Skinning Workflow Tips og triks for Autodesk Maya

Hvis du begynner på 3D-karakterprosjekter, må du jobbe gjennom skinning på et tidspunkt.

Prosessen er veldig teknisk, men øvelse gjør alltid mester. Når det er sagt, er litt hjelp underveis alltid flott.

Her er noen tips for å komme i gang med skinning, spesielt med Maya (selv om tips kan gjelde stort sett all programvare). Men la oss starte med en kort introduksjon…

Hva er Skinning?

Etter å ha modellert karakteren din, må du rigge geometrien din før du kan starte animasjonsfasen.

Riggingsfasen består for det meste av plassering av skjøter, skinning og byggekontroller.

Generelt er skinning prosessen med feste modellen til skjøteneog for øvrig til kontrollene.

Spesielt skinning innebærer å tilordne hvert toppunkt i en modell til ett eller flere ledd. Med andre ord, uten skinning kan du ikke animere karakteren din.

Det fungerer også som det første forsvaret for riktig deformasjon og en avgjørende faktor for hvor mye tid som skal dedikeres til annen deformasjon.

Sammen med skjøtplasseringen har skinning en spesiell plass i rørledningen da den ikke kan automatiseres fullt ut. Noen algoritmer kan komme i nærheten, men ingen tegnrigger har blitt sendt i produksjon uten artistintervensjon.

Dette gjør skinning en essensiell ferdighet for enhver 3D-artist.

Så med det sagt, la oss dekke noen tips og triks for hvordan du kan forhindre potensielle problemer, øke hastigheten på arbeidsflyten din og feilsøke hudproblemer.

Foreløpige vurderinger

Som enhver annen rørledningsprosess er skinning svært avhengig av inputene.

Spesielt geometrien. Sørg for å utføre mesh-opprydding som å fjerne unødvendige hjørner, slå sammen overlappende hjørner, observere riktig topologi, slette historienoder og opprettholde symmetri på symmetriske tegn.

Rigging eksempel karakter design
Bildekilde

Teknisk sett kan du fortsatt skinne og til slutt animere karakteren din uten netting.

Problemet kommer senere når du prøver å finjustere eller korrigere noen vekter.

For eksempel, å ha overlappende to hjørner betyr at du må male to ganger. Du har muligheten til å male gjennom visning, men dette inkluderer også maling av den andre siden av nettet.

Eller hvis du glemmer å slette historikknoder, vil du snart innse at riggen din spiller under sanntids bildefrekvens, da Maya vil beregne eksisterende noder for hver ramme.

En annen viktig forutsetning er fellesplasseringen, men dette er en Catch-22. Du kan ikke bestemme hva som er en god leddplassering hvis du ikke har flåingen. Og du kan ikke få god skinning hvis leddplasseringen er matt.

  Hva er et omgivende okklusjonskart (AO)?

For å gjøre vondt verre, betyr ikke anatomisk leddplassering en til en til rigging.

Et klassisk eksempel er en ryggrad. En anatomisk ryggrad danner en noe S-form, men hvis du følger dette mønsteret med en 3D-karakter, vil du ende opp med et begrenset bevegelsesområde siden et ledd allerede vil være forskjøvet til en annen side.

Dette er grunnen til at du vil se karakterens ryggledd være nesten rette med små eller ingen kurver.

Veien rundt denne gåten er prøvelse ved ild.

Plasser skjøter. Begynn å skinne.

Finn ut at leddene dine er av.

Slett skinning. Flytt ledd. Begynn å skinne igjen.

Dette gjør det til en iterativ prosess, og jeg er her for å fortelle deg det det er helt normalt.

Med tiden vil du utvikle et stenografisk minne om hva som fungerer og hva som ikke fungerer. Inntil da, ta med feil på timeplanen din.

La oss nå diskutere de faktiske skinningsarbeidsflytene.

Rigging eksempel karakter design
Bildekilde

Hold maksimal felles innflytelse på et minimum

Maksimal felles innflytelse er et kjent krav for spillkarakterrigger.

Men det er faktisk en god arbeidsflyt for alle typer produksjon.

I perspektiv, hvis du endrer fra 4 til 5 felles innflytelse, øker du ikke nødvendigvis overheaden med 25 %, men gjør det sannsynligvis dobbelt så komplekst som før siden det vil være vanskeligere å vedlikeholde og feilsøke.

Du kan angi maksimal leddpåvirkning under skinCluster Node > Glatt hudattributter > Oppretthold maksimale påvirkninger.

I de fleste tilfeller trenger du ikke mer enn 4 leddpåvirkning for et toppunkt. Men hvis du trenger mer, er det kanskje på tide å vurdere å ha en dedikert blendShape deformer omtrent på samme måte med ansiktsrigger.

Oppretthold en basisvekt

Uansett hvor komplisert, hver karakter starter nesten alltid eller kommer med en base mesh. Som bare er en annen betegnelse for den nakne versjonen av karakteren.

Dette nakne nettet fungerer som et godt grunnlag for å sette opp en basisvekt, da det sannsynligvis vil dekke hele karakteren i nærheten.

Du vil høste fordelen av basisvekten når du møter flere typer klær (for eksempel en jakke og en skjorte).

I stedet for å starte fra bunnen av, kan du trekke vektene fra basisvekten ved å bruke Copy Skin Weights Command og bare bruke mesteparten av tiden din på å polere.

Isoler skinningskommandoer gjennom valg

Hvis du utfører noen skinning-kommandoer under skin-menyen, vil den som standard bli brukt på hele nettet.

  Miljøkonseptkunst: 50+ eksempler for inspirasjon og porteføljeideer

Du kan isolere effekten av kommandoen ved å gå til komponentmodus, velge de berørte hjørnene og kjøre kommandoen.

