Rigging er en teknikk som brukes i skjelettanimasjon for å representere en 3D-karaktermodell ved bruk av en serie sammenkoblede digitale bein.
Spesifikt refererer rigging til prosessen med å lage beinstrukturen av en 3D-modell. Denne beinstrukturen brukes til å manipulere 3D-modellen som en dukke for animasjon.
Stort sett alt kan rigges. Et romskip, en soldat, en galakse, en dør, det spiller ingen rolle hva objektet er. Hvis du legger til bein, kan ethvert objekt animeres fritt.
Rigging er mest vanlig i animerte figurer for spill og filmer. Denne teknikken forenkler animasjonsprosessen og forbedrer produksjonseffektiviteten. Når de er rigget med skjelettbein, kan alle 3D-objekter kontrolleres og forvrenges etter behov.
I underholdningsindustrien er rigging et stort skritt på standardmåten for å animere karakterer. Å oppnå jevne og komplekse animasjoner er helt avhengig av kvaliteten på riggefasen i animasjonspipelinen.
Hvordan fungerer rigging?
Rigging er en del av den større animasjonsprosessen.
Etter at en 3D-modell er laget, konstrueres en rekke bein som representerer skjelettstrukturen. For eksempel, i en karakter kan det være en gruppe ryggbein, en ryggrad og hodebein.
Disse beinene kan transformeres ved hjelp av digital animasjonsprogramvare, noe som betyr at deres posisjon, rotasjon og skala kan endres.
Ved å registrere disse aspektene av beinene langs en tidslinje (ved å bruke en prosess som kalles keyframing) kan animasjoner tas opp.
Et grunnleggende oppsett kan ta noen timer eller mindre, mens en kompleks rigg for en film kan ta dager.
Riggeprosessen resulterer i en hierarkisk struktur der hvert bein er i et foreldre/barn-forhold med beinene det kobles til. Dette forenkler animasjonsprosessen som helhet.
Når en kunstner beveger et skulderbein, vil underarms- og håndbein også bevege seg. Målet er å etterligne det virkelige liv så nøyaktig som mulig.
Hvordan 3D-modellen samhandler med beinene bestemmes av en vektskala.
Vekten styrer hvor mye innflytelse et bein har over en del av nettet. På denne måten kan følsomheten til deformasjonen finjusteres for presis animasjon.
Vektmaling er en integrert del av riggeprosessen. Datamaskinen er ofte i stand til automatisk vektmaling av modellen, men resultatet er noen ganger matt.
For å få flotte animasjoner er det viktig å finjustere vekten av hvert bein.
Fordi noen karakterer deler de samme skjelettstrukturene, kan hele rigger kopieres og tilordnes et nytt mesh. Animasjoner kan også kopieres på denne måten, noe som gjør det enkelt å produsere modeller med lignende design.
Plassering av bein er den enkleste delen av å rigge en modell. Når de er plassert, vil mange bein trenge ekstra arbeid for å bli animert riktig.
Å rigge en karakter krever vanligvis at artisten legger til Invers kinematikk til beinene deres. Dette vil reversere standard Forward Kinematics-egenskapene til beinene.
Invers kinematikk brukes mest for armer og ben, eller andre ekstremiteter som en dragehale. Et godt IK-oppsett vil holde albuene og knærne pekende i riktig retning og tillate en animatør å oppnå realistiske bevegelser lettere.
Begrensninger er et annet viktig element for enhver anstendig rigg. For å lage jevne animasjoner, må noen bein ha restriksjoner på bevegelsen. Et bein kan for eksempel bare tillates å bevege seg i én retning.
Hvordan brukes rigging?
Rigging er en vanlig teknikk for å animere karakterer i videospill, TV-serier og filmer.
Mekaniske gjenstander som fjærer og dører kan også animeres ved hjelp av skjelettanimasjon når en rigg har blitt tildelt en 3D-modell.
Simuleringer kan også kjøres på alle skjelettstrukturer. Datamaskinen vil bruke fysikk på beinene i riggen og registrere resultatet over en rekke bilder. Dette er flott for ragdoll-fysikk og virtuelle stunts.
Disse virtuelle anatomi-simuleringene er også nyttige utenfor kunst- og underholdningsindustrien. For eksempel trenger medisin- og utdanningsindustrien ofte å lage bilder for undervisning eller demonstrasjoner.
Komplekse rigger er ofte også nødvendige for kvalitetsansiktsanimasjoner.
Å lage en tilfredsstillende ansiktsrigg krever et separat prosjekt fra riggen til figurens kropp.
Det er ofte best å bruke teknikker utenfor den tradisjonelle beinstrukturen når man rigger et ansikt, som f.eks morph-mål eller blande former.
Fordelen med rigging er at det gir deg enkel kontroll over deformasjonen av modellen, noe som gjør det relativt enkelt å animere en karakter. Ulempen med denne teknikken er at den ikke fungerer bra for å animere overflatedetaljer, og det kan ta veldig lang tid for komplekse prosjekter.
Introduksjon til riggingprogramvare
De fleste 3D-animasjonspakker kommer med en løsning for rigging av modellene dine.
Maya, 3ds Max, Blender, Cinema4D og Houdini inneholder alle funksjonalitet for skjelettanimasjon.
Mange programmer har også støtte for bevegelsesfangstteknikker som kan brukes på rigger. Dette fører til raskere utvikling og større realisme i sluttprosjektet.
Moka Studio har utviklet ny teknologi for å kontrollere riggede karakterer i sanntid. De har som mål å bruke dette verktøyet til å gjøre digitale verdener mer interaktive og personlige.
De fleste spillutviklings- og filmstudioer bruker Maya eller 3ds Max for å rigge og animere modellene sine. Disse programmene er industristandarder for 3D-animasjon.
Blender er et annet populært alternativ som også er helt gratis. Denne åpen kildekode 3D-produksjonspakken har alt som er nødvendig for å rigge og animere modeller, men ikke fullt så kraftig som noe som Maya.
Når du eksporterer et prosjekt fra hvilken som helst programvare som er oppført ovenfor, kan de 3D-animerte filene enkelt importeres til spillmotorer og andre applikasjoner. Den vanligste filtypen for animerte scener er .fbx.
Hvis du er helt ny på 3D-animasjon, bør du vurdere Mixamo.
Den automatiserer rigging- og vektmalingsprosessen slik at du raskt kan se modellen din i aksjon. I tillegg tilbyr Mixamo standard animasjoner som kan tilpasses for å skape mer originale karakterbevegelser.
Et annet program du kan sjekke ut er MakeHuman som er perfekt for å lage generiske humanoide karakterer.
Den kan generere et bredt spekter av figurer ved å bruke tilpassede kontroller for egenskaper som høyde, vekt og farge. Når modellen er ferdigstilt, kan MakeHuman også rigge modellen for deg.
Fagfolk kombinerer ofte teknikker og kombinerer programmer avhengig av jobben.
Alle 3D-programmer har styrker og svakheter. Heldigvis følger rigging og animasjon en lignende arbeidsflyt i de fleste 3D-programvarepakker, slik at du virkelig ikke kan gå galt med noen av de store programmene.