Jak začít s VFX #16: Jak na rigging?

3 years ago by in Jak začít s VFX Tagged: , , , , , , , , , , , , ,

Podstata riggingu je jednoduchá – vytvořením virtuální kostry a systému kloubů  umožníte, aby se váš 3D model mohl správným způsobem pohybovat. A na rovinu vám řeknu, je to oblast úžasně zajímavá, ale zároveň i nesmírně náročná a vyžaduje, abyste k podobným věcem měli talent, technické myšlení a dobrou představivost. Už sestavení komplexního rigu pro obyčejný lidských 3D charakter je poměrně fuška a co teprve když dojde na detailnější modely, jako třeba ty z filmů Transformers.

Rozhodně se však nebojte, že by šlo o něco nezvladatelného a že se rovnou máte vzdát představy, že jednou budete moci zapojovat a animovat vlastní digitální postavy. Jistě, detailní systémy vhodné pro animování postaviček na úrovni těch od Pixaru či Dreamworks vznikají klidně i pár měsíců. To je ale extrémní případ  – ty nejjednoduší za vás váš 3D program (či dobře zvolený plugin) klidně vytvoří sám.

Rigger (povolání v zahraničí nazývané jako character technidal director, zkráceně character TD) přichází na řadu ve chvíli, kdy jsou všechny hlavní součásti vznikajícího 3D modelu připravené (model tedy nemusí být ve finální podobě, stačí, když jsou hotové všechny jeho části). V tu chvíli začne tento tvůrce zapojovat první „joints“ a „splines“. Ty později umožní rozhýbat a ohýbat model dle libosti a dají vzniknout systému virtuálních ovladačů a proměnných hodnot, jež umožní animátorům vytvořit jakoukoliv pózu a animaci.

Fáze tvoření rigu

Každý proces riggování má několik fází, kterými se budete popořadě prokousávat. Tou zcela první a relativně i nejjednoduší je vytvoření kostry (skeleton) vašeho modelu. Různé systémy používají různé názvy, základní kamenem vaší kostry však jsou jednotlivé kosti (bones) / klouby (joints). Já budu používat název joints, neboť jsem na něj zvyklý z Mayi.

U lidských charakterů je to poměrně jednoduché – vytvoříte jeden základový joint pro centrum tíže okolo pánve (root joint), pokračujete páteřními, několika jointy pro obě ruce (a jejich prsty), doplníte dva až tři pro hlavu, pokračujete nohama a chodidly a základní skeleton je hotov. Již v tu chvíli však musíte přemýšlet dopředu a kontrolovat orientaci a správnou hierarchii jednotlivých jointů, neboť by se pak jednoduše mohlo stát, že zapojení nebude fungovat jak má. Každý dobrý tutoriál by měl upozornit, že podceňovat tuto základní fázi se nevyplácí…

image

Jakmile máte kostru hotovou, můžete ji rovnou přiřadit zvolenému modelu a začít animovat. Jenže animování jen pomocí hýbání jednotlivých jointů je absurdně náročné. Proto je mnohme lepší přejít k další fázi, v níž zapojíte tzv. Kinematics, v překladu systém hejblátek (handles), které pohodlně rozpohybují vaši kostru, ať už budete potřebovat vytvořit jakoukoliv pózu.

Forward Kinematics (FK)

FK je používáno v situacích, kdy chcete přesně rotovat jednotlivé Jointy a nasměrovat – dejme tomu – ruku postavy správným směrem. Je to přímočarý proces, prostě vezmete ramenní joint a natočíte pomocí něj celou ruku (jelikož je nejvýše v hierarchii skeletonu ruky). Potom vezmete loketní joint a natočíte pomocí něj předloktí. Vezmete zápěstní joint a natočíte dlaň atd. Forward Kinematics se používají k přesnému tvoření detailních póz.

Inverse Kinematics (IK)

Naproti tomu IK usnadňují proces tím, že můžete vzít třeba jenom zápěstí a libovolně s ním pohybovat, přičemž jeho pohyb následuje celá ruka. Je to v podstatě mnohem přirozenější způsob manipulace, skoro jako byste někoho reálně vzali za zápěstí a začali s ním cloumat. IK se používají v takových případech, kdy ani tak nezáleží na póze, ale spíš na přesnému umístění určitých jointů (například když se postava opírá o stůl, hlavní je, aby dlaň ležela na stole, zbytek pózy se pak utvoří okolo toho).

