Как создать руку в 3д макс
Обновлено: 06.07.2024
Моделируем плечо
1. Для выполнения этого урока вам понадобятся файлы чертежей и файл сцены, их вы можете скачать по ссылкам ниже. Я буду создавать руку в отдельном файле, отдельно от головы и тела. Для начала созданим замкнутую линию как на картинке ниже. Используем Initial Type=Corner и Drag Type=Corner. Когда закончите примените модификатор Extrude со значением 8. После этого преобразуйте в Editable Poly.
2. В окне Perspective, (1) Выделите полигоны с обеих сторон. (2) Примените Inset. (3) Переместите оба выделенных полигона немного вверх. (4) Выделите только один полигон с передней стороны и в окне Left переместите его правее. (5) Поверните вид в окне Perspectibve так чтобы увидеть заднюю часть. Выделим несколько полигонов как на картинке ниже. (6). Extrude. Убедитесь что вы выдавили их на достаточную длину. (7) Удаляем выдавленные полигоны.
3. Снимите режим выделения подобъектов и примените наш материал. Теперь применяем к половине плеча Symmetry по оси Z. Во вкладке Modifer щелкаем + рядом с Symmetry. жмем Mirror. В окне Left перемещаем ось так чтобы она было четко посередине руки.
4. Правый клик по плечу и конвертируем в Editable Poly. Повернем вид в окне Perspective. (1) Выделим 4 полигоны как на картинке ниже. (2) Применяем Bevel. (3) Теперь Inset. (4). Делаем Bevel еще раз, но на этот раз внутрь.
5. Теперь созданим немного деталей наверху плеча. Идем во вкладку Create>Shapes. В окне Left создаем линию похожую на "n". Подсказка: Зажмите Shift во время рисования для создания прямой линии. Теперь создаем небольшой кружок. Выделяем линию и идем во вкладку Modify. Выделяем 2 вершины сверху нашей линии. В свитке Edit Geometry увеличим значение Fillet до 3. У вас получится скругленный кгол. Как закончите отключите выделение подобъектов.
6. Идем во вкладку Create>Geometry. Выбираем Compound Objects. Убедитесь что наша линия выделена и жмем кнопку Loft. Теперь щелкаем Get Shape и затем по кругу. У вас получится эдакий п-образный цилиндр. В свитке Skin Parameters вводим Shape Steps=1 и Path Steps=2 для уменьшения количества полигонов в объекте.
7. Наконец разместите эту железяку на плече, вам также понадобится немного повернуть ее в окне Front.
Создаем верх руки
1. В окне Front создаем 2 бокса. Используйте параметры как ниже. Разместите один из них над другим. Убедитесь что между ними оч маленькое расстояние.
2. Преобразуйте оба бокса в Editable Poly. Выделите верхний полигон на верхнем боксе. Применим к нему Bevel с небольшим значением. Теперь выделим два полигоны снизу ижнего бокса как на картинке ниже. Применяем Bevel.
3. В окне Left подвигайте вершинки для совпадения с чертежем, как на левой картинке . Выделим все вертикальные ребра на верхнем боксе, в свитке Edit Edges жмем Setting рядом с кнопкой Chamfer. Вводим Chamfer Amount=2. Повторите сей процесс для нижнего бокса. Сгладьте так тока 8 внешних угловых ребер. Правая картинка показывает модель после применения Chamfer.
4. В окне Front выделяем все нижние вершины и применяем Select And Move tool по X для уменьшения ширины. Теперь в окне Front создаем цилиндр как на картинке ниже.
5. Конвертим цилиндр в Editable Poly. Выделяем 1 верхний полигон (крайняя левая картинка). Применяем к нему Bevel. Затем Inset..
6. Изменяем режим выделения на Edges. В свитке Edit Geometry жмем кнопочку Cut. Включаем 3D Snap toggle. Теперь дважды разрезаем как на картинке ниже (от A до . Хинт: завершение операции разрезания правой кнопкой мышы.
7. Выделим 2 полигона как на картинке ниже. Применим Bevel внутрь. После этого, уберем выделение подобъектов. Убедитесь что цилиндр выделен. Щелкаем кнопку Mirror (Tools>Mirror). Используем Mirror по оси X, Clone Selection=Copy. Настройте параметр Offset пока клонированный цилиндр не займет нужное место.
Создаем локоть и низ руки
1. В окне Left создаем бокс как на картинке ниже.
