トップ ＞CG_TIPSメニュー ＞現ページ
今回は、キャラクターアニメーションに必要な、階層構造とインバースキネマティクスについて学びましょう。
①階層構造について
階層構造(別名ヒエラルキーとも呼ばれる)は、キャラクターアニメーションにはかかせないものです。
下の図をご覧下さい。私がモデリングした一台のロボットです。
ロボット・オブジェクトこのロボットのパーツは、ボディから指先に至るまで、計５５ヶ所の個々のパーツで構成されています。
どのような構造になっているか、例として、右腕をクローズアップして見てみましょう。
右腕のクローズアップ腕の付け根から指先まで、部所パーツごとに線を色分けしました。このロボットの腕は、総計１８個のパーツでできている事が分かります。
肩に上腕が付き、次に肘下の前腕が付き、その先に手の平が付き、その先に５本の各指の第一関節が付き、第二関節、第三関節と続きます。
これが、階層構造です。この階層による一連のつながりを(鎖のようにつながっているので)、チェーンと呼びます。
同様に胸部から腰、首から頭、脚(大腿＆下腿)から足なども階層構造になっています。通常キャラアニメは、このような階層構造です。
これは、人間や動物などのキャラクターのボーンの階層構造も同様です(※ボーン自体については、次回取り上げます)。
②インバースキネマティクス
さて、多くのキャラクターアニメでは、この階層構造を用いてアニメーションを作っていきます。
階層構造をアニメートさせるには、前回説明したキーフレームによる方法と、インバースキネマティクスによる方法とがあります。。
(１)→
(２)→
(３)まずは、キーフレームによるアニメーション作成について簡単に触れましょう。上の図をご覧下さい。
大腿部を回転させてキーフレームを打ちます(１)。階層組織のため膝から下も一緒に持ち上がりますが、真っ直ぐなままです。
そこで、次に膝下の脚も回転させてキーフレームを打ちます(２)。同様に、足首も回転させてキーフレームを打ちます(３)。
これで、脚を持ち上げるシンプルなアニメーションができました。
しかし、このような方法でアニメーションを作っていくのは、(不可能ではありませんが)たいへんな時間と苦労が伴います。
実際にこの方法で長距離を歩くアニメを作った事がありますが、手間と時間がかなりかかりました。
そこで次に説明するのが、インバースキネマティクス(※通称ＩＫ)と言う方法です。
ＩＫは、階層組織を利用してオブジェクトを操り人形のようにアニメートする方法です。
ＩＫは、Ｎｕｌｌオブジェクトや末端のオブジェクトをＧｏａｌに設定します(※通常、ＩＫゴールはチェーンの末端に設定されます)。
ＩＫによる階層構造の追従上記の図は、ＮｕｌｌオブジェクトをＩＫのゴールに設定し、Ｎｕｌｌの動きや回転に、脚の各部がそれに追従するように設定されています。
ゴールを動かすたびに、足が操り人形のように動きます。ただしＩＫの設定には、大きな注意点があります。
ＩＫが効果を及ぼす範囲を設定しておかないと、おかしな挙動を示します。
それぞれのパーツの回転(ヘッド、バンク、ピッチ)角度の限界を指定しておかないと、脚がおかしな方向に折れ曲がるようなことが起こります。
詳細なＩＫの設定方法は、ソフトウェアによって違いますので、各ＣＧソフトウェアのマニュアルを参照してください。
階層構造とＩＫを使用して作ったのが、下記のＧＩＦアニメです。
以上、階層構造とＩＫによるキャラクターアニメーションの概略でした。
次回は、ボーンとボーンウェイトを使ったアニメーションを学びます。