CN103426192B

CN103426192B - 一种可修改绑定方式的动画角色构建方法

Info

Publication number: CN103426192B
Application number: CN201210167210.0A
Authority: CN
Inventors: 陈涛
Original assignee: MOTION MAGIC DIGITAL ENTERTAINMENT Inc
Current assignee: Shanghai magic Digital Creative Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2032-05-25
Also published as: CN103426192A

Abstract

本发明涉及一种可修改绑定方式的动画角色构建方法，包括以下步骤：1)处理器从存储器中调取构建角色的参数信息，确定角色骨骼位置；2)处理器建立骨骼层级关系，并对每一个骨骼生成唯一标识码；3)处理器将步骤2)处理后的骨骼系统进行复制，得到控制骨骼，原骨骼作为绑定骨骼；4)处理器根据输入模块的指令对控制骨骼进行控制器创建，并建立控制骨骼和控制器之间的约束关系，同时对绑定骨骼进行蒙皮、权重调整和角色形状修正处理；5)处理器建立控制骨骼和绑定骨骼的连接，并通过输出模块显示效果。与现有技术相比，本发明具有更加灵活等优点。

Description

一种可修改绑定方式的动画角色构建方法

技术领域

本发明涉及一种动画角色构建方法，尤其是涉及一种可修改绑定方式的动画角色构建方法。

背景技术

三维角色动画的制作过程中，一个不可缺少的过程就是角色设置，该过程通过利用约束、权重蒙皮、数值驱动、混合变形等等多种技术来将原本完全静态的几何体与方便动画师操作的大量控制器进行相互关联。随着观众们对于三维角色动画的效果要求越来越高，对动画制作的各个环节的要求也正在不断提高。为了实现更加真实、高效的角色控制方式，各种新的角色设置的方式方法也不断地被实践。

Maya作为一个知名的三维制作软件，被广大的国内外动画公司选择为自己的基础制作平台，这也意味着，许多制作公司的流程很大程度上建立在这个软件系统上，自然其角色设置部分也是其重要的一环。为了提高角色动画的制作效率，许多有实力的动画制作公司都会研发自己的角色设置系统来实现半自动化的生成过程。

然而，这些系统一般都是针对于一种控制方式来设计的，或则是在设置初期就必须要确定控制方式的构成。当然，这样的方式已经能够满足大多数制作的需要了。同时，由于，在整个设置过程中自动化过程通常只能进行到控制器的设置阶段为止，后续的权重设置，动画融合变形修正等等都只能够手动或者半自动化来完成，临时调整控制方式对于制作来说，时间和成本都是难以接受的。因此，我们往往都被迫接受了这样的流程限制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种更加灵活的可修改绑定方式的动画角色构建方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可修改绑定方式的动画角色构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)处理器从存储器中调取构建角色的参数信息，确定角色骨骼位置；

2)处理器建立骨骼层级关系，并对每一个骨骼生成唯一标识码；

3)处理器将步骤2)处理后的骨骼系统进行复制，得到控制骨骼，原骨骼作为绑定骨骼；

4)处理器根据输入模块的指令对控制骨骼进行控制器创建，并建立控制骨骼和控制器之间的约束关系，同时对绑定骨骼进行蒙皮、权重调整和角色形状修正处理；

5)处理器建立控制骨骼和绑定骨骼的连接，并通过输出模块显示效果。

所述的处理器建立控制骨骼和绑定骨骼的连接具体为：

11)获得下一个控制骨骼；

12)判断该控制骨骼是否有输入连接，若为是，执行步骤13)，若为否，返回步骤11)；

13)读取当前控制骨骼的UUID；

14)判断在绑定骨骼中是否搜索到相同UUID，若为是，执行步骤15)，若为否，返回步骤11)；

15)检查当前控制骨骼的变换矩阵是否与记录在其上的矩阵相同，若为否，执行步骤16)，若为是，执行18)；

16)对存在偏移的控制骨骼，创建偏移节点；

17)计算出偏移值，对控制骨骼输出的变换矩阵结果进行偏移后得到SRT值，该SRT值返回给绑定骨骼后，进行控制骨骼和绑定骨骼的连接；

18)直接进行控制骨骼与绑定骨骼的连接。

所述的偏移值为M_now*M_org ^-1，其中M_now为在复制控制骨骼时，控制骨骼和绑定骨骼记录的各自当时的变换矩阵。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、由于将原有的角色构建流程进行并行的分解，使得原先的依赖关系被打破，同时，为了将这一过程自动化，本发明会在复制时多所有骨骼创建UUID，使得被复制的骨骼和原骨骼能够拥有唯一识别标志，这样在最后连接的过程中自动化脚本就能非常方便地寻找到需要建立连接关系的配对骨骼了。

