Advanced Skeleton插件运用在三维角色动画中的探究

2016年第1期
信息与电脑
China Computer&Communication
多媒体应用技术
１　三维角色动画的插件Ａｄｖａｎｃｅ　Ｓｋｅｌｅｔｏｎ的崛起
制作一个三维动画项目可以使用多款软件，Maya因其全面和强大的三维动画能力众多使用者所青睐，在三维角色动画部分，Maya有着极强的优势及独特的制作方法，要在Maya里制作三维角色动画，必然要经历如下几个阶段：搭建模型、绘制贴图、调试材质、骨骼制作、控制器制作测试、蒙皮绑定、刷权重、最后设计制作动画，每个阶段都意味着巨大的工作量，而其中以控制器的制作测试这部分为最，也就是角色动画前的准备部分，这一部分具体任务为搭建骨骼、给骨骼命名、搭建骨骼控制器、为控制器写属性，其中搭建骨骼控制器中又要学习几种约束、父子关系等冗杂的需要很多时间来理解的知识，让学生和初学者望而却步，甚至很多人在此停步，因此在2012年笔者曾发表过一篇《Maya三维角色动画研究》的文章，里面也阐述了一些节省时间和工作量的方法，Maya和Motionbuilder的结合省去绑定这一环节，通过fbx文在两个软件的互导完成角色动画，在做写实动画时提高很多效率，如今随着Advance Skeleton插件的成熟，这款插件在角色动画的功能上已经能够替代Motionbuilder，以下是笔者在制作项目中总结的很多技巧和方法。

２　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｓｋｅｌｅｔｏｎ在使用过程中的优势与劣势2.1 优势
2.1.1 涉及角色类型的范围大，基本囊括各类动画的角色类型
这里所说的角色类型为动画影片中出现的角色造型，插件中有具体的划分，如双足、四足、六足和飞行，见图1。

双足包括人类、直立行走的动物、两条腿走路的怪兽、外星人等都可以实现绑定。

以此类推四足一般就是爬行类动物，六足一般就是昆虫，飞行就是鸟类，基本上囊括了所有动画中所涉及到的类型角色。

4.0版本之前的角色的类型非常有限，1.5
版本只有双足的绑定，之后的各个版本逐渐增加。

图１　可选角色类型范围
2.1.2 绑定系统趋于完善
Advance Skeleton 3.5之前的版本非常不完善，给角色绑定之后，控制器在使用时问题集中体现在旋转关键帧的设置上，关键帧一密集就会出现旋转错向（关键帧错向就是动画师在调试角色动画时打完控制器关键帧后，控制器的旋转方向出现了非动画师意愿的状态，只有在播放动画的时候才能发现，关键帧状态下看不到），旋转超过一定的度数，具体要看项目中的角色动画，例如角色在跳舞旋转，超过360度旋转后再往下调试动画就很容易出现旋转错向，或手或脚或关节都会出现旋转方向错误的动画。

所以我们选择了Motionbuilder这款软件，虽然这款软件和Maya是同一个公司出的，fbx文件可以在两个软件之间互导，省去了绑定之苦，就是互导阶段过程中出现很多问题需要解决，例如：Motionbuilder中调好的角色动画导入到Maya中如何变换位置。

在Motionbuilder中调完的行走动画，导入到Maya中如何让动画在指定的时间中播放，需要经过反复的调试。

虽然问题很多，但是还是能避开制作控制器这一环节，方向错乱的问题不是没有而是很少出现，没有找到固定的规律。

现在，Advance Skeleton4.0之后的版本加强了这方面的功能，解决了方向错乱的问题，可以完全在一个软件中制作动画了，不用来回互导，也省去了“对角色位置”“指定动画匹配”等
Advanced Skeleton插件运用在三维角色动画中的探究
张晓明
(北京市新媒体技师学院，北京 102600)
摘　要：Maya在三维角色动画中有着极强的能力，同时在动画流程上也存在着劣势，例如模型控制器的绑定，作为功能强大平台式软件虽然也有比较方便的HumanIK帮助绑定，但在高面模型的绑定中频频出现问题，并不是动画师们想要的好用的控制器，所以很多动画项目并不适合使用Maya单独完成。

