CN103729870A

CN103729870A - 云动漫制作系统

Info

Publication number: CN103729870A
Application number: CN201210392284.4A
Authority: CN
Inventors: 林世仁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-04-16

Abstract

本发明提供了一种云动漫制作系统，在Maya场景中进行人物模型制作，所示系统包括：依次设置的基础模型单元、特征融合单元、控制器生成单元和执行动作单元。本发明提供的云动漫制作系统，以Maya为实施平台的人物建模系统，而且可以帮助动画人员完成动画制作过程。

Description

云动漫制作系统

技术领域

本发明属于3D动画制作领域，具体涉及一种云动漫制作系统。

背景技术

目前Maya传统方法完成一个人物模型，从建模，绑定，表情到蒙皮，专业人员全部完成的时间至少需要半个月，一部影片中，人物成百上千，完成所有的人物模型工作需要很长的一段时间。虽然现阶段有些Maya小插件可以帮助加快完成人物绑定工作，但是总耗时仍然很长，因为很多小插件都是零散的，互相之间不能贯通使用。现在世界上仍没有一款软件可以从建模到绑定到表情到完成蒙皮，做完一整套人物模型。

在人物模型完成后，就是动画制作过程，这是整部影片中最核心的部分，但是目前中国三维动画的制作水平整体不高，即使是专业人员在完成动画制作过程时，一个月也最多只能完成3至4分钟，所以动画的制作过程也是一个费时费力的过程，对于正在学校学习的学生来说，动画制作过程也是一个较难学习的课程。在目前三维动画领域内，还没有一款软件可以快速帮助动画人员完成动画制作过程。

现有的制作动画技术具有如下缺点：人物建模整体完成时间长，难度大，在校学生需要很多时间才能学习到专业技术；传统Maya制作上，人物建模都是从一个简单的几何体开始，通过对该几何体加点，加面，加线来形成一个人物模型。人物表情是一个一个单独表情制作好后，通过BlendShape融合叠加来完成一个人物的表情，每制作一个表情需要耗费1-2个工作日，耗时太长；人物绑定则是通过添加人物骨骼和关键位置的控制器来完成；人物蒙皮则是不同的模型有不同的蒙皮，而且互相之间不能兼用，每建立一个人物模型就必须重新给模型上蒙皮；再者，在动画制作过程中，需要花很多时间去细微的观察人体的运动变化才能掌控人体在运动过程中的动作平衡。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种云动漫制作系统，以Maya为实施平台的人物建模系统，而且可以帮助动画人员完成动画制作过程。

为实现上述目的，本发明提供一种云动漫制作系统，在Maya场景中进行人物模型制作，其改进之处在于，所述系统包括：依次设置的基础模型单元、特征融合单元、控制器生成单元和执行动作单元。

本发明提供的优选技术方案中，所述基础模型单元，导入基础模型到Maya场景；所述基础模型单元用于选择人物模型的身体，人物模型的身体包括：男性身体、女性身体、胖子身体、瘦子身体、儿童身体、壮汉身体和怪物身体。

本发明提供的第二优选技术方案中，所述特征融合单元，包括：头部模型信息模块、面部特征选择模块和微调控制器。

本发明提供的第三优选技术方案中，所述人物模型信息模块，包括：老年人、年轻男人、年轻女人和小孩的头部特征模型信息；所述面部特征选择模块，包括：耳朵、眼睛、嘴巴和鼻子的模型信息；所述微调控制器，用于对已生成的人物模型的头部特征进行调整。

本发明提供的第四优选技术方案中，所述控制器生成单元，完成对人物模型的绑定和蒙皮，包括：骨骼自动平衡模块和蒙皮生成模块。

本发明提供的第五优选技术方案中，所述控制器生成单元，将设定好的骨骼导入场景中，根据人物模型的拓扑结构对齐骨骼到人物模型的相应位置，骨骼对齐后进行人物模型的绑定，在绑定完成后，加入骨骼自动平衡模块；所述骨骼自动平衡模块，根据人体的正常动作，对人物模型的动作时的骨骼关节和带动的骨骼关节进行设定。

本发明提供的第六优选技术方案中，人物模型的绑定，包括模型的IK、FK和驱动；其中，FK指绑定中的正向动力学，靠活动各个关节来带动下个关节的运动；IK指绑定中的反向动力学，靠小关节的运动，而使得上面关节跟着运动。

本发明提供的第七优选技术方案中，蒙皮生成模块设置有蒙皮文件，在对人物模型蒙皮时，将蒙皮文件导入Maya场景并加载到人物模型上。

本发明提供的第八优选技术方案中，所述执行动作单元，包括输入框、资料库、个性值调节模块和执行模块；所述输入框用于接收输入的中文动作名称；所述资料库存储有与中文动作名称对应的动作信息；所述执行模块，根据输入的动作名称在所述资料库中寻找与动作名称对应的动作信息，找到后将动作信息赋予人物模型；个性值调节模块，用于对人物模型的动作进行调整，包括如下参数：兴奋值、劳累值、节奏快慢值、动作幅度大小值、女人值和胖子值。

