Jak sprawdzić rig przed animacją postaci?

Lista dobrych rzeczy w rigach

Pan Animator napisał 4 lipca 2019 | AnimacjaMaya

Wielokrotnie na blogu wspominałem o tym, że często rig animacyjny ma jakieś blokady i nie możemy osiągnąć wymarzonych póz. Zdarza się także, że samo animowanie sprawia ból, cierpienie i łzy, bo COŚ SIĘ CIĄGLE PSUJE. W tym wpisie powiem o tym na co musimy zwrócić uwagę wybierając lub sprawdzając rig przed rozpoczęciem animacji.

A takie sprawdzenie riga jest obowiązkowe?

Jak najbardziej! Krótkie sprawdzenie czy kontrolki poruszają postacią to nie wszystko. Decyzja o zaakceptowaniu riga do animacji jest już wiążąca na cały proces produkcji. I to w obu przypadkach – czy to robimy tylko swój własny test animacyjny – czy pracujemy w grupie nad reklamą czy serialem.
Możemy stracić mnóstwo czasu na naprawy lub gimnastyki z kiepskim rigiem. A w animacji czas jest cenny. Nie wspominając już o nerwach! Jeżeli zaczynamy kolejny dzień pracy nad ujęciem i już mamy dosyć riga, to nic dobrego nie powstanie. A tego byśmy nie chcieli!

Lista

Ok, nie ma co dalej przeciągać! Poniżej pełna lista rzeczy na które zwracam uwagę podczas testowania riga. A za przykład posłuży nam Mr. Buttons autorstwa Keitha Osborna. Ten rig jest dołączony do książki „Cartoon Character Animation” o której jakiś czas temu wspominałem.

Stworzyłem także oddzielną stronę z wypunktowanymi wszystkimi rzeczami, które powinien mieć dobry rig. Zaznaczając każdą pozycję może łatwiej będzie Wam podjąć decyzję czy rig się do czegoś nadaje.

Nogi

Przysiad – zginanie kolan

Pierwsze co zawsze chwytam za kontrolkę w rejonach pasa. Czasami nazywa się root, hips albo jak w tym przypadku COG.
Tą kontrolką próbuję upozować przysiad. Zwracam uwagę na to jak zachowują się nogi, czy będą wcinać się w ciało, czy kolana idą w dobrym kierunku. Od razu też zobaczę czy rig jest zoptymalizowany.

rig

W przypadku Mr. Buttons musiałem lekko cofnąć kontrolki od bioder (są dwie oddzielne) i wszystko wskoczyło na swoje miejsce. Takie rzeczy jak najbardziej są akceptowalne.

Warto zwrócić także uwagę na to czy jest możliwość zmiany „dynamic parent”. Czyli możliwość podążania kończyny na przykład za biodrami, klatką piersiową czy po prostu przełączenie na world space.

Stopa – ruch po osi Z

Następnie chwytam za kontrolkę od stopy i patrzę czy za poruszenie nią do przodu odpowiada tylko jeden kanał – Z.
Dlaczego jest to istotne? Ponieważ na przykład przy cyklach chodu możemy skupić się tylko na jednej osi. Nie musimy walczyć w Graph Editor o poprawne zapętlenie. Jedna oś reprezentuje dystans jaki postać pokonuje. I tyle!
Najczęściej takie kwiatki spotkamy przy postaciach ze stopami skrzywionymi do zewnątrz. Na przykład ptaki lub króliki.

rigMayaTest

Przełącznik FK / IK – rotacje w dobrym kierunku

Przy nogach pozostaje jeszcze jedna rzecz – przełączenie na FK. W idealnych rigach jest przełącznik od razu z upozowaniem nogi. Animatorowi oszczędza to trochę czasu i takie przejście FK/IK dla widza jest niezauważalne. Ale zdecydowana większość rigów nie ma takiego automatycznego przełącznika. Nic nie szkodzi, kiedyś pisałem o tym jak sobie radzić w takiej sytuacji. No ale! W nogach FK sprawdzam czy rotując tylko w jednej osi noga na pewno idzie tylko w jednym kierunku. Na przykład w Mr. Buttons rotując biodro FK w osi Y noga idzie idealnie na wprost. Super!

