1、簡(jiǎn)介

“蒙皮”修改器是一種骨骼變形工具，主要設(shè)計(jì)用于通過(guò)另一個(gè)對(duì)象對(duì)一個(gè)對(duì)象進(jìn)行變形來(lái)創(chuàng)建角色動(dòng)畫(huà)?？墒褂霉趋馈訔l線和其他對(duì)象變形網(wǎng)格、面片和 NURBS 對(duì)象。

如果將“蒙皮”修改器應(yīng)用到網(wǎng)格，然后使用修改器指定骨骼，則每個(gè)骨骼都將收到一個(gè)膠囊形狀的“封套”。這些封套中的修改對(duì)象的頂點(diǎn)隨骨骼移動(dòng)。在封套重疊處，每個(gè)頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)都是影響該頂點(diǎn)的骨骼運(yùn)動(dòng)的混合。使用權(quán)重來(lái)實(shí)現(xiàn)此操作。

Character Studio提供了3個(gè)組件：Biped用于角色綁定和控制，Physique是專門(mén)為Biped骨架設(shè)計(jì)的蒙皮修改器，Crowd Animation用于程序化生成中遠(yuǎn)景群組動(dòng)畫(huà)。

• （1）Biped
  提供創(chuàng)建骨骼并設(shè)置骨骼動(dòng)畫(huà)的工具。有四種操作模式：Figure Mode（體形模式）；Footstep Mode（足跡模式）；Motion Flow Mode（運(yùn)動(dòng)流模式）；Mixer Mode（混合器模式）。
• （2）Physique
  Physique修改器是Biped專用的蒙皮修改器，亮點(diǎn)是豐富的變形效果。Physique蒙皮中那些腱鞘等功能，都屬于變形動(dòng)畫(huà)的范疇，無(wú)法正確的被導(dǎo)入進(jìn)FBX文件中，因此游戲角色很少使用，通常會(huì)使用Skin修改器進(jìn)行蒙皮。
• （3）Crowd Animation
  Crowd Animation系統(tǒng)可以程序化生成群組動(dòng)畫(huà)，通過(guò)設(shè)置坐、行走、站立的區(qū)域和密度等參數(shù)快速生成人群動(dòng)畫(huà)。

2、蒙皮修改器

默認(rèn)情況下，“蒙皮”修改器為每個(gè)指定骨骼創(chuàng)建一個(gè)封套，并自動(dòng)調(diào)整封套來(lái)包含附近的網(wǎng)格頂點(diǎn)。然后，當(dāng)骨骼移動(dòng)時(shí)，它將帶動(dòng)其封套內(nèi)的所有頂點(diǎn)。

• （1）準(zhǔn)備蒙皮（網(wǎng)格或面片對(duì)象）和骨骼（骨骼、CAT 或 Biped 骨骼或者其他對(duì)象）。仔細(xì)將骨骼放在網(wǎng)格或面片對(duì)象內(nèi)，以使其組件能夠影響它們直接相鄰的多邊形或面片。
  提示： 骨架可能已設(shè)置動(dòng)畫(huà)，或者您可以在將其組件應(yīng)用到“蒙皮”修改器后為其設(shè)置動(dòng)畫(huà)。
• （2）選擇網(wǎng)格或面片對(duì)象，然后應(yīng)用“蒙皮”修改器。
• （3）在“參數(shù)”卷展欄中，單擊“添加”，然后選擇骨架對(duì)象。
• （4）啟用“編輯封套”并選擇一個(gè)封套，以修改每個(gè)骨骼在其中可影響周圍幾何體的體積。

3dsmax中大家使用最多的就是“骨骼”和“Biped”這兩個(gè)。

3.1 骨骼對(duì)象測(cè)試

使用一個(gè)簡(jiǎn)單的立方體模型進(jìn)行蒙皮的演示。

Alt + X半透明顯示模型，然后將其凍結(jié)。

添加兩塊骨骼，如果加上最后的尾節(jié)骨骼的話，應(yīng)該是3塊骨骼對(duì)象。

兩塊骨骼肯定是要放到模型里面的，盡量讓骨骼置于模型的中間位置。還可以調(diào)節(jié)骨骼的大小，使其與模型的大小盡量保持一致。這樣做的好處就是方便后期的“封套”編輯。

解凍長(zhǎng)方體模型，選擇模型，然后為其添加“蒙皮”修改器。

封套。蒙皮的過(guò)程，就是設(shè)置骨骼與模型頂點(diǎn)關(guān)系的過(guò)程。封套就是一個(gè)可視化的關(guān)系設(shè)置。每個(gè)骨骼都對(duì)應(yīng)一個(gè)可視化的封套，通過(guò)編輯封套的結(jié)構(gòu)來(lái)控制該骨骼對(duì)周圍模型頂點(diǎn)的影響。
具體操作過(guò)程是，在蒙皮修改器中“添加”骨骼對(duì)象，然后點(diǎn)擊“編輯封套”中可以看到該骨骼對(duì)模型頂點(diǎn)的影響。我們先給第一根骨骼（根骨骼）Bone001來(lái)設(shè)置封套，點(diǎn)擊添加該骨骼，然后點(diǎn)擊“編輯封套”。

