《角色绑定技术》课件-第8章 HumanIK绑定技术

三维动画Maya高级角色骨骼绑定技法第8章HumanIK绑定技术实训1、你了解运动捕捉系统吗？2、你知道如何在不同的角色之间对动画进行重定目标？3、如何利用HIK绑定系统进行蜘蛛侠的绑定？课前导入本章重点学习如何使用HumanIK绑定系统对蜘蛛侠角色进行绑定，介绍HumanIK绑定系统与创建流程及掌握重定目标动画移植功能，通过蜘蛛侠绑定案例的学习，熟练并掌握HumanIK绑定技术的高级应用。

本章简介HumanIK角色绑定系统 设置HumanIK角色设置HumanIK重定目标HumanIK高级角色绑定案例制作

本章学习目标第8章HumanIK绑定技术 上节课我们学习了蜘蛛侠头部绑定的案例，重点学习如何给蜘蛛侠建立颈部及眼睛部位骨骼，如何设置头部骨骼的IK及眼睛的绑定设置，最终完成蜘蛛侠整体的绑定系统，这堂课我们继续深入学习利用HumanIK技术进行蜘蛛侠角色的绑定案例。

课前回顾8.1HumanIK角色绑定系统三维软件maya2011版本起，就将原有的FBIK（全身反向动力学）系统升级为HumanIK（人类角色反向动力学）系统。HumanIK工具提供了完整的角色关键帧设置环境，其中有全身和身体部位关键帧设置和操纵模式、辅助效应器和枢轴以及固定。8.1.1HumanIK绑定系统概述8.1HumanIK角色绑定系统HumanIK角色绑定系统提供了重定目标引擎（动画移植）功能，可以轻松在不同大小、比例和骨架层次的角色之间对动画进行重定目标，该功能不仅仅针对人类角色，它还可以运用于四足角色。8.1.1HumanIK绑定系统概述8.1HumanIK角色绑定系统Maya的HumanIK工具已可以在动画流程中的应用程序之间传递角色资源。例如，在Maya中创建和绑定角色，可使用“发送到”(Sendto)命令在Maya和MotionBuilder之间传递HumanIK角色数据。这意味着不再需要将角色从Maya导出FBX即可将角色导入MotionBuilder。然后将绑定发送到MotionBuilder进行运动捕捉数据，然后使用Maya中的层继续细化动画。8.1.1HumanIK绑定系统概述8.1HumanIK角色绑定系统1、启用HIK面板。在Skeleton（骨架）菜单下，选择HumanIK，进入HIK系统的创建面板。如果maya不包含HIK系统，需要在插件管理器中加载mayaHIK.mll。8.1.2HIK系统创建流程8.1HumanIK角色绑定系统2、创建HIK骨架。如果场景中还没有任何HIK系统，点击Skeleton即可创建一套骨骼。8.1.2HIK系统创建流程8.1HumanIK角色绑定系统3、调整比例。HIK系统的骨架，默认是以1.8M（Maya中的场景数值为180厘米）左右的角色身高为基础的，对于通常以1:100（模型：实际）比例的三维动画而言显得巨大，因此需要将CharacterScale数值设置为0.01。8.1.2HIK系统创建流程8.1HumanIK角色绑定系统每个要在重定目标流程中使用的角色必须设置为HumanIK角色。若要作为HumanIK角色运行，角色必须具有有效的骨架定义，映射出它的骨架结构。如果映射现有骨架，则必须映射HumanIK所需的全部十五个节点。这样即可标识角色骨架的主要元素。如果未为这15个必需节点提供特征，则无法在运行时使用HumanIK控制角色。在“角色控制”(CharacterControls)中，只有成功映射所有这些必需节点后才能保存或锁定特征。8.1.3HumanIK角色设置8.2设置HumanIK角色在使用“定义”(Definition)选项卡将角色骨架中的骨骼映射到HumanIK解算器理解的节点之前，必须将角色设置为基本的T形站姿，以便为HumanIK提供有关角色骨架和关节变换比例的重要信息。角色的T形站姿必须尽可能与以下的描述和示例相匹配，以便反向运动学和重定目标解算器为角色生成精确的结果。如果未正确配置T形站姿，那么解算器会将全部操作基于错误数据之上，并很可能产生出歪斜、古怪或意想不到的姿势。8.2.1