Kręgosłup – FK / IK

Z kręgosłupem sprawa jest prostsza. Oczekuję dwóch łańcuchów – FK i IK. Czasem spotkamy hybrydę, czyli łańcuch FK w pełni odblokowanymi kontrolkami. Czyli możemy skalować i poruszać kontrolkami FK. Daje to swobodę pozowania podobną do IK.

testowanie riga maya

Rig Mr. Buttons posiada dwa takie łańcuchy stale widoczne obok siebie. Lepiej jest mieć jednak przełącznik dla widoczności tych łańcuchów. Możemy wtedy animować na FK, a w razie potrzeby włączyć IK i poprawić pozę.
W tym przypadku na szczęście łańcuch FK ma odblokowane translacje i możemy przegiąć pozę. Skala jest tylko na IK. Nie jest idealnie, ale styknie.

rig maya

Testując kręgosłup warto wykonać zgięcie do przodu. Sprawdzimy, czy ciało układa się w ładnym łuku. W ten sposób wyłapiemy także jakieś ewentualne nierówności (takie syfki w pozie) i czy damy radę sobie z nimi poradzić. W Mr. Buttons samo zgięcie po FK już wygląda świetnie. Elementami łańcucha IK można jeszcze poprawić fałdki na brzuchu.

rigMayaOgon

Tu jeszcze przy okazji zwrócę uwagę na ogon. Najczęściej spotykam rig z łańcuchem FK złożonym z pięciu kontrolek. Dla mnie dodatkowym wymaganiem jest możliwość translacji i skali. Jeżeli powstaje jakieś brzydkie zgięcie to szybko sobie poprawię lekko przesuwając kontrolkę – zupełnie jak w Mr. Buttons.
Dużym plusem natomiast jest dodatkowy łańcuch IK. Na FK robię główny ruch, a na IK mogę poprawić pozy lub dodać zaburzenia w ruchu (nie chcemy matematycznie poprawnego ogona, nie?).

Szyja / Głowa – poprawne zgięcia

Łańcuch szyja – głowa to w zdecydowanej większości FK. I to wystarczy! Sprawdzam, czy zgięcia nie powodują przecięć z geometrią obok, a jeżeli tak to czy da się to łatwo naprawić. W szyi i głowie ważne są dla mnie odblokowane kanały translacji. Często podbijam reakcje właśnie korzystając z translacji. Jeżeli nie to przyda się łańcuch IK. Możliwość skalowania to już luksus!

maya rig głowa

Bardzo przydatnym dodatkiem jest możliwość zmiany orientacji rotacji głowy z obiektu na świat. To znaczy, że jak zegniemy szyję to głowa dalej pozostanie wyprostowana. Ma to znaczenie przy dynamicznej animacji. Głowa nie będzie mocno latać, a my możemy skupić się na animacji twarzy. Później sami możemy dodać overlap w stopniu takim jaki nam odpowiada.

Ręce – odblokowane kanały w FK

Standardowo łańcuch FK ma zablokowane wszystko oprócz rotacji, a w łokciu to już tylko jeden kanał. No bo przecież łokieć zgina się tylko w jednej osi… Niby tak, ale ja mam to w.. poważaniu. Cały łańcuch powinien mieć odblokowane WSZYSTKIE kanały, łącznie ze skalą. Interesuje mnie szybkie osiągnięcie ładnej pozy, a nie realizm zgięć.
W Mr. Buttons niestety jest połowiczny sukces. Łokieć ma tylko rotate Y, a skalować możemy tylko całą rękę na raz. Mogło być lepiej!
Dodatkowo patrzę na rejon ramion/pachwin. Dosyć często podniesienie ręki generuje „żagiel” pod pachą. Za dużo geometrii z ciała „idzie” za ręką przez co sylwetka jest mocno zaburzona. To oczywiście byłoby później moje zmartwienie.
Oprócz tego oczywiście sprawdzam zachowanie rotacji kontrolek zupełnie jak w nogach. Nie chcę poprawiać łuków w prostych ruchach walcząc z trzema osiami na raz.

