原创《基于骨骼绑定技术的MG人物动画》
该文是关于人物论文范例跟骨骼绑定技术和MG人物动画研究和骨骼类在职研究生论文范文。
杨帆骏
（南京邮电大学教育科学与技术学院,江苏南京210023)
摘 要：骨骼绑定技术是制作MG人物动画的关键,比较分析了Duik插件中的两种骨骼绑定方式,阐述了人物动画的制作流程,为从事MG动画制作的初学者提供参考.
关键词：MG动画；骨骼绑定；Duik插件
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1672-7800（2018）10-0086-03
收稿日期：2018-04-25
基金项目：南京邮电大学大学生创新训练计划项目(XYB2017536)
作者简介：杨帆骏(1996-),男,南京邮电大学教育科学与技术学院学生,研究方向为媒体技术.
MG动画是一种融合平面设计与动画设计的艺术表现形式.相较于传统动画,MG动画创作成本低,生产周期短,从最初的设计加工到最终作品的输出完全在计算机中完成,加之制作硬件和软件水平的升级,降低了用户制作门槛,提升了制作效率.许多新接触MG动画制作的设计者能较快地掌握如平移、旋转、放缩等简单动画,而难度较高的人物动画却不易掌握.过度地依赖模板,缺少原创形象设计及人物动画技术,致使作品在画面风格、内容安排方面呈现明显的模式化,影响观看体验.因此,本文立足于笔者实例,聚焦MG人物动画中的骨骼绑定技术,简述其原理和动画实现流程,旨在帮助初学者更好地完成人物动画创作,提升作品质量.
1绑定方式
本文使用Adobe After Effects(简称AE)软件配合Duik 15.07脚本插件实现MG人物动画.所谓“骨骼绑定”,是指模拟人的活动关节,在动画人物形象中的相应位置创建虚拟骨骼,添加运动约束,利用控制柄操控人物完成简易肢体动作,其原理类似于皮影戏.在绑定前,我们需要在PS中完成人物形象设计,再将PSD文件导入AE进行人物动画设计.
骨骼绑定可分为两类.一类是手动绑定,用户需自行在活动关节处添加图钉,利用Duik插件转化为骨骼,生成一系列空活动图层,通过空活动图层建立父子连接约束运动,最终建立IK控制.手动绑定适用于较大的肢体部位,如整只手臂、整条腿,以人物右臂为例,整只右臂有手腕、手肘和右肩3处关节,选择右臂图层一次性为3处活动关节添加图钉,所有图钉归属于右臂合成下.骨骼绑定后,控制柄实际上是与图钉的位置和旋转属性建立联系,拖动控制柄使手臂弯折,3处图钉的位置也相应改变,得到的手臂弯折效果是连贯而有弹性的.
另一类是自动绑定.自动绑定的前期准备工作较手动绑定稍显复杂,要求用户在PSD文件中预先将各部位分解,例如整只右臂需分解为右手、右小臂、右大臂和右肩4处独立的、无活动关节的小部位,在PSD文件中是4个独立图层.导入AE后,用户需将默认居中的图层固定点位置调整至活动关节处,再利用Duik中的“Auto-Rig”,指定对应的运动图层完成绑定.在自动绑定中,控制柄直接与各图层的位置和旋转属性建立联系,动画效果也更为丰富,如实现手臂90度弯折、挥手等动作,这些动作在手动绑定下是无法完成的,图1展示了两种绑定方式下手臂弯折动画上的表现差异.
综上,手动绑定技术要求较低,适合初学者在短时间内完成简易的人物动画,而自动绑定要求用户能合理地分解图层,调整图层固定点并巧妙地处理关节连接处的旋转,动画表现更加灵活自如,适合有一定经验的设计者追求更高品质的动画制作.
2人物动画实现流程
2.1人物形象设计
MG动画最突出的特点是扁平化,人物形象同样如此,设计时应去除渐变、阴影等多余效果,注重纯色块图层的拼接组合,颜色搭配可以参照配色卡,尽量少使用饱和度高的颜色.人物的五官、衣着应从简设计,轮廓分明,线条流畅,比例大小可考虑卡通化,如适当增加头部和眼睛的大小,使人物显得更加可爱亲近.
在使用PS软件设计人物时,应注重对人物层次的整理,建议将人物分为头部、上半身、下半身3个一级编组,每一编组中可有多个子编组.头部编组下的左眼、右眼和嘴图层应独立于其它图层,方便后期在AE中设置放缩和路径动画,完成眨眼和说话动作.上半身编组中应建立左臂和右臂子编组,下半身编组中应建立左腿和右腿子编组.合理的编组一方面梳理了角色各部分的从属关系,使人物动作的设计逻辑更为清晰,另一方面能提升后期制作动画的效率,减少因图层混乱导致误操作的可能性.
2.2角色导入
将人物形象PSD文件导入AE中,选择导入类型为“合成-保持图层大小”,PSD文件中的编组在AE中将自动转化为合成,编组下的图层在AE中保留在相应的合成下.PSD中图层的命名要具体规范,方便制作动画时快速查找相关图层.
2.3手动绑定骨骼
2.3.1放置图钉并生成骨骼
木偶图钉工具是AE中制作人物动画必不可少的工具,通过放置图钉、拖动图钉,可实现对目标图层的自由伸缩和扭曲操作.以笔者手中的人物形象为例,图2是人物的上半身,若要操控其右侧手臂,首先需选中“右臂”合成,按Ctrl+P键激活图钉工具,在活动关节处放置图钉.如图2所示,选中人物的右臂合成,笔者在手腕、手肘和右肩3处放置图钉,并按Shift键将图钉全部选中.
