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基于动力学原理的MAYA混合动力学角色插件

基于动力学原理的MAYA混合动力学角色插件

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作者：庄逸宙上海交通大学

学位级别：硕士

随着经济全球化和一体化商业大潮的涌动,由动画而引发的巨大的产业变革在世界各国竞相展开。如何在这一轮新的知识经济浪潮中,发展有中国特色的动画产业如今业已引发广泛的讨论。本文研究的主要目的是利用动力学原理制作一个MAYA角色插... 详细信息

随着经济全球化和一体化商业大潮的涌动,由动画而引发的巨大的产业变革在世界各国竞相展开。如何在这一轮新的知识经济浪潮中,发展有中国特色的动画产业如今业已引发广泛的讨论。本文研究的主要目的是利用动力学原理制作一个MAYA角色插件,该插件的主要功能就是快速建立一整套适用于各种人体或四足动物的骨骼定位系统,以便于制作角色动画。该插件是基于MAYA强大的Animation Trax非线性动画编辑器,反向动力学(IK),强大的角色皮肤连接功能,高级的变形工具。并结合了时下主流的角色制作方法,通过MAYA内嵌的Mel程序语言的编辑以及脚本化Maya的开放式界面制作而成。骨骼制作标志着已进入到高级特征动画制作的领域,在Maya中使用骨骼比较容易,但也有可能变得复杂。我认为在制作骨骼动画时,将运动学的一些属性运用进去,这对于制作好的骨骼动画至关重要。特别是运动学中的正向动力学和反向动力学在Maya骨骼动画制作中发挥了重要的作用。我这个项目就是混合两种动力学让一个角色同时拥有两套骨骼定位系统,让角色完成动作方式选择性更大,角色动作制作更快捷方便。本文主要的研究成果包括: (1)利用MAYA的骨骼节点工具,并根据人体和四足动物的实际骨骼关节结构,各建立一套适用四类人体和四足动物的骨骼模版。 (2)基于动力学原理制作骨骼定位系统,实现了前向动力学和反向动力学之间相互转换,使骨骼动画的动作制作更加方便和快捷。 (3)利用IK手柄、IK链、IK旋转平面手柄和IK单链手柄建立反向动力学骨骼定位系统。 (4)骨骼定位系统的总体程序设计思路是:根据导入的骨骼模型,以骨骼的每个节点的名称或标签确定它为何关节,并以此寻找相应的子程序。通过程序确立该关节的移动、旋转、大小等各属性,并建立该关节与其它关节的定位系统。本论文研究成果主要是应用于动画制作的生产流程上。具体是应用于人物和四足动物的角色动画上。项目完成的MEL程序插件将会帮助动画师快捷地对角色建立起一套骨骼定位系统,避免了繁复的角色骨骼建立和定位设定工作,将使动画师把更多精力用动作创意中。

关键词： 3D角色动画 Maya 人体和四足动物角色插件骨骼定位系统 MEL命令

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