2)本发明在复制控制用骨骼时，将在控制骨骼和绑定骨骼上记录下各自当时的变换矩阵M_org，之后，用户可以按照约束的需要，自由地调整所有骨骼的旋转轴向，当执行最后连接控制骨骼以及绑定骨骼的步骤时，不直接使用属性连接，先判断控制骨骼当前的变换矩阵M_now是否等于M_org，如果不相等，则在连接中嵌入一个自定义节点，对控制骨骼输出的矩阵结果进行偏移后才解开为直接的SRT(Scale Rotate Translate)值返还给绑定骨骼。

附图说明

图1为现有的动画角色构建方法的流程图；

图2为本发明的流程图；

图3为本发明的建立控制骨骼和绑定骨骼的连接流程图；

图4为本发明实现的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，通常来说，一个完整的角色设置流程包括以下几个部分：

1.确定骨骼位置；

2.建立骨骼层级关系；

3.创建控制器组；

4.建立骨骼与控制器的约束关系；

5.对骨骼进行蒙皮；

6.调整邦定权重；

7.通过融合变形、驱动关键桢、多种变形器等方法修正角色形状；

本发明需要提供的功能是随时修改3，4的部分。从上面的说明可以看到，由于后续的步骤需要依赖3与4这两部分的操作结果，所以难以对控制器以及控制器对骨骼的控制方式在角色设置完成后灵活改变。传统的方式是将多种控制方式同时建立出来，通过约束的方法来共同控制同一套骨骼系统。但是，由此带来的问题是，这个角色很有可能因为控制系统过于复杂而变得庞杂，并且也更加容易出现各种问题。

本发明通过两个部分来解决问题，首先修改角色设置的传统流程。在过程2，建立骨骼层级关系后，就将骨骼系统进行复制，由此获得绑定用骨骼与控制用骨骼，然后，分别进行蒙皮绑定，调整权重与控制器建立和关联的工作。最后将两个分支通过建立属性连接进行合并，完成角色设置。如图2所示，由于将流程进行并行的分解，使得原先的依赖关系被打破，步骤3与4只被建立属性连接的流程8所依赖，同时，为了将这一过程自动化，本发明会在复制时多所有骨骼创建UUID，使得被复制的骨骼和原骨骼能够拥有唯一识别标志，这样在最后连接的过程中自动化脚本就能非常方便地寻找到需要建立连接关系的配对骨骼了。

然后，由于maya内建的很多约束以及控制工具都对被控制的骨骼的轴向敏感。因此，如果直接在第4步中替换约束关系，往往会给操作者带来许多额外的麻烦，甚至难以正常地进行。本发明在复制控制用骨骼时，将在控制骨骼和绑定骨骼上记录下各自当时的变换矩阵M_org，之后，用户可以按照约束的需要，自由地调整所有骨骼的旋转轴向，当执行最后连接控制骨骼以及绑定骨骼的步骤时，不直接使用属性连接，先判断控制骨骼当前的变换矩阵M_now是否等于M_org，如果不相等，则在连接中嵌入一个自定义节点，对控制骨骼输出的矩阵结果进行偏移后才解开为直接的SRT(Scale Rotate Translate)值返还给绑定骨骼。偏移值为M_now*M_org ^-1。

如图2所示，本发明的具体流程如下：

如图3所示，所述的处理器建立控制骨骼和绑定骨骼的连接具体为：

a)获得下一个控制骨骼；

b)判断该控制骨骼是否有输入连接，若为是，执行步骤c)，若为否，返回步骤a)；

c)读取当前控制骨骼的UUID；

d)判断在绑定骨骼中是否搜索到相同UUID，若为是，执行步骤e)，若为否，返回步骤a)；

e)检查当前控制骨骼的变换矩阵是否与记录在其上的矩阵相同，若为否，执行步骤f)，若为是，执行h)；

f)对存在偏移的控制骨骼，创建偏移节点；

g)计算出偏移值，对控制骨骼输出的变换矩阵结果进行偏移后得到SRT值，该SRT值返回给绑定骨骼后，进行控制骨骼和绑定骨骼的连接；

h)直接进行控制骨骼与绑定骨骼的连接。

如图4所示，本发明的硬件结构包括处理器A、存储器B、输入模块C和输出模块D，所述的处理器A分别与存储器B、输入模块C、输出模块D连接。

Claims

1.一种可修改绑定方式的动画角色构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

5)处理器建立控制骨骼和绑定骨骼的连接，并通过输出模块显示效果；

所述的处理器建立控制骨骼和绑定骨骼的连接具体为：

11)获得下一个控制骨骼；

13)读取当前控制骨骼的唯一标识码UUID；

16)对存在偏移的控制骨骼，创建偏移节点；

18)直接进行控制骨骼与绑定骨骼的连接；

所述的偏移值为M_now*M_org ^-1，其中M_org为在复制控制骨骼时，控制骨骼和绑定骨骼记录的各自当时的变换矩阵。