maya rig reka

W łańcuchu IK na rękach zwracam uwagę na dodatkową rzecz. Czy łokieć można przypiąć do pole vector (kontrolka w którą „celuje” łokieć)? Bardzo przydatne w ujęciach, gdzie postać opiera łokieć o stół. Mogę wtedy spokojnie animować całe ciało bez obawy o intersekcję łokcia z blatem. Dodatkowo może się przydać przy ekstremalnych pozach, gdy nie mamy kontrolek „bend” – do dodatkowych zgięć między stawami.

Palce – odblokowane translacje FK

W zdecydowanej większości rigów palce to łańcuchy FK. Kanały translacji muszą być koniecznie odblokowane. Bez tego pozowanie palców trwa wieki.

rig palce

Zwracam uwagę na poprawność zgięć, czy „mięsko” pomiędzy stawami dobrze się zgina czy jednak tracimy objętość. Zgięcie wszystkich palców na raz wokół jednej osi powinno zbudować pięść. Tutaj szczególnie patrzę na kciuk – on zazwyczaj idzie w inną stronę przez co muszę dodatkowo poświęcić mu cenne minuty.
Często przydatne są atrybuty z gotowymi pozami (zaciśnięta pięść, rozluźniona dłoń). W dalekich kadrach animacja na takich gotowych atrybutach spokojnie wystarczy – no i oszczędza sporo czasu.

Twarz

Różne rigi mają różne rozwiązania co do mechaniki twarzy. W tym miejscu opisuję na co ja zwracam uwagę i co jest dla mnie ważne. Ale to nie znaczy, że inne sposoby rigowania twarzy są gorsze.

rig maya twarz

Podstawą dla mnie są kontrolki NA TWARZY. Bez paneli nad głową, miliona atrybutów czy dodatkowych skryptów. Po prostu poruszam w danym miejscu kontrolką i geometria w okół niej idzie 1:1 za nią.
Jak najbardziej akceptuję dodatkowe atrybuty, ale niech one będą tylko dodatkiem. Zaoszczędzeniem miejsca w gąszczu kontrolek.

Usta

Pierwszą rzeczą jaką sprawdzam na twarzy jest szczęka. Oprócz rotacji oczekuję odblokowanych kanałów translacji (pewnie już nie jesteście zaskoczeni…) do zrobienia jeszcze bardziej zwariowanych wyrazów twarzy.

Następnie sprawdzam jak działają kąciki. Czy w szybki sposób jestem w stanie zrobić uśmiech i smutek. Mr. Buttons ma tylko kanały translate X i Y, ponieważ cała mechanika twarzy oparta jest na blendshapes. Dobre i ładne rozwiązanie, ale chciałbym mieć dodatkową kontrolę nad kątem samego kącika ust – na przykład rotując kontrolkę.
Kąciki muszą także szybko i ładnie zbudować pozy wide i narrow. Te pozy oraz otwarcie szczęki powinny wystarczyć do zbudowania lip sync. Może nie najwyższych lotów, ale zawsze. Pisałem o tym przy wpisach o animacji twarzy.

rig maya usta

Dobry rig ust powinien zawierać także szczegółowe kontrolki od kształtu warg. Powinienem mieć pełną kontrolę nad każdą częścią wargi (środek, kąciki i pomiędzy nimi). W Mr. Buttons tego brak. Dobry lip sync będzie na nim sporym wyzwaniem.

Skoro już jesteśmy w rejonach to przyda się kontrolka od polików. Przy lip sync możemy wtedy poruszyć większą częścią twarzy imitując pracę mięśni. A dodatkowo przyda się przy pompowaniu polików powietrzem.

