Maya打造BJD娃娃“雪吟”

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  无意中在淘宝看到几款BJD娃娃，造型很漂亮，于是想尝试3D化。由于产品价格较高，且这是“爱娃”人士的专属（本人养不起……），于是我只能通过几张产品图片进行参考制作，细节上自然也就不能完全相似了。



       教程思路
       1.建模过程
       2.贴图
       3.模型的贴图效果---未绑定及渲染
       4.AdvancedSkeleton骨骼插件的使用
       5.表情
       1.建模过程




       2.贴图



       3.模型的贴图效果---未绑定及渲染





       【补充】
        在制作的时候，因为资料的不足，原本就很难做到一模一样；加上个人的一些有意修改，例如原人物鼻子是比较尖和突出的，我觉得不好看于是自作主张的修改了，最终模型和成品自然会有一些差别。参考照片的相机镜头焦距是多少我不太清楚（估计是长焦），因此在制作完成时并没有刻意去对比模型和照片的差别，不过既然有朋友提到，这里就补充一张对比图。这是以maya中的55毫米焦距摄像机进行的正面对比（如果使用长焦，相似度应该会提高）。相对原模型，制作的3D模型的瞳孔稍大，脸型稍尖，其他的还算接近。



        4.AdvancedSkeleton骨骼插件的使用



        这次的角色绑定，我选择的是AdvancedSkeleton骨骼插件进行。AdvancedSkeleton是Maya中一个著名的骨骼绑定插件，相对于FBIK系统，它提供了更为人性化的控制器操作，而且重要的是，它是免费的。目前最新的版本号是3.7，除了基本的两足，六足（虫类），四足骨架的绑定，插件还提供了蒙皮封套和表情绑定的功能。
       1.安装插件后，在maya2011的工具架中，找到advancedSkeleton的工具栏，点击Fit按钮，弹出骨架选择。
        biped.ma：两足角色骨架，包含眼睛和关节扭曲细节的设定，适合较为写实复杂的角色（人类，猴子，猩猩，松鼠）。
        biped_simple.ma：简易两足骨架，没有眼部控制器，适合于两足卡通角色。
        bug.ma：六足虫类骨架（蚂蚁，甲虫，蝗虫，螳螂等）。
        quadruped.ma：四足类骨架，适用于常见的四足动物（狗，猫，牛，马，羊）。
        这里我选择biped.ma，然后点击import按钮导入两足类的半边骨架。



        2.通过调节关节的位置，让骨架匹配角色的外形。



        使用了locator定位器的部位，插件会自动调节控制器的朝向，因此我们不用去变更关节的朝向（jointOrient），手臂的根关节可以进行旋转对位；但是，手指的关节控制器则依赖于关节的朝向，因此，在改变手指部位关节时，要注意将关节的旋转数值归零，并调整好关节朝向。
        方法
        （1）选择每个手指关节，将通道栏中的Rotate数值全部设为0，通过移动来完成关节的定位。



        （2）选择手指的高层及关节，执行Skeleton-Orient Joint命令，Orientation选择XYZ。



        （3）选择手指最末端的关节，执行Skeleton->OrientJoint命令，Orientation选择None。
        注意，黄色弧线的曲线由于预设了驱动关键帧，因此在生成骨骼控制系统前，不要调节这个曲线上的属性观 看动画，因为它会改变你好不容易设置好的关节位置。你可以通过缩放手柄改变弧线的大小和位置，但是最好不要去改变它的自定义属性数值。



        3.选择骨架的根关节（髋部关节），然后点击advancedSkeleton的工具栏的Adv按钮，完成骨架的镜像以及控制器的生成。
        如果想增加一些额外的关节，应该在执行Adv按钮功能后再进行，否则插件执行会出现问题。



        4.先不用急着蒙皮，点击Adv按钮右边的Util按钮，弹出一个组件窗口，可对已完成控制器绑定的骨架进行一些增强操作。
        Rebuild可对骨架系统进行复位；
        Skinning可对控制器进行复位；
        SkinCage：皮肤封套，有点类似Maya2011加入的交互式蒙皮工具，但可控性更好，推荐使用；
        PolyBoxes：多边形包裹盒，因为不具备光滑过渡，比较适合于机械类蒙皮。
        CharacterSet：角色组，也就是Maya中的角色组创建功能，点击Create按钮，插件会将它系统下的骨骼控制器加入动画角色组中。
        其他功能用到的不是很多，这里就不进行介绍了。
        点击Utilities窗口SkinCage栏的Create按钮，创建一个皮肤封套。