本发明提供的第九优选技术方案中，所述资料库，包括：单一动作信息和连续动作信息；所述单一动作信息包括：单手、双手、蹲爬、惊吓和躺睡；所述连续动作信息包括：向前跳跃和向前走路。

与现有技术比，本发明提供的一种云动漫制作系统，采用了中文输入法制作动画，用户只要对网路视窗的动作栏里输入“走路”，步数等信息，引擎将判定人物的属性给予输入动作，瞬间完成高质量动画制作，缩短了传统三维动画大量的制作时间，更提高了制作水平，而且能够大量培养原创动漫人才的目的。

附图说明

图1为云动漫制作系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种云动漫制作系统，在Maya场景中进行人物模型制作，其改进之处在于，所述系统包括：依次设置的基础模型单元、特征融合单元、控制器生成单元和执行动作单元。

所述基础模型单元，导入基础模型到Maya场景。

基础模型在Maya场景中只有一个，但是可以通过选项和控制器选择男性身体，女性身体，胖子身体，瘦子身体，儿童身体，壮汉身体，怪物身体。

例如：将基础模型导入Maya后，场景中出现一个没有任何身体形态特征的人物模型，这时控制器上选择女性身体，场景中原本没有任何形态特征的人物模型就拥有了女性身体，比如有了胸部和比较细的腰身。(这是通过Maya里的BlendShape的功能实现的)

所述特征融合单元，包括：头部模型信息模块、面部特征选择模块和微调控制器。

所述人物模型信息模块，包括：老年人、年轻男人、年轻女人和小孩的头部特征模型信息；所述面部特征选择模块，包括：耳朵、眼睛、嘴巴和鼻子的模型信息；所述微调控制器，用于对已生成的人物模型的头部特征进行调整。

所述控制器生成单元，完成对人物模型的绑定和蒙皮，包括：骨骼自动平衡模块和蒙皮生成模块。

所述骨骼自动平衡模块，根据人体的正常动作，对人物模型的动作进行设定。

传统的Maya绑定是没有自动平衡的功能的，即绑定了手以后，移动手的控制器，就只有手会动，其他的控制器不会跟动。但是根据正确的人体动作，手部在运动时，例如抬手，肩膀也会微微的抬起，腰部会有细微的旋转。

绑定中加入自动平衡模块后，移动手部控制器时，肩膀就会微微的抬起，腰部也会有细微的旋转。

所述控制器生成单元，将设定好的骨骼导入场景中，根据骨骼的拓扑结构对齐骨骼到人物模型的相应位置，骨骼对齐后进行人物模型的绑定，在绑定完成后，加入骨骼自动平衡模块。

人物模型的绑定，包括模型的IK、FK和驱动。

FK指绑定中的正向动力学，参考芭比娃娃的运动方式。

IK指绑定中的反向动力学，参考提线木偶的运动方式。

芭比娃娃是靠活动各个关节来带动下个关节的运动，比如说你旋转肩膀，会带动胳膊运动。

提线木偶是靠小关节的运动，而使得上面关节跟着运动，比如说你拉一下提线木偶的手部关节，会带动胳膊和肩膀一起运动。

人的运动一直都是FK和IK一起的作用。

再举例，比如交警指挥马路，就是FK的作用。

比如用手推箱子，就是IK的作用。

蒙皮生成模块设置有蒙皮文件，在对人物模型蒙皮时，将蒙皮文件导入Maya场景并加载到人物模型上。

所述执行动作单元，包括输入框、资料库、个性值调节模块和执行模块；所述输入框用于接收输入的中文动作名称；所述资料库存储有与中文动作名称对应的动作信息；所述执行模块，根据输入的动作名称在所述资料库中寻找与动作名称对应的动作信息，找到后将动作信息赋予人物模型；个性值调节模块，用于对人物模型的动作进行调整，包括如下参数：兴奋值、劳累值、节奏快慢值、动作幅度大小值、女人值和胖子值。

所述资料库，包括：单一动作信息和连续动作信息；所述单一动作信息包括：单手、双手、蹲爬、惊吓和躺睡；所述连续动作信息包括：向前跳跃和向前走路。

通过以下实施例对云动漫制作系统做进一步描述。

总体使用步骤：

A.点击用户界面中的“普通基础模型”按钮。

B.根据自己动画角色的特色调节人物的身高，“普通特征融合”中选择脸部特征等。“普通特征融合”里有丰富的数据资料，详细细分了老年人，年轻男人，年轻女人，小孩等头部特征的模型资料。及耳朵，眼睛，嘴巴等可以局部选择的模型资料。当用户选择了其中一个模型资料后，程序会根据所选择图片的名字自动在程序中搜索相应的数据资料，再将数据资料赋予场景中的模型。当场景中的模型被赋予了数据资料后，用户如果觉得过于夸张了，还可以在头部边上的小人头控制器上做细微的调整。

