Advance Skeleton绑定插件在三维动画教学中的运用

杨少华

摘要：随着三维动画制作技术的日趋成熟，其技术难度也普遍降低，特别是曾经需要经过长时间训练才能掌握的动画角色绑定技术，也在新的绑定插件Advance Skeleton的帮助下变得简单易懂，学生在短期内即可掌握。虽然该插件并不能解决所有绑定问题，但在基础性三维动画教学中，因其易用性和人性化的操作流程，成为基础绑定的首选工具。

关键词：Advance Skeleton;绑定;Maya;动画

Advance Skeleton（以下简称ADV）是当前Maya平台三维动画制作中绝无仅有的优秀绑定插件，近几年，随着ADV插件版本更新速度加快，更新幅度提升，使得ADV成为动画项目中必不可少的绑定工具。特别是“Advance Skeleton在3.5以后的版本出现了革命性质的转身”[1]，让更多动画师尝试这一插件的使用。

一、ADV绑定插件在三维动画教学中的优势

（1）学习成本低。简单易用，ADV官方使用帮助文档资料健全，为使用者提供诸多便利。伴随国内动画人员对ADV使用的范围频率增加，也出现了汉化版的ADV绑定插件，让国内用户能够更快地上手该插件。

（2）软件设计人性化。绑定操作菜单按照绑定流程由上到下一次排列，用户只需按照菜单提示一次点击插件相关功能即可完成绑定。让学生能够将更多的精力放在镜头的运用、角色的设定、情节的安排、审美能力的培养等艺术创作问题上来。

（3）学习初期无版权费用支出。学生可以免费试用，只有在项目盈利时才会给与其一定版权费用。

二、ADV插件学习的基本原则

（1）案例化学习。软件任何功能都是针对一定的目的设定的，要让学生在案例实践中去领会每一个操作指令的用途，“必须将多样化的案例式教学引入其中，通过各种复杂而精美的案例来引导学生进行制作”[2]，这样学生既可以迅速领会其作用，针对性更强，又不容易遗忘。

（2）以中文版本为切入口。很多学生在学习初期往往因为该插件的全英文面板而找不到头绪，对于英文基础较差的学生来说，完全可以先学习中文版，后续再看英文版就会比较清晰有条理。

三、绑定前的准备工作

（一）对模型本身的要求

在游戏模型绑定中一般使用“A”POSE模型;在影视动画当中使用“T”POSE模型较多，特别是对于想要使用动作捕捉技术进行动画制作的角色模型来说，必须使用“T”POSE进行建模，否则可能在动作数据匹配中出现错误。在进行身体的骨骼适配之前，要注意检查，角色模型的最底部即脚步应位于地平线之上，世界坐标轴Y轴应刚好穿过模型臀部的中心位置，root根关节应刚好位于臀部的中心。当模型需要移动时，应移动模型的组而不是模型本身，在个人项目中，如果模型大小有问题，可以自行修改，但是在公司项目或集体项目中，各个角色模型之间的大小比例关系，以及角色模型与场景模型之间的大小比例关系均已经规定好，如果在绑定过程中发现模型的大小有问题，则应该返工给模型组进行调整。一般来说，模型的大小以及各个模型间的比例关系在项目的初始阶段就已经规定好了，在绑定阶段不需要改动，因此，我们应当让ADV生成的骨架去适配模型的大小，而不是让模型去适配骨架的大小。模型所有的活动关节处，如膝关节、肘关节、腕关节、每一根手指的各个关节处，均应当至少有3根平行线，以使模型运动时不至于产生不良形变。

