Animación esquelética


La animación esquelética o rigging es una técnica de animación por computadora en la que un personaje (u otro objeto articulado) se representa en dos partes: una representación superficial utilizada para dibujar el personaje (llamada malla o piel ) y un conjunto jerárquico de partes interconectadas (llamadas huesos , y formando colectivamente el esqueleto o plataforma ), una armadura virtual utilizada para animar ( pose y fotograma clave ) la malla. [1] Si bien esta técnica se usa a menudo para animar humanos y otras figuras orgánicas, solo sirve para hacer que el proceso de animación sea más intuitivo, y la misma técnica se puede usar para controlar la deformación de cualquier objeto, como una puerta, una cuchara, un edificio. , o una galaxia. Cuando el objeto animado es más general que, por ejemplo, un personaje humanoide, el conjunto de "huesos" puede no ser jerárquico o estar interconectado, sino que simplemente representa una descripción de nivel superior del movimiento de la parte de la malla sobre la que influye.

La técnica fue introducida en 1988 por Nadia Magnenat Thalmann , Richard Laperrière y Daniel Thalmann . [2] Esta técnica se utiliza en prácticamente todos los sistemas de animación donde las interfaces de usuario simplificadas permiten a los animadores controlar algoritmos a menudo complejos y una gran cantidad de geometría; más notablemente a través de cinemática inversa y otras técnicas "orientadas a objetivos". En principio, sin embargo, la intención de la técnica nunca es imitar la anatomía real o los procesos físicos, sino solo controlar la deformación de los datos de la malla.

Rigging es hacer que nuestros personajes puedan moverse. El proceso de manipulación es que tomamos esa escultura digital y empezamos a construir el esqueleto, los músculos, y le pegamos la piel al personaje, y también creamos un conjunto de controles de animación, que nuestros animadores usan para empujar y tirar del cuerpo. alrededor.

Esta técnica construye una serie de huesos (que no tienen por qué corresponder a ninguna característica anatómica del mundo real), a veces también denominada aparejo en el sentido sustantivo. Cada hueso tiene una transformación tridimensional de la pose de unión predeterminada (que incluye su posición, escala y orientación) y un hueso padre opcional. Los huesos por lo tanto forman una jerarquía . La transformación completa de un nodo secundario es el producto de su transformación principal y su propia transformación. Entonces, mover un fémur también moverá la parte inferior de la pierna. A medida que el personaje está animado, los huesos cambian su transformación con el tiempo, bajo la influencia de algún controlador de animación. Una plataforma generalmente se compone de ambospartes de cinemática directa y cinemática inversa que pueden interactuar entre sí. La animación esquelética se refiere a la parte cinemática delantera del equipo, donde un conjunto completo de configuraciones óseas identifica una pose única.

Cada hueso del esqueleto está asociado con una parte de la representación visual del personaje (la malla ) en un proceso llamado desollado . En el caso más común de carácter de malla poligonal , el hueso está asociado a un grupo de vértices ; por ejemplo, en un modelo de un ser humano, el hueso del muslo estaría asociado con los vértices que forman los polígonos del muslo del modelo. Las partes de la piel del personaje normalmente se pueden asociar con múltiples huesos, cada uno con factores de escala llamados pesos de vértice o pesos combinados .. Por lo tanto, el movimiento de la piel cerca de las articulaciones de dos huesos puede verse influenciado por ambos huesos. En la mayoría de los motores gráficos de última generación, el proceso de desollado se realiza en la GPU gracias a un programa de sombreado .


"Bones" (en verde) solía posar una mano. En la práctica, los "huesos" en sí mismos a menudo se ocultan y se reemplazan por objetos más fáciles de usar o simplemente se vuelven invisibles. En este ejemplo del proyecto de código abierto Blender , estas "asas" (en azul) se han reducido para doblar los dedos. Los huesos aún controlan la deformación, pero el animador solo ve los mangos.