CINEMA 4D: Černá ruka - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

30. března 2005, 00.00 | Nebylo by asi od věci se podívat také na další téma, kterého jsme se zatím dotkli jen jednou a to trochu jinak. Zkusíme si vytvořit nastavení kostí ruky, nastavíme jednotlivým kostem pomocí nástroje Claude Bonet vliv geometrie a pomocí PoseMixeru nastavíme jednotlivé pózy ruky. Primárně se budeme zabývat CINEMOU 4D a jejím modulem MOCCA ve verzi 2.

Jak budeme postupovat? Nejdříve jsem si říkal, že by asi nebylo špatné si ruku i vymodelovat, protože kdysi jsem na toto téma jeden článeček napsal, ale jeho úroveň není zas tak vysoká. Problém by ale byl s tím, že článek by se zase protáhl do několika dílů a nemám pocit, že by platilo pravidlo čím delší článek, tím větší zábava :-). Uděláme to tedy jinak. A to úplně.

Místo abychom si dělali všechno spolu krok po kroku, tak jsem ruku připravil ke stažení jak ve výchozí poloze, tak v poloze finální. Spolu si jen projdeme co a jak jsem udělal a proč. Ve výsledku to bude poučné úplně stejně a navíc se to bude hýbat hned od začátku…

Počáteční stav ke stažení

Konečný stav ke stažení

Co ve scéně tedy máme a proč. V prvé řadě zde máme objekt HyperNURBS, pod kterým je polygonový objekt a struktura kostí. Polygonový objekt má asociovanou vlastnost PoseMixer. Tato vlastnost PoseMixer se vztahuje k pózám, které jsou ve složce leva ruka_poses. Všechny polygonové objekty, které jsou v této složce, mají úplně stejnou strukturu kostí, jaká je u původního objektu, co ale nemají je geometrie. Ta jim chybí, protože je z pohledu deformace pomocí kostí zbytečná. Jedná se tedy o prázdné objekty.

Objekt leva ruka_poses má ještě mimo jiné nastavené chování XPresso, které zajišťuje, že jsou všechny objekty póz vždy na stejné poloze, jako objekt původní. To je velmi důležité, protože jinak bychom mohli mít v jistém případě trochu problémy. K tomu se ale ještě dostaneme, stejně jako k dalším podrobnostem.

Vytvoření kostí

Slíbili jsme si, že se na vše podíváme trochu zpětně. To ano, ale i tak by asi nebylo správné, abychom nepostupovali tak, jak bychom pracovali ve skutečnosti. Tedy nejdříve si ukážeme jak vyrobit kosti, pak si ukážeme, jak se nastavuje vliv a zakončíme to ukázkou PoseMixeru při práci s kostmi.

Kosti vytvoříme nejsnázeji pomocí nástroje Pluginy > Mocca > Tvorba kostí. Pokud si aktivujeme tento nástroj, pak se nám ve Správci nastavení zobrazí následující nabídka příkazů: Přidat kost, Přidat podřízenou kost, Rozdělit kost a Přidat/Obnovit nulovou kost.

Tlačítkem Přidat kost vytvoříme novou kost. Tuto kost můžeme pomocí žlutých bodů, které jsou na jejím počátku a konci umístit do požadované polohy. Při tom máme stále aktivní nástroj Tvorba kostí.

Jakmile jsme alespoň trochu spokojeni s polohou první kosti, můžeme kliknout na tlačítko Přidat podříznou kost, čímž vytvoříme kost, která je podřízená kosti předešlé. To můžeme ještě jednou zopakovat, přičemž pokud je aktivní příkaz Tvorba kostí, tak lze stále upravovat polohu kostí pomocí jejich žlutých úchopek, přičemž se nestane, že by se řetězec kostí rozpojil.

Pokud potřebujeme, tak si můžeme do struktury kostí přidat ještě kost „nulovou“, tedy kost, která bude základním kamenem řetězce, ale která bude mít nulovou délku. Tuto „nulovou“ kost vytvoříme pomocí příkazu Přidat/Obnovit nulovou kost, přičemž tato kost se vytvoří v kořeni právě vybrané kosti. Musíme si tedy vybrat první kost řetězce.

Abychom zajistili polohu vytvořených kostí, tak bychom je měli „ukotvit“ na stávající poloze a ve stávající rotaci. To učiníme pomocí příkazů Pluginy > Mocca > Nastavit výchozí pozici řetězce a Nastavit výchozí rotaci řetězce. Tyto příkazy slouží k „uložení“ výchozí pozice a rotace kostí, do které se kosti vrátí při jejich resetování (vypnutí). A to je docela užitečné.

