Maya中Full Body IK應用于動畫制作技巧(5)

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1，概述

a) 功能和特點介紹

快速并輕松的創(chuàng)建pose和animation是FBIK系統(tǒng)最大的功能特點，Maya的FBIK技術(shù)其實是基于MotionBuilder的HumanIk Solver系統(tǒng)的，當然就技術(shù)本身而言，植入到Maya里的這套系統(tǒng)還是相對簡單很多，可以說是保留了精髓部分。

FBIK的特點：更快速、簡便、精確的創(chuàng)建pose；實現(xiàn)Maya和MotionBuilder直接無縫結(jié)合。

b) 發(fā)展歷史和應用領(lǐng)域

FBIK首次出現(xiàn)在Maya7.0版本中，之后的多個版本中該系統(tǒng)都有不同程度的增強和改進。

結(jié)合功能特點來說，F(xiàn)BIK的應用領(lǐng)域主要在游戲領(lǐng)域，結(jié)合MB來處理大量的MoCap數(shù)據(jù)，這將給動畫環(huán)節(jié)帶來很大的便利。當然影視領(lǐng)域的應用也是非常有效的，筆者就是這種便利的受惠者，在面對寫實風格的商業(yè)項目時，動畫往往會考慮采用MoCap數(shù)據(jù)，這時用FBIK來結(jié)合MB制作動畫，相當?shù)母咝А?/p>

2， FBIK的設(shè)置（簡略）

接下來我們通過實例操作來介紹FBIK的實用功能，實例角色如圖1：

由于關(guān)于FBIK的骨骼創(chuàng)建和命名等技術(shù)資料已經(jīng)很多，這里不對該部分做詳細介紹，本文檔重點在于FBIK系統(tǒng)的控制技巧。

a) 創(chuàng)建骨骼

骨骼的創(chuàng)建根據(jù)模型文件來定位，F(xiàn)BIK有其自身的一套骨骼系統(tǒng)，但是其實區(qū)別只是在命名上，對于骨骼的層級結(jié)構(gòu)和分布方法基本和我們常用的習慣一致，快速調(diào)整骨骼系統(tǒng)如圖2、3：

角色模型

骨骼定位

b) 調(diào)整命名

為了能夠正確裝配FBIK系統(tǒng)，骨骼需要按照系統(tǒng)要求進行命名，并未骨骼添加符合FBIK要求的標簽（Labels），然后就可以通過Add Full Body IK來完成裝配工作，這部分具體操作詳見Maya的help。

顯示標簽工具

骨骼的標簽（Labels）

裝配完畢骨骼系統(tǒng)

c) 正確蒙皮

創(chuàng)建好FBIK系統(tǒng)后你會發(fā)現(xiàn)場景中又多了一套骨骼，這是系統(tǒng)自動復制了一套你創(chuàng)建好的骨骼，這里我們先簡單的稱為兩套IK和FK骨骼，在蒙皮時必須選擇FK骨骼系統(tǒng)。如圖7：

選擇正確的骨骼和模型進行蒙皮后，如圖8，就可以進入動畫編輯模式了。

3， FBIK制作動畫方法

a) 選擇控制手柄（Reach Mode，Key Mode，Pin/Unpin）

1， Reach模式：

FBIK系統(tǒng)的控制全部都是通過控制手柄來實現(xiàn)的，熟悉綁定和動畫的應該知道絕大部分綁定系統(tǒng)里都包含IK/FK系統(tǒng)切換的功能，不過在FBIK系統(tǒng)中并沒有明顯的切換開關(guān)，可以這樣說，F(xiàn)BIK控制時即是FK模式又是IK模式，隨心所欲的控制這套骨骼來擺pose。

雖然控制起來隨心所欲，但是其實動畫數(shù)據(jù)的記錄卻不是那么隨意的，每次擺好pose后K幀的時候都是有區(qū)別的，通過設(shè)置可以選擇所K的關(guān)鍵幀是屬于IK模式或是FK模式，IK模式和FK模式的關(guān)鍵幀在影響動作是會產(chǎn)生的區(qū)別大家應該都知道，如圖9。

如圖所示，同樣的兩個關(guān)鍵幀控制手臂從上往下運動，F(xiàn)K模式產(chǎn)生的是弧線運動，IK模式產(chǎn)生的是直線。

在FBIK系統(tǒng)中Reach Mode代表了關(guān)鍵幀模式，提供了三種模式：IK Mode、FK Mode、Simple Mode。如圖10、11：

例如選擇這個手腕控制器，在通道欄屬性中可以看到兩個屬性：Reach Translation、Reach Rotation，這兩個屬性就是分別代表了位移和選擇屬性的模式，1為IK模式，0為FK模式。如圖12

這里之所以介紹這個參數(shù)，因為IK和FK模式的選擇會直接影響關(guān)鍵幀產(chǎn)生的動作效果，同時也會決定了編輯動畫曲線時不同的選擇，F(xiàn)BIK具有兩套動畫曲線，在某一個時刻那套曲線產(chǎn)生作用就是有該時刻關(guān)鍵幀的模式所決定的。

2，Key Mode

前面講了K幀的模式，另一個重要的概念就是K幀的范圍，F(xiàn)BIK系統(tǒng)也提供了三種選擇：Selected、Body Part、All。如圖13

三種模式代表了記錄關(guān)鍵幀的范圍：當前選擇手柄、局部、全部。提供三種范圍模式的好處顯然是為了減少多余數(shù)據(jù)量，選擇性的記錄當然需要的關(guān)鍵幀范圍。

不過這也要求制作者具備清晰的思路，明確的知道需要記錄何種范圍的關(guān)鍵幀，例如說blocking階段一般會采用All范圍，全體記錄關(guān)鍵pose；中期制作可以針對Body Part局部記錄，比如手臂或腿部單獨記錄；后期細節(jié)添加的話可以選擇Selected模式，準確的添加個別關(guān)鍵幀，因為FBIK系統(tǒng)的復雜性，過多使用All模式會使動畫數(shù)據(jù)量龐大且難以編輯動畫曲線。

3，Pin/Unpin

鎖定與解鎖，十分有用的工具。使用這個工具可以隨意的分別鎖定任意一個控制器的唯一和旋轉(zhuǎn)屬性。所謂鎖定也是意味著不論其他控制器如何運動，被鎖定的控制器將不會受其影響，由于FBIK系統(tǒng)本身是具有聯(lián)動效果，該工具就是提供用來暫時鎖定聯(lián)動效果的。

其實前面的實例圖片里面已經(jīng)可以很清楚的看到角色的兩只腳始終沒有動過，身體其他部分則會根據(jù)我拖動左手的控制器而產(chǎn)生聯(lián)動，細心觀察會發(fā)現(xiàn)腳部控制器的形態(tài)和其他控制器有所區(qū)別，下面就來介紹Pin和Unpin的控制器形態(tài)特征。