Advance Skeleton插件能够解决绑定的大部分问题，它可以加速角色动画的制作速度，我在项目实践过程中发现了很多关于此插件的优势与劣势，优势如绑定的角色类型范围增大，绑定系统趋于完善，控制器与动画师的契合度，劣势如表情绑定错误频繁，权重系统与Maya的不兼容等，方便大家在未来的项目中更快捷效率的制作角色动画。

关键词：Maya绑定插件；Advance Skeleton；角色类型；绑定系统；控制器；动画师；契合度
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2016）01-133-03
作者简介：张晓明（1980-），男，内蒙古通辽人，硕士，讲师。

研究方向：三维动画与游戏美术。

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反复调试的时间，目前尚未发现控制器所带来的问题，这对
动画师来说是个最大的福利，节省了大量的时间。

图２　《玄门》角色绑定
2.1.3 控制器与动画师契合度更高
控制器在三维动画师手中就像二维动画师手中的笔一样，能和手中的笔合而为一是动画师梦寐以求的阶段，那么在三维动画中控制器也是一样，控制器有其独特性表现在两个方面，其一，高端控制器，一个三维角色，手需要单独的控制器来控制动作调试，脚、头、身体等都是，越想做细微的高级的角色动画就要求控制器的精度越高，国内外大型的动画或者游戏项目都是要有专门的绑定组来实现角色的绑定，动画师对角色的动作和动画有特殊要求的话就会与绑定组来沟通，例如一个卡通角色的肚子需要有拉伸与压缩的效果，一般的控制器绑定是无法完成这样的要求，需要绑定组专门的人才来制作，在控制器上写一些表达式，这就不是动画师范畴内的工作，这种通过专门人才制作出来的高端控制器在调试动画的过程中一般不容易出现问题。

其二，中端控制器，有些动画对控制器要求不高，自己也能开发和制作，Advance Skeleton 基本能满足这一项要求，它搭建出来的控制器外型比较质朴，参数显示比较明确，属性清晰明了，使用的时候不会出现不可挽回的错误，据2013～2015年两年项目制作中五个动画师的反馈中了解，Advance Skeleton 在2013年的使用效果还不如Maya 自带的humanIK 控制器，humanIK 的控制器虽然使用起来非常不灵活，而且ik 控制器没有数值显示，但出现动画错误的几率非常低，这就使三维动画师们不得不选择出现错误少的绑定控制器来使用，Advance Skeleton 在3.5以后的版本出现了革命性质的转身，克服了控制器频频的动画错误，而且控制器给角色打好之后的使用效果比humanIK 等灵活自如得多，并且在往后的版本中不停地更新和加强“控制器的使用”，这就让诸多动画师
回归。

其他优势，Advance Skeleton 5.0新加了个功能，便是可以通过插件导入动作捕捉数据文件，还增加了部分动画数据
文件可以直接应用，也是动画公司和游戏公司的福利。

图３　《玄门》角色的控制器
2.2 劣势
2.2.1 表情绑定错误频繁
2009年笔者接触这款插件1.0的版本，经过6年的加强和改善，在角色的肢体控制器绑定上已经做得比较成熟，但是角色动画不光只有肢体动作，表情也是角色动画中不可或缺的重要组成部分，特殊动画除外，就Advance Skeleton 来讲表情绑定相信是它下一步要发展和涉及的领域了，目前项目组使用过程中总结出来的问题很多，表情绑定之后基本属于不能调试状态（见图4、图5），我们在使用AdvanceSkeleton4.0
版本制作角色表情控制器时出现的问题，
图
４　绑定好的脸部眼睛控制器
图５　调节眼角控制器参数眼角无变化图例
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这是为眼睛、眼皮、眼角绑定的控制器，绑定完成后调动眼角数值时控制器失去其功能，有时在调节左边控制器参数时，右边眼睛的控制器就不翼而飞了！因此表情控制器的绑定也许只是Advance Skeleton工作室以后想逐渐涉及的领域。

