アニメーションにおけるリギングとは？

アニメーターは、リギングを使ってキャラクターやオブジェクトのポーズを決め、動きのネットワークを通してアニメートする。リグは、そのキャラクターやオブジェクトの操作をコントロールするのに役立つ。対象物に直接作用するのではなく、望みの動きや変化が可能な階層構造を作り出すのだ。これはリグであり、オブジェクトはそのリグによって動かされる。

リグはどんなものでも構わないが、通常、さまざまな種類の動きや対象物の変化を可能にするために設定された1つ以上の「コントロール」がある。これらの変更は、並進や回転といった単純なものから、複雑な動作や動作の自動化を含むものまである。

キャラクターの場合、アニメーターはより複雑なリギング技術を使う。スケルトン」、「ジョイント」、その他の「デフォーマ」を使って、ジオメトリの見え方を変えることができる。これにより、モデルのポージングやカスタムメイドの変形が可能になる。

Maya、Blender、3ds Maxなどの3Dソフトウェアを使用する場合、リギングアーティストはアニメーション用のさまざまなタイプのリグを作成することができる。アニメーターは、デジタル人形を動かしてポーズを決めるように、リグのコントロールを操作できる。キーフレームを使用して、コントロールの位置の時間的変化を記録し、アニメーションの動きを作り出します。このようなリギングされたモデルは、Unityのようなゲームエンジンにインポートすることができる。

キャラクタ・リギングとは、静的な3D（または2D）モデルを、ポーズ可能なデジタル人形にするプロセスです。このプロセスには多くのステップがあるが、ほとんどの場合、骨または「ジョイント」で構成される骨格構造を作成し、そのジョイントにモデルまたは「スキン」をバインドすることになる。キャラクターのリグが多ければ多いほど、より複雑で繊細な動きが可能になる。

モデルがスケルトンと一緒に動けるようになったら、リギングアーティストはアニメーターがキャラクターのポーズをとるのに使うコントロールのセットを作成する。このコントロール・スキームの作成、レイアウト、機能性は、リギング・アーティストの仕事の中心である。

さらに、ポーズを取るとモデルの表情が変わるが、これを "デフォルメ "と呼ぶ。リギング・アーティストは、ポーズを決める際にキャラクターモデルを調整する役割を担っており、システムを使ってその変更を行います。最終的な結果は、アニメーターがポーズを取りやすく、変形後も魅力的に見え、複雑な動作を自動化したデジタル人形である。

上のビデオをクリックして、WiNDUPの舞台裏に入り、アニメーションのキャラクターがどのようにデザインされ、命を吹き込まれるかをご覧ください。3:18までスキップして、Unityでキャラクタリギングがどのように実現されるかを簡単に紹介します。

リギングは、映画、テレビ、ビデオゲームなどでキャラクター、クリーチャー、オブジェクトをアニメーション化するための最も一般的なテクニックです。動きが必要なものはすべて、アニメーションのためにリギングできる。3Dソフトウェアでリギングすると、すべての骨格構造にわたって正確な物理シミュレーションを適用することで、ラグドール物理などのより複雑なモーションを自動化できます。

リギングを始めるには、アニメーターはまず2Dまたは3Dのキャラクターやオブジェクトを用意します。リグを作成するとき、アニメーターはリグに何をさせたいか、どのように動かすか、ジョイントやピボットをどこに配置するかを考える必要があります。そして、階層構造、キャラクターであればスケルトン、コントロールのセットを作る。

次に、オブジェクトやキャラクターをリグに接続する。この作業は、必要なリグのタイプによって、単純なものから複雑なものまである。アニメーターはそこからリグを操作して、より簡単にアニメーションを作ることができる。

独立した階層移動

アニメーションのリズム感やバランス感覚を生み出し、より信憑性の高い見た目にするために、階層的な動きとは、キャラクターやオブジェクトのさまざまな部分が動く順番のことである。例えば、歩行サイクルでは、まず頭と首が動き、次に胴体、腰、脚が動く。

これはまた、重量感や重力感、あるいはスピード感や勢いを生み出す。また、独立した階層的な動きとは、アニメーション内の異なる要素が互いに相対的に動く方法を指すこともあります。たとえば、2人のキャラクターが並んで歩くような動きです。