T形站姿T形站姿有以下要求：（1）角色必须面向Z轴的正方向。（2）手臂必须沿X轴扩散。因此，左臂应指向X轴的正方向。（3）角色的头顶必须向上，并位于Y轴的正方向上。（4）角色的手将展平，手掌朝向地面，拇指平行于X轴。（5）角色的脚需要垂直于腿（脚趾指向Z轴方向，如图所示）。脚不得绕Y轴旋转（即，左脚脚趾不应向内朝向右腿，也不应向外远离右腿）。（6）典型的T形站姿，如图所示。8.2设置HumanIK角色角色映射过程主要有两种方法，具体取决于是否为角色的骨骼使用标准命名约定。（1）手动映射骨骼（2）根据命名模板自动映射骨骼（详细说明及操作请参考书籍）8.2.1映射角色骨骼

“角色”(Character)视图中的骨骼将变为绿色，以指示每个有效的骨骼指定。继续映射，直到定义完所有需要的骨骼为止。映射所有必需的骨骼之后，验证状态指示器将变为绿色。如图所示。8.3设置HumanIK重定目标

动画重定目标流程（1）为每个角色创建HumanIK骨架定义。（2）打开“角色控制”(CharacterControls)，并从“角色”(Character)菜单中选择目标角色。8.3.1将动画从一个角色重定目标到另一个角色目标角色必须具有控制装配。如果选定角色没有任何控制装配，Maya

会创建一个。HIK骨骼绑定的制作思路：●模型关节定位。●

创建角色骨骼。●添加关节标签名称。●角色绑定蒙皮。●HumanIK系统创建角色控制。●载入Mocap示例。●动画重定目标。●HumanIK系统创建角色控制。第8章HumanIK绑定技术 8.4.1模型关节定位8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step1、开启Maya2013打开配套光盘spiderman工程文件里的蜘蛛侠Tpose模型，选中模型放入图层里设置为T进行冻结锁定管理。创建骨架时，请确保角色开始时处于标准T形站姿，面向正Z轴，Y轴向上，且手臂与X轴对齐。8.4.1模型关节定位8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step2、点击创建菜单创建定位器，然后Ctrl+D复制命令得到五个定位器，分别放在前视图和侧视图左大腿骨、左膝盖骨、左脚踝骨、左脚掌骨、左脚趾骨位置处，如图所示。8.4.1模型关节定位8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step3、选择定位器，继续Ctrl+D复制命令得到多个定位器，分别放置在根部（髋骨）、腰骨、腹骨、胸骨、颈骨、头骨，如图所示。8.4.1模型关节定位8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step4、选择定位器，继续Ctrl+D复制命令得到多个定位器，分别放置在锁骨、肩骨、肘骨、腕骨、手骨创建定位器，如图所示。8.4.2创建角色骨骼8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step1、点击骨架菜单创建骨关节工具，首先设置确定关节方向为世界方向勾选，然后按V键吸附分别在左大腿骨、左膝盖骨、左脚踝骨、左脚掌骨、左脚趾骨创建骨节，如图所示。8.4.2创建角色骨骼8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step2、点击骨架菜单创建骨关节工具，首先设置确定关节方向为世界方向勾选，按V键吸附分别在腰骨、腹骨、胸骨、颈骨、头骨创建骨节，如图所示。8.4.2创建角色骨骼8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step3、点击骨架菜单创建骨关节工具，首先设置确定关节方向为世界方向勾选，按V键吸附分别在锁骨、肩骨、肘骨、腕骨、手骨创建骨节，如图所示。8.4.2创建角色骨骼8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step4、点击骨架菜单创建骨关节工具，首先设置确定关节方向为世界方向勾选，按V键吸附在根部骨骼处创建根关节，调节半径大小为1.5，如图所示。8.4.2创建角色骨骼8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step5、选中左侧腿部骨骼和执行镜像骨骼命令选择YZ轴方向，点击应用可以迅速得到右侧腿部骨骼，如图所示。8.4.2创建角色骨骼8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step6、选中左侧肩部骨骼执行镜像骨骼命令选择YZ轴方向，点击应用可以迅速得到右侧肩部骨骼，如图所示。8.4.2创建角色骨骼8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step7、我们现在把下肢骨骼与躯干骨骼进行连接起来，分别选中左腿大腿骨、右腿大腿骨，然后加选中腰骨，最后加选根关节执行P键父子关系操作，层级关系，如图所示。8.4.2创建角色骨骼8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step8、上肢骨骼与躯干骨骼进行连接起来，分别选中左侧锁骨和右侧锁骨，然后加选胸部骨骼执行P键父子关系操作，如图所示。8.4.2创建角色骨骼8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step9、至此蜘蛛侠骨骼搭建完毕，现在可以去大纲视图把所有的定位器选中进行删除操作，如图所示。接下来进行骨骼的系统命名，需要给每节骨骼添加关节标签名称操作。8.4.3添加关节标签名称8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step1、点击骨架菜单找到关节标签设置，执行显示所有标签命令，如图所示。8.4.3添加关节标签名称8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step2、分别选中左侧腿部和肩部骨骼执行关节标签设置里的添加关节标签下的设置左侧标签命令，如图所示。