Advance Skeleton綁定插件在三維動畫教學中的運用

楊少華

摘要：隨著三維動畫制作技術的日趨成熟，其技術難度也普遍降低，特別是曾經需要經過長時間訓練才能掌握的動畫角色綁定技術，也在新的綁定插件Advance Skeleton的幫助下變得簡單易懂，學生在短期內即可掌握。雖然該插件并不能解決所有綁定問題，但在基礎性三維動畫教學中，因其易用性和人性化的操作流程，成為基礎綁定的首選工具。

關鍵詞：Advance Skeleton;綁定;Maya;動畫

Advance Skeleton（以下簡稱ADV）是當前Maya平臺三維動畫制作中絕無僅有的優秀綁定插件，近幾年，隨著ADV插件版本更新速度加快，更新幅度提升，使得ADV成為動畫項目中必不可少的綁定工具。特別是“Advance Skeleton在3.5以后的版本出現了革命性質的轉身”[1]，讓更多動畫師嘗試這一插件的使用。

一、ADV綁定插件在三維動畫教學中的優勢

（1）學習成本低。簡單易用，ADV官方使用幫助文檔資料健全，為使用者提供諸多便利。伴隨國內動畫人員對ADV使用的范圍頻率增加，也出現了漢化版的ADV綁定插件，讓國內用戶能夠更快地上手該插件。

（2）軟件設計人性化。綁定操作菜單按照綁定流程由上到下一次排列，用戶只需按照菜單提示一次點擊插件相關功能即可完成綁定。讓學生能夠將更多的精力放在鏡頭的運用、角色的設定、情節的安排、審美能力的培養等藝術創作問題上來。

（3）學習初期無版權費用支出。學生可以免費試用，只有在項目盈利時才會給與其一定版權費用。

二、ADV插件學習的基本原則

（1）案例化學習。軟件任何功能都是針對一定的目的設定的，要讓學生在案例實踐中去領會每一個操作指令的用途，“必須將多樣化的案例式教學引入其中，通過各種復雜而精美的案例來引導學生進行制作”[2]，這樣學生既可以迅速領會其作用，針對性更強，又不容易遺忘。

（2）以中文版本為切入口。很多學生在學習初期往往因為該插件的全英文面板而找不到頭緒，對于英文基礎較差的學生來說，完全可以先學習中文版，后續再看英文版就會比較清晰有條理。

三、綁定前的準備工作

（一）對模型本身的要求

在游戲模型綁定中一般使用“A”POSE模型;在影視動畫當中使用“T”POSE模型較多，特別是對于想要使用動作捕捉技術進行動畫制作的角色模型來說，必須使用“T”POSE進行建模，否則可能在動作數據匹配中出現錯誤。在進行身體的骨骼適配之前，要注意檢查，角色模型的最底部即腳步應位于地平線之上，世界坐標軸Y軸應剛好穿過模型臀部的中心位置，root根關節應剛好位于臀部的中心。當模型需要移動時，應移動模型的組而不是模型本身，在個人項目中，如果模型大小有問題，可以自行修改，但是在公司項目或集體項目中，各個角色模型之間的大小比例關系，以及角色模型與場景模型之間的大小比例關系均已經規定好，如果在綁定過程中發現模型的大小有問題，則應該返工給模型組進行調整。一般來說，模型的大小以及各個模型間的比例關系在項目的初始階段就已經規定好了，在綁定階段不需要改動，因此，我們應當讓ADV生成的骨架去適配模型的大小，而不是讓模型去適配骨架的大小。模型所有的活動關節處，如膝關節、肘關節、腕關節、每一根手指的各個關節處，均應當至少有3根平行線，以使模型運動時不至于產生不良形變。