2. Преобразуем бокс в Editable Poly. (1) Настраиваем положение вершин. (2) Выделяем все вертикальные ребра и применяем к ним Chamfer со значением 2. (3) Выделяем нижнюю часть полигонов. (4). Применяем к ним Extrude с небольшим значеним. Затем, используя Select and Uniform Scale делаем выделенные полигоны немного больше. Настройте расположение выделенных полигонов если понадобится. Правая крайняя картинка показывает итог операций. Этот объект будет локтем.
3. Теперь создадим низ руки. В окне Front создаем замкнутую оинию как на картинке ниже. Я создал линию чуть левее, не как на четртеже, для того чтобы все объекты руки находились на одной прямой. Как закончите примените Extrude со значением 6.
4. Преобразуем этот объект в Editable Poly. Выделяем все полигоны. В свитке Edit Geometry жмем Sliсe Plane. Slice Plane используется для разрезания полигонов. Вам нужо только повернуть ее. После того как правильно настроите ее положение жмем Slice button.
5. Выделете все вертикальные ребра спереди (только с одной стороны, всего 6 ребер). Применим Chamfer со значением 2. Поворачиваем вид в окне Perspective чтобы увидеть заднюю часть. Выделим один полигон как на картинке ниже и применим к нему Extrude.
6. Применим к получившейся модели Symmetry по оси Z, и настоим ось отражения так чтобы получилась ровная модель.
7. Завершающая деталь для этой части. Выделите все нижние полигоны и применяем Inset и Bevel..
Creating Hand and Fingers
1. Сначала будм создавать ладонь. Создаем бокс в окне Left. Используем параметры как на картинке ниже. Применяем к ней наш прозрачный материал.
2. Конвертим бокс в Editable Poly. (1) Выделяем 3 полигона как на картинке. (2) Применяем Extrude с небольшим значениемt. (3) В окне Left перемещаем вершины в центре ближе к ребрам. (4). IВ окне Front подгоняем их местоположение. (5) Выделяем 2 полигона как на картинке и применяем Extrude. (6) В окне Front опять настраиваем положение вершин. (7) Выделяем ребра спереди (4 ребра). (8) В окне Front перемещаем их так чтобы сгладить углы.
3. Теперь, пальцы. Создадим маленький бокс как на картинке. (1) Конвертим бокс в Editable Poly. Выделяем верхний полигон. (2) Применяем Inset. (3). Делаем Extrude. (4) Выделяем 2 ребра. (5). Применяем Chamfer.
4. Теперь настраиваем положение вершин. Как закончите просто копируйте эту коробку (зжимаем Shift и тащим) и выравниваем в нужном порядке. Промасштабируйте и настройте положение вершин если потребуется. .
5. Последний палец: большой. Выделим 1 полигон на ладони. Extrude. Переместите вершины как на картинке ниже. Теперь просто копируйте и поверните фаланги от остальных пальцев.
6. Завершающий штрих. Выделим полигоны как на картинке. Применим Inset и Extrude. Эти полигоны будут использоваться для присоединения ладони к нижней части руки.
7. Присоедините железяку (да да ту самую п-образную) к плечу и 2 цилиндра к верхней части руки при помощи Attach.
3Ds max, как полноценный 3Д-пакет, позволяет анимировать созданные объекты. В случае персонажной анимации, 3dmax предлагает несколько способов привязки модели к «скелету», хотя принцип настройки привязки у них похожий. Дальнейшие действия предполагают наличие уже готовой модели человека, потому вы можете моделировать его сами, либо скачайте бесплатную модель здесь.
Создание скелета инструментом Bones (кости)
Открываем сцену с нашим персонажем, переходим на вкладку Create/Systems/Standard и выбираем инструмент Bones. Создаём основную кость, после чего продолжаем строить скелет ноги. Чтобы закончить построение, щёлкните правой кнопкой мыши. Чтобы продолжить построение второй ноги, нажмите кнопку Bones, после чего щёлкните по основной кости, с которой мы начинали построение скелета.
Таким же способом создаём остальные кости. Вот что должно получится:
Инструментами Move и Rotate ставим «скелет» в «тело» нашего персонажа, используя другие окна проекций.
Модификатор Skin
Выбираем модель персонажа и применяем модификатор Skin. В параметрах модификатора Bones нажимаем кнопку Add, после чего откроется окно, в котором выбираем все созданные кости.
После этих действий, если мы будем двигать любую из костей, часть тела персонажа будет тоже двигаться. Но теперь нужно правильно настроить зоны влияния костей на объект. Это мы сможем сделать, нажав на кнопку Edit Envelopes, и поставив галочку напротив Vertices в разделе Select.
