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骨骼动力学(物理抖动)

骨骼动力学(物理抖动)

一、效果

在三维软件中,我们常用骨骼系统实现动画效果,通过创建一系列有附属关系的关节,搭建出适配的骨骼,蒙皮后可以进行关键帧动画的制作。

但如果需要实时模拟出自然流畅的运动节律,就需要用到骨骼动力学。

像塑提供基于弹簧质点的刚体动力学,通过简单的参数调节,当屏幕中人脸或身体进行位移时,实时模拟出不同且真实的物理抖动和质感效果,广泛应用于头发、长耳、飘带、链条或布料物件中。


二、资源要求

  • 在三维软件中,对指定模型进行骨骼搭建、蒙皮绑定、刷好权重后,模型和骨骼一起导出为FBX。
  • 绑定单个模型支持最多40根骨骼,超过需拆分模型。
  • 模型的面数、单位、格式、位置等标准请参考3D素材导入规范。
  • 需要动力学设置的骨骼最好特殊命名,方便导入后定位查找。


三、制作步骤

  1. 导入模型并挂载

点击资源面板右上角「从本地导入」,导入带骨骼蒙皮的模型。

拖到特效信息处,挂载在人脸跟踪下,可以看到模型解析中包含根骨骼。

  1. 添加动力学组件

在特效信息面板,选择正确的根骨骼,在对应参数信息面板,最下方选择「添加组件」,选择动力学组件。

  1. 调整动力学组件

添加组件成功后,模型开始抖动。此时参数默认为最大值,因此会乱抖。(此步如模型消失说明上一步未选择正确根骨骼或者该模型没有绑定骨骼)


根据实际物体材质和场景效果调节动力学参数,进行自定义参数设置或选用内置预设模板即可。

自定义模板:

  • 轻柔:有粘滞性,运动阻力大,可以模拟沉重的材料、水中的布料或头发等效果。
  • 弹性:形变回弹速度快,可以模拟果冻等胶质效果(当前有bug,效果不佳)。
  • 刚硬:适用范围大,完全受关节权重控制变形强度,可以模拟布料或头发,只要权重刷的均匀会非常的丝滑飘逸。
  • 自定义:可以根据下文的参数解释进行自定义调节数解释:
  • 阻尼:速度阻尼,是阻止关节链运动的参数,在EC中可理解为跟随惯性,数值为0表示无阻尼惯性小,运动幅度大,1表示最大阻尼惯性大,运动幅度小。
  • 迟缓:关节链的惰性系数,0意味着没有惰性,当我们移动根关节时,子关节不会移动,1意味着完全惰性,当我们移动根关节时,子关节将移动相同的量。
  • 弹性:当系统发生了位置和形状的失真,弹性可在运动过程中作为额外的作用力将其还原,数值为0时,系统失真不会恢复,为1时失真将完全恢复,因此不会有任何失真。
  • 刚性:在系统运动过程中,对位置和形变的限制,数值为0表示限制最小,运动幅度大,为1表示限制最大,运动受限。
  • 重力:表示系统中重力的方向,为0时该方向重力为零,非0时重力方向为向量方向。
  • 局部重力:勾选上,表示重力的参考系每个关节的局部坐标系,未勾选,表示重力的参考系是世界的全局坐标系。

注意:

  • 要正确的根骨骼添加动力学组件,但不一定为第一根骨骼。
  • 模型的布线必须准确、顶点要闭合,骨骼有正确的蒙皮绑定、权重分布,否则使用动力学组件可能出现模型破面、烂模等错误。