Oczy

Przede wszystkim przy oczach sprawdzamy jak nimi będziemy poruszać. Czy są to dwie kontrolki do rotacji samych gałek czy może klasycznie tak zwany AIM – punkt, na który oczy się patrzą. Sam preferuję połączenie tych rozwiązań. Generalny kierunek ustawiam na takiej kontrolce aim, a później lekko poprawiam już pod kamerę na samych rotacjach gałek.

Następnie sprawdzamy kontrolki od mrugania. Zdecydowanie wystarczy zwykły atrybut „blink” dla każdej z powiek (rozdzielamy góra/dół, lewa/prawa). A jak już mówimy o powiekach to zwróćmy uwagę czy są dodatkowe kontrolki do samego kształtu powieki. Bardzo przydadzą się przy rzeźbie pod kamerę.
A już w opcji luksusowej oczekuję kontrolek do animowania obszaru wokół oczu. Tak samo jak przy polikach – chcę pokazać, że okolice oczu pracują przy poruszaniu gałką.

Brwi

W tym przypadku sprawa jest prosta – oczekuję trzech kontrolek na każdą z brwi. Najlepiej ze wszystkimi odblokowanymi kanałami. Dodatkowo plusem będzie „jazda” brwi po czaszce – tak żebym nie musiał martwić się o przecięcia ze skórą.
W cartoonie najczęściej brwi to osobna geometria, a kontrolki poruszają tylko nimi. Dlatego plusem zawsze będzie oddzielny set kontrolek do poruszania łukiem brwiowym.

rig maya brwi

Co prawda Mr. Buttons nie spełnia moich wymagań (cztery kontrolki, tylko translate Y), ale pozowanie brwi jest zaskakująco łatwe i szybkie. Także najlepiej zawsze sprawdzić taki rig w praktyce.

Ogólne

Po takim sprawdzeniu riga pozostało zwrócenie uwagi na elementy ogólne.

Atrybuty, kanały

Sprawdzam, czy na kontrolkach nie pozostała jakaś animacja (rigerzy często tworzą sobie próbne animacje) oraz czy wszystkie atrybuty są wyzerowane. Jest to bardzo istotne, ponieważ podczas animacji często zerujemy kanały i oczekujemy, że ta część postaci wróci do t-pose.

Dodatkowo sprawdzam czy mam możliwość ukrywania dodatkowych kontrolek (których użyję pewnie na sam koniec) oraz na razie zbędnych elementów geometrii (ciuchy, dodatki). Bez rozpraszania czy spowalniania sceny.

Skala

Ważne jest też ustawienie globalnej skali postaci. Często na kontrolce „root” lub po prostu pierwszej w hierarchii znajdziemy albo wszystkie kanały skali albo jeden atrybut typu „Global Scale”. Przydatne, gdy używamy postaci z różnych źródeł i chcemy, żeby w naszej scenie były w podobnej skali.

Null nad każdą kontrolką w rigu

Czyli dodatkowy poziom w hierarchii. Koniecznie wyzerowany. Często ma nazwę „NazwaKontrolki_Null” lub „NazwaKontrolki_Offset”.
Bardzo przydatne przy parentowaniu kontrolki niżej bez utraty możliwości poruszania. Pisałem o tym przy wpisie o typach constrianów.
Na przykład mogę przypiąć kontrolkę dłoni (a właściwie jej null) do kierownicy i dalej mogę nią animować jakieś mikroruchy.

