ANIMACIÓN BÁSICA EN MAYA III
Animación de carácter o personaje :
•Cuando los objetos de nuestra escena son de carácter o de
personajes, se requieren una serie de operaciones previas
destinadas a dotar al modelo de un esqueleto y unas cinemáticas.
En el lenguaje técnico de la animación se conoce con en el nombre
de character setup o rigging.
Para configurar o realizar el setup de un personaje se suelen seguir
los siguientes pasos :
1. Construir un modelo del personaje, consistente en una superficie
NURBS o poligonal, con las formas y dimensiones perfectamente
definidas y en una posición típica frontal con brazos y piernas
abiertas. Maya nos proporciona un modelo de estas características
en el archivo Skeletons.mb que podemos encontrar generalmente
en
C:/../maya/projects/GettingStartedLessonData/CharSetup
.
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Animación de carácter o personaje :
2. Construir un esqueleto de tamaño
proporcionado, situado en el interior del
modelo mallado y en su misma posición.
3. Elegir el tipo de cinemática y jerarquía, aplicando
controladores, restricciones y resolutores para dotar a
las partes del esqueleto de un movimiento
coordinado.
4, Aplicar a la superficie mallada el deformador de
piel, enlazándolo con el esqueleto, para que cuando
el esqueleto se mueva deforme el modelo con él.
Estas dos operaciones son conocidas también como
skining y binding.
5. Preparar los morfismos de expresión facial.
6. Finalmente y si la escena lo requiere, los efectos
especiales y dinámicos.
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Animación de carácter o personaje :
EsqueletosUn esqueleto es un grupo de objetos o huesos
(bones) unidos entre sí que forman lo que se
llama una Jerarquía y que se sitúan en el
interior del modelo del personaje, para dirigir
sus movimientos, gracias a su sistema nervioso
o muscular que constituyen los controladores.
Los objetos están relacionados de una forma
ascendente/descendente, por lo que sus efectos
se transmiten de forma directa. La estructura
puede complicarse si se crean cadenas,
mediante antecesores y sucesores
Se crea mediante el comando Skeleton > .Joint Tool y de forma predefinida con cinemática
directa, pero si accedemos mediante la Option Box, podemos crearlo con cinemática inversa.
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Animación de carácter o personaje :
Si seleccionamos el primer nodo de la mano de
la decha (el que está arriba en la muñeca, ya
que habríamos empezado por ahí a crear la
cadena de huesos), veríamos que se selecciona
todo el esqueleto de la mano y si además lo
movemos, se mueve toda la mano. En la
cinemática directa FK cada nodo arrastra a sus
nodos hijos que son los que se han creado
después de él.
Para vincular el esqueleto al objeto mallado
debemos:
Skin > Bind Skin> Rigid Bind (Option Box)
O Skin > Bind Skin>Smooth Bind,
• Si se desea que los objetos descendientes, transmitan sus transformaciones a los ascendientes, se
deberá utilizar la Cinemática Inversa (IK).
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Animación de carácter o personaje :
Cinemática inversa (IK)
Si la Cinemática Directa se inicia a partir de un Ascendiente o Raíz y desciende por sus
elementos, la IK requiere unos controladores y resolutores para procesar el resultado de la
posición y orientación final de la cadena.
Para crear una Cinemática Inversa o IK, siguiendo a Molero, Josep , op. cit.:
1. Crear el modelo mallado animable, que puede ser de tres tipologias diferentes:
mecanismo articulado, modelo de partes y modelo de superficie o piel.
2, Proceder, como siguiente operación, a la vinculación con la determinación de sus puntos
pivote, operación similar a la que se realiza con la Cinemática Directa. En modelos de superficie,
será conveniente utilizar la herramienta Joint Tool, como base de la animación.
3. Seguidamente, aplicar resolutores y crear las jerarquías que simplifiquen la solución final.
4. Como siguiente operación del proceso, pasar a la determinación del comportamiento de la
articulación en lo que se refiere a parámetros de posición, en relación a sus ascendientes o
descendientes. Habrá casos o tipos de articulación que precisarán la aplicación de objetos
ficticios.
5. Por último, realizar la animación final del objeto.
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Animación de carácter o personaje :
Controladores de IK o IK Handles
En una cadena de cinemática inversa, los IK handles son unos objetos ayudantes
que permiten controlar los movimientos de las uniones que le han sido asignadas, de
manera que cuando se mueve una unión de la cadena, un resolutor IK o IK solver,
procesa y calcula e movimiento de todas las demás uniones relacionadas de la cadena
En el caso que la unión final coincida con la última de la cadena, toma el nombre también
de efector final o end effector. Cuando movemos una cadena, el resolutor de IK utiliza
los efectores finales para definir el tipo de movimientos o giros que se producirán en
el resto de elementos de la misma.
El comando que permite mover una cadena IK es Move IK To FK, está en Animate> IK/FK
Keys.
