Анимация

Ключевые слова: Арматура, Pose mode, Weight Paint, таймлайн, Rig

Анимация

В данном видеоуроке мы с вами познакомимся с азами анимации и анимируем предоставленную модель. Откроем приложенный к уроку файл.

Прежде, чем начать анимировать, нам необходимо убедиться, что заданы правильные значения трансформации. Сделать это можно открыв N-панель и посмотрев значения трансформации. Значения rotation и location должны быть нулевыми, scale единичными. Если значения отличны, то используем "Ctrl" + "A".

Начнем анимировать модель. Для анимации необходимо добавить арматуру (Add -> Armature). Арматура представляет собой стрелку имеющую начало и конец. Анимируются концевая часть арматуры. Если мы нажмём на арматуру и начнем ее вращать, то мы увидим, что вращается она относительно основы.

Добавим арматуру на нашу рыбку для анимации хвоста. Повернем нашу арматуру так, чтобы она была направлена также, как рыба. Перенесем ее в начало нашей рыбки. Очень часто наша арматура находится внутри объекта, тогда ее части плохо видно. Заходим в меню свойств объекта, в настройки Viewport Display и ставим галочку In Front (Рис.1).

Рис.1 Настройка свойств объекта

Арматура и ее кости всегда располагаются посередине той части объекта, которую они деформируют. Косточки нашей рыбы будут располагаться ровно посреди нее. Для этого, переместим наш 3d-cursor в середину нашей рыбки. Выделим ее и нажмем "Shift" + "S" -> Cursor to Selected. Точка трансформации на данный момент находится ровно посередине.

Выделим арматуру, нажмем "Shift" + "S" -> Selection to cursor. Теперь наша арматура переместилась ровно в центр анимируемого объекта. Можем добавлять новые косточки, перемещать эти косточки и подготавливать их к дальнейшей трансформации. Переместим эту косточку в голову рыбы и немного поднимем, чтобы она была ровно посредине. После чего мы можем добавлять новые кости. Делаем это в режиме редактирования, выделяя конец нашей кости и нажимая "E". Качество детализации анимации зависит от количества костей. Чем больше будет косточек, тем больше деталей движения можно контролировать (Рис. 2).

Рис.2 Скелет объекта

Для того, чтобы анимировать наш объект, нам необходимо связать его с арматурой. Выбираем объект, и, зажав Shift щелкаем на нашу арматуру (выделены оба объекта). Рыба окрасилась темно-оранжевым цветом, арматура — светло-оранжевым. Это значит, что арматура — активный объект. Нажмем сочетание клавиш "Ctrl" + "Р" (для связи объектов) -> With Automatic Weights. Наши объекты стали единым целым. Теперь, если мы выделим арматуру, мы можем перейти в режим Pose mode (режим позирования). В этом режиме, любые изменения вызовут деформацию тела нашей рыбки (Рис. 3).

Рис.3 Деформация вращением кости

Мы выбрали автоматические веса, а это значит, что программа сама рассчитала, какая косточка будет деформировать конкретную часть объекта. Бывает, что программа ошибается, и тогда нам нужно отредактировать веса. Сделать это можно следующим образом. Перейдем обратно в объектный режим, выделим нашу арматуру, зажав "Shift", выделим объект и перейдём в режим Weight Paint. В этом режиме мы можем редактировать то, за какую область объекта ответственна та или иная косточка. Зажав клавишу "Ctrl", мы можем переключаться между костей и видеть, какую часть меша они деформируют.

Чем более теплый оттенок мы видим, тем сильнее деформация. Ярко-красный значит, что эту часть косточка контролирует полностью. Темно-синий означает отсутствие влияния (Рис. 4).

