩放关节时，可改变关节骨骼的大小）。如果将,Scale Compensate,打开，,下层次关节将受父关节缩放的影响。,当蒙皮人物后，沿关节一个轴或两个轴缩放时，打开此项，可防止折断效果的出现。另外，,打开此项，改变单个骨的长度将更加容易。系统默认设置为打开状态。,Auto Joint Limits,（自动关节限制）设置,Maya,根据建立骨关节的度数，自动限制关节的旋转范围。,Auto Joint,骨骼的建立,Limits,打开时，关节的内角可在设置的允许范围内旋转,180,度。比如在,创建膝关节时，如果关节稍微向后弯曲，那么该关节则不能在上腿部自,动前后或者左右摆动。该关节不能使用任意方式进行旋转，除非其内角,旋转,180,度。不过注意，这不会改变关节的,Degrees of Freedom,设置。,该设置不能应用于关节链的始关节和末关节。,Create IK Handle,（创建,IK,手柄）当创建一个关节链时，设置,Maya,创建一个,IK,手柄。并且,IK,手柄作用,于关节链的始终。如果创建一个肢体链，,Maya,创建的,IK,手柄，仅影响,到最近在肢体链中建立的关节链。,典型的工作流程是创建完整的骨骼，然后在需要的地方添加,IK,手柄。如果打开此项，,IK,BUILDNG SKELETONS 18,SKELETONS USING MAYA,：,CHARACTER SETUP,骨骼的建立,221,Handle Options,部分就会显示。,IK Handle Options,（,IK,手柄选项）,设置,IK,手柄的创建选项。在创建关节链时，,IK,手柄即被创建（如果,Create IK Handle,打开，,那么才可应用），关于这些选项详见第,20,章“使用,IK,旋转平面手柄”和,21,章“使用,IK,单链手柄”。,单击,Reset Tool,回到默认工具设置。,或者,或单击,Close,关闭视窗。,注意用户在使用,Joint Tool,时（选择,Windows General Editors Tool Settings,命令）可随,时改变该工具的设置。,创建关节链,骨骼的建立,创建一个关节或关节链：,1,选择,Skeleton Joint Tool,命令。,2,在工作空间中单击要创建关节的地方。,3,在要建立下一个关节的地方再次单击。,4,继续单击直到已创建所需要的关节链。,5,按下,Enter,键，完成关节链的创建。,使用,Joint Tool,摆放最近创建关节：,1,当使用,Joint Tool,时，按住鼠标的中键。,2,那么变换操纵器出现，可在任意方向移动当前关节。,在定位当前关节后，通过单击鼠标左键，可继续创建关节。,另外一种定位最近创建关节的方法是按,Insert,键，按鼠标中键或左键进行拖动，然后再按,骨骼的建立,Insert,键。然后可以继续使用,Joint Tool,。,创建肢体链,创建肢体链与创建关节链相似。当使用,Joint Tool,创建关节时，可使用键盘上的光标键在创,建的关节层次中来回移动。通过使用键盘的光标键，可回到任何以前创建的关节中，创建,USING MAYA CHARACTER SETUP,USING MAYA,：,CHARACTER SETUP PART 3,222,新的关节，作为当前关节的分支。在创建完关节链后按,Enter,键。,编辑关节,编辑关节链可包括下列部分：,编辑关节属性（,222,页）,显示关节的局部坐标轴（,226,页）,定向关节的局部坐标轴（,226,页）,移动、旋转或缩放关节和它的骨头（,226,页）,骨骼的建立,编辑关节属性,使用属性编辑器编辑关节属性：,1,选择关节节点（默认名：,jointn),。,2,选择,Windows Attribute Editor,（或使用热键,Ctrl+A,），打开属性编辑器。,3,在属性编辑器中，列出了下列属性：,Transform Attributes,、,Joint,、,Joint Rotation Limit,Dampening,、,Limit Information,、,Scale,、,Display,、,Node Behavior,和,Extra Attributes,。