动画师使用索具通过一系列运动来摆出姿势并制作动画角色或物体。装备有助于控制角色或物体的操纵 。它们并不直接对对象起作用，而是创建一个能够实现所需移动或改变的层次结构。这是一个钻机，物体由该钻机驱动。

该装置可以是任何东西，但通常设置一个或多个“控制器”来允许物体进行不同类型的移动或改变。这些变化可以像平移或旋转一样简单，但可能会发展到包括复杂行为和动作的自动化。

对于角色，动画师将使用更复杂的装配技术。可以使用“骨架”、“关节”和其他“变形器”来改变几何体的外观。这允许对模型进行摆姿势和定制变形。

当使用Maya、 Blender或 3ds Max 等3D软件时，装备艺术家可以为动画创建不同类型的装备。动画师随后可以操纵装备的控件，就像移动和摆放数字木偶一样。他们使用关键帧来记录控件位置随时间的变化，以创建动画运动。然后可以将这些类型的装配模型导入到Unity等游戏引擎中。

角色装配是将静态3D （或 2D）模型转变为可摆动的数字木偶的过程。这个过程有很多步骤，但几乎总是涉及创建由骨骼或“关节”制成的骨架结构，并将模型或“皮肤”绑定到这些关节上。角色拥有的装备越多，其能够做出的动作就越复杂、越微妙。

一旦模型可以随着骨架移动，索具艺术家就会创建一组控件，动画师将使用这些控件来设置角色的姿势。该控制方案的创建、布局和功能是索具艺术家工作的核心。

此外，模特在摆出姿势时，其外观也会发生变化，这就是所谓的“变形”。索具艺术家负责在角色摆出姿势时对其进行调整，并使用系统来推动这些变化。最终的结果是动画师可以轻松摆出姿势、变形后看起来很有吸引力并具有自动复杂行为的数字木偶。

点击上面的视频，了解 WiNDUP 的幕后花絮，了解动画角色是如何设计和栩栩如生的。跳至 3:18 了解有关如何在Unity中实现角色装配的简要介绍。

装配是电影、电视和视频游戏中为角色、生物或物体制作动画的最常用技术。任何需要运动的物体都可以被装配成动画。通过对所有骨骼结构应用精确的物理模拟，使用3D软件进行装配可以帮助自动化更复杂的动作，例如布娃娃物理。

要开始装配，动画师首先需要一个 2D 或3D角色或物体。在创建装备时，动画师应该考虑他们想要装备做什么、如何移动以及关节或枢轴在哪里。然后，他们将创建一个层次结构（如果是角色的话，则是骨架），以及一组控件。

接下来，他们会将物体或角色连接到装备上，这个过程可能简单也可能复杂，具体取决于所需装备的类型。从这里，动画师可以操纵装备来更轻松地创建动画。

独立的层级运动

为了在动画中创建节奏感和平衡感 - 以及更可信的外观 - 层次运动是角色或物体的不同部分移动的顺序。例如，在步行过程中，头部和颈部首先移动，然后是躯干、臀部和腿部。

这也创造了一种重量和重力、速度和动力的感觉。独立层次运动还可以指动画中不同元素相对于彼此移动的方式，例如两个角色并肩行走。

为了在动画中创建节奏感和平衡感 - 以及更可信的外观 - 层次运动是角色或物体的不同部分移动的顺序。例如，在步行过程中，头部和颈部首先移动，然后是躯干、臀部和腿部。

这也创造了一种重量和重力、速度和动力的感觉。独立层次运动还可以指动画中不同元素相对于彼此移动的方式，例如两个角色并肩行走。

精准重量绘画

装配好的角色模型被附加到关节或骨架的层次结构上。模型的各个顶点在不同的关节之间有各自的权重，这就是当你移动骨架时它们的移动方式。

为了使角色模型在动画制作时正确变形，需要进行准确的权重绘制。这是将网格上特定顶点的权重添加或删除到骨架中相应关节的过程。这通常是通过使用3D动画软件中的画笔工具在网格上绘画来完成的。干净的重量绘画可以更好地控制角色的变形并改善最终结果的外观。

骨骼运动限制

要制作逼真或风格化的动画，了解运动原理至关重要。了解一个物体相对于其他物体如何移动被称为运动约束。有两种：运动约束和动态约束。

运动约束定义了物体的运动，而不考虑作用于该物体的力。例如，物体的移动速度不可能超过光速。

动态约束考虑了作用于物体的力，例如，物体只能以一定的速率加速。

骨骼运动约束控制其变换内的自由度以产生自然运动。

正向运动学

正向运动学是从根部到尖端或沿“向前”方向操纵关节层次的过程。要使用正向运动学定位手臂，首先旋转上臂，然后旋转肘部，最后旋转手腕。这种类型的运动在动画时会产生令人愉悦的弧线，但会使设置端点的精确位置更加困难，因为它的位置是关节链其余部分的旋转的组合，并且需要手动调整。

逆运动学

逆运动学是从尖端到根部或以“反”方向操纵关节层次的过程。要使用 逆运动学定位手臂，您只需移动手，肘部和上臂的旋转将根据手的最终位置计算。通过这种类型的动作可以将角色的手锁定在空间中的某个点，或者将角色的脚锁定在地板上，而不会滑动。然而，在整个关节链上制作自然弧的动画可能会更加困难。

驱动关键帧

驱动关键帧也称为设置驱动关键帧，它允许您更有效地执行关键帧“基于条件”的动画，例如转动轮子来打开门。根据动画层次结构（即，驱动所需结果的因素），您需要在一对对象之间创建依赖链接。例如，你的车轮是“主驱动器”，而门是“从驱动器”。然后将其设置为密钥。领头司机将带领被驱赶者，并且当您为领头司机设置动画时，被驱赶者的运动会自动发生。

混合形状

改变场景中物体的形状需要“变形器”。混合形状 是一种变形器，用于以自然的方式创建一种形状变成另一种形状的幻觉 - 例如眨眼。

约束

为了 优化装备 以使其更易于操作，您可以使用约束来自动控制位置、方向或比例。有多种类型——瞄准约束控制物体的方向，使其指向场景中的另一个物体，例如眼睛方向。点约束导致一个物体跟随另一个物体，而矢量约束强制逆运动链的方向跟随另一个物体，就像控制膝盖方向一样。

控制曲线

任何可动画的属性都可以有一个 动画曲线 ，让您可以将属性的变化值视为图形上的线条，而不是仅在关键帧出现时显示的线性轨迹。动画控制曲线有多个关键点，作为曲线经过的控制点。动画运动的每个关键帧之间的曲线定义了两个关键帧之间的运动。