Nastavení vlivu, Claude Bonet

Umístíme si kosti hierarchicky pod polygonový objekt ruky, případně dáme na první (nulovou) kost vlastnost Kotva a také si ji pojmenujeme na Ukazovák, ať v tom máme jasno. Vybereme si kost prvního článku prstu a aktivujeme nástroj Pluginy > Mocca > Claude Bonet. V ten okamžik se stane několik věcí. V prvé řadě se vypne funkce HyperNURBS, tedy pokud byla zapnutá. Mimo to se přepne zobrazení tak, že máme celou geometrii zobrazenou v šedé neutrální barvě. To je všechno v pořádku, protože Claude Bonet tohle prostě dělá. A čím je? Claude Bonet je velmi efektivní nástroj, kterým můžeme „malováním“ na povrch geometrie definovat míru vlivu kosti na tuto geometrii. Jedná se tedy vlastně o interaktivní zadání vertexové mapy bez toho, že bychom museli vytvářet vlastnosti vertexové mapy a pak definovat vlastnost omezení na jednotlivých kostech. Ve výsledku ale pracuje Claude Bonet úplně stejně.

Podívejme se tedy, co že nám Claude Bonet nabízí za nástroje a nastavení. Vezmeme to pěkně po pořádku, tedy od vrchních voleb. Označovat pouze viditelné, tato volba je stejná jako u výběrového nástroje Přímý výběr, tedy při nanášení na body se označují i ty body, které jsou v použitém pohledu skryté za jinou částí geometrie. Volba Zobrazit všechny kosti definuje, zda jsou při nanášení zobrazené již nastavené vlivy ostatních kostí řetězce (to si ukážeme). Volba Absolutně je volbou, která zamezuje či umožňuje vliv při nanášení přičítat a odečítat. Pokud je totiž nastavená volba Absolutně, pak je při nanášení zadaná na bod vždy ta hodnota, která je zadaná na posuvníku. Pokud tedy na posuvníku bude hodnota 10%, pak se nanášením nastaví jen hodnota 10%. Pokud je ale volba Absolutně vypnutá, pak se hodnota 10% ke stávající hodnotě přičte, případně odečte (s Ctrl). Volba Podpořit stínování je spíše trochu administrační. Tedy slouží k tomu, že se při nastaveném drátěném zobrazení (hrany, izoparmy) přepne při nástroji Claude Bonet zobrazení do režimu stínovaného, který je pro nanášení vlivu a přehled vlivu podstatně vhodnější.

Tlačítko Nastavit referenční nám umožňuje velmi rychle nastavit mapu vlivu jedné kosti na kosti jiné. Tedy mám například na nadřazené kosti mapu vlivu a u podřízené kosti chci úplně stejnou mapu vlivu. Tedy stačí kliknout na toto tlačítko a vybrat si kost, ze které má kost stávající mapu vlivu převzít.

O posuvníku jsme již mluvili, ale nemluvili jsme o tlačítku Nastavit hodnotu. Toto tlačítko je jakýmsi definičním základem. Jeho stisknutím se nastavená hodnota posuvníku zadá na celé geometrii.

Je asi načase, abychom začali nanášet povrch. Tedy máme aktivní nástroj Claude Bonet a vybereme si kost prvního článku řetězce. Celá ruka by se měla jevit černá, a to absolutně. Pokud začneme podle výše uvedených pravidel nanášet oblast vlivu, tak se začne v místě nanášení zabarvovat do zelené. To je oblast, která je aktivní pro tuto kost. Plně zelená oblast značí vliv 100%, přechod ze zelené do černé postupný úbytek vlivu. Pokud jsme již nanášeli také další kosti, pak tyto kosti mají jiné barvy jak zelenou, přičemž zelená je vždy!!! právě aktivní kost.

A jak bychom měli kost označit, tedy její vliv? To samozřejmě závisí hlavně na tom, jak máme rozmístěné polygony. Musíme si ale dát pozor na několik věcí, které si popíšeme obecně a také se podíváme na to, jak že to je nadefinované ve vzorovém příkladu. Pokud si skryjeme některou část modelu, tak nám to není nic platné! I tuto část případně budeme označovat. Musíme si tedy dát opravdu velký pozor na to, aby nebyly pro kosti například prostředníku označené polygony z ukazováku. Se zlou bychom se potázali. Povětšinou v kloubech nikterak nevadí, že se bude plocha například při ohnutí prstu při sevření ruky v pěst protínat. Nebude to vidět. Naopak by bylo problémem, kdyby se povrch ohýbal příliš „obloukově“, tím by totiž byla z prstu spíše ohnutá trubka než lidský prst. To samozřejmě platí i pro ostatní části těla, například nohy.

V případě ruky se mi tedy u každého článku vyplatila následující forma nanesení vlivu. Samozřejmě že střední pasáž by měla mít 100% vliv. Ve spodní části, tedy oblasti „bříška“ článku prstu by měl vliv zasahovat až do středu kloubu (viz výše vedený obrázek). Začátek článku je logicky ovlivněn předchozí kostí, ale je-li kost první kostí prstu, pak je začátek plynule „odstupňován“ od kosti článku až do oblasti nad první čarou dlaně (co to je vlastně za čáru?).

