[Translate]Character Rigging God Of War | [译]战神4角色绑定

本文译自Youtube视频 Character Rigging & Cinematic Animation in God of War with Erica Pinto & Axel Grossman ,这里节选了后一部分,Axel讲的绑定部分。主要讲了本作中奎爷的一些绑定做法以及一些通用原则。

使用的基本是本世代主机上(PS4)上最先进也是最流行的技术,笔者认为基本可以代表本代能达到的最强效果了。

首先,平台从PS3变成了PS4,
面数加到了70k面,其中脸部32k。而骨骼达到了惊人的835根。(两个数据笔者都很震惊)
目测有大量的骨骼给物理和装备用,另外会有一些辅助肌肉变形的骨骼。

相比上一代,采用了更真实比例,大概8头身。这样更写实,而且减少mocap修数据工作量
同高度比例对比,可以看到头和上身比例更大了

脸部布线密度增加了很多,cinematic和gameplay采用的一致的模型

Mobu-Maya

设计了mobu-maya数据转换的工具。在mobu中有一个“中间”绑定,mocap的数据会转换到这个中间绑定上,然后再导入到maya之中

左侧-mobu
右侧-maya rig的一些controller

抓了一帧,注意看传过来的数据全是controller的

Character Manager

rig-skeleton分离,
metadata追踪物体连接关系(参考Bungie的Semantic-Travesal,用一个特殊的网络记录骨骼之间的关系,方便查找和组合)
skeleton有LOD,存为不同文件,可以实时切换, 只显示需要的部分 rig分组否则加载很慢

数据分层,分LOD
比如从左到右,1 只有骨骼 2 mesh parent to joints 3 skinned 4 deformation level

FACS

脸部绑定,基于FACS的系统,现在最流行的方式

PS3 基于音素的表情,这代PS4 基于肌肉的,FACS

通过FACS创建blendshape

扫描头,创建blendshape

最后修完的数据有几百的blendshape。(笔者目测应该很多都是FACS插值出来的?毕竟FACS只有四十几个啊)

做了一套registration area,套低模的时候需要保证每个颜色区域出现在正确的脸部区域
可以把这套拓扑套到别的头上,做表情
因为脸部比例不一样,还会画一套权重图,让脸部某个区域的表情增强。

in-game还是骨骼的方案

没用skin-decompostion生成骨骼的位置(笔者曾经介绍过这个技术,参见Skin Decomposition 在这里应用可以通过blendshape生成脸部骨骼,也有不少工作室用的这个技术

而是一个作者自创的技术,做了一个cage-mesh,每个顶点上有个骨骼,权重可以传递给脸,就不太用手动刷权重了

Wrinkle Map

做了脸部Wrinkle Map
3 wrinkle map, 3 bloow flow, maya中shaderfx实现,引擎中是engine programmer重写的

Pose Space Deformation

为了保证肌肉形状和装甲的变形,做了pose based deformer

driver value可以是任何东西,这里用了一些骨骼的相对角度。Pose和这些数值关联

用了RBF的方式驱动pose,
可以用这个图辅助理解,XY是driver value,圆圈是pose,这样用driver value就可以确定具体用哪几个pose混合,混合多少

左肩,测量clavacle的三个角度,进行混合

比较开关Pose Space Deformation的效果

装甲单独做了骨骼,骨骼的pose based deform

总结

  • Mobu Mocap,导入Maya制作动画
  • Rig分LOD,方便场景管理
  • 脸部基于FACS做表情系统,扫描AU作为素材,最终用骨骼驱动动画
  • 脸部使用Wrinkle map做肌肉细节
  • 身体使用Pose Space Deformation做肌肉和装甲

扩展阅读

FACS

Facial Action Coding System,
一套描述脸部表情的系统,分析出了几十个AU,每个Action Unit都是独立的,不同的肌肉控制的,互相正交的,互相组合可以表现各种情绪。最早是心理学家用来分析人的表情的(参考,美剧Lie To Me)后来用在影视中制作表情,如指环王,金刚

一个例子,AU15,常出现在悲伤表情中

Semantic Traversal

Bungie提出的一套管理Rig的方式,在Maya中建立Metanode记录骨骼的语义信息,方便查找,参见GDC2009 Modular Procedural Rigging

Pose Space Deformation

Disney提出的一种改进骨骼动画极限状态扭曲的方法,可以让Artist雕极限变形位置,插值出中间情况。参考 Lewis, J. P., Cordner, M., & Fong, N. (2000, July). Pose space deformation: a unified approach to shape interpolation and skeleton-driven deformation.

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