Риговање 3Д модела

Риговање 3Д модела је поступак при ком се убације "костур" у 3Д модел, да би могао да се помера, анимира. 3Д модели се увек пре анимирања ригују, јер ако модел нема костур, не може да се анимира. Дакле риговање је буквално убацивање костију и зглобова у 3Д модел. Риговање је један од најзаморнијих послова у 3Д индустрији, и тражи доста стрпљења, али уз довољно искуства постаје јако лагано и занимљиво.

Риговање

Сви смо некад у животу гледали анимиране филмове, попут дизнијевих филмова(енг. "диснеy"), или некад у одиграли неку видео игру. Сви ликови у анимираним филмовима и видео играма су 3Д модели. Измоделовани, анимирани, и текстурисани софтверски. Да би ликови могли да се анимирају за видео игре, филмове рекламе и сл. морају имати костур. Костур се састоји из костију, и зглобова. Риговање може бити јако кратко и лако, али опет може бити јако и дугачко у зависности од потребе 3Д модела. Ако модел треба да буде статичан, то је релативно лако направити и може се урадити за дан или два, али ако је у питању филм или видео игра, такви модели се ригују данима, па чак и недељама. Риговање се састоји из три поступка: постављање костура, скиновање, и постављање контрола(које омогућују аниматору да прецизније помера удове 3Д модела. Једна од ствари код риговања на коју треба да се обрати пажња је да хијерархија буде лепо и уредну поређана и именована, да би аниматор могао да се снађе.

Кости (џоинти)

Кости односно џоинти су најбитнија ствар код риговања, без њих модел неће моћи да се помера. Кости имају буквално исту улогу, као кости у људском телу. Ако би желели да направимо кости руке, имали би зглоб, за клавикулу, раме, лакат, шаку. Тако би аниматор могао померати руку реалистично. Да би после постављања целог костура могло да се настави са поступком риговања, морају се испоштовати неке ствари да би риг лепо радио односно да би се лик померао реалистично. Сваки зглоб мора бити добро окренут, хијерархија мора бити правилна, што значи да сваки зглоб буде родитељ следећег зглоба у ланцу, окренутости зглобова морају бити на "0". Код окретања костију је јако битно, да се x и y осе поклапају код сваког зглоба у ланцу, а да x оса буде уперена ка детету у том ланцу. Када су ове ствари урађене како треба прелази се на следећу фазу звану скиновање. Зглобови не морају увек бити коришћени да би "возили" своје "дете" (енг. "цхилд") зглобове, могу се користити и да би држали геометрију модела у месту, нпр. код глобова на шакама, колено, упечатљиви мисићи (бицепси, трицепси).

Постоје две врст ланаца зглобова, и то су ФК (енг. "Форwард Кинематицс") и ИК (енг. "Инверсе Кинематицс"). Постављање костур модела треба да буде сто приближније костуру човека, животиње, или било каквог другог организма који се ригује. Руке, ноге и кичма, морају имати и ФК и ИК ланце зглобова, јер обе ствари могу бити потребне аниматору. То значи да треба имати по три леве и десне ноге, и по три леве и десне руке. Зашто три? Због тога што ће један уд бити, ИК; други ФК, и трећи главни уд, који ће да се претвара у ИК или ФК уд. Да би се главни уд претвараио у један од ова два, постоји контрола којом ће аниматор мењати ИК у ФК, и обрнуто. Та контрола се може наместити преко скрипте, односно кода, дривен кеy методом, и ноде едитором.

ФК ланац зглобва

ФК Ланац зглобова се заснива на родитељ-дете везама. Нпр. ФК рука, изгледа тако што постоји контрола, за клавикулу, раме, лакат, и шаку, лика. Тако да, када померимо клавикулу, цела рука се помера. Када померимо раме лика, само лакат и шака се померају, и када померамо лакат, само шака се помера. Контрола за ФК ланац, се сме САМО ротирати, не сме се померати напред-назад-лево-десно из разлога што ће то пореметити костур лика. ФК ланац зглобова се користи када удови треба да праде кичму лика. Нпр. ако лик хода, скаче, трчи, итд.