Рис.4 Области деформации

Нажав на клавишу "N", в разделе Tool панели инструментов мы видим настройки кисти. Сила нажатия, радиус, значение веса. Рисуя на нашем объекте, мы увидим изменение в отображаемом цвете объекта. Это значит, что наша выделенная косточка в этом диапазоне больше не будет деформировать наш объект. Мы можем добавлять или убавлять какие-то значения до тех пор, пока они нас не устроят. В нашем случае объект очень простой, поэтому все значения мы оставляем по умолчанию.

Вернёмся к созданию анимации. Переключимся в объектный режим и снова выберем нашу арматуру. Перейдём в режим позирования. Чтобы создать анимацию, нам необходимо работать с timeline (он находится внизу). С помощью мышки мы можем перемещаться и масштабировать меню таймлайна. Наша анимация будет очень простая и маленькая, поэтому приближаемся до того момента, когда сможем увидеть каждые пять кадров.

Начнем создавать анимацию. Нажмем на цифру 7 на NumPad, чтобы видеть нашу рыбку сверху. Откроем N-панель, чтобы видеть все наши трансформации. Работать мы будем только с хвостовой частью рыбки. Анимация будет создаваться последними пятью косточками.

На первом кадре возьмем пятую косточку с конца и начнем вращать по оси на 10 градусов ("R" + "Ctrl") Сделаем тоже самое с четвертой и третьей костью. Пропустим вторую и повернем первую на пять. На нашем таймлайне мы не видим никаких ключевых кадров, а они нужны и должны появиться. Чтобы это сделать, выделим все наши косточки и нажмём на клавишу "I". Эта клавиша отвечает за добавление ключевых кадров. Так как мы работаем с вращением, выбираем тип вращения ("I" -> Rotation). После этого мы видим, что значение вращения у нас выделились желтым, а на таймлайне появился желтый ромбик (Рис. 5).

Рис.5 Создание ключевых кадров

Идем дальше. Перейдем на третий ключевой кадр и повернем пятую косточку на 5 градусов обратно. Четвертую обратно на 10, третью на 5. Нажмем "I" -> Rotation.

Можно включить автоматическое создание ключевых кадров. Как это происходит: мы переносимся на какой-то из кадров, нажимаем на точку слева от центральных клавиш перемотки и выбираем какую-то косточку. При любом перемещении вы видите, что автоматически создался ключевой кадр. Инструмент очень полезный, но будьте осторожны, он может создавать случайные ключевые кадры. Поэтому пока будем работать без него.

Теперь когда мы научились создавать ключевые кадры, нам нужно научиться их копировать и отражать. Так как многие вещи повторяют друг друга, например ходьба человека частей его левой и правой ноги абсолютно идентична, можно сделать только половину цикла ходьбы, а вторую часть просто отразить.

На шестом кадре мы можем скопировать третий кадр. Выделим все косточки, выделим третий кадр, нажав на него. Нажмем "Ctrl" + "С" или правой клавишей мышки -> copy. Перейдем на шестой кадр. Вставлять кадр нужно в обратном направлении, хвостик теперь должен быть направлен в другую сторону. Для этого нажимаем правой клавишей мышки -> Paste Flipped. Видим, что все косточки скопировались в обратную, нужную нам сторону. Важно, чтобы были выделены все те косточки, на которых есть анимация.

Дальше перейдем на восьмой кадр и вставим копию первого. Повторим шаги копирования из предыдущего шага. Cкопируем шестой кадр и, не отражая, вставим его в 11. Движение будет повторяться. Скопируем третий кадр и вставим его в 13. Скопируем первый кадр и вставим в 16.

Теперь наша анимация очень простая и состоит из 16 кадров. Обрезаем наш таймлайн до 16 кадров. Однако, при повторе первого и последнего кадра могут наблюдаться замыкания. Поэтому, рекомендуется уменьшить последний кадр на единицу. тогда у вас будет абсолютно цикличная анимация (Рис. 6).