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Animación de carácter o personaje : Resolutores de IK o IK Solvers
Son los objetos que contienen los algoritmos matemáticos para procesar los giros que
se deben producir en las uniones, bajo los efectos del IK handle correspondiente. El efecto
producido en la unión depende del tipo de IK solver que se utilice :
•IKSCsoIver. Es uno de los resolutores predefinidos y son de cadena simple
• ikRPsolver. Como el anterior es un resolutor predefinido y permite controlar rotaciones planas.
• ikSp!inesolver. Como los dos anteriores forma parte de los resolutores predefinidos y realiza los
cálculos cuando se utilizan splines como trayectorias de movimiento.
• Ik2BsoIver y IkMCsolver. Son resolutores adicionales utilizables en cadenas de dos huesos y en
multiticadenas.
• ikSpringsolver. Son resolutores que permiten que en las uniones de miembros con muchas
articulaciones, las rotaciones se produzcan de forma uniforme.
Si hemos creado una cadena de huesos y deseamos asignar un resolutor, debemos aplicar un
controlador mediante los comandos IK Hand Tool o IK Spline Handle Tool y hacer click sobre
los puntos de unión entre los que queremos defmir la cadena.
Gracias a los atributos IK Blend y mediante los comandos apropiados Animate IK/FK Keys pode
combinar keys IK con keys FK
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Animación de carácter o personaje :
Full Body IK
Todos los comandos de la aplicación se encuentran en los submenús Joint Labelling y Full Body
IK.
En el submenú Full Body IK se encuentra los comandos Add Full
Body IK, Add Secundary Effector, Active Secundary Effector y Change Secundary
Effector Placement que permiten gestionar, editar y posicionar la aplicación.
Sketeton > Full Body IK> Get
FBIK Exampley en el visor que aparece pulsamos
sobre la imagen del bípedo con el
botón derecho del ratón y elegimos la
opción File > Import en el menú
contextual que aparece.
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Animación de carácter o personaje :
Full Body IK
Tras esto aparece
en la escena un
esqueleto completo
con sus cinemáticas
y ya preparado para
su manipulación. Si
seleccionamos
cualquier efector,
por ejemplo, la
pelvis y efectuamos
una rotación vemos
que se producen los
movimientos
afectados de una
forma uniforme y
natural
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Animación de carácter o personaje :
Full Body IK
Restricciones o ConstraintsSon restricciones que se pueden imponer a unos objetos respecto a otros, para imitar cier
tos movimientos en la animación a lo largo de trayectorias determinadas por ciertas
características, Para ello y como regla fundamental se precisa un objeto animable y otro
objeto de destino. Esta asignación de restricción, puede activarse y desactivarse a
voluntad durante un periodo determinado de la animación.
Se puede además de vincular recorridos, vincular objetos entre si en un periodo de la
animación. También podremos vincular el recorrido de un objeto entre varios recorridos.
Se pueden restriccionar objetos a planos y orientados de una forma determinada.
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Animación de carácter o personaje :
Glosario de comandos de Constraint tomado de Molero, Josep, op. cit.
•Restricción Point
Es la que se utiliza para enlazar los atributos de traslación desde el punto de un un objeto origen o
source a otro de destino o target.
El método consiste en seleccionar los dos objetos, en primer lugar el destino o target y en
segundo lugar el de origen. Accedemos al menú Constraint> Point y se producirá la restricción.
Cuando en una animación se aplica aplica esta restricción, e! objeto sigue los
movimientos del animado. Mediante la Option Box, se pueden configurar parámetros de
restricción como ejes y distancias de separación de restricción.
•Restricción Aim
En este caso la restricción que se produce es de dirección u objetivo, de forma que en una
animación el objeto origen apunte siempre al destino. El procedimiento de aplicar la restricción
es seleccionar el objetivo y al mismo tiempo, pulsando la tecla Shift del teclado origen y
después acceder al menú Constraint> Aim.
Un ejemplo característico podría ser un personaje que gira pero sus ojos deban mirar siempre al
mismo punto.
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Glosario de comandos de Constraint tomado de Molero, Josep, op. cit.
•Restricción Orient
Esta restricción permite unir y transmitir atributos de rotación del objeto target al objeto source,
empleando exactamente el mismo procedimiento que en los anteriores apartados. Con esta
restricción se consigue que un objeto durante una rotación vaya orientando su eje según el
movimiento en vez de mantenerse fijo.
•Restricción Scale
Esta restricción permite unir y transmitir atributos de escala del objeto target al objeto source,
empleando exactamente el mismo procedimiento que en los anteriores apartados.
Es utilizable en aquellos casos que deben animarse objetos que varíen proporcionalmente sus
volúmenes como por ejemplo en el inflado de globos.
•Restricción Parent
Esta restricción permite transmitir al objeto source la relación de hijo respecto al objeto target.
•Restricción Geometry
Con esta restricción puede determinar en la animación, que un objeto source se adapte a lo largo
de la superficie de otro objeto target.
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Glosario de comandos de Constraint tomado de Molero, Josep, op. cit.
•Restricción Normal
Parecido al anterior pero en este caso permite que en una animación, un objeto source se sitúe
en posición normal a la superficie del objeto target.
