在游戲中,角色的動作、神態表情等行為都需要游戲中的動畫系統來驅動,動畫的逼真程度直接影響了角色的真實感,進而影響玩家的游戲體驗。因此,動畫很早就作為一項游戲技術而存在。
眾所周知,人物模型是由三角面Mesh組成的。為了讓人物動起來,一個最簡單的想法是直接修改Mesh的各個頂點的坐標,這帶來了幾個問題:
1. 逐頂點操作很容易帶來非常不自然的結果。
2. 隨著模型越來越精細,頂點越來越多,操作空間十分巨大。
這加大了動畫制作的難度。
仿照自然界的生物體,一個自然的想法是,可以在Mesh中放置若干骨骼,骨骼的運動帶動Mesh的運動。這樣,動畫師只需要操作骨骼,就可以帶動Mesh完成動畫的編輯。
由此,骨骼動畫應運而生,它是目前游戲中最常用的人物動畫技術。
與骨骼對應的,Mesh被稱為皮膚(Skin)。
一段段骨骼之間相互連接,連接處稱之為關節(Joint)。骨骼可以繞著關節進行轉動。
關節之間通過線段相連,可以形成一個樹狀結構,我們稱之為關節模型:
上圖中,以腰部的關節為樹根,其他關節根據連接關系形成了一棵樹。
工業界骨骼動畫的制作流程
1. 骨骼與標準姿勢(T-pose)的綁定與蒙皮(Binding,Skinning)。
2. 動畫師操作骨骼,制作關鍵幀(KeyFrame)。
3. 關鍵幀之間的插值形成整個動畫。
綁定與蒙皮:對于標準姿勢,創建一套骨骼用來對應Mesh上的頂點。這個對應做好了,才可以完成驅動操作。另外,這個對應好不好直接影響了動畫的質量,這也是讓萬千美術頭禿的工作。
關鍵幀:這是制作動畫的常用方法,通過指定關鍵的動作來表示動畫。
插值:對于非關鍵幀的動畫,通過插值來生成。
另一個角度上,可以這么理解:在關鍵幀編輯骨骼姿態,在非關鍵幀插值骨骼姿態,在所有幀上進行蒙皮。
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