調(diào)整封套的大小，就是調(diào)整骨骼對(duì)模型頂點(diǎn)的影響。封套是一個(gè)膠囊體，由里外兩層組成。從里向外對(duì)模型頂點(diǎn)影響越來(lái)越小。通常，封套大小和骨骼大小保持一致，這樣封套才能合理的影響周圍的模型頂點(diǎn)。封套有屬性參數(shù)可以設(shè)置，也可以手動(dòng)拖動(dòng)改變其位置和大小。
紅色表示影響最大，橙色表示影響適中，藍(lán)色影響最小。

頂點(diǎn)調(diào)節(jié)：蒙皮屬于可視化的調(diào)整骨骼對(duì)模型頂點(diǎn)的權(quán)重設(shè)置，使用紅橙藍(lán)顏色進(jìn)行程度區(qū)分。我們還可以通過(guò)數(shù)值的方式直接修改骨骼對(duì)模型頂點(diǎn)的影響。操作過(guò)程就是，在編輯封套的基礎(chǔ)上，勾選“頂點(diǎn)”:

在蒙皮修改的命令面板中找到“權(quán)重屬性”下的一個(gè)扳手形狀的工具，點(diǎn)擊它彈出“權(quán)重工具”窗體。在“權(quán)重工具”彈窗中設(shè)置頂點(diǎn)的權(quán)重值。這個(gè)權(quán)重值在0-1之間，那么所有骨骼對(duì)頂點(diǎn)的權(quán)重值總和為1。一般情況下，都設(shè)置權(quán)重值為0.5即可。也就是說(shuō)兩個(gè)骨骼對(duì)關(guān)節(jié)處模型頂點(diǎn)影響度都是一半。

權(quán)重表：里面使用列表的形式展示了模型指定頂點(diǎn)收不同骨骼影響的權(quán)重值。在模型中選擇頂點(diǎn)后，權(quán)重表里面才會(huì)顯示所選頂點(diǎn)的權(quán)重值列表。

繪制權(quán)重：選擇“封套”，在點(diǎn)擊“繪制權(quán)重”，還有勾選“繪制混合權(quán)重”。這樣就能使用筆刷在模型上面調(diào)整權(quán)重。該方式用于頂點(diǎn)密集的地方，尤其是骨骼移動(dòng)后，模型發(fā)生變形的情況。

蒙皮完成后，可以通過(guò)“鏡像模式”對(duì)另一半蒙皮，適用于對(duì)稱性的模型蒙皮設(shè)置。

蒙皮完畢后，檢查權(quán)重分配是否合理，就需要移動(dòng)骨骼，觀察模型跟隨運(yùn)動(dòng)是否正常。

如果不正確的話，則需要調(diào)整骨骼對(duì)模型的影響權(quán)重。也就是封套的位置和大小，或者通過(guò)頂點(diǎn)直接設(shè)置權(quán)重值。
在移動(dòng)骨骼之前，我們需要設(shè)置默認(rèn)姿勢(shì)，目的是做完動(dòng)作后能夠返回默認(rèn)姿勢(shì)。

• 全選骨骼（工具欄中對(duì)象過(guò)濾選擇骨骼），然后Alt + 右鍵選擇“設(shè)置蒙皮姿勢(shì)”。

• 返回默認(rèn)姿勢(shì)，全選骨骼后，Alt + 右鍵選擇“采用蒙皮姿勢(shì)”，即可恢復(fù)默認(rèn)姿勢(shì)。
  

3.2 Biped對(duì)象測(cè)試

• 修改Biped骨架

首先，創(chuàng)建Biped骨骼系統(tǒng)。接著進(jìn)入骨骼編輯模式，點(diǎn)選Biped任意一塊骨骼，然后點(diǎn)擊命令面板“運(yùn)動(dòng)”->“Biped”下的“體型模式”即可進(jìn)入骨骼編輯模式。

然后，可以在“運(yùn)動(dòng)”->“結(jié)構(gòu)”中，可以修改骨骼層次結(jié)構(gòu)。例如可以將脊椎骨骼由4塊改為3塊，也可以減少手指和腳趾骨骼的數(shù)量。

接著，在“體形模式”下，可以平移，旋轉(zhuǎn)和縮放Biped中的各個(gè)關(guān)節(jié)骨骼，將Biped的每一塊關(guān)節(jié)骨骼置于對(duì)應(yīng)身體部位的中間位置，同時(shí)也可以調(diào)整每個(gè)關(guān)節(jié)骨骼的大小。

骨骼操作的時(shí)候，盡量使用骨骼局部坐標(biāo)系，這樣更容易調(diào)整骨骼的位置。
調(diào)整Biped的時(shí)候，優(yōu)先從根骨骼(恥骨)開(kāi)始，然后調(diào)整子骨骼位置和大小。