•Restricción Tangent
Parecido al anterior pero en este caso permite que en una animación, un objeto source se sitúe
en posición tangente a la superficie del objeto target.
•Restricción PoleVector
Esta restricción se utiliza en animación de personajes para conservar el vínculo en movimientos
de cinemática inversa.
En el mismo menú Constraint encontramos los comandos Remove Target pan eliminar
objetivos: Set Rest Position para la restitución de posiciones y Modify Constrained Axis, para
variar ejes de restricción.
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Glosario de comandos del menú Animate>Skeleton tomado de Molero, Josep, op. cit.
•Joint Tool
Permite crear cadenas de huesos y uniones. Ya hemos visto como usarlo en la práctica de la
mano.
• IK Handle Tool
Este comando permite aplicar un controlador IK Hand en una cadena normal FK, definiendo
las uniones inicial y final en que actúa el controlador.
•IK Spline Handle Tool
Mediante este comando se puede asignar a la cadena un controlador de spline gracias al cual
las uniones de la cadena cinemática IK sigan los movimientos de la curva
spline. Para ello debemos elegir La Option Bex de este comando y comprobar que esté
activada la casilla Auto Create Curve. Seleccionar seguidamente el númem de tramos o spans
y designar los puntos inicial y final de la cadena.
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Glosario de comandos del menú Animate>Skeleton tomado de Molero, Josep, op. cit.
•Insert Joint Tool
Para insertar uniones en una cadena ya creada. Sólo hay que de designar la unión donde
quiere situar la articulación y arrastrar para definir el tamaño del hueso.
•Reroot Skeleton
Para redefinir la jerarquía de la cadena cinemática mediante el cambio de la unión raíz.
Únicamente hay que seleccionar la unión que deseamos que sea raíz y seguidamente
seleccionar el comando.
•Remove Joint
Este comando permite eliminar la unión seleccionada.
•Disconnet Joint
Sirve para desconectar las uniones seleccionadas de una cadena y por tanto dividirlas en varias.
Simplemente hay que seleccionar la unión y acceder al comando. Si a continuación, movemos la
cadena resultante, veremos que es totalmente independiente a la jerarquía de la inicialmente
creada.
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Glosario de comandos del menú Animate>Skeleton tomado de Molero, Josep, op. cit.
•Set Preferred Angle
Una vez hemos completado un esqueleto, debemos adjudicar a los ángulos de las uniones como
ángulos preferentes.
•Assume Preferred Angle
Permite devolver al estado original los ángulos que han sido configurados con el
comando Set Preferred Angle.
•Connect Joint
Permite conectar una cadena a otra a través de la selección de la unión padre más la selección
de la unión de la otra cadena en e! punto de conexión.
•Mirror Joint
Para crear cinemáticas simétricas a las seleccionadas.
Es conveniente acceder mediante Option Box para determinar los ejes de simetría y la elección de
orientación o comportamiento.
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Glosario de comandos del menú Animate>Skeleton tomado de Molero, Josep, op. cit.
•Orient Joint
Para reorientar las uniones seleccionadas mediante las opciones de su Option Box.
•Retargeting
Este comando abre un submenú en el que se encuentran una serie de subcomandos con los que se
pueden redefinir los objetivos o targets de una animación compleja y con muchos componentes
en la escena, ya que de esta manera es posible transferir animaciones entre los esqueletos que la
forman.
•Joint Labeleing
Este comando abre el submenú que gestiona el etiquetado de uniones del esqueleto
Full Body IK.
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•Técnica “skinning” para vincular un esqueleto a un
objeto mallado
Es la aplicación de unos deformadores determinados sobre un
modelo mallado para conseguir que sea deformado por el
esqueleto que contiene, gracias al efecto de envolvente que la
malla forma sobre sus huesos. En el mundo de la animación se
le conoce también como “binding”.
El efecto que produce esta técnica es muy parecido a la que
producen los deformadores de celosía o lattice, que a través de
una armadura de vértices por secciones, controlan la
deformación del modelo al que afecta.
Así al aplicar una piel sobre un esqueleto, se crean envolventes
de vértices que se vinculan a las uniones o joints del esqueleto
y que arrastran a la geometría en los movimientos producidos.
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•Técnica “skinning” para vincular un esqueleto a un
objeto mallado•Rigid Bind
Esto método, hace que la vinculación de la superficie afectada
con el hueso se produzca únicamente en el punto de unión, a
través del conjunto de vértices que forman una envolvente
alrededor de la juntura o joint, también denominada joint
clusters.,.
Se accede desde menú Skin > Bind Skin> Rigid Bind ,
abriendo la Option Box para poder configurar
adecuadamente sus atributos
•Smooth Bind ( Se accede desde menú Skin> Bind Skin> Smooth Bind)
A diferencia de la anterior, permite ejercer influencia en una mayor zona,
que sobre un único punto de la piel. Esta influencia se ejerce en
transición desde el punto más cercano a la unión y el punto más alejado.
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Animación de carácter o personaje :
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