Det er ikke behov for ytterligere parametere eller toppunkt/påvirkningskart. Det bare fungerer.

Dette kommer godt med når du speiler vekter med en karakter som har symmetriske og asymmetriske deler.

Rigging skinning prøve i hånden
Bildekilde

Bruk stabile import-/eksportvekter

Dette er en av de vanlige feilene vi ser nybegynnere gjør.

Maya kommer med to alternativer for å importere og eksportere vekter:

(A) Hudmeny > Eksporter/importer vektkart, og

(B) Deformer-meny > Eksporter/importer vekter.

Ved første øyekast ser det ut til at førstnevnte ville bli foretrukket gitt at den er under hudmenyen. Førstnevnte bruker et bildekart for å manipulere vektene, noe som betyr at kvaliteten avhenger av kartets oppløsning.

Sistnevnte er en mer robust metode ettersom den bruker eksakte flyteverdier for å kartlegge vekter.

Du kan også sjekke Brave Rabbit’s Plug-in basert på samme algoritme for en strømlinjeformet arbeidsflyt.

Med den opprinnelige kommandoen må du identifisere skjøtene, reskalere nettet og trykke importvekter. Med plug-in er det bare å velge nettet og importere vektene.

Plug-in vil automatisk skinne nettet til de eksisterende skjøtene. Dette er utrolig hendig hvis du ikke har en liste over ledd lagret.

Bruk Markeringsmenyen

En typisk arbeidsflyt i maling av vekter (nøkkeloppgaven i skinning) er å velge geometri, bytte til maling av hudvekter, velge den tilsvarende skjøten i vektbehandleren, og deretter begynne å male.

Problemet kommer når du må håndtere mer enn 20 ledd.

Noe som ofte er tilfelle for tobeinte karakterer fordi vektsjefen ikke viser alle leddene. Du må fortsette å rulle til du finner leddet.

En bedre måte er å bruke merkemenyen.

I viewporten, hold musepekeren over leddet, trykk på RMB, en markeringsmeny vises og klikk på Velg innflytelse.

Merk at merkemenyer er forskjellige basert på det aktive verktøyet og objektet.

Så hvis du ikke ser alternativet, kan det hende at du ikke bruker verktøyet for maling av hudvekter, eller du holder ikke direkte over et ledd.

Rigging skinning kjempemonster demo
Bildekilde

Vurder vektblandet

En vanlig begrensning ved skinning er måten den interpolerer deformasjon på.

Som standard, når du roterer forbi en gitt vinkel, vil nettet miste volum, kollapse og pakke seg inn. For å dempe dette introduserte Maya dobbelt kvaternion.

Det byr imidlertid på et annet problem.

Selv om det fungerer bra for rotasjonsbaserte ledd, introduserer det også anomalier for både rotasjons- og translasjonsbaserte ledd.

Det er her Weight Blended kommer inn der du spesifiserer hvilke deler som er lineære og hvilke deler som er dual quaternion.

  Intervjuer Anya Radzevych om underholdningsdesign og studier på ArtCenter

Du kan gjøre dette med Paint Skin Weights Tool og endre vekttypen fra Skin Weight til DQ Blend Weight.

Pass på vektene dine når du glatter

Det er generelt enighet om at Maya trenger å forbedre utjevningsalgoritmen sin.

Hvis du prøver å glatte vekter mellom underarms- og håndleddsledd, vil du bli overrasket over å høre at noen av disse vektene overføres til andre ledd uten forskjell.

Dette betyr at når du beveger hånden, er det sjanser for at hodet også beveger seg.

For å forhindre dette må du låse alle leddene og låse opp leddene du jobber med.

Det fungerer, men det er tungvint siden du må gjøre denne rutinen hver gang du glatter et annet sett med ledd.

Her vil jeg også anbefale å bruke Brave Rabbits plugin hvor den bare glatter/tildeler vekter innenfor børstens rekkevidde.

Brave Rabbit glatt plugin-demo
Bildekilde

Du trenger med andre ord ikke danse mellom å låse og låse leddene.

En annen praktisk plug-in er NgSkin-verktøy hvor du maler i lag og bare blander dem for den siste skinningen. Dette gjør de kompliserte områdene, som skulderregionen, enkle å håndtere.

Sjekk bevegelsesområdet

Den sanne testen av flåtalent ditt er når karakteren blir animert.

Heldigvis trenger du ikke være en animatør for å utføre dette.

Du kan bruke et bevegelsesfangst-skjelett og målrette det på nytt til karakteren din. Mixamo gir et bredt utvalg av bevegelsesfangst fra en enkel sitte ned til en komplisert breakdown-dans.

Dette er en god måte å sjekke karakterens rimelige bevegelsesområde, verifisere begrensningene og til slutt redusere antallet revisjonsnotater du får fra animatører.

Rigging-demo av hovedsjefens karakter
Bildekilde

Konklusjon: Kjenn grensene for flåing

Selv om det representerer en betydelig del av moderne 3D-arbeid, er skinning ikke den eneste måten å oppnå deformasjon på.

Du vil mest sannsynlig bruke kompliserte oppsett som deformasjon med posituravstand supplert med korrigerende skulpturer.

Tegneserieaktige deformasjoner er også mer egnet for dedikerte deformere som FFD og squash- og stretchdeformere.

Selv om dette kan gjøre skinning begrensende, er det faktisk befriende for en teknisk CG-artist.

Dette betyr at du kan fokusere på det som fungerer best for huddeformeren og overlate den andre deformasjonen til andre deformere. I dette oppsettet blir det lettere å revidere, vedlikeholde og feilsøke.

Men fortsett å øve og finn den beste arbeidsflyten som passer dine behov.