中国骨与关节损伤杂志
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浅析三维动画中的走路循环

动画中走路是一种必备的常见的运动形式,这一动作看似简单,而在动画中往往越是看起来简单的动作越难以表现,细节得不到深入的简单动作表现在银幕上会呆板。

而三维动画的走路在制作上更具复杂性,主要体现在走路的动作越精彩,动作越柔和,弹性越自然,那么制作的难度也就越大,耗费的时间也就越久。循环走路无疑是难上加难,如果有一帧的偏差,或者一个细微的差别姿势的存在,都会让走路动作越来越异样。而这一本属于基本功的学习内容却有很多动画作品中却得不到很好的表现。

走路循环中起始姿势很重要,理论上可以选取走路中的任意姿势作为起始和终端姿势,但是作为迅速掌握走路循环方法的要领之一就是应该选择一个相对平衡的走路方式。

首先,是腿部以下的姿势。右脚后脚跟着地,左脚脚趾着地,双腿微弯曲。这里需要注意的是,很多人曾试图让双腿很直,因为如果弯曲的话,整体的走路效果就是弯腿走路,看起来不是那么自然,而如果过于拉直,走路的过程中就会出现腿部抖动的情况,两者在效果上都让人感觉不舒服,所以我们的第一步的解决办法就是尽量在不出现抖动的情况下,让双腿尽量直。后续制作中我们可以通过其他方式弥补,如欧美式动画可以用骨骼拉伸的方式夸张处理,写实类动画可以把裤子设置为nCloth掩饰。走路的腿部动作是最有难度的一部分,腿部支撑全身,腿的动作改变了会牵一发而动全身,腿部的动作需要协调其他部位的动作,例如盆骨的三个轴向的旋转等。

其次,是脊柱以及上肢的姿势,上肢姿势除了与腿部运动趋势相反以外,还应加上随动,胳膊的动作生动性的决定因素不能仅仅靠姿势,随动可以加强关节的柔和度,其实理论上脊柱关节也应该加上随动,但由于制作时间的要求,很多动画并没有给脊柱加随动。而我们在做练习时候,做出这些随动可以更深入的了解运动规律。

最后,就是脖子和头部的动作,做到这里时,很多人都忽略了头部的动作,主要由于前面的工作可能会让人感觉到疲惫,做到头部就松懈了,再就是头部关节较少,很多初学者认为关节少的部位可以不用过多的修饰。其实,在影片中,头部对人们的吸引力占据更重要的优势,头部僵硬则失去了生命感,所以头部这一收尾部位应该持之以恒的去完成。

姿势是基础,没有优美的姿势就去制作动作是徒劳的,而姿势推敲好之后就像房子打地基一样,不到万不得已不能轻易改动。走路循环大体有两种动作制作方法,一种是做原地走路,然后加上行进状态,这种方法如果计算不准确会导致滑步。另一种方法是行进与脚步同时进行,这种方法的好处就是可以避免滑步,但无疑在同一时间内需要协调的关节就更多,也就更难以掌控。也就是说保持中心点的匀速运动,在这一速率的前提下,再调整脚部和胳膊的动作。在三维动画中脚部各关节是相互关联的,不能简单的设定几个大的pose然后随机自然过度过去。这样必然会产生不稳健的效果。尤其在脚离地之前的那一帧十分重要,位于后面的腿蹬直才会呈现一个有弹力的脚蹬地动作。初始pose确定没什么大问题之后,就可以让右脚以脚跟为中心进行旋转,脚掌落至地面。此时后面的左脚必定形成拉伸。这时,首先以脚尖为中心进行旋转,然后配合脚趾根部的旋转形成脚掌的自然状态即可。当随着身体的前行,骨骼旋转必定无法一直弥补身体前行对腿部造成的拉伸,此时,就要配合脚部的移动参数,要特别注意的是,当脚部开始向前移动的初始阶段,脚踝的旋转实际上是向后的(反方向),只有这样才能形成随动效果,因为腿部关节都是ik设定,这种设定无法实现随动效果,脚部各个关节的随动则成为了整个下肢动作的重点。此时,位于后面的腿交替到前方,执行同样的姿势,脚跟着地,角度适当。而原本位于前面的腿则由于一直支撑的作用交替到后面去,腿部也会形成拉直的效果,结合脚趾根部的关节旋转调整膝关节的松紧。此时,又形成了初始姿势,而这一次则是反方向的姿势。当进行到下一个反方向的初始姿势之后,往后的动作就不需要再做,只需复制粘贴就行。然后计算出准确的行进距离和步幅距离就能保持走路循环的准确无误。

最后需要强调的是,无论脚部怎样运动,最基本的原则是保持脚部的初始姿势是一致的数值,始终确保脚不能滑动。最终就是这样一个过程,固定-旋转-抬起-落地-固定这一反复过程。在做这样一个基本动作时,动作部分很多时候不用做到完美,随后还要添加诸多关节上的运动,例如骨盆的全方向旋转,这也会使脚部产生较大的范围变化,没有协调身体各关节的运动而只针对某一关节的调整是无意义的。