Vrchní část je podobná. Všimněme si, že kloub jako takový je zvýrazněný pomocí Vytažení uvnitř. První dva body tohoto vytažení uvnitř patří ještě první kosti. Zbytek již kosti následující. Náběh kosti v oblasti hřbetu ruky je pozvolný a jde do oblasti prvního kloubu kosti, tedy do oblasti, kde máme „nulovou kost“ a kde také začíná kost prvního článku kosti. Stejným způsobem tedy uděláme všechny kosti ruky. Je to vlastně stále se opakující záležitost. Pro představu ale uvedeme několik souhrnných obrázků, které uvádějí vzhled vlivu všech kostí prostředníku. Geometrie ostatních prstů je skryta.

Pokud máme všechny kosti objektu hotové, tak je samozřejmě upevníme (Správce objektů > Objekty > Upevnit kosti) a také pomocí prosté FK (snad se mateřský jazyk nebude zlobit, když řeknu dopředná kinematika) vyzkoušíme, jak se jednotlivé kosti a řetězce prstů chovají. Pokud jsme zcela hotoví, nebo spíše pokud máme otestováno, můžeme se podívat na to, jak nám může pomoci PoseMixer s jednotlivými polohami prstů a ruky jako celku. Co pro míchání a vytvoření jednotlivých póz musíme udělat? V prvé řadě si vytvoříme Objekty > Osy prázdný nulový objekt, který bude „skladištěm“ jednotlivých póz. Poté si zkopírujeme náš polygonový objekt, pod kterým jsou ve výchozím stavu všechny vytvořené kosti a umístíme jej pod právě vytvořený objekty os, který můžeme pojmenovat například leva ruka_poses. A co nyní? Jakmile budeme mít náš objekt s kostmi zkopírovaný, tak polygonovému objektu, který jej tvoří smažeme všechny body! Tím bude objekt prázdným polygonovým objektem, který má jen a pouze pod sebou kosti. Ale to nám bohatě stačí! První takto upravenou kopii pojmenujeme například first, jedná se o základní objekt póz, o jakýsi základní tvar, od kterého se budou všechny pózy odvíjet.

Vytvoříme si tolik kopií objektu first, kolik potřebujeme. Například pro sevření každého prstu jednu kopii (pak se taková kopie samozřejmě bude jmenovat ukazováček, prostředníček atd.) a další objekty například pro roztaženou ruku ve formě „pět piv“ a tak dále. U každé této kopie si vytvoříme požadovaný stav kostí. Struktura kostí při tom v každém objektu zůstane stejná. To je velmi důležité! Kosti a objekty vzorového objektu, objektu mateřského a všech póz musí souhlasit. Nemůžeme tedy nic smazat s tím, že to není potřebné! Jsme-li hotovi, tak si všechny struktury póz můžeme skrýt (a nebo můžeme skrýt celý nulový objekt).

Vrátíme se k našemu mateřskému objektu. Vybereme si polygonový objekt a pomocí Správce objektů > Objekty > Mocca vlastnosti > PoseMixer vyrobíme objekt PoseMixeru. Vybereme si jej a tím se nám do Správce nastavení načtou jeho nastavení. Co je tedy pro nás podstatné. Do položky Výchozí póza přetáhneme jméno naší pózy first, tedy naší výchozí základní pózy. Pak klikneme tolikrát na tlačítko Přidat pózu, kolik máme jednotlivých vytvořených póz ruky. Pak do okének těchto póz, které se dole vytvoří přetáhneme postupně všechny naše pózy. Jakmile budeme tahat posuvníky, budou se nám jednotlivé pózy míchat.

Nahrávání jednotlivých póz je věcí okamžiku, stačí kliknout na tlačítko Nahrát vše. Tím se nahrají jednotlivé stopy všech póz najednou. Samozřejmě můžeme nahrávat také jednotlivé pózy samostatně a to prostým kliknutím s klávesou Ctrl na kolečko nahrávání snímku u posuvníku!!! pózy. Na to je potřeba dát pozor. Nechceme totiž nahrávat jednotlivou pózu, ale její stav. Tím to máme vlastně hotové. I když vlastně ještě drobnosti. U nastavení PoseMixeru bychom měli vypnout volbu Pozice a pokud chceme, aby byly vždy pózy na tom správném místě, tak si můžeme pomoci XPressem.

Nastavení „ukotvení“ polohy, rotace a i velikosti je velmi jednoduché. Vybereme si objekt Osy (leva ruka_poses) a vytvoříme mu chování XPresso. Tím se také otevře editor XPresso, do kterého přetáhneme polygonální „zdrojový“ objekt ruky a také objekt leva ruka_poses. U uzlu Polygonální objekt vytvoříme výstupní uzel Globální matice a u uzlu leva ruka_poses vytvoříme vstupní port Globální matice. Oba porty spojíme. To je opravdu vše.

Finální "klip" ve formátu *.mov ke stažení.