Animieren von Schwerpunkten

Bei der Freiform- und Schrittanimation können Sie mithilfe von Drehpunkten die Hände und Füße um verschiedene Punkte drehen.

Wenn Sie beispielsweise einen Schwerpunkt am Fußballen aktivieren, können Sie den Fuß auf dem Fußballen abrollen lassen. Die Hände und Füße des Bipeds haben die gleiche Anzahl an Gelenken, und auch ihre Position ist ähnlich. Schwerpunkte sind nur aktiv, wenn die Hand oder der Fuß des Bipeds im Welt- oder Objekt-Koordinatenraum liegt. In einer Gehbewegung können Sie den Fuß zunächst über die Ferse, dann über den Fußballen und zuletzt über die Zehen abrollen lassen. Schwerpunkte sind unerlässliche Erweiterungen der IK-Kette.

Wenn Sie einen Aufsetz-Key für die Hand einrichten, ist diese im Welt-Koordinatenraum verankert, und Sie können den Biped oder das Schlüsselbein verschieben, ohne dass sich die Hand bewegt. Mit Schwerpunkten an den Händen können Sie Hände und Finger leichter animieren.

Während Schwerpunkte sowohl in Freiform- als auch in Schrittanimationen verwendet werden, können die Schwerpunkte nur im Freiform-Modus angezeigt und bearbeitet werden.

Biped-IK

Zum besseren Verständnis der interaktiven IK-Manipulation mit Character Studio wird zwischen zwei Typen von Gliedergelenken unterschieden: primären und sekundären.

Die primären Gelenke sind Schulter, Ellbogen, Hüfte und Knie. Tiere verwenden primäre Gelenke zur Koordination der Positionierung von Händen und Füßen, da diese Gelenke den stärksten Einfluss und die größte Flexibilität bei der Positionierung aufweisen. Sogar die Platzierung von Fingern und Zehen über bestimmten Punkten ist Aufgabe der primären Gelenke.

Die sekundären Gelenke sind Handgelenk, Knöchel, Zehen und Finger. Diese Gelenke werden normalerweise zum Greifen und zur Unterstützung verwendet, nicht zur Positionierung; sie üben also am häufigsten unabhängige Kontrolle über Gelenkwinkel aus, die auf eine bestimmte Aufgabe abgestimmt sind, z. B. die Drehung des Fußes zum Anheben der Ferse beim Gehen oder die Krümmung von Fingern um ein Objekt. Da diese Gelenke wenig Einfluss auf die Position des Endeffektors haben, werden sie nur selten zur Positionierung eingesetzt. Wenn Sie beispielsweise Ihren Finger an die Nase legen möchten, drehen Sie normalerweise nur die Schulter und den Ellbogen, das Handgelenk bleibt jedoch unverändert.

Character Studio ahmt das IK-Verhalten "natürlicher" Systeme nach. Die primären Gelenke werden für die IK-Positionierung verwendet, während die sekundären Gelenke unabhängig davon präzise vom Animator gesteuert werden. Die sekundären Gelenke drehen sich nur, wenn der Animator sie ausdrücklich auswählt und dreht. Deshalb werden, wenn ein IK-Schwerpunkt festgelegt ist und das Glied interaktiv manipuliert wird (z. B. der Finger an die Nase gelegt wird), gemäß den IK-Beschränkungen nur die primären Gelenke angepasst. Die sekundären Gelenke bleiben an ihrer Position; sie driften in einer IK-Lösung niemals ab, sondern befolgen einfach die vom Animator eingestellten Werte. Da die sekundären Gelenke nicht driften, muss der Animator keine Spannungswerte zuweisen, um sie an ihrer Position zu halten, was viel Zeit in Anspruch nehmen würde.

Wenn eine IK-Schwerpunkt-Beschränkung festgelegt wurde, ergeben sich folgende Nebeneffekte aus der "natürlichen IK" in Character Studio:

• Wenn ein sekundäres Gelenk interaktiv gedreht wird, werden die primären Gelenke immer angepasst, um den IK-Schwerpunkt an seiner Position zu halten.
• Die "Spezialdrehungen" in Character Studio, d. h. die X-Achsen-Drehungen des Unterarms und des Unterschenkels, drehen den Ellbogen um die Achse von der Schulter zum Handgelenk und das Knie um die Achse von der Hüfte zum Knöchel. Mithilfe dieser Drehungen kann der Animator die primären Gelenke direkt interaktiv drehen und gleichzeitig den IK-Schwerpunkt an seiner Position halten.
• Wenn Sie einen Gliedteil interaktiv versetzen, um den IK-Schwerpunkt zu verschieben, werden lediglich die primären Gelenke verändert.
• Wenn Sie ein primäres Gelenk interaktiv drehen, wird der IK-Schwerpunkt ebenfalls verschoben.

Nachdem ein IK-Schwerpunkt platziert wurde, erhält der Animator durch Anwendung von 1) und 2) genaue Kontrolle über alle möglichen IK-Lösungen. Die IK-Schwerpunkte können durch Anwendung von 3) und 4) leicht verschoben werden. Im Allgemeinen müssen Sie sich diese "Regeln" nicht merken, da das System so funktioniert, wie Sie intuitiv vermuten würden. Sie müssen lediglich die Schwerpunkte wie gewünscht positionieren, die IK-Beschränkung festlegen und dann, falls gewünscht, die Haltung des Glieds näher einstellen, indem Sie die sekundären Gelenke drehen und die primären Gelenke mithilfe der Spezialdrehung anpassen.

Anmerkung: Beim Wiedergeben der Animation wird die relative Bedeutung des interpolierten Knöchelgelenks gegenüber dem interpolierten Kniegelenk für Intervalle zwischen Keyframes mit dem Parameter "Knöchelspannung" eingestellt. Dies ist nur für die Interpolation an Bipeds relevant.

Mit IK-Beschränkungen und Schwerpunkten an den Händen und Füßen von Bipeds können Sie Vierfüßler animieren.

Prozeduren

So verwenden Sie Schwerpunkte:

1. Wählen Sie eine Hand oder einen Fuß des Bipeds aus.

2. Klicken Sie im Rollout "Key-Info" auf (Key einstellen), und wählen Sie anschließend "Objekt".

   Sie können an diesem Punkt auch ein Objekt auswählen, wenn Sie dies wünschen, indem Sie im Ansichtsfenster ein Nicht-Biped-Objekt auswählen.

3. Aktivieren Sie die Option "Schwerpunkt auswählen".
4. Wählen Sie einen Schwerpunkt in den Ansichtsfenstern aus.

   Schwerpunkte werden als rote Punkte an den Händen und Füßen dargestellt. Wenn Sie die Auswahlen nicht gut sehen können, setzen Sie eine Drahtmodell-Ansichtsfensterschattierung ein.

5. Deaktivieren Sie "Schwerpunkt auswählen".
6. Drehen Sie die Hand oder den Fuß um den ausgewählten Schwerpunkt.
   Tipp: Wenn Sie feststellen, dass die Drehung nicht um den ausgewählten Schwerpunkt erfolgt, stellen Sie zwei aufeinander folgende Keys mit demselben Schwerpunkt ein.