,Transform Attributes,（变换属性）,Translate,（移动）设置关节在全局空间中的变换属性,(Translate X,、,Y,和,Z),。,Rotate,（旋转）设置在全局空间中关节骨沿关节的旋转属性（,Rotate X,Y,和,Z,属性,值）。,Scale,（缩放）设置在全局空间中关节的缩放属性值（,Scale X,、,Y,和,Z),。,Rotate Order,（旋转顺序）设置关节的旋转顺序。例如，如果旋转顺序是,xyz,，关节首先绕,X,轴旋,转，再次是,Y,轴，最后是,Z,轴。可选择,xyz,、,yzx,、,zxy,、,xzy,、,yxz,、,zyx,。默认设置是,xyz,。,骨骼的建立,Rotate Axis,（旋转轴）设置关节骨的方向和关节局部旋转轴方向的关系。,BUILDNG SKELETONS 18,SKELETONS USING MAYA,：,CHARACTER SETUP,223,Inherits Transform,（继承变换）设置关节是否受其父关节移动、旋转或缩放的影响。,Joint,（关节）,Degrees of Freedom,（自由度）设置在,IK,定位和动画过程中，关节可绕哪个局部坐标轴旋转。可选择,X,、,Y,或,Z,。默认设置可允许在使用,IK,手柄定位和动画期间，关节可绕,三个轴旋转。,Stiffness,（硬度）设置在,IK,定位或动画过程中，关节旋转的阻力或关节的刚度。在一般,情况下可不设置关节的刚度，仅当关节链中的某些关节由,IK,手柄控制，,并且这些关节的旋转度少于其它的关节，才设置关节的刚度。例如，在,骨骼的建立,人物骨骼系统中，人物后背的中部关节的自由旋转度数要少于其下部的,关节。,刚度作用于由,IK,手柄控制的关节链中的关节之间。,IK,解算器计算刚度时需要更多的时间，,所以仅当刚度的影响特别重要时才使用刚度。,用户可以为每个轴分别设置刚度，这可用来控制在多个方向移动的关节。例如，腕关节可,在向前的方向可自由弯曲，但是它不能在侧面移动。,当设置刚度后，,IK,解算器直接调整在约束控制下的内部能量，终点解算器保持控制约束作,用。因此，如果没有多余的自由度，刚度不修改单链,IK,解算器的结算方案。,可以为关节的局部坐标轴,X,轴、,Y,轴和,Z,轴设置从,0,到,100,之间的数值。数值相对设置给,关节链中其它关节的数值。例如，有两个关节的关节链，如果关节,1,的硬度是,1.0,，关节,2,的硬度是,2.0,，那么关节,2,的刚度是关节,1,的,2,倍。如果将刚度设置为,0,，那么没有被设置,骨骼的建立,的刚度。在一般情况下，被推荐的设置是为所有的骨骼关节。然而，记住，在关节链中单,个关节相对关节链中其它关节的刚度值由,IK,手柄控制。因此，如果用户为一个关节设置刚,度，那么应该为关节链中其它的关节设置刚度，以使它们的值不在默认值,0,。例如，用户,可设置关节链中所有的关节的刚度为,1,，然后再设置单个的刚度关节，将单个刚度关节刚,度值设置为,2,（增加,2,倍）、,3,（增加,3,倍）等等。如果关节链中的一些关节仍然有系统默,认设置,0,，在,IK,定位过程中，关节锁定。,Preferred Angle,USING MAYA CHARACTER SETUP,USING MAYA,：,CHARACTER SETUP PART 3,骨骼的建立,USING MAYA CHARACTER SETUP,USING MAYA,：,CHARACTER SETUP PART 3,234,设置骨骼的优先角度：,1,选择骨骼的根关节。,2,选择,Skeleton Set Preferred Angles,命令。,假定骨骼优先角度：,1,选择骨骼的根关节。,2,选择,Skeleton Assume Preferred Angles,命令。,设置关节优先角度：,1,移动指针到关节上，按下鼠标右键。,2,从弹出菜单中，选择,Set Preferred Angle,项。,设置假定角度：,1,移动指针到关节上，按下鼠标右键。,2,从弹出菜单中，选择,Assume Preferred Angle,项。,_,次世代游戏制作基础知识,实践部分,实践部分,利用课堂所学,最终给你的角色摆个姿势,用以展示角色效果,.,