Пролистываем параметры модификатора ниже, находим кнопку Weight Tool (значок гаечного ключа), и щёлкаем на неё. Перед нами открылось окно параметров, в котором мы будем менять значения силы привязки вершин к каждой кости. При выделении вершин активируются значения в окне параметров WeightTool, где:
- 0 – отсутствие привязки;
- 1 – максимальное значение привязки.
Чем выше значение, тем точнее будет перемещаться вершина вслед за костью.
Кнопка Exclude Selected Verts исключает выделенные вершины из зоны влияния кости, Include Selected Verts включает выделенные вершины в зону влияния, а Select Excluded Verts выделяет исключённые ранее вершины.
Так же значения визуально различимы по цвету, где:
- белый – 0;
- синий – 0,1;
- желтый и оранжевый – от 0,25 до 0,9;
- красный – 1.
Идея состоит в том, чтобы создать плавный переход от красного к желтому для плавного сгиба частей тела персонажа в переходах между костями. Потому для начала стоит практиковаться на низкополигональных моделях, чтобы уловить логику работы с привязкой костей, работая с минимальным количеством вершин.
Инверсная кинематика
Для создания взаимодействий между несколькими костями применяется инверсная кинематика. Это делается если мы хотим достичь эффекта, когда мы двигаем одну кость, а за ней двигаются и другие.
Рассмотрим технологию на примере ноги персонажа. Выделяем кость, которая отвечает за ступню персонажа. Идём в меню Animation/IKSolvers и щёлкаем на HISolver, после чего будет предложено выбрать кость для привязки.
Щёлкаем в активном окне проекции на кость бедра, как показано на картинке ниже.
После этих несложных действий будет достигнут желаемый эффект. При перемещении объекта привязки, будет перемещена не только ступня человека, но и вся нога последует за ней.
Тоже самое мы можем проделать с другими частями тела.
После правильной настройки все части тела будут двигаться так, как нужно. Теперь можно приступать к анимации.
Анимация человека
В 3Dmax для анимации всегда открыта панель внизу окна. На ней содержится временная шкала, кнопки переключения между автоматическим выставлением ключей анимации (AutoKey) и ручным (SetKey), кнопка добавления нового ключа анимации (SetKeys), настройки временной шкалы (TimeConfiguration), а также панель управления воспроизведением анимации.
Чтобы изменить количество доступных кадров временной шкалы, параметры воспроизведения, количество кадров в секунду и другие доступные параметры, нужно открыть окно настроек Time Configuration.
После настройки временной шкалы мы можем приступить к созданию простой анимации нашего персонажа. Нажимаем кнопку SetKey, после чего наша шкала будет подсвечена красным цветом. Выбираем часть тела для анимации, нажимаем на кнопку SetKeys (на кнопке нарисован «+» и ключ), после чего на временной шкале появится квадратик над цифрой 0. Это и есть новый ключ. Теперь передвигаем верхний ползунок на временной шкале на нужное количество кадров, например, на 30. Затем передвигаем анимируемую часть тела в нужную позицию и снова жмём кнопку SetKeys. Можем сделать ещё несколько движений и для других частей тела тем же способом.
Теперь нажимаем Play Animation и наблюдаем, как персонаж выполняет движения тела.
На следующем этапе, к которому не следует переходить, пока не убедитесь, что кости внутри скелета находятся на предназначенных им местах, скелет связывают с моделью.
Для этого модели назначают модификатор Physique (Телосложение), по принципу своего действия напоминающий рассмотренный на предыдущем уроке модификатор Skin (Кожа), а затем проводят само связывание. Как правило, скелет связывается с моделью не за один прием, а путем проведения множества операций связывания, в каждой из которых группа костей связывается с соответствующим ей фрагментом внешней оболочки. Например, сначала присоединяют к скелету руки, затем ноги и т.д. Для осуществления связывания выделяют элемент оболочки модели, назначают ей модификатор Physique, после чего в одноименном свитке данного модификатора щелкают на кнопке AttachtoNode (Присоединить к оболочке) — рис. 27 и указывают главный в группе костей (с которой производится в данный момент связывание оболочки) элемент скелета. Затем таким же образом с оболочкой связывают следующую группу костей и т.д.
Рис. 27. Активация кнопки Attach to Node
Откройте сцену с цилиндром. Выделите цилиндр и назначьте ему модификатор Physique, а затем в свитке Physique данного модификатора щелкните на кнопке AttachtoNode и укажите в окне Select by Name объект Bip01. В открывшемся в результате окне Physique Initialization (Условия составления телосложения) оставьте все настройки по умолчанию (рис. 28) и щелкните на кнопке Initialize (Составить). В итоге цилиндр окажется связанным со скелетом. Сохраните сцену.