アニメーションのリズム感やバランス感覚を生み出し、より信憑性の高い見た目にするために、階層的な動きとは、キャラクターやオブジェクトのさまざまな部分が動く順番のことである。例えば、歩行サイクルでは、まず頭と首が動き、次に胴体、腰、脚が動く。

これはまた、重量感や重力感、あるいはスピード感や勢いを生み出す。また、独立した階層的な動きとは、アニメーション内の異なる要素が互いに相対的に動く方法を指すこともあります。たとえば、2人のキャラクターが並んで歩くような動きです。

正確な重量塗装

リギングされたキャラクタモデルは、ジョイントの階層またはスケルトンにアタッチされます。モデルの各頂点は、それぞれ異なるジョイント間で重み付けされ、スケルトンを動かしたときにどのように動くかを示しています。

キャラクタモデルがアニメーション時に正しく変形するためには、正確なウェイトペイントが必要です。これは、メッシュ上の特定の頂点の重みを、スケルトンの対応する関節に追加または削除する処理である。これは通常、3Dアニメーションソフトのブラシツールを使ってメッシュにペイントすることで行われる。ウェイトペイントをきれいに行うことで、キャラクターの変形をよりコントロールしやすくなり、最終的な仕上がりの見栄えも良くなります。

骨の動きの制約

リアルな、あるいは様式化されたアニメーションを制作するには、動きの原理を理解することが不可欠だ。物体が他の物体に対してどのように動くかを理解することは、動きの制約として知られている。運動学的制約と動的制約である。

運動学的制約は、物体に作用する力を考慮せずに、物体の運動を定義します。例えば、物体は光速より速く動くことはできない。

例えば、物体はある速度でしか加速できない。

骨の動きの制約は、自然な動きを作り出すために、変形内の自由度を制御する。

前進運動学

フォワード・キネマティクスとは、関節ヒエラルキーを根元から先端まで、つまり「前方」方向に操作するプロセスのことである。フォワードキネマティクスを使って腕をポジショニングするには、まず上腕を回転させ、次に肘を回転させ、最後に手首を回転させる。このタイプの動きは、アニメーションにしたときに美しい弧を描くが、終点の正確な位置を設定するのが難しくなる。終点の位置は、ジョイントチェーンの残りの部分の回転の組み合わせであり、手動で調整することになるからだ。

逆運動学

インバース・キネマティクスとは、関節の階層を先端から根元まで、つまり「逆」方向に操作するプロセスである。インバース・キネマティクスを使って腕の位置を決めるには、手を動かすだけでよく、肘と上腕の回転は手の最終位置を基に計算される。このようなモーションにより、キャラクターを滑らせることなく、空間の一点に手を固定したり、床に足を固定したりすることが可能になる。しかし、関節チェーン全体にわたる自然な弧をアニメートするのは、より難しい場合があります。

駆動キー

セット・ドリブンキーとしても知られるドリブンキーは、ホイールを回してドアを開けるような、キーフレーム「条件ベース」のアニメーションをより効率的に実行できる。アニメーションの階層（つまり、何が望ましい結果をもたらすか）に応じて、2つのオブジェクトの間に従属リンクを作成する必要があります。例えば、ハンドルは "リードドライバー "で、ドアは "ドリブン "だ。そして、これをキーとして設定する。リード・ドライバーはドリブンをリードし、ドリブンの動きはリード・ドライバーのアニメーションに合わせて自動的に発生する。

ブレンド形状

シーン内のオブジェクトの形状を変更するには、"デフォーマ "が必要です。ブレンドシェイプは、あるシェイプが別のシェイプに変化するイリュージョンを自然な形で作り出すために使用されるデフォーマです。

制約

リグを洗練させて操作しやすくするには、コンストレイントを使って位置、向き、スケールを自動的に制御します。視線の方向など、シーン内の別のオブジェクトを指すように、オブジェクトの向きを制御します。点制約は、あるオブジェクトを別のオブジェクトに従わせます。ベクトル制約は、膝の方向を制御するように、逆運動学連鎖の方向を別のオブジェクトに従わせます。

コントロールカーブ

アニメーション可能なプロパティは、アニメーションカーブを持つことができ、キーフレームが発生したときだけ表示される直線的なトラックではなく、プロパティの値の変化をグラフ上の線として見ることができます。アニメーションのコントロールカーブには、カーブが通過するコントロールポイントとして機能する複数のキーがあります。アニメーションモーションの各キーフレーム間のカーブは、2つのキー間の動きを定義する。