Oba systémy by v každém Rigu měly fungovat vedle sebe. Každý rigger proto vytváří i systém, který umožní kdykoliv přeskakovat mezi IK a FK systémem, v závislosti na tom, čeho chce animátor docílit.

Ve chvíli, kdy pak všechny Kinematics nástroje fungují jak mají, zbývá vytvořit tzv. Manipulators. Jsou to v podstatě objekty, které usnadňují označení a pohyb s danými Jointy a IK / FK Handly. Většinou to bývají naznačené krychle nebo kruhy, které riggeři pojmenovávají třeba Hip Control nebo Wrist Control. Tyto vznikají prostě proto, že je jednoduší označit a animovat objekt, který na vás křičí „Hej, já kontroluju pánev!“ než hledat kdesi v neznámu skrytý Joint nebo Handle.

Ve chvíli, kdy je základní rig hotov, pak přichází na řadu speciality. Například dodání systému, který umožní jednotlivý Jointy smršťovat a natahovat (Squash and Stretch) což je nesmírně důležitá součást každého druhého animáku. Kromě toho se pak na základní rig mnohdy dodává rig pro tvář (Facial Rig), který umožní animaci pusy, nosu, očí atd.

Jakmile je pak práce rigger hotová, předá ji animátorům, ti si s riggem pohrají, postěžují si, rigger vše vylepší a takhle se vesele pokračuje dokola, dokud není vše perfektní.


 

Trénink

Jak již bylo řečeno, riggování není něco, do čeho byste skočili a hned v tom byli mistři. Vyžaduje mnohdy dlouhá léta zkušeností a chvíli potrvá, než budete schopni sami vytvořit vlastní ovladače pro komplexní 3D výtvory. Zkoušet se rigging naučit sami je v podstatě nemožné. To nejlepší, co můžete udělat, je proto vzít svůj oblíbený software (Maya je riggovacím a animačním standardem po celém světě, ale 3DS Max, Modo, XSI, Cinema 4D i Blender dokáží to samé) a najít si nějaký velmi dobrý tutoriál či ještě lépe kurz.

Tentokrát nicméně bohužel nemohu doporučit Digital Tutors. Každý rok vydávají nové a nové kurzy zaměřené na tuto oblast a každý rok mi přijdou k uzoufání nudné, nehledě na to, že jsem podle většiny z nich nebyl schopen vytvořit jediný funkční rig. Možná je vina má a jen jsem během nich nedával dostatečný pozor, přesto bych chtěl doporučit spíše jiné programy.

Já sám jsem se učil podle jednoho úžasného, dnes už bohužel notně zastaralého DVD nazvaného Character Rigging: The Puppet Rig. Z novějších titulů bych nicméně doporučil spíše Character Rigging: Production Practices and Techniques. Oba dva tituly jsou skvělé pro ty, kdo se chtějí naučit riggovat v Maye, prozkoumat základy a zároveň si i projít nějaké pokročilejší triky.

Pokud nicméně za trénink nechcete platit, můžete prostě zavítat na 3D Total, kde je pro tuto tématiku připraveno nepřeberné množství free video návodů pro nejrůznější softwary. A pokud ani tam nenajdete, co hledáte, pak prostě na Youtube nebo Vimeu zadejte Introduction to Rigging a vyjedou na vás záplavy videí. Trénink není problém sehnat – vydržet u něj, to už je v této oblasti náročnější… Kdo se nicméně riggovat naučí a překoná počáteční nesnáze, ovládne úžasnou disciplínu, se kterou bude schopen skutečně vdechovat svým výtvorům život.


Další díl o CG Lightingu hledejte zde.

Předchozí díl o sculptingu hledejte zde.

Celý seriál pak k nalezení zde.

Podobné články

Freelance filmař, trikař a grafik. Cinematic Director ve Warhorse Studios. Redaktor bývalého časopisu Pixel a tvůrce VFXcz.