移動(dòng)某一塊骨骼的時(shí)候，會(huì)影響到子骨骼。在層次里面點(diǎn)擊“僅影響軸”，就能擺脫這種束縛關(guān)系。即子骨骼不跟隨移動(dòng)。但是，這種操作實(shí)際使用的時(shí)候，還是不太理想。

由于人體模型是對(duì)稱的，因此我們調(diào)整完一半的骨骼位置后，可以復(fù)制/粘貼到另一半。首先，“創(chuàng)建集合”，然后選擇已經(jīng)調(diào)整好的骨骼（左手臂），然后“復(fù)制姿態(tài)”，最后“向?qū)γ嬲迟N姿態(tài)”完成。

最后，調(diào)整完所有骨骼后，關(guān)閉“體形模式”。

• 骨骼蒙皮綁定
  使用3DMAX內(nèi)置蒙皮系統(tǒng),將Biped(骨骼)和人物模型綁定在一起

（1）給模型添加一個(gè) 蒙皮修改器。
（2）編輯封套, 添加骨骼，給骨骼分配頂點(diǎn)及其權(quán)重。

1. 將人物模型與Biped骨骼重合。
   可以先選擇模型，按快捷鍵Alt+X 使之透明化。
   然后在對(duì)象過(guò)濾器里選擇”骨骼“，方便只選擇骨骼進(jìn)行操作。
2. 鼠標(biāo)選中某個(gè)骨骼后，進(jìn)入“運(yùn)動(dòng)” - “體型模式”，編輯細(xì)節(jié)。
3. 先把模型右鍵轉(zhuǎn)換為可編輯多邊形，選中模型→修改面板→修改器列表中找到蒙皮。
4. 點(diǎn)擊添加的蒙皮修改器。
5. 點(diǎn)擊按鈕“編輯封套”，找到按鈕"添加"，添加骨骼。
6. 調(diào)整權(quán)重值。勾選選擇頂點(diǎn)，找到權(quán)重工具打開(kāi)。
   將點(diǎn)擊選擇改成圈選，選擇任意一塊骨骼名稱修改權(quán)重值。紅色的圈圈就是它的影響范圍。修改權(quán)重時(shí),0代表不控制，1代表完全控制。如果完成后拖動(dòng)骨骼模型有的部位不動(dòng)，說(shuō)明權(quán)重有問(wèn)題，需要修改。
   

3、動(dòng)畫(huà)制作

• 設(shè)置動(dòng)畫(huà)時(shí)間
  一般情況下使用1秒鐘30幀就足夠了。在3ds max可以設(shè)置這個(gè)FPS值。右下角“時(shí)間配置”，可以設(shè)置FPS值。也可以設(shè)置“動(dòng)畫(huà)”->“結(jié)束時(shí)間”。這個(gè)結(jié)束時(shí)間的單位是幀，也就是3ds max下方的動(dòng)畫(huà)控制面板中幀滑塊的長(zhǎng)度。
  

• 關(guān)鍵幀：動(dòng)畫(huà)由一組關(guān)鍵幀組成，關(guān)鍵幀與關(guān)鍵幀之間的部分是由系統(tǒng)按照線性插值的方式自動(dòng)計(jì)算而得到的。關(guān)鍵幀是一個(gè)紅綠藍(lán)顏色的滑塊。

• 3ds max設(shè)置關(guān)鍵幀有兩種方式，一個(gè)自動(dòng)關(guān)鍵幀，一個(gè)是設(shè)置關(guān)鍵幀（手動(dòng)關(guān)鍵幀）。兩種狀態(tài)可以通過(guò)下圖紅框內(nèi)的兩個(gè)按鈕來(lái)進(jìn)行切換。
  
  （1）自動(dòng)關(guān)鍵幀狀態(tài)下，將時(shí)間幀滑塊移動(dòng)的某一個(gè)時(shí)間幀位置的時(shí)候，然后調(diào)整模型的位置或動(dòng)作，則系統(tǒng)自動(dòng)將此設(shè)為關(guān)鍵幀。
  （2）設(shè)置關(guān)鍵幀狀態(tài)下，調(diào)整模型的位置或動(dòng)作后，然后將時(shí)間幀滑塊移動(dòng)到一個(gè)時(shí)間幀位置后，需要手動(dòng)點(diǎn)擊鑰匙形狀按鈕，才能將此設(shè)為關(guān)鍵幀。

• 對(duì)象過(guò)濾器
  為了方便全選骨骼，我們可以在對(duì)象過(guò)濾器中，選擇“骨骼”。
  

• 旋轉(zhuǎn)捕捉
  為了幫助我們精確旋轉(zhuǎn)，我們可以設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度，同時(shí)打開(kāi)旋轉(zhuǎn)捕捉。
  
  接著鼠標(biāo)左鍵選中了上面的按鈕”角度捕捉切換“之后，再對(duì)模型對(duì)象進(jìn)行旋轉(zhuǎn)如下：
  
  上面的角度變化均是5的倍數(shù)值。

4、FBX導(dǎo)出

結(jié)語(yǔ)

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