Dodatkowe, ale dalej ważne sprawy

Dodatkowe kontrolki

Do tej pory zwracałem uwagę na kontrolę nad niezbędnymi rzeczami. Za plus zawszę uznaję możliwość poruszania włosami (tu wystarczy zwykły łańcuch FK), kontrola nad zębami (trzy kontrolki jak w brwiach wystarczą) czy język na FK. Z tym ostatnim to niby oczywiste, ale w kilku rigach widziałem język animowany na ATRYBUTACH. Błagam…
Bardzo lubię kontrolę nad górną i dolną częścią twarzy. Łatwo można poprawić i wzmocnić pozy, a przy okazji dostajemy squash and stretch.

rig maya ubranie

Jeżeli postać posiada jakieś elementy garderoby na sobie (i nie jest to tekstura) to oczekuję, że będę mógł nimi poruszać. Na wypadek przecięć z ciałem czy niejasnej sylwetki w kadrze. Jak wspominałem wyżej chciałbym też zawsze mieć możliwość wyłączenia/schowania kontrolek i geometrii.

Bend

Bendy, czyli kontrolki do zmiany kształtu kończyn. Ta pozycja znalazła się w „dodatkach”, ale bardzo zwracam na to uwagę nie tylko w rigach cartoonowych. Dzięki tym kontrolkom mogę szybko i łatwo zmienić pozę kończyny pod kamerę. Bez tych kontrolek często jest to po prostu niemożliwe i zostajemy z taką nijaką pozą. Czyli damy radę, ale rezultaty mogłyby być lepsze, a my chcemy być lepsi, nie?

rig maya cartoon

Performance

Na koniec rzecz ważna, ale nie najważniejsza. Wszystkie wymagania, które powyżej opisałem dają nam dużo możliwości do tworzenia fajnych animacji, ale nie zapominajmy o komforcie pracy. Oczywiście nie oczekuję, że bardzo skomplikowany rig będzie zawsze odtwarzać się w czasie rzeczywistym. Ale… czy te wszystkie bajery są warte tego, żeby następne godziny siedzieć i męczyć się z rigiem osiągającym maksymalnie dwie-trzy klatki na sekundę (Display -> Heads Up Display -> Frame Rate)?
Od razu powiem, że jeżeli prędkość jest niezadowalająca to próbuję jeszcze pochować niepotrzebną geometrię i sprawdzam, czy smooth nie jest na maksimum (zaznacz geomterię i wciśnij „1”). A może rig ma przełącznik stopnia skomplikowania geometrii lo-hi? Zawsze rigowi daję szansę!

Przy każdym rigu robię rachunek sumienia:
1. Podsumowuję wszystkie możliwości riga
2. Sprawdzam prędkość przesuwania geometrii przy pozowaniu (zwykłe rotacje i translacje na głównych kontrolkach)
3. Sprawdzam fps podczas odtwarzania animacji we viewport (zrobienie prostego poruszania główną kontrolką)
4. Sprawdzam czas potrzebny na zrobienie playblasta

Sumując te rzeczy wyciągam wniosek, czy praca z rigiem sprawi mi przyjemność, czy jednak będzie blokować moją kreatywność. A ta jest bardzo ważna. Z przyjaznym rigiem zawsze animacja łatwiej przychodzi.

Podsumowując

Jeżeli na tej liście zaznaczycie większość pozycji to możecie spokojnie przystąpić do wykonania próbnej animacji. Na start wystarczy podskok lub prosty walk cycle. To już w zupełności wystarczy do przetestowania riga.

Jak już może zauważyliście wiele rzeczy wpływa na „akceptowalność” riga. Pracowałem na wielu rigach, które nie spełniały moich wymagań (np Mr. Buttons), ale i tak udało się zrobić fajną animację. Przed zaakceptowaniem riga warto rozważyć wszystkie za i przeciw. Jeżeli zbyt pochopnie powiemy, że wszystko jest ok to tylko dział animacji będzie miał z tym problem. Zmiany w rigu mogą (ale nie muszą) także popsuć lub usunąć animację. No i rigger zawsze ma co robić, tylko w krytycznych przypadkach coś nam naprawi.
Jeżeli wybieramy rig tylko dla siebie w celach prywatnych to będziemy musieli żyć z niedociągnięciami do same końca etapu animacji.