2.2.2 权重系统独立不能与Maya通用
Advance Skeleton绑定模型后会生成独立的权重系统，（权重可以简单解释为骨骼控制模型的区域，蒙皮后模型的一个点受两个骨骼<joint>的控制，这个点就要权衡一下，是受骨骼1控制的多一些还是受骨骼2控制的多一些）独立的权重系统在制作动画中出现问题的话很难解决，要按照此插件的权重系统来刷，那么就要花精力去学习，而大部分动画师不想把精力浪费到重新再学习刷插件自带的权重上，当然希望插件的权重系统和Maya自带的权重系统相吻合最好，所以每次绑定完成后都要重新刷一遍权重，希望插件工作室在以后能够改进这一功能，让动画师更加效率的投入到动画的调试当中去。

３　结　语
无论是一款插件还是一款软件，我们在使用的时候都要扬长避短，就像做一道菜，刀工好但不能拿刀去炒菜，发挥这些软件应有的功能，或者说他们的功能最大化才是正路。

在2015～2016学年第一学期的动画短片制作课程中，笔者充分应用了该探究成果，采用Advance Skeleton插件，它操作简单，易上手，学生易于接受，即使面对的是一群没有任何基础的学生，经过工作室9名学生的测试，100%掌握，在课程结束时收获了学生完成的一套简单的三维角色动画，总计约3分钟的MV。

希望在日后的学习过程中能总结出更多的经验来分享，也希望Advance Skeleton能尽善尽美。

人们利用白板快速进行操作，以达到更好的显示效果。

2.5 层技术以及屏幕捕获功能
利用电子白板与电脑的有机结合，可以处理图片，使之呈现出色彩美、动态美等，更加生动直观。

同时，利用电子白板还可以对操作的内容进行重复播放，随意倒退、前进等，与一般电脑播放器的功能相似，但它不需要下载其他播放软件，可直接在内置的播放功能上直接操作，有利于教学质量的提高。

此外，电子白板还可以无限页书写，人们不用担心空间不足的问题。

３　如何在信息技术中发挥电子白板的作用
3.1 在信息技术中应用电子白板的交互式技术
在信息技术中，电子白板的作用主要是信息的交互，因此，要充分发挥这种作用，以达到更好的教学效果。

交互式是指在信息技术飞速发展的今天，不能再仅仅地局限于通过一定的物质交互，而是实现直接“人-物”的交互。

简单来说，电子白板的交互式技术就像当前的智能手机可以实现交互一样，用手可以直接点触电子白板实现操作，在软件方面也可以达到智能化。

3.2 在信息技术中应用电子白板的工具性技术
电子白板与一般多媒体显示屏不一样，其中一个重要方面就是电子白板可以应用更加多样的功能，即具有工具性的技术。

比如，电子白板中可以直接编辑。

电子白板的工具性技术其实是指电子白板中的拖放、照相、拉幕、涂色、匹配、隐藏、即时反馈等功能模块。

3.3 在信息技术中应用电子白板的一体机技术
目前，很多学校在教学中，都普遍使用电子白板一体机，为教学带来了极大便利。

电子白板的一体机技术是今后教育现代化的发展方向与重要内容。

电子白板一体机技术可以把电脑、电视、投影仪、显示触屏的功能整合在一起，形成一块一体的电子白板。

这种电子白板与一般白板不同，其可以联网、直播，实现电脑、电视的各项功能，且操作方便，极有助于教育教学。

４　结　语
目前，根据人们的需求，电子白板一次次改进技术，提高科技含量，以更好地服务于社会各界。

无论是在政府、公司企业组织的会议或是学校组织的教学活动，电子白板都在信息技术的辅助下实现了自身价值。

当前，人们只有主动去了解关于电子白板的基本内容与最新资讯，了解其功能与优点，才能在信息技术中最大程度上发挥电子白板的作用，利用电子白板更好地造福于人类。

参考文献
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[2]孙倩.基于交互电子白板的教学课例研究[D].武汉：华中师范大学,2011.
[3]陈海萍.电子白板在初中信息技术课堂教学中的应用研究[D].宁波：宁波大学,2014.
[4]王春华.以交互式电子白板技术实现课堂教学信息化[J].山东师范大学学报(自然科学版),2006(21).
[5]查红星.交互式电子白板技术与数学课程整合的实践与反思[J].中国信息技术教育,2010(18).
[6]杨莹.交互式电子白板在高中信息技术教学中的应用研究[D].济南：山东师范大学,2014.
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