（二）綁定前的模型整理

模型需要打組處理，刪除不必要的歷史記錄，因為只是建模階段，可以選擇刪除場景中的全部歷史，位于編輯——按類型刪除全部——歷史，以避免在未來的綁定與動畫流程中可能出的計算錯誤。依據模型的運動方式，可以將模型分為以下3類：（1）身體部分，為角色動畫模型綁定的主要部分，骨骼支架將依據角色模型的形體結構進行布局。（2）跟隨身體運動且跟隨身體變形部分，主要是衣服布料。（3）跟隨身體運動但不跟隨身體變形部分，如刀具、槍支、手機等角色使用的裝備用品。帽子雖然在日常生活被歸為服裝類物品，但因為帽子在動畫中的運動方式是跟隨頭部，自身幾乎不變形，因此可以把帽子歸為裝備一類進行綁定。要注意身體部分的模型如果是由多個模型（geometry）組成，一般是將這些身體部分的模型結合為一個物體，將其作為一個物體進行綁定的好處是，當繪制權重時只需要繪制一邊，然后鏡像另一邊，可以大幅提升工作效率;另一種方式是將身體部分的所有模型打組，然后分別對其綁定，這種方式將無法使用權重鏡像工具。

四、綁定的基本流程與綁定要點

按照ADV插件菜單的排列順序，可以簡單將綁定流程分為預設、身體綁定、面部綁定，共3個部分。

（一）pre：預設，預制

場景模型大綱視圖對模型大綱整理完畢后，點擊預設中的“model clean”可以對場景中不符合規范的部分進行糾正，同時清理掉不需要的場景信息。注意使用此功能時要保證OBJ插件處于啟動狀態，否則無法執行此命令。reference引用的作用在于只記錄模型的路徑信息，并不真的加載模型進入場景，這樣的好處是減少場景運算量。

（二）Body身體綁定中的骨骼適配

比較常用的是前3個菜單選項，分別是Fit：骨骼適配/匹配，build：骨骼生成，Deform：變形，被分成了5項，它們是與蒙皮和權重相關的屬性設置。一些重要骨骼的位置匹配非常重要，且方法有不同，比如，（1）根關節的位置調整最好不要直接使用移動工具，而是通過縮放整個骨架的控制器來調整其高度。（2）根關節之外的關節可以直接通過移動工具調整位置，但是要注意大腿和小腿之間的關節不能使用移動工具進行左右移動，也不能往后移動，只能往前移動，或者順著大腿延伸的方向移動，想要讓小腿順著大腿的延伸方向移動需要W+左鍵菜單切換到自身軸向模式進行移動，操作過程中始終保持大腿和小腿在前視圖中在一條直線上即可，這樣做的目的是為了在后面能夠正確地生成極向量控制器，同時讓角色運動符合基本的人體運動特征。這一問題在上肢的大臂和小臂之間也同樣存在，處理方法是一樣的，同時要注意，人的每一個手指的運動方式與大腿小腿的運動方式類似，即只能單方向彎曲或展開，不能反方向彎曲或者左右彎曲。在保證每一根手指的骨骼形成一根直線的前提下，還要注意這根直線應當與對應的手指處于平行狀態，且每一節手指骨骼自身軸向的Z軸應當與指甲所處平面垂直并指向手掌背面，否則手掌在綁定后將無法正確握拳。（3）根關節往下，以膝關節的骨骼為例，其骨骼位置最好是位于膝關節中間略靠前的位置，而不是靠后，這樣在角色動畫制作中可以盡量避免膝蓋形變過度。（4）chest胸骨關節應移動到鎖骨窩的位置。（5）neck關節應當放置在角色模型脖子的根部，不是脖子的中部，這樣才能讓一個關節帶動整個脖子的運動。（6）chest關節和shoulder關節之間還有一節未被命名的關節，這一關節的作用主要是為肩膀的聳肩運動做準備，綁定后只需旋轉這一關節的控制器即可實現聳肩運動;shoulder關節調整到肱二頭肌內測到腋窩之間的連線的中間位置。建議在fit模型階段勾選fit菜單下的jointaxis，可以實時顯示骨骼方向，同時點擊FitMode模式，讓ADV實時自動調整骨骼方向。在早期的ADV版本中，如果想要調整某一骨骼的位置，則必須通過旋轉這一骨骼的上一級關節方向來實現，如果直接移動這一骨骼的位置，則往往會造成它的上一級關節方向錯誤，操作較為煩瑣，在5.0以后的版本中新增的FitMode功能，解決了這一問題。移動關節時無論是世界方向還是自身方向都是可以的。骨骼適配完成后最好關閉jointaxis顯示以及FitMode模式，然后再進行下一步。