ИК ланац зглобова

Заснива се на жељеном углу савијања ланца. Код оваквог типа ланца, се праве две контроле само, и то су за шаку, и лакат, односно стопало и колено. Ради помоћу ручке(ручица је ту да вози уд) за коју је конектована контрола, померањем контроле стопала, се помера цела нога. Угао савијања је средњи зглоб, због тога ИК ланац мора садржати само три зглоба: кук, колено стопало, односно, раме, лакат, шаку. ИК контроле се смеју померати и напред-назад-лево-десно, и могу се ротирати. ИК ланац се користи када удови треба да буду статични, залепљени на подлогу. Нпр. лик ради склекове, згибове, чучњеве, итд.

ИК и ФК кичма

ФК и ИК кичма раде јако слично, једина разлика је што ИК кичма мора имати могућности за растезање и увијање.

Ланац зглобова у ригу

Скиновање

Скиновање се врси тако сто, након постављања и сређивања костура за модел, лепљење тог костура за модел. Већ после лепљења костура за геометрију модела, модел може да се помера, међутим, геометрија ће се изобличит непредвидиво, и неправилно, током померања. Ту долази поступак скиновања. Скиновање је додавање утицаја зглобова на геометрију модела. На тај начин се пегла геометрија модела, да се понаша природно док се модел помера. Код скиновања постоје разне технике поред основне алатке (енг. "паин скин wеигхтс"), ту су: (енг. "хаммер скин wеигхтс"), или коришћењем алатке за вајање (енг. "сцулпинг тоол")

СкИновање 3Д модела

Постављање контрола

Да би лик могао лакше да се анимира, постављају се контроле које ће управљати зглобовима. Померање самих зглобова није добро јер они имају своје одређене положаје и окренутости, и ако би смо их померили, онда не би смо знали који је почетни положај у случају да желимо да вратимо модел у почетни положај. Контроле такође имају своје положаје и окренутости, с тим што су оне слепљене на зглобове па су самим тим "0". Контроле су најчешће примитивни објекти, попут кружница, коцки, лопти, итд. Слепљивање контрола за зглобове се врши алаткама за ограничења (енг. "цонстраин"). Алатке за ограничења које се користе су: родитељ, тачка, окренутост, стубични вектор, и такође циљање ограничење

Постављање контрола и ограничења

Ограничења

Ограничења начини спајања контрола и зглобова.

Родитељ ограничење

Израз "породитељити"(енг. парент), тај израз почиње од овог ограничење. Родитељ ограничење је ограничење које се понаша као родитељ једног или више објеката. То значи да ако је лопта родитељ коцки, да ако померамо лопту, помераће се и лопта и коцка, међутим ако померамо само коцку, онда ће се само коцка и померати.

Тачка ограничење

Код тачка ограничења, дете прати родитеља само по померање x,y,з осе, и то померање не укљуцује окретање.

Окренутост ограничење

Код овог ограничења, дете прати само окретање родитеља.

Стубични вектор ограничење

Код стубични вектор ограничења, како се дете помера, тако га родитељ прати. Овакав тип ограничења се користи код лактова и колена.

Циљање ограничење

Циљање ограничење се обично користи код очију ликова. Ради тако што кад родитељ гледа где је дете и тако се окреће, односно родитељ прати дете, само окретањем.