        5.插件会创建三个物体层，分别放置皮肤封套的关节控制曲线（绿色表示），关节间控制曲线（红色表示）以及皮肤封套的多边形包裹框。默认情况下，多边形包裹框被设置为不可编辑，我们应通过方形曲线来控制包裹框的位置和大小。Mirror功能用于镜像左右的方形曲线。



        6.完成了皮肤封套的设置，选择角色模型，点击SkinCage栏下的CopySkinToSelectedMesh按钮，将皮肤封套默认的蒙皮权重复制到模型上面，直接完成了角色模型和骨架系统的蒙皮操作。



        7.点击SkinCage下的Delete按钮，删除已经完成使命的皮肤封套系统，然后使用Maya的蒙皮编辑工具（笔刷绘制或者直接对点的权重进行数值分配），进一步优化角色的蒙皮效果。
        点击插件工具架的Face按钮会弹出一个表情绑定窗口，可增加控制模型点的面部关节；Pose按钮对应姿势设计窗口，用于存储用户的角色姿势关键帧。最右边的两个图标按钮（角色控制器和表情控制器的选择窗口），是通过插件提供的SelectorDesigner所设计的范例模板，用户可以点击UI按钮，使用SelectorDesigner设计自己的控制器选择界面。Help当然就是插件的帮助文档了。



        8.解决模型关节部位的动画穿插有很多方法，常见的如：使用影响物体，增加子关节数量，blendShape控制，肌肉系统等等。我使用双四元数（DualQuaternion）的蒙皮方式进行辅助，这在一定程度上也解决了关节被压扁变形的问题。
        (1)选择蒙皮的角色模型，进入属性编辑器中的skinCluster节点，将SkinningMethod更改为WeightBlended。



        (2)使用Maya的权重绘制笔刷，将WeightType设置为DQBlendWeight，在关节部位绘制双四元数蒙皮权重。
        Maya2011的权重镜像功能还不支持DQ权重，因此需要手动绘制对称的部位。



        9.选择长袜、鞋子、手链，执行蒙皮操作：Skin->BindSkin->SmoothBind（蒙皮方式要设置为WeightBlended）。接着选择角色模型，按键盘shift加选新蒙皮的模型，执行Skin->EditSmoothSkin->CopySkinWeights，将角色的蒙皮权重复制到鞋袜模型上（手链只复制权重给丝带部分，而细绳和珠子仅受单根手腕关节的蒙皮影响）。
        眼球仅接受眼部关节的蒙皮控制，帽子和帽子上的蝴蝶结仅接受头顶关节的蒙皮控制。



        10.新添加一个关节作为胸部根关节的子级，然后将它和项链进行蒙皮操作，目的是控制项链的一些细微运动。



        角色模型和一些部件已经完成和骨架的绑定，而服装由于需要使用内核布料系统，因此这里暂时不做任何处理。
        这是对服装进行简单蒙皮后的角色影绘效果



        5.表情
        AdvancedSkeleton插件提供了表情绑定功能，可以很方便的生成面部控制系统，尤其在口型的控制上十分优秀。目前我还不需要这套过于复杂的系统，因此人物的面部        表情我依旧使用传统的blendShape来完成，并通过blendShape窗口的滑动条来控制表情动画。



        这里分享一个眼部眉毛跟随眼皮运动的制作技巧：
        1.首先要保证睫毛与眼皮的接触良好。因为建模时，我是直接从眼皮的线段中挤压出面片作为睫毛，因此两个3d模型的接触边能较好的匹配。



        2.分别选择眼睑上下靠近睫毛的线条，执行Modify->Convert->;PolygonEdgesToCurve，将多边形线条转为Nurbs曲线。



        3.执行CreateDeformers->WireTool（默认设置即可），然后选择上眼睑睫毛，按键盘的Enter建完成选择，接着选择上一个步骤生成的Nurbs曲线，按Enter完成线变形器的添加。
        曲线可在outliner中选择，WireTool（线变形器）会增加一条隐藏的变形参考曲线，类似于柔体系统的目标物体。



        4.完成左右眼部睫毛的曲线控制后，接着选择上睫毛面片的外部点，执行CreateDeformers->Cluster，创建一个簇变形器。
        对上睫毛创建簇变形器控制，是为了在闭眼的时候控制睫毛的朝向，如果不是比较明显的长睫毛，比如卡通的线条式眉毛，可以忽略这步。



        5.执行BlendShape的表情控制后，开启驱动关键帧编辑器：Animate->SetDrivenKey->Set...。
        Driver选择的是控制眨眼的BlendSape节点，Driven选择的是簇变形器的Translate属性。





        6.当闭眼时，簇变形器受到BlendShape参数的影响，将改变上睫毛的朝向为向下。
        多边形转换线条为Nurbs曲线，簇变形对3D模型点的控制，都依赖于历史构建，因此要注意保留历史。



        本教程完。