Рис. 28. Окно Physique Initialization
Переключитесь к сцене с персонажем-кубиком. Займемся установкой связей между костями и фрагментами оболочки. Выделите куб (то есть в данном случае туловище), назначьте ему модификатор Physique, в свитке Physique данного модификатора щелкните на кнопке AttachtoNode и укажите кость Bip01. Выделите сферу-голову и через модификатор Physique свяжите ее с костью Bip01 Head, а цилиндр-шею — с Bip01 Neck. Точно так же свяжите кости Bip01 R Thigh и Bip01 L Thigh с примитивами, играющими роль ног, кости Bip01 R UpperArm и Bip01 L UpperArm — с примитивами, выступающими в роли рук, кости Bip01 R Hand и Bip01 L Hand — с кистями рук, а кости Bip01 R Foot и Bip01 L Foot — с кистями ног. Сохраните сцену в двух разных файлах.
Подключение готовой анимации и корректировка связей
После того как связи между внешней оболочкой и костями скелета налажены, приступают к анимированию модели. Это можно сделать путем собственноручной подготовки требуемой по замыслу анимации либо подключив подходящий файл движений.
Для подключения файла движений нужно выделить объект Bip01, перейти на вкладку Motion, в свитке Biped нажать кнопку LoadFile (Загрузить файл) — рис. 29 и указать BIP-файл с нужной анимационной последовательностью. Обратите внимание, что режим FigureMode в этот момент должен быть отключен, поскольку в режиме фигуры кнопка LoadFile отвечает за загрузку файла с настройками скелета (FIG), а не файла движений (BIP). После этого можно сразу проиграть анимацию — персонаж начнет двигаться в соответствии с настройками BIP-файла. Теоретически увидеть результат анимации персонажа можно и иным способом — щелкнув на кнопке BipedPlayback (Воспроизведение движений) в свитке Biped вкладки Motion, правда в этом случае двигаться будет схематично нарисованный персонаж (рис. 30), а не трехмерная модель.
Рис. 29. Активация кнопки Load File
Рис. 30. Просмотр анимации в схематичном режиме
Для примера откройте сцену с цилиндром. Выделите объект Bip01, активируйте вкладку Motion и, нажав на кнопку Load File, загрузите файл с анимационной последовательностью прыжков с переворотами — это может быть файл flip1. bip, flip2. bip, flip3. bip и т.п. (мы остановились на flip2. bip). Данные файлы перед этим нужно поискать по поиску на диске с дистрибутивом 3D Studio MAX либо загрузить с диска с уроком из папки BIP, в которую мы включили некоторые из поставляемых с программой файлов движений. Проиграйте анимацию и увидите, что цилиндр вместе с заключенным в него скелетом начнет переворачиваться (рис. 31).
Рис. 31. Вид сцены в одном из промежуточных кадров анимации
А теперь усложним задачу. Откройте сцену с созданным выше персонажем-кубиком (первый из файлов) — попробуем заставить его шагать естественным образом. Выделите кость Bip01 и отключите режим FigureMode. Нажмите на кнопку LoadFile и укажите файл walk_stop. bip, содержащий анимационную последовательность обычной ходьбы. Проиграйте анимацию и убедитесь, что персонаж начнет двигаться, причем вполне естественно.
Откройте редактор материалов и вместо полупрозрачного материала назначьте элементам оболочки разноцветные материалы, после чего просмотрите анимацию в увеличенном масштабе и более внимательно. Скорее всего, окажется, что в некоторых местах оболочка персонажа при движении неестественно искажается (рис. 32) — например в нашем случае отчетливо просматриваются странные деформации в нижней части обеих ног и рук. Подобная ситуация наблюдается в случаях, когда какие-то отдельные вершины не попадают под действие огибающей поверхности, формируемой под действием модификатора Physique. В итоге в процессе присоединения оболочки персонажа к системе костей формируются неверные связи, что ведет к неправильной деформации формы оболочки.
Рис. 32. Неправильная деформация формы оболочки (искаженные фрагменты выделены)
Рис. 33. Вид ноги в режиме редактирования вершин модификатора Physique
Рис. 34. Выделение вершин с неправильными связями
Рис. 35. Результат повторного связывания вершин голени
Рис. 36. Шагающий кубик
Создание анимации по методу Footstep
Если подходящего файла движений нет, то соответствующую анимационную последовательность создают самостоятельно. В Character Studio Biped-объект можно анимировать в режимах Footstep (След) и Freeform (Свободная деформация) либо с использованием обоих режимов одновременно. Анимирование в режиме Freeform представляет собой не что иное, как последовательное и кропотливое формирование требуемых для задуманной анимации ключевых кадров. Подготовка анимации в режиме Footstep гораздо проще и быстрее, поскольку создавать вручную ключевые кадры необходимости нет (программа генерирует их сама), однако возможности его ограничены лишь получением анимаций ходьбы, бега или прыжков со всеми основными движениями, которые им соответствуют.
