骨骼系统是骨骼对象的一个有关节的层次链接,可用于设置其他对象或层次的动画。
在设置具有连续皮肤网格的角色模型的动画方面,骨骼尤为有用。可以采用正向运动学或反向运动学为骨骼设置动画。对于反向运动学,骨骼可以使用任何可用的 IK 解算器,或者交互式 IK 或应用式 IK。
使用骨骼建模的恐龙角色
骨骼可以渲染,不过在默认情况下该功能处于禁用状态。它们具备多个可定义骨骼所表示形状的参数,如锥化和鳍。通过鳍,可以更容易地观察骨骼的旋转。
在动画方面,非常重要的一点是要理解骨骼对象的结构。骨骼的几何体与其链接是不同的。每个链接在其底部都具有一个轴点。骨骼可以围绕该轴点旋转。移动子级骨骼时,实际上是在旋转其父级骨骼。
由于实际作用的是骨骼的轴点位置而不是实际的骨骼几何体,因此可将骨骼视为关节。可将几何体视作从轴点到骨骼子对象纵向绘制的一个可视辅助工具。子对象通常是另一个骨骼。
线框模型内单独的骨骼系统
任何层次都可充当骨骼结构(请参见“将对象用作骨骼”)。只需启用“骨骼工具”“对象属性”卷展栏中的“启用骨骼”即可。
可以通过单击“骨骼编辑工具”卷展栏上的“创建骨骼”按钮或单击“创建”面板上的“系统”类别中的“骨骼”按钮开始创建骨骼。
有关详细信息,请参见本部分中的“使用骨骼系统”主题。
默认情况下,骨骼未指定反向运动学 (IK)。可以通过以下两种方法之一来指定 IK 解算器。最常用的方式是,创建一个骨骼层次,然后手动指定 IK 解算器。这样可以精确地控制定义 IK 链的位置。
另一种指定 IK 解算器的方式更为自动。在创建骨骼时,在“IK 链指定”卷展栏中,从列表中选择 IK 解算器,然后启用“指定给子对象”。退出骨骼创建时,选择的 IK 解算器将自动应用于层次。解算器将从层次中的第一个骨骼扩展至最后一个骨骼。
第一次创建骨骼系统时,骨骼的位置即为初始状态。在指定 IK 解算器或方法之前,可以分别移动、旋转或拉伸骨骼,以更改骨骼的初始状态。
默认情况下,在“自定义用户界面”对话框的“颜色”面板中为骨骼指定颜色。选择对象作为元素,然后在列表中选择“骨骼”。可以通过以下方法来更改各个骨骼的颜色:选择骨骼,在“创建”面板或“修改”面板中单击骨骼名称旁边的活动色样,然后在“对象颜色”对话框中选择颜色。
还可以使用“骨骼工具”指定骨骼颜色,并为骨骼层次指定颜色渐变。
“骨骼工具”中提供的鳍有助于可视化骨骼方向。还可以使用鳍近似估计角色的形状。骨骼最多具有三组鳍:前鳍、后鳍和侧鳍,其中每组鳍都有各自的“大小”和“锥化”设置。默认情况下,此功能处于禁用状态。
骨骼可以具有鳍。
带有各种鳍配置的骨骼
尽管默认情况下骨骼不会进行渲染,但是您可对其进行更改。要使骨骼可渲染,请在“对象属性”中启用其“可渲染”选项。
骨骼是可渲染的。
除了可视属性之外,骨骼还具有行为属性。这些属性的控件包含在“骨骼工具”中。
可以使用这些控件将其他类型的对象转变为骨骼。
只要未给骨骼指定 IK 解算器或方法,即可对骨骼应用约束。如果骨骼具有指定的 IK 控制器,则只能约束层次或链的根。不过,对链接的骨骼应用位置控制器或约束会产生意外的影响,如使骨骼链断裂。
链末端的“凸起”骨骼有一个应用的“弹簧”控制器。“弹簧”控制器与一个运动的球体相连。
右:球体的运动使骨骼链断裂。
为避免此问题,请不要直接对子级骨骼应用位置控制器。而是创建一个 IK 链,然后对 IK 链的终端效应器应用控制器。
应用 IK 链连接终端凸起与其父级骨骼。IK 链的终端效应器通过“弹簧”控制器与球体连接。
右:现在,当球体运动时,IK 链可防止骨骼断裂。
只影响方向的约束和控制器,如“方向”或“注视”控制器,在应用于子级骨骼时不存在此问题。