پویانما، مباحث تخصصی انیمیشن سه‌‌بعدی

ریگ در انیمیشن و ساختار سلسله مراتبی

همه اشیاء سه بعدی را می‌توان با استفاده از نرم‌افزارهای سه‌بعدی تا بی‌نهایت گروه بندی کنیم تا در هنگام انیمیت مشخص شود که با توجه به چه مدل رفتاری کنترلر‌های مورد نظر حرکت کنند تا به شیء مورد نظر تاثیر کنند. و چگونه حرکت‌ها به آبجکت اصلی انتقال داده شود. به گروه‌هایی از کنترل کننده‌ها که وظیفه کنترل کننده دارند ساختار سلسله مراتبی می‌گویند. چراکه در این نوع ساختارها برخی اشیاء همیشه غالبتر از دیگر اشیاء هستند. ساختارهای سلسله مراتبی اولیه‌ترین و پایه‌ترین لایه‌ها در تجهیز انیمیشن (ریگ) هستند. آبجکت‌هایی که در راس ساختار سلسله مراتبی قرار می‌گیرند والد (Parent) می‌گویند و آبجکت‌هایی که در داخل این سلسله قرار می‌گیرند را فرزندان (Child) می‌گویند. فرزندان همیشه صفات خودشان را از والد‌های خود به ارث می‌برند. ساختار سلسله مراتبی نیز به ساختار درختی معروف است. به عنوان مثال: ساختار را مانند درختی در نظر بگیرید، تنه درخت را که دارای بیشترین اهمیت است والد و شاخه هایی که از تنه درخت سرچشمه می‌گیرند را فرزندان و این روند ادامه می‌یابد تا به برگ‌ها برسیم که آخرین سطح از ساختار را تشکیل می‌دهند.

در اکثر موارد، فقط یک ساختار سلسله مراتبی در یک صحنه وجود دارد و این ساختار تمام خصوصیات مدلسازی، پردازش اطلاعات و انیمیشن را کنترل می‌کند. با این حال برخی از نرم‌افزارها مجموعه مختلفی از نمودار‌های سلسله مراتبی را همراه با تنظیمات آن ارائه می‌دهند به طوری که می‌تواند لینک‌های مدلسازی را از بقیه لینک‌ها مثل ریگ و انیمیشن و… تمیز نماید. برای مثال: مدل کفش که وظیفه آن حرکت پا است بعد از حرکت کل مجموعه  شکل پا حفظ شود. لینک‌های انیمیشن نیز به طور خودکار وقتی والد‌‎ها حرکت می‌‌کنند، موقعیت مکانی فرزندان نیز تغییر می‌کند.

در این سیستم، روابط بین اشیاء (بسته به نوع و ساختار صحنه‌ها از نظر تعداد مدل، کنترلر‌ها، نورها، پارتیکل‌ها و … متفاوت است) بسیار پیچیده می‌شود. برای اینکه بتوان این روابط بین اشیاء را درک کرد در یک نمودارشماتیک خطی قابل مشاهده‌اند. این نمودار‌ها اغلب به صورت جعبه‌های کوچک نمایش داده می‌شوند و خطوط نشان دهنده روابط بین اشیاء درون ساختار را نشان می‌دهند.

همانطور که در شکل زیر مشاهده می‌کنید؛ راه‌های زیادی برای گروه بندی در یک ساختار سلسله مراتبی وجود دارد. معمولا بهترین انتخاب با صحنه و رندرینگ ارتباط مستقیم دارد.

نال‌ها (Nulls) کاربرد زیادی دارند به عنوان مثال: وقتی که دو یا چندین آبجکت در یک سطح از سلسله مراتب گروه بندی شده‌اند. نال‌ها در نمودار به صورت باکس‌های خالی دیده می‌شوند در شکل بالا نیز یک نال می‌تواند خصوصیات سه پایه صندلی چرخدار را در خود نگه دارد و چرخ‌ها نیز در یک گروه قرار می‌گیرند به طوری که بتوان هرکدام را به تنهایی کنترل کرد.

در بین نرم افزارهای مختلف سه بعدی مراحل متفاوتی برای ایجاد روابط سلسله مراتبی بین اشیاء وجود دارد اما در کل دارای 2 مفهوم یکسانی هستند: یا اینکه روی آبجکت سه بعدی خودتان در یکی از نماها و دریچه‌های دید کلیک کنید و یا اینکه در نمای شماتیک روی باکس‌ مورد نظر کلیک کنید. حتی برخی از نرم‌افزار‌ها کاربر را ملزم می‌کند که حتما باید شیء مورد نظر را که بیشترین صفات را به ارث برده است را انتخاب و سپس نوبت به زیرشاخه‌ها می‌رسد یا در برخی دیگر از نرم افزارها این قضیه کاملا برعکس است. ساختار سلسله مراتبی به مراحل مدلینگ و انیمیشن وابستگی مستقیمی دارند آنها معمولا در طول فرآیند مدلسازی پایه گذاری می‌شوند تا فرم اصلی ریگ جهت انیمیشن ساخته می‌شود.

شاید این سوال در ذهنتان ایجاد شود که اصلا مفهوم اصلی ریگ چیست؟  جواب این سوال رو می تونم اینگونه برایتان توضیح دهم که ریگ انیمیشن و ساختار سلسله مراتبی برای به حرکت در آوردن و تحرک  کاراکترها و اصولا آبجکت‌هایی به کار می‌رود که در صحنه حرکت می‌کنند. تجهیز و یا ریگ برای انیمیشن همان موتور حرکت برای کاراکترهاست، همه مفاصل کاراکتر به همراه تمام مناطق حرکتی شخصیت‌ها در ریگ تعریف می‌شود. اصولا ریگ‌های بسیار کامل و پیچیده نیاز به محاسبات دارند تا وقتی که به دست هنرمندان انیماتور برسد بتوانند به راحتی کاراکترها را با استفاده از کنترل‌های حرکتی، انیمیت کنند. بنابراین بهتر است تنها نیازهای اساسی حرکت در کاراکترها شناسایی و این ویژگی‌های اساسی به کاراکتر انتقال یابد.

در پروژه‌هایی با مقیاس بزرگ کار طراحی و دیزاین کنترل‌های ریگ (Rigging Controllers) معمولا توسط کارگردان تکنیکی (Technical directors)  به نام ریگرز (Riggers)  انجام می‌شود. برای پروژه‌های کوچک با منابع محدود نیز ریگ ساده به همراه اتصال پوست به استخوان می‌تواند بسیار کارآمد و همچنین به دنبال آن روی رندر تایم نیز تاثیر مثبتی دارد.

ریگ برای انیمیشن می‌تواند به صورت‌های مختلفی نمایش داده شود، به صورت هایپرگراف (Hypergraph) یا همان نمودار شاخه‌ای و درختی همانند شکل زیر:

و یا به صورت ریگ استخوانی به همراه مفاصل و کنترل‌های حرکتی مانند شکل زیر تا انیماتور‌ها بتوانند راحتتر کنترلها را تشخیص دهند. کنترل‌های حرکتی در انیمیشن سه بعدی می‌تواند از چندین کنترل حرکتی و یا منحنی و یا نقطه‌ای تشکیل شده باشد.

در همین زمینه

میر امید رضوی

۳ نظر

آمار پویانما در یک نگاه

  • 68,158
  • 966
  • ۱۱ مرداد, ۱۳۹۶

تلگرام پویانما

نوشته‌های تصادفی

پویانما را دنبال کنید