Рис.6 Редактирование таймлайна

Рассмотрим создание арматур на уже знакомой нам модели панды, тут уже более строгая и сложная иерархия. Если в рыбке, все наши стрелочки арматуры, просто входили друг в друга, то в панде встречаются случаи, когда стрелочка стоит отдельно от всех остальных. Тогда ей нужно назначить контролирующую кость.

Давайте создадим арматуру. Не забываем зайти в меню свойств объекта, в настройки Viewport Display и поставить галочку In Front.

Перейдем в режим редактирования и поработаем с косточками (Рис. 7).

Рис.7 Расстановка скелета

Для ножек создадим отдельные косточки для рук и ног Add -> Single Bone. Не забудем про ключицы. Для создания ключиц, выделим основание косточки шеи и нажмем "E". Для объединения отдельно стоящей кости руки и ключицы, Зажмем Shift и выделим сначала кость руки, а затем ключицу. Нажмем "Ctrl" + "P" -> Keep Offset. Теперь между косточками появляется пунктирная связь. Это значит, что косточка нашей ключицы теперь влияет на косточку нашей руки. Тоже самое проделаем с ногой, не забывая про кость таза (Рис. 8).

Рис.8 Связи между костями

Для создания второй стороны панды, воспользуемся еще одним способом. Переименуем кости, что мы создали до этого. Выберем косточку ключицы и назовем ее "collarbone.R". Кость руки переименуем в "hand.R". Кость таза "hips.R". Кость ноги "leg.R". Дело в том, что арматуру можно отразить. Выделим все кости, Armature -> Symmetrize. Обратим внимание, что наименования новых костей теперь заканчиваются на букву L.

После того, как мы это сделали, соединим арматуру с телом. Выделим тело, выделим арматуру и нажмем "Ctrl" + "P" -> With Automatic Weights. И теперь, если мы перейдем в режим позирования, мы сможем менять положение всех наших косточек. Однако, при трансформации объекта мы видим опцию, о которой мы забыли. Так как глаза являются отдельными объектами, нам нужно присоединить их к косточке головы (Рис. 9).

Рис. 9 Отсутствие привязки глаз

Сделать это очень просто. Нам необходимо выделить глаза и арматуру, и перейти в режим позирования. Так как глаза должны следовать за нашей головой, то и присоединять мы их будем к косточке головы. Выделив косточку головы, мы нажимаем "Ctrl" + "P" -> Bone. Проделаем те же действия для век (Рис. 10).

Рис. 10 Полная привязка объектов к кости

Теперь мы умеем создавать более комплексные арматуры. Вы также можете находить Rig и анимации онлайн. Rig это наша арматура. Найти это можно на различных сайтах, например, на сайте Mixamo.

В результате нашего урока у вас получилась первая анимация рыбки. Мы попробовали создать Rig и узнали, как его можно анимировать. Своими силами, либо с помощью каких-то сторонних источников из интернета.

И так, мы с вами закончили создание своей собственной 3d-модели, освоили основы блендера, наложили текстуры и попробовали анимировать. С вашей работой вы можете продолжить путешествие в следующих разделах.

Список использованных источников и литературы

1. Get Started with Blender [Электронный ресурс] // Официальная страница Blender. – URL:Tutorials — blender.org.

2. Официальная страница Blender (https://www.blender.org/)

3. Кожар Д. Blender | Уроки на русском [Электронный ресурс] // YouTube страница "Denis Kozhar" – URL:Blender | Уроки на русском - YouTube.

4. Гром. А 172+ уроков в Blender с нуля: обучение 3d (на примерах и бесплатно) [Электронный ресурс] // Сайт videoinfographica. – URL: https://videoinfographica.com/blender-tutorials/

5. Уроки по Blender [Электронный ресурс] // Cтраница Blender3D. – URL: https://blender3d.com.ua/.

6. Quickstart — Blender Python API [Электронный ресурс] // Документация Blender. – URL:https://docs.blender.org/api/current/info_quickstart.html.