8.4.3添加关节标签名称8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step3、分别选中右侧腿部和肩部骨骼执行关节标签设置里的添加关节标签下的设置右侧标签命令，如图所示。8.4.3添加关节标签名称8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step4、分别选中左侧腿部关节和肩部关节及手掌关节执行关节标签设置里的添加关节标签下的设置腿部标签、设置锁骨标签、设置手臂标签、设置拇指、食指、中指、无名指、小指标签命令，如图所示。8.4.3添加关节标签名称8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step5、分别选中右侧侧腿部关节和肩部关节及手掌关节执行关节标签设置里的添加关节标签下的设置腿部标签、设置锁骨标签、设置手臂标签、设置拇指、食指、中指、无名指、小指标签命令，如图所示。8.4.3添加关节标签名称8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step6、分别选中中心部位骨骼执行关节标签设置里的添加关节标签下的设置根标签、设置脊椎标签(腰部)、设置脊椎标签(腹部)、设置脊椎标签(胸部)、设置颈部标签、设置头部标签命令，如图所示。8.4.3添加关节标签名称8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step7、在视窗中选中根关节点击骨架菜单关节标签设置，执行隐藏所有标签命令，如图所示。8.4.4角色绑定蒙皮8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step1、取消图层模型的锁定，打开大纲视图，选中根部骨骼，加选蜘蛛侠模型执行蒙皮菜单下的绑定蒙皮里的平滑绑定，打开属性框进行设置，绑定方法选择热量贴图，蒙皮方法选择双四元数，热量贴图衰减设置为0.65，点击确定，如图所示。8.4.5HumanIK系统创建角色控制8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step1、点击骨架菜单，打开HumanIK命令即开启“角色控制”面板，如图所示。8.4.5HumanIK系统创建角色控制8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step2、接下来手动映射骨骼操作，点击定义菜单中的骨架命令会出现“定义角色骨架”视图面板，如图所示。8.4.5HumanIK系统创建角色控制8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step3、HumanIK解算器所需的15个节点会显示在定义角色骨架视图的全身布局中，并一同分组在“名称匹配”(NameMatch)视图的“必需”(Required)组中，如图所示。8.4.5HumanIK系统创建角色控制8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step4、将蒙皮好的骨骼手动映射到“定义角色骨架”视图，首先进行锁定面，其次进行X射线显示关节，第三选中左腿的大腿骨骼然后通过右击AssignSelectedBone（指定所选骨骼）添加到HumanIK的系统里相对应的大腿骨处，如图所示。8.4.5HumanIK系统创建角色控制8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step5、注意锁骨关节及手掌的关节映射分别选择拇指、食指、中指、无名指、小指进行映射如图所示。8.4.5HumanIK系统创建角色控制8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step6、同理分别选中继续映射，直到定义完所有需要的骨骼为止。映射所有必需的骨骼之后，验证状态指示器将变为绿色。如图所示。8.4.5HumanIK系统创建角色控制8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step7、完成定义骨架后，可以选择角色控制左侧图标

>“创建>控制装配”(Create>ControlRig)来创建控制装配，这样系统会自动添加上控制器。该操作会自动锁定骨架定义。如图所示。8.4.6载入Mocap示例8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step1、接下来为了检测骨骼装配系统，我们在角色控制角色设置为无然后去选择导入菜单下的导入Mocap示例（或者点击窗口菜单，执行常规编辑器下的Visor外界资源库命令），如图所示。8.4.6载入Mocap示例8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step2、然后找到Mocap示例，选中你喜欢的示例用鼠标中间拖入到视窗里，这里我选中的是fight1.ma文件，如图所示。8.4.7动画目标重定 8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step1、打开大纲视图找到控制角色全局缩放的定位器(reference)，然后对其缩小和蜘蛛侠模型大小，如图所示。8.4.7动画目标重定 8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step2、打开首选项找到时间滑块设置播放速度为实时，设置时间线长度为100帧，如图所示。8.4.7动画目标重定 8.4HumanIK高级角色绑定案例制作Step3、选中蜘蛛侠的控制器在角色控制栏中角色选择Charater1,源选择MocapExample，会发现蜘蛛侠迅速匹配到有动画数据的角色模型上，如图所示。8.4.7动画目标重定 8.