所谓“骨骼”是指由图钉生成的空活动图层,其本质仍是图钉.打开Duik面板,在选中所有图钉的状态下单击“Bones”完成骨骼转化,如图3所示,手臂上的3处图钉同时转化为空活动图层.
2.3.2父子连接
父子连接是明确运动从属关系的重要操作,在AE中,若图层A是图层B的父级,那么当图层A发生位移、旋转、放缩等基本变换时,图层B随之变换,而图层B作为变换主体时,图层A不会发生变换.任一图层作为父级时可以拥有多个子级,但作为子级时只许拥有一个父级,其从属关系可用树状图表示.在本文实例中,右臂上的活动关节有手腕、手肘和右肩3处,肩部转动应会带动手肘和手腕,手肘转动仅会带动手腕,因此手腕的父级是手肘,手肘的父级是肩部.将手腕、手肘和肩部对应的空活动图层命名为R_Pin1、R_Pin2和R_Pin3,在Parent中直接选择或拖动图层尾部形似蚊香的符号,完成父子连接(见图4).
2.3.3生成控制柄
选中控制手腕的R_Pin3图层,选择Duik面板中的“Controllers”进入控制器生成面板,控制器的大小、颜色、样式可根据喜好自行调整,建议维持默认设置,单击“Create”,生成控制柄图层C_R_Pin 3,初始位置与R_Pin3重合,为方便操作,实际操作时一般将其拖至人物形象范围之外,避免图层重合.
2.3.4添加IK控制
依次选择空图层R_Pin1、R_Pin2、R_Pin3和控制柄图层C_R_Pin 3,选择Duik面板中的“IK”,进一步选择生成“3-Layer IK”,即针对3个空活动图层的IK运动控制,单击“Create”完成骨骼绑定.需要注意的是,在2.3.1中若使用过量图钉,生成的IK控制可能导致图层扭曲,增加调整难度,因此对同一部位创建的图钉数量不超过3个为宜.
2.4自动绑定骨骼
Duik也为用户提供一键完成骨骼绑定的方法,通过自动绑定一步到位生成IK控制柄,无需进行放置图钉、生成骨骼和父子连接的操作.在绑定前,需确认PSD中已按照Duik给定的方案设计图层.将PSD文件导入AE后,用户需调整图层固定点,使之契合活动关节的位置,图5中的右臂已被分为右手、右小臂、右大臂和右肩4个图层,按Y键调整各图层固定点位置至活动关节处,避免图层旋转出现脱节状态.
调整完固定点后,选择Duik面板中的“Auto-Rig”进入自动绑定面板,以人物手臂为例(见图6),在Duik给定的方案中,人物手臂被分为5个可见图层和2个空图层,其中前4个是必要图层,后3个是可选图层,用户只需将各部分所需图层与现有图层一一对应,即可完成绑定.
2.5效果控制
选中IK控制柄,按F3打开效果控制面板,在效果控制中有很多涉及动画细节的属性,如“Clockwise”可以决定弯曲方向,“Stretch”可决定人物肢体是否能延伸,一般情况下人物肢体是无法自由延伸的,所以用户要手动关闭该效果.效果控制作为骨骼绑定的补充,对维持人物动画合理性,提升动画质量有很大帮助.
2.6动画制作
人物经过骨骼绑定后,用户拖动IK控制柄可以实时预览肢体运动效果,取舍运动方案,最终通过添加关键帧的方式实现动画.若对IK控制柄的位置属性添加关键帧,人物肢体会随IK控制柄位置的变化而变化,这是实现人物动画最常用的方式.若对IK控制柄的旋转属性添加关键帧,可实现挥手、踮脚等细节动作.此外,若要制作像行走、跑步之类的循环动画,需要借助函数表达式loopOut(type等于"cycle",numkeyframes等于0)实现关键帧的循环播放.
骨骼绑定的最终目的是将复杂的人物肢体动作转化为少量IK控制柄的位移和旋转,从而降低操纵人物肢体和实现人物动画的难度.从笔者制作动画的经历来看,Duik插件确实降低了人物动画入门难度,但Duik插件是基于AE软件平台运行的,若要制作更加优质的动画,用户还需提高对AE软件中各类功能和属性的理解水平,培养科学而有条理的操作习惯,从小实例入手,以练代学,勤加思考,动画技术才能提升.
3结语
本文介绍了运用骨骼绑定技术实现MG人物动画的原理和方法.MG动画制作特别注重实践,除Duik插件外,设计者还应根据需要实现的动画效果灵活地使用AE中的其他制作工具或效果插件,有机地结合创作元素,不断积累实战经验,才能充分发挥MG动画短小精悍、趣味性强的特色,获得更好的宣传效果.
参考文献：
［1］严琰.“微时代”的MG动画网络传播［J］.传媒,2017(7):78-81.
［2］韦云,韩新华. MG动画类微课的设计与应用研究［J］.戏剧之家,2017(14):201-202.
［3］司桂松. MG动画在公益类广告中的应用［J］.戏剧之家,2017(3):199-200.
［4］俞璋凌,叶明胜,李倩.论自媒体MG动画“扁平化”风格的传播［J］.淮海工学院学报：人文社会科学版,2018(1):78-80.
（编辑：潘静）
人物论文参考资料：
上文汇总：本文是关于对写作骨骼绑定技术和MG人物动画研究和骨骼论文范文与课题研究的大学硕士、人物本科毕业论文人物论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料有帮助。
