Rigging

Damit 3D Characters bewegt werden können, brauchen sie eine Art digitales Skelett, dass die Deformation der Figur steuert. Beim Rigging werden Bones definiert, die die Geometrie verformen. Diese Bones werden teilweise nicht direkt animiert sondern mit Control Shapes gesteuert.

Bones

Ein Bone besteht aus einem Anfang und einem Endpunkt und hat eine eigene Rotationsachse.

Constraint

Mit Constraints wird die Position, Rotation oder Skalierung von Bones beeinflusst. Sie helfen komplexe Abläufe beim Erstellen eines Character Rigs zu vereinfachen. So kann die Rotation eines Augen-Joints beispielsweise anhand eines Punktes im Raum via Aim Constraint gesteuert werden.

Inverse Kinematics

Während bei der Animation mit Hilfe von Forward Kinematics (FK) die tatsächlichen Rotationswerte eines Bones animiert werden, wird bei dem System der Inverse Kinematics (IK) die Rotation der Bones anhand eines Punkts im Raum bestimmt.

Stell dir vor, du willst einen Walkcycle animieren. Der Character bewegt seine Hüfte nach vorne, hebt das rechte Bein und setzt zum Schritt an. Es wäre äußerst umständlich, die Rotation für den linken Ober- und Unterschenkel des linken Beins so zu animieren, dass der Fuß am Boden bleibt. Hier ist der Einsatz von Inverse Kinematics sinnvoll. Das gleiche würde für einen Arm gelten, der nach etwas greifen soll. Um die Beine eines Kindes zu animieren, dass auf einer Schaukel sitzt und mit den Füßen schwung holt, wäre es einfacher die Rotation der Beine direkt zu steuern (FK).

An vielen Stellen (Arme, Beine, Hüfte, Brust...) ist es je nach Animation sinnvoll mit IK oder FK Transformationen zu arbeiten. Daher kommt es beim animieren von komplexeren Charactern zum Einsatz von IK / FK Switches, die das Verhalten für die Deformationbones beeinflussen.

Skinning

Der Einfluss den die Joints auf die unterschiedlichen Bereiche der Geometrie des 3D Models hat, wird beim Skinning bestimmt. Dabei wird festgelegt, zu wieviel Prozent (weighting) die Punkte des 3D Mesh (Vertices) von dem jeweiligen Bone beeinflusst werden.

Automatic Rigging

Ein Character Rig von Grundauf neu zu erstellen ist ein sehr zeitaufwendiges und technisch komplexes Unterfangen. Es bietet sich daher oft an, auf Auto-Rigging Systeme zurück zu greifen. Du definierst bei einem Auto-Rig Guides die die Position von Armen, Beinen, der Wirbelsäule etc. definieren und das System generiert ein Deformation Rig mit passenden Controls.