了解关节的属性

为造型和动画设定关节时,需要了解关节节点的几个属性。若要更改这些设置,可以在场景中选择一个关节,然后使用“属性编辑器”(Attribute Editor)编辑该节点。

限制

关节“限制信息”(Limit Information)属性可为关节指定转换、旋转和缩放的最小值和最大值。如果希望关节按特定方式工作,则可以设定关节的限制。

例如,要为人体骨架创建肘部关节,则需要设置它的旋转限制,以使该关节无法在 X 和 Z 方向上旋转,而只能在 Y 方向上旋转指定的量。或者,您可以关闭变换通道或使用设置受驱动关键帧来限制对象的变换。请参见受驱动关键帧

自由度

如果计划使用反向运动学 (IK) 设定关节的姿势,则可能希望设置关节的自由度。“自由度”(Degrees of freedom)工具设置确定在 IK 造型和动画期间关节可以绕其旋转的局部轴。您可以从关节节点属性的“关节”(Joint)区域设定关节的自由度。

阻尼和刚度

可以为受 IK 影响的关节设定阻尼和刚度。通过阻尼和刚度值,可以指定由 IK 控制柄设置姿势时关节的工作方式。

注:属性编辑器(Attribute Editor) 中“HIKProperties”选项卡的刚度属性(Stiffness Attributes)中访问角色的刚度特性。
阻尼

当关节阻尼达到其关节限制时,会将阻力应用到关节。您可以使用阻尼逐渐降低关节的速度,而不是让关节在达到其限制时突然停止。根据设定的强度和范围,具有阻尼的关节将不会达到其限制边界,除非强制它这样做。对于大多数活着的生物,当关节旋转得尽可能远时,它往往会在达到其限制之前减慢或衰减。例如,肘部不直接捕捉,但是当下臂与上臂对齐时会逐渐减慢。在动画术语中,该类效果称为缓入。请参见关节旋转限制阻尼

刚度

关节刚度指定在反向运动学 (IK) 造型期间关节对旋转的阻力。仅在希望由 IK 控制柄控制的关节链中的某些关节在旋转时不如其他关节自由时,设定关节的刚度值。

例如,您可以设定人物角色中背部中关节的刚度,以使这些关节在旋转时不如下背部中的关节自由。刚度值越大,关节的弯曲度就越小。或者另举一例,与从一侧到另一侧的移动相比,腕关节向前臂弯曲时的移动幅度更大。因此,您可以在与前臂(通常为 Y 轴)垂直的平面中设置“刚度”(Stiffness)值,以降低在该平面中的灵活性。可以单独对每个轴(X、Y、Z)设置刚度。

X、Y 和 Z 的“刚度”(Stiffness)值的效果与指定给关节链中其他关节的值是相对的。例如,在具有两个关节的关节链中,如果关节 1 的“刚度”(Stiffness)设置为 1.0,关节 2 设置为 2.0,则关节 2 的刚度是关节 1 的两倍。刚度设定为 0 时,表示没有指定刚度。通常,建议对骨架的所有关节采用该设置。

由于关节的“刚度”(Stiffness)值与关节链中所有其他关节的值是相对的,因此必须为关节链中的所有关节设置刚度(Stiffness)值,刚度才会起作用。为至少一个关节设置刚度时,还应为链中的其他关节设置“刚度”(Stiffness)值,使其不使用默认值 (0)。例如,可以将链中所有关节的“刚度”(Stiffness)值设置为 1,然后将极其不灵活关节的“刚度”值设置为 2(其余关节刚度的两倍),或 3(其余关节刚度的三倍),依此类推。如果链中的一些关节仍具有默认设置 0,则 IK 造型期间关节可能会锁定。

注:
  • 为了使“刚度”(Stiffness)正常工作,关节链需要具有两个以上的骨骼。
  • 用于“刚度”(Stiffness)的 IK 解算器计算所需的时间可能比它们通常所需的时间略微长一些,因此,请仅在确实需要刚度的效果时再使用它。
  • 具有 IK 的关节刚度很难控制。当前关节刚度算法的工作方式类似作用于关节的一组弹簧。尽管它的工作方式阐释起来很容易,但却很难控制。

局部轴方向

您可以设定关节的局部轴方向,以在角色的骨架中保持对称。例如,如果为角色的右臂创建关节链,则可以镜像关节链,以便为左臂复制该关节链(请参见镜像关节链)。然后使其中一个关节的局部轴与骨骼对齐,以便它指向关节链的下方。这样可以确保在应用 IK 时关节链将正常工作。

首选角度

在骨架中,每个关节的首选角度指示在反向运动学 (IK) 造型期间关节的首选旋转。构建骨架时,绘制关节,以便将它们的方向设置为要在 IK 期间将其移动到的角度。

例如,如果为人物角色的腿部绘制关节链,则绘制关节,以便关节链中的弯曲在其静止位置中正确地表示肢体的角度。设定骨架的首选角度的姿势称为静止姿势。那么,为腿部的关节链设定“首选角度”(Preferred Angle)属性时,膝盖关节处的弯曲将被设定为 IK 造型的首选角度。