Попробуем заставить наш персонаж-кубик ходить по некоторой сложной кривой — пусть, например, он будет двигаться по дорожке, которую мы специально для этого создадим (рис. 37). В списке идущих в поставке BIP-файлов можно найти немало вариантов ходьбы персонажа, однако нам нужно организовать его перемещение не в любом, а в конкретном направлении, причем в результате перемещения персонаж должен пройти не произвольный, а строго определенный по длине участок пути. Поэтому будем создавать анимацию самостоятельно, работая в режиме Footstep (След).
Рис. 37. Исходная сцена с имитацией дорожки в виде сплайна
Откройте второй из ранее сохраненных файлов с персонажем-кубиком, выделите объект Bip01, перейдите на вкладку Motion и в свитке Biped щелкните на кнопке FootstepMode (рис. 38) — это активирует режим создания анимации по шагам. В свитке Footstep Creation (Создание следа) щелкните на кнопке Create Multiple Footsteps (Создать многократные следы — рис. 39) и поле Number ofFootstep s (Количество следов) установите желаемое число следов, например 12 (рис. 40). В результате на плоскости появится указанное количество следов (рис. 41). Однако проигрывать анимацию пока еще бесполезно: для того чтобы скелет (а значит, и связанный с ним персонаж) начал шагать, требуется создать также анимационные ключи. Кроме того, обратите внимание, что по умолчанию следы (а затем и анимационные ключи) создаются в расчете на ходьбу, поскольку автоматически активируется режим Walk (Прогулка), однако характер движения может быть изменен на бег (кнопка Run) либо прыжки (кнопка Jamp) — рис. 42. Сделать это нужно до создания цепочки следов.
Рис. 38. Активация режима FootstepMode
Рис. 39. Нажатие кнопки CreateMultipleFootsteps
Рис. 40. Установка количества шагов в траектории
Рис. 41. Появление следов
Рис. 42. Кнопки, отвечающие за выбор характера движения
Для генерации анимационных ключей (их программа создает, руководствуясь цепочкой следов) раскройте свиток Footstep Operations (Footstep-операции) и щелкните на кнопке Create Keys For Inactive Footsteps (Создать ключи для неактивных следов). После этого кубик добросовестно пойдет по следам (рис. 43), но, увы, пока не по предназначенной для него траектории.
Рис. 43. Первоначальный вариант движения кубика по следам
Чтобы добиться нужного нам варианта перемещения кубика, выключите режим FootstepMode и переместите плоскость вместе с траекторией в точку начала его движения по следам (рис. 44). Вновь выделите объект Bip01 и активируйте режим работы со следами (кнопка FootstepMode) — это необходимо, чтобы следы стали вновь редактируемыми. Выделите первые четыре следа (рис. 45) и в свитке Footstep Operations панели Motion введите в поле Bend (Изгиб) значение –10 — цепочка следов изменит свою форму (рис. 46). Окончательно отредактируйте положение следов вручную, выделяя их по одному (или по несколько) и перемещая инструментом Select and Move (рис. 47).
Рис. 44. Перемещение плоскости с траекторией
Рис. 45. Выделение первых четырех следов
Рис. 46. Вид сцены после корректировки параметров следов
Рис. 47. Вид сцены после перемещения следов вручную
Поскольку цепочка следов занимает примерно лишь треть дорожки (рис. 48), создайте еще 24 следа, щелкнув на кнопке Create Multiple Footsteps и введя в поле Number of Footsteps число 24 (рис. 49). Отредактируйте положение дополнительных следов: вначале выделите следы с 11-го по 25-й и исказите цепочку, установив параметр Bend равным 5 (рис. 50), затем выделите следы с 25-го по 29-й и измените Bend на –16 (рис. 51), а потом окончательно доведите вид цепочки до нужного состояния уже вручную (рис. 52). По окончании для создания ключей для данной цепочки щелкните на кнопке Create Keys For Inactive Footsteps, а затем убедитесь в том, что кубик проходит размеренным шагом всю цепочку от начала до конца. Некоторые кадры полученной в итоге анимации представлены на рис. 53.
Читайте также: