MG動畫中角色肢體綁定的技術研究

鄧興興

（廣州市交通高級技工學校 廣東省廣州市 510000）

1 引言

After Effects(下文簡稱“AE”)是Adobe 公司推出的一款圖形視頻處理軟件，是制作MG 動畫的主要軟件之一。MG 動畫融合了平面設計、動畫設計和電影語言，表現形式豐富多樣。角色動畫是MG 動畫中的重要部分。制作角色動畫可以使用AE 軟件的人偶位置控制點工具，還可以使用Duik Bassel(下文簡稱“Duik”)，RubberHose(下文簡稱“RH”)等制作角色肢體動畫的AE 腳本，下文從動畫制作，角色骨骼綁定流程、腳本操作技巧等方面闡述它們各自所具備的優勢、存在的問題，旨在幫助需要了解骨骼綁定技術，還有需要制作MG 人物動畫的人群更好地完成角色動畫制作。

2 綁定方式

骨骼綁定是利用虛擬控制器在人物、動物或其他擬人化角色的骨骼關節處，以及需要制作動畫的位置進行綁定，創建虛擬骨骼，添加運動約束，利用虛擬控制器對角色進行操控，完成走路、跑步、跳躍等肢體動作。AE 軟件制作MG 角色動畫的方法，目前可分為兩類：一是利用AE 軟件的“人偶位置控制點”工具，二是利用AE 軟件腳本。

2.1 人偶位置控制點工具

人偶位置控制點工具也稱“木偶工具”或“圖釘工具”，是AE 軟件自帶的控制點工具，它還包括人偶固化、人偶彎曲、人偶高級、人偶重疊四個控制點工具。人偶位置控制點工具缺少AE 綁定腳本所擁有的IK 功能，僅適用于制作簡單角色或者圖片小動畫，例如：在手臂的肩點、手肘、手腕處添加控制點，移動手腕控制點時，肘部控制點不會跟著運動（如圖1所示）。

2.2 AE角色綁定腳本

腳本（Script），是使用特定的描述性語言，依據一定的格式編寫的可執行文件。AE 腳本是調用AE 已經有的東西，利用表達式控制，使工作更方便。它的文件后綴為.jsx 或者jsxbin，需要我們手動添加到電腦的AE 安裝目錄下的“Scripts”文件夾下才生效。腳本使用前要先勾選AE“編輯”菜單下“首選項”的“常規”的“允許腳本寫入文件和訪問網絡”，才能正常使用。制作角色肢體動畫的AE 腳本有Duik，RH，limber 等等。這些腳本該如何選擇？下文就Duik 和RH 這兩款腳本詳細說明。

3 Duik腳本

Duik 是DuDuF 出品的二維角色綁定和動畫制作的AE 腳本，目前最新版本是Duik V16.2.24，新版本Duik 可以直接設置簡體中文。Duik 腳本包含綁定，動畫，相機等面板，有骨架、鏈接和約束，關鍵幀動畫，攝像機綁定等功能，是一個功能全面的綁定腳本。

3.1 Duik骨骼綁定流程

使用Duik進行角色骨骼綁定，先要在Photoshop(下文簡稱“PS”)或Illustrator(下文簡稱“AI”) 中繪制出角色原畫，注意要將原畫分圖層并命名。以筆者制作角色為案例：頭部應分為頭部和脖子，并將頭部的眼、眉、嘴巴等五官單獨分圖層，方便面部表情制作；軀干應單獨分圖層；四肢應根據人體的骨骼關節結構，分為左上臂、左前臂、左手，右上臂、右前臂、右手，左大腿、左小腿、左腳，右大腿、右小腿、右腳等圖層。角色原畫拆分圖層是便于后續角色綁定和制作動畫，圖層拆分的優劣會直接影響動畫最終效果。

圖1：使用人偶位置控制點工具制作動畫的流程

原畫拆分圖層完成后，可將PS 或者AI 文件導入AE 中進行下一步驟，導入種類選擇：合成-保持圖層大小，圖層選項：合并圖層樣式到素材。在AE“項目”面板找到此合成，雙擊打開到時間軸面板。接著開始綁定，因為案例是一個完整角色，所以通過duik自動生成的完整人體骨骼來進行創建。具體操作是：單擊“窗口”菜單，單擊打開Duik 腳本，單擊打開“綁定”面板，單擊打開第一個選項“骨架”菜單下的“人形態”。使用自動生成的人體骨骼，根據人體骨骼關節位置，手動匹配到角色相對應的位置，并使人物角色肢體父子級到對應的骨骼上。全部對應好位置后，單擊“綁定”面板“骨架”菜單下的“選擇骨架”，全部選擇骨骼后，單擊“鏈接和約束”菜單，找到“自動化綁定和創建反向動力學”。將匹配好的骨骼生成IK 效果。至此Duik 腳本綁定角色骨骼完成，如圖2所示。

3.2 Duik的優勢和需要注意的問題

優勢：Duik 的綁定功能全面，既可以創建肢體骨骼、全身骨骼，綁定角色頭部和五官，還可以創建自定義骨骼和動物骨骼。它的每個骨骼控制器都有不同的圖標，使用者可以根據使用習慣修改這些圖標的外觀、尺寸、顏色等。它還有腳部控制器選項，使用四個附加屬性來設置抬腳跟，翹腳尖等腳部動畫效果。它還可以設置跟隨重疊動畫：使用“效果控制”面板“FX IK ”菜單項下的“follow through & overlop（跟進和覆蓋）”功能，不用額外調整關鍵幀就會讓動畫更流暢，能節省很多動畫制作的時間。最后要強調的是，Duik 是完全免費的腳本。

需要注意的問題：因為Duik 的功能非常豐富，所以要花費很久的時間來設置角色綁定。制作動畫是有時間成本的，花費在設置角色綁定上的時間過多，會消耗掉制作和完善動畫的時間。因此，在綁定角色或制作動畫上哪個花更多的時間，動畫制作者要自己衡量。

4 RH腳本

RH 是BATTLEAXE 出品的一款快速制作二維角色綁定動畫的AE 腳本，目前最新版本是RHV2.07。RH 不用通過骨骼來驅動角色，僅需兩個控制點即可控制整個肢體綁定。RH 腳本能夠快速生成人體的手臂、腿部和軀干。對設計師來說，使用RH 能節省制作時間，讓工作輕松高效，并實現意想不到的動態效果。

圖2：使用Duik 腳本制作骨骼綁定的流程

圖3：使用RH 腳本制作骨骼綁定的流程

4.1 RH骨骼綁定流程

RH 腳本創建肢體的類型有“Shoulder/Wrist（肩/腕）”，“Hip/Ankle（臀部/腳踝）”，“Shoulder/Hips（肩部/臀部）”三種。用RH 制作角色動畫，只需在PS 或AI 軟件中繪制角色的頭部和手、腳即可。文件導入方法和Duik 的文件相同。以筆者制作的角色為例，在RH 里創建新肢體的步驟是：點擊RH 腳本的“創建”面板，選擇shoulDer/wrist（肩膀/手腕），然后單機“New rubberhose（新橡皮管）”圖標，合成面板就生成一個橡皮管。這個橡皮管的三個新圖層，一個是手腕控制器（Hose 1::Wrist），一個是肩膀控制器（Hose 1::Shoulder），以及一個軟管（Hose），即手臂本身。這個橡皮管上端是肩點，下端是手腕，上下端需添加父子級到軀干和手掌相對應的位置。在效果控件面板中，可以調整軟管長度，彎曲度，彎曲方向等參數，最終得到合適的手臂效果。按照這個制作思路，進行軀干和四肢的創建，直至完成角色的RH 骨骼綁定，如圖3所示。

4.2 Duik的優勢和需要注意的問題

優勢：RH簡單易上手，非常適合制作彎曲的橡皮管類型的四肢。在制作四肢的時候，把效果控件面板的“bend radius（彎曲半徑）”選項減小到0，就變成了直角彎曲的效果，這個功能制作動畫非常便利，不會出現在Duik 中，因為關節對位不準，導致動畫運動不準確的問題。

RH 還有另外兩種綁定方式：“RubberRig（橡皮綁定）”可以綁定包括形狀圖層在內的任何類型的圖層。“RubberPin（橡皮圖釘）”類似木偶工具，只需要在圖層的選定位置設置圖釘，選中后點擊RubberRig 按鈕，就可以綁定任何類型的圖層。

RH 的預設使用起來非常實用。例如：“（_Tapered Hose 錐形橡皮管）”預設：使用這個預設，橡皮管會從均勻的寬度變成錐形，可以調節控制橡皮管兩端的錐度跟整體粗細。又比如“Tight Pants(緊身褲)”：可以控制腿的寬度，控制錐度，可以控制褲子變成長褲或者短褲，腿腳的寬度也可以單獨控制。所有這些預設的操作都在一根橡皮管圖層上，在制作動畫時候常便捷。

需要注意的問題：RH 簡單易用，但也缺乏Duik 所提供的靈活性和多功能。RH 還缺少腳部控制器，做動畫的時候，不能像正常情況下的腳掌那樣彎曲。最后要強調的是，RH 是付費的腳本。

5 結論

使用腳本進行骨骼綁定是為了簡化角色肢體調整的復雜度，把更多的時間放在制作和完善MG 動畫上。從筆者制作MG 動畫的經歷來看：Dilk 功能全面，制作的動畫角色的細節豐富，但它學習成本較高，綁定過程比較復雜；RH 簡單高效，操作易上手，但功能不如Dilk 全面。通過本文的闡述，希望動畫制作者能全面了解Duik，RH 兩個AE 腳本，選用適合自身制作需求的，更好地完成MG 動畫中的角色動畫創作。