C.上述步骤完成后点击用户界面中的“生成控制器”。

D.在Maya中点击人物模型的大圈，点击动画用户界面中的“确定角色名字按钮”。

E.模型的动作输出。在“执行1”按钮前面的输入栏中输入动作名字，模型就可以执行相同动作。例如，输入中文“走路”，模型就会开始走路。“单一动作”，“连续动作”里包含了数据库中的资料，用户也可以点击这两个按钮来完成模型的动作输出。用户还可以调节个性值，例如兴奋值，劳累值，动作幅度大小值，女性值等。如果用户将劳累值调整到最大，再执行“走路”，场景中的模型就会走出疲劳的走路姿势。

步骤B中，当用户选择对应的图片时，程序会自动记录图片对应的名字，同时在数据库中搜索相对应的数据资料，再赋予给场景中模型所对应的BlendShape头像，同时将BlendShape的值调整到1。

场景模型头像边上小人头的Translate与BlendShape相连接，所以位移小人头时就是在调整BlendShape值，所以可以在数据导入后再进行微调。

步骤C中，点击完“生成控制器”后，程序会完成对模型的绑定和蒙皮，其中包括骨骼的自动平衡系统。

在对模型的绑定过程中，程序会先将事先设定好的骨骼导入场景中，再根据骨骼的拓扑结构来对齐骨骼到模型相应位置。

骨骼对齐后会开始模型的绑定，包括模型的IK，FK，驱动等。在绑定完成后，会加入骨骼的自动平衡系统。

绑定完成后是对模型的蒙皮。模型的蒙皮是事先已经蒙好了的，程序只是将蒙皮的文件导入场景中，加载到模型身上。

步骤E中，用户在“执行1”前面的输入框中输入动作名称之后，点击“执行1”，程序会先读取输入框中的名字，再在资料库找寻与动作名称相对应的动作程序，再将动作程序赋予场景中的模型。

资料库中的动作程序是先由动画师事先制作一个完整的动画后，再用提值程序将动画师制作动画时使用的模型上绑定的控制器提值，及生成一个动画程序。

“单一动作”，“连续动作”里所包含的大量动作资源，可以让用户更加直观的看见动作的表现方式。“单一动作”是指模型的单针动作，不包含连续动作。资料库里还细分为了单手，双手，蹲爬，惊吓，躺睡等姿势，丰富大量的动作资源，可以满足不同的动作需求。“连续动作”里面则都是连续的动作资源，例如向前跳跃的动作，向前走路的动作。在“连续动作”的显示面板里，也都是以图片的形式展示给用户看，但是用户可以对图片进行右击，选择“查看playblast”，会跳出该动作的avi，供公户查看。“连续动作”里的动作也是用提值程序将动画师制作动画时使用的模型上绑定的控制器提值，不同的地方时，连续动作不是单帧的，所以在提值是先单帧提值后在整合起来的。

不管是“单一动作”还是“连续动作”还可以调节用户界面上的兴奋，劳累，节奏，动作大小，女人和胖子值，根据调节的数据不同，模型产生的动作效果也会千变万化。

需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。

Claims

1.一种云动漫制作系统，在Maya场景中进行人物模型制作，其特征在于，所述系统包括：依次设置的基础模型单元、特征融合单元、控制器生成单元和执行动作单元。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基础模型单元，导入基础模型到Maya场景；所述基础模型单元用于选择人物模型的身体，人物模型的身体包括：男性身体、女性身体、胖子身体、瘦子身体、儿童身体、壮汉身体和怪物身体。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述特征融合单元，包括：头部模型信息模块、面部特征选择模块和微调控制器。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述人物模型信息模块，包括：老年人、年轻男人、年轻女人和小孩的头部特征模型信息；所述面部特征选择模块，包括：耳朵、眼睛、嘴巴和鼻子的模型信息；所述微调控制器，用于对已生成的人物模型的头部特征进行调整。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器生成单元，完成对人物模型的绑定和蒙皮，包括：骨骼自动平衡模块和蒙皮生成模块。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器生成单元，将设定好的骨骼导入场景中，根据人物模型的拓扑结构对齐骨骼到人物模型的相应位置，骨骼对齐后进行人物模型的绑定，在绑定完成后，加入骨骼自动平衡模块；所述骨骼自动平衡模块，根据人体的正常动作，对人物模型的动作时的骨骼关节和带动的骨骼关节进行设定。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，人物模型的绑定，包括模型的IK、FK和驱动；其中，FK指绑定中的正向动力学，靠活动各个关节来带动下个关节的运动；IK指绑定中的反向动力学，靠小关节的运动，而使得上面关节跟着运动。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，蒙皮生成模块设置有蒙皮文件，在对人物模型蒙皮时，将蒙皮文件导入Maya场景并加载到人物模型上。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述执行动作单元，包括输入框、资料库、个性值调节模块和执行模块；所述输入框用于接收输入的中文动作名称；所述资料库存储有与中文动作名称对应的动作信息；所述执行模块，根据输入的动作名称在所述资料库中寻找与动作名称对应的动作信息，找到后将动作信息赋予人物模型；个性值调节模块，用于对人物模型的动作进行调整，包括如下参数：兴奋值、劳累值、节奏快慢值、动作幅度大小值、女人值和胖子值。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述资料库，包括：单一动作信息和连续动作信息；所述单一动作信息包括：单手、双手、蹲爬、惊吓和躺睡；所述连续动作信息包括：向前跳跃和向前走路。