（二）绑定前的模型整理

模型需要打组处理，删除不必要的历史记录，因为只是建模阶段，可以选择删除场景中的全部历史，位于编辑——按类型删除全部——历史，以避免在未来的绑定与动画流程中可能出的计算错误。依据模型的运动方式，可以将模型分为以下3类：（1）身体部分，为角色动画模型绑定的主要部分，骨骼支架将依据角色模型的形体结构进行布局。（2）跟随身体运动且跟随身体变形部分，主要是衣服布料。（3）跟随身体运动但不跟随身体变形部分，如刀具、枪支、手机等角色使用的装备用品。帽子虽然在日常生活被归为服装类物品，但因为帽子在动画中的运动方式是跟随头部，自身几乎不变形，因此可以把帽子归为装备一类进行绑定。要注意身体部分的模型如果是由多个模型（geometry）组成，一般是将这些身体部分的模型结合为一个物体，将其作为一个物体进行绑定的好处是，当绘制权重时只需要绘制一边，然后镜像另一边，可以大幅提升工作效率;另一种方式是将身体部分的所有模型打组，然后分别对其绑定，这种方式将无法使用权重镜像工具。

四、绑定的基本流程与绑定要点

按照ADV插件菜单的排列顺序，可以简单将绑定流程分为预设、身体绑定、面部绑定，共3个部分。

（一）pre：预设，预制

场景模型大纲视图对模型大纲整理完毕后，点击预设中的“model clean”可以对场景中不符合规范的部分进行纠正，同时清理掉不需要的场景信息。注意使用此功能时要保证OBJ插件处于启动状态，否则无法执行此命令。reference引用的作用在于只记录模型的路径信息，并不真的加载模型进入场景，这样的好处是减少场景运算量。

（二）Body身体绑定中的骨骼适配

比较常用的是前3个菜单选项，分别是Fit：骨骼适配/匹配，build：骨骼生成，Deform：变形，被分成了5项，它们是与蒙皮和权重相关的属性设置。一些重要骨骼的位置匹配非常重要，且方法有不同，比如，（1）根关节的位置调整最好不要直接使用移动工具，而是通过缩放整个骨架的控制器来调整其高度。（2）根关节之外的关节可以直接通过移动工具调整位置，但是要注意大腿和小腿之间的关节不能使用移动工具进行左右移動，也不能往后移动，只能往前移动，或者顺着大腿延伸的方向移动，想要让小腿顺着大腿的延伸方向移动需要W+左键菜单切换到自身轴向模式进行移动，操作过程中始终保持大腿和小腿在前视图中在一条直线上即可，这样做的目的是为了在后面能够正确地生成极向量控制器，同时让角色运动符合基本的人体运动特征。这一问题在上肢的大臂和小臂之间也同样存在，处理方法是一样的，同时要注意，人的每一个手指的运动方式与大腿小腿的运动方式类似，即只能单方向弯曲或展开，不能反方向弯曲或者左右弯曲。在保证每一根手指的骨骼形成一根直线的前提下，还要注意这根直线应当与对应的手指处于平行状态，且每一节手指骨骼自身轴向的Z轴应当与指甲所处平面垂直并指向手掌背面，否则手掌在绑定后将无法正确握拳。（3）根关节往下，以膝关节的骨骼为例，其骨骼位置最好是位于膝关节中间略靠前的位置，而不是靠后，这样在角色动画制作中可以尽量避免膝盖形变过度。（4）chest胸骨关节应移动到锁骨窝的位置。（5）neck关节应当放置在角色模型脖子的根部，不是脖子的中部，这样才能让一个关节带动整个脖子的运动。（6）chest关节和shoulder关节之间还有一节未被命名的关节，这一关节的作用主要是为肩膀的耸肩运动做准备，绑定后只需旋转这一关节的控制器即可实现耸肩运动;shoulder关节调整到肱二头肌内测到腋窝之间的连线的中间位置。建议在fit模型阶段勾选fit菜单下的jointaxis，可以实时显示骨骼方向，同时点击FitMode模式，让ADV实时自动调整骨骼方向。在早期的ADV版本中，如果想要调整某一骨骼的位置，则必须通过旋转这一骨骼的上一级关节方向来实现，如果直接移动这一骨骼的位置，则往往会造成它的上一级关节方向错误，操作较为烦琐，在5.0以后的版本中新增的FitMode功能，解决了这一问题。移动关节时无论是世界方向还是自身方向都是可以的。骨骼适配完成后最好关闭jointaxis显示以及FitMode模式，然后再进行下一步。