3D Studio MAX: Kost a kůže - a navíc i svaly - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

3d ruka

3d ruka

14. června 2002, 00.00 | Zatoužili jste někdy vytvořit animaci postavy? Pokud se k něčemu podobnému chystáte, mohla by se vám hodit znalost způsobu, jak dodat svalstvu punc reálnosti. Tutoriál vám ukáže, jak přimět svalstvo na vašem modelu ke smršťování a roztahování.

Dnes si ukážeme, jak funguje ve 3D Studiu MAX přiřazování kostí k jednoduchému objektu. Uvidíme, jak lze napodobit reálné změny objemu svalové hmoty při ohybu kostí. Pro vytvoření takovéto scény je třeba mít nainstalováno Character Studio - využijeme modulu Physique.

Nejdříve vytvoříme objekt, kterému bychom chtěli přiřadit kosti. Já jsem zvolil pro názornost objekt ruky. Volíme záměrně objekt, při jehož pohybu (v našem případě při ohnutí ruky v loketním kloubu) dochází k deformacím a změně objemu a tvaru svalů - v tomto tutoriálu se omezíme na takovéto nastavení bicepsu - pro názornost to zcela postačí.

Nyní se přesuneme do panelu Create - záložky System. Zde se nachází systém kostí - Bones. Zamáčknutím příslušného tlačítka spustíme tvorbu kostí.

Pro tvorbu kostí si zvolíme takový pohled na ruku, abychom ji měli co možná nejvíce z profilu. Tvorbu kostí začínáme (v hierarchii ruky) od ramene. Prvním kliknutím umístíme začátek kosti která bude v hierarchii nejvýše (kost pažní). Druhým kliknutím (v místě předpokládaného lokte) zakončíme první kost a zároveň se určí začátek druhé kosti (defacto spojené kosti loketní a vřetenní). Třetím kliknutím (nejlépe v místě zápěstí) zakončíme loketní kost. Vytvoří se i počátek další kosti, kterou však nebudeme potřebovat - další tvorbu proto stornujeme stiskem pravého tlačítka myši.

Mezi jednotlivými kostmi vznikne vztah odpovídající klasické dopředné kinematice - tzn.:pohneme-li "rodičem", pohyb se přenese i na "dítě". Pohneme-li "dítětem", na "rodiče" nebude mít tento pohyb (bez zapnuté IK) vliv.

Vytvořený systém kostí umístíme dovnitř ruky. Toto umístění je nutno provést ještě předtím, než přiřadíme kosti k ruce.

Nyní označíme objekt představující ruku a přesuneme se do panelu Modify. V roletovém menu pak nalezneme modifikátor Physique - náleží pod skupinu funkcí obsažených v Character Studiu.

V menu modifikátoru Physique využijeme funkci "Attach To Node" skrývající se pod zviditelněným tlačítkem (viz.obr). Po zamáčknutí tlačítka dojde k aktivaci módu výběru (v hierarchii nejvýše umístěné) kosti. Za tuto "nejvyšší" kost zvolíme kost "pažní". Dojde k otevření inicializačního menu, viz. níže.

V tomto menu lze nastavit parametry pro automatické navázání objektu reprezentujícího kůži na hierarchii kostí. Většinou však je třeba se "snížit" k ručnímu nastavení závislosti kůže na kosti - tzn. přiřadit jednotlivým kostem vertexy které budou danou kostí ovlivňovány. Proces automatického přiřazení spustíme tlačítkem "Initialize".

Nyní došlo k "primitivnímu" přiřazení kůže ke kostem. Nedostatky automatické inicializace napravíme ručně. Budeme se muset přesunout do "Sub-Object" úrovně modifikátoru Physique - konkrétně na úroveň "Envelope". Budeme pak schopní nastavovat ovlivňování jednotlivých bodů kůže kostmi pomocí klasické (Move/Rotate/Scale) editace Gizma.

Mezi jednotlivými kostmi se můžeme přepínat prostým klikáním na ně. Pomocí posunu, rotace a změny velikosti nastavíme Gizma tak, aby žádný bod kůže nezůstal nepřiřazen a aby došlo k průniku oblastí vlivu jednotlivých kostí - viz. loket.

Pro lepší přehlednost doporučuji zamáčknout tlačítko "Shaded".

Zobrazení ovlivnění povrchu jednotlivými kostmi pak bude zpřehledněno barevnou odlišností částí povrchu spadajících do oblasti vlivu kostí.

Když po aplikaci Physique pohneme (v hierarchii nejníže postavenou) kostí, bude objekt reprezentující kůži při pohybu deformován v závislosti na předchozím nastavení parametrů. Pohyb ruky však nebude vypadat příliš reálně, pokud nebude docházet k pohybu svalstva - kontrakci, atd.

Pro nastavení změn svalstva při pohybu v loketním kloubu použijeme "Sub-Object" úroveň modifikátoru Physique nazvanou Bulge. Principielně podobně jako Bulge (vydutí) funguje i modifikace na úrovni Tendons (slouží pro "simulaci" šlach).

Dostáváme se k vlastnímu nastavení vzhledu svalstva. Toto nastavení spočívá v zadání vzhledu svalu pro alespoň dvě různé pozice kostí, respektive dva různé úhly které mezi sebou určené kosti svírají. Zcela logicky, nadefinujeme dvě krajní polohy. Můžeme tedy začít tak, že ruku narovnáme a vytvožíme "klíčový bod" pro úhel mezi kostmi. K vytvoření klíčového bodu slouží zvýrazněné tlačítko viz.obr. ve skupině parametrů, na úrovni Bulge, nazvané "Bulge Angle Parameters"

Po vytvoření klíčového bodu - na obr. "whatever Bulge 1" - ohneme ruku v loketním kloubu a vytvoříme klíčový bod v druhé krajní poloze.

Máme tedy vytvořen i druhý krajní klíčový bod - "whatever Bulge 2".

Pro naše zkušební účely postačí, když necháme profil svalů v první krajní poloze nezměněn a budeme se věnovat změně tvaru svalů (bicepsu) ve druhé krajní poloze. Pro tento účel spustíme - viz. zvýrazněná ikona na obr. - "Bulge Editor".

"Bulge Editor" představuje okno, ve kterém je v pravé polovině znázorněn pohled na dvojici sousedních kostí a příčnými červenými čarami představujícími pozice řezů (právě zvolený řez je vyznačen bílou barvou) ve stěžejních místech - respektive ve volitelných místech - k posunu pozice řezu slouží jedna z ikon v horní liště "Bulge Editoru" (ikony jsou docela názorné) a v levé části okna je znázorněn pohled na řez v právě zvoleném místě.

V horní ikonové liště "Bulge Editoru" nalezneme rovněž nástroje pro přídávání a manipulaci s řezy - změnu jejich polohy i profilu svalů. Změna profilu svalů se provádí změnou polohy a počtu kontrolních bodů v levé části "Bulge Editoru".

Nyní už stačí pouze zkusit ohýbat ruku v lokti a pozorovat změnu profilu svalů.

Nicméně pro doopravdy reálný vzhled je třeba si u počítače posedět a se scénou se nějakou tu hodinku piplat.