Постављање контрола

Као што смо напоменули мало пре, контроле су јако битна става код риговања због тога што је аниматору много лакше да помера лика, и због тога што се костур не сме померати, нити окретати, контроле су ту да померају и окрећу зглобове костура. Праве се од кривих. Контроле осим што садрже опције за окретање, померање по осама, и мењања величине( што се не користи у ригингу), морају имати и могућности. Контрола која мења ИК у ФК мора имати опцију која ће говорити главном уду да ли да се претвори у ФК уд или у ИК уд. Контрола за кичму, мора имати додатну могућности за увијање и растезање. У случају да немамо контролу за лакат и колена, код ИК удова у контроле за шаке и стопала можемо убацити могућности које ће управљати окретањем колена и лактова. Контроле за шаке могу имати додатне могућности за сваки прст појединачно. Исто важи и за контролу стопала. Свака контрола, мора имати своју групу, и бити центрирана на жељени зглоб. Групе су јако битна ставка, јер група дрзи координате зглоба, а све сто је у групи, има транслације и окретања, нула, што је јако битно, јер када се заврше контроле, и крене се са анимирањем, аниматор има могућност да врат све у почетни положај. Да би једна контрола могла да управља више ствари, за то се користи опција вођен кључ (енг. "дривен кеy"). Такође треба примењивати (енг. "бленд схапе"). Контроле такође могу контролисати и деформере.

Деформери

Постоји много другачијих деформера, и они се користе код 3Д моделовања, али и код ригинга је јако корисно. Деформер садрже алгоритме, који могу да померарју веће делове геометрије 3Д модела. и као такви могу бити породитељен за контроле. Ово је јако битно за прављење контрола за лице. Помереање образа, ушију и сл.

Бленд схапе

Ово је опција која омогућава да један објекат пређе у други објекат, или промени положај са почетне, на положај другог објекта. Ово се користи за синхронизовање говора, померање усана, и језика. Код изражавања лица, подизање обрва, затварање и отварање очију, подизање и спуштање образа . Нпр. ако желимо да померамо обрве. Повећемо забленд схапе на клизач, који има вредности од 0-100, да би могао подићи, односно спустити обрву. Једина лоша страна код овога је што је могућност мењања веома ограничена, па из тог разлога аниматори добију и нормално риговано лице, и бленд схапе лице.

Вођен кључ

Да би се убрзало анимирање, ригер, може користити вођене кљуцеве, који омогућавају да једна радња контролисе више ствари. Ако би смо узели песницу, сви прсти се могу скупити у песницу само једном контролом. Вођен кључ се састоји из објекта који "вози" други објекат. Управљач контролисе све дозвољене атрибуте објекта који бива вожен. Вођен кључ функционисе попут обичног кеy фраме-овања. Када је атрибут за песницу на контроли шаке 1, онда се шака скупи у песницу, када је 0, онда се рашири. Вођен кључ се може користи са било каквим објектом на сцени.

Контроле за ФК руке, ноге и кичму

Као што смо поменули, ФК руке и ноге се пазирају на конекцијама, родитељ-дете. Што значи да се користи родитељ ограничење и окренутост ограничење. Свакој контроли треба ставити на њихове зглобове, и онда применити окренутост ограничење . Када се то уради, онда треба породитељити контроле, да када се помери контрола за клавикулу, да се помере контроле са све руком, свака контрола у ланцу мора бити родитељ следеће контроле у ланцу. Наравно, пожељно би било да и прсти имају своје ФК контроле. Исти поступак треба применити и за прсте, и за кичму(ако је ФК кичма).

Контроле за ИК руке, ноге и кичму

Контроле за ИК руке ноге се могу померати по свим осама, и могу се окретати. Потребно направити направити ИК ручицу, спојити је од рамена до шаке, односно од кука то стопала. Контрола и ручица треба да имају тачка ограничење, а иста контрола, и зглоб стопала, треба да имају окренутост ограничење. Контрола за колено, се треба прецизно центрирати на зглоб колена, потом одаљити, у одређеној оси. Контрола колена, односно лакта, и ИК ручица морају бити под стубични вектор ограничење. ИК ручица за кичму је другачија од обичне из разлога што она у себи садржи криву, и та крива, управља ланацем. Ова ручица не мора имати максимум три зглоба, већ треба имати онолико колико направљена кичма има. Главна контрола, односно контрола кука, код ИК кичме, треба имати опције за увијање и истезање.