In computergraphics, wanneer een modelbouwer klaar is met het bouwen van een personage, is het een statisch 3D-gaas, bijna als een marmeren sculptuur. Voordat het wordt overgedragen aan het team van animators, moet het worden gebonden aan een systeem van gewrichten en bedieningshendels, zodat de animators het model kunnen poseren. Dit proces wordt meestal voltooid door artiesten die bekend staan als technische regisseurs (TD’s) of riggers. Character TD’s werken nauw samen met animators om ervoor te zorgen dat er rekening wordt gehouden met specifieke technische problemen, maar hun primaire taak is om een statisch 3D-mesh te nemen en het klaar te maken voor animatie – een proces dat rigging wordt genoemd.
Wat is tuigage?
Een character rig is in wezen een digitaal skelet gebonden aan de 3D mesh. Net als een echt skelet bestaat een tuigage uit gewrichten en botten, die elk fungeren als een “handvat” dat animators gebruiken om het personage in de gewenste pose te buigen. Een character rig kan variëren van eenvoudig en elegant tot verbluffend complex. Een basisopstelling voor eenvoudig poseren kan in een paar uur worden gebouwd, terwijl een volledig gearticuleerde installatie voor een speelfilm dagen of weken kan duren voordat het personage klaar is voor animatie op Pixar-niveau.
Het skelet plaatsen
Het plaatsen van het skelet is misschien wel het gemakkelijkste onderdeel van het tuigageproces. Voor het grootste deel moeten gewrichten precies worden geplaatst waar ze zich in een echt skelet zouden bevinden, met een of twee uitzonderingen.
Gezamenlijke hiërarchie
Om een rig goed te laten werken, moeten de botten en gewrichten een logische hiërarchie volgen. Bij het opzetten van het skelet van een personage, wordt het eerste gewricht dat je plaatst de wortelgewricht. Elk volgend gewricht wordt direct of indirect via een ander gewricht met de wortel verbonden.
Voorwaartse kinematica
Voorwaartse kinematica (FK) is een van de twee basismanieren om de gezamenlijke beweging van een volledig opgetuigd personage te berekenen. Bij gebruik van FK-rigging kan een bepaald gewricht alleen delen van het skelet beïnvloeden die eronder vallen in de gewrichtshiërarchie. Als u bijvoorbeeld de schouder van een personage draait, verandert de positie van de elleboog, pols en hand. Bij het animeren met voorwaartse kinematica moet de artiest doorgaans de rotatie en positie van elk gewricht afzonderlijk instellen – om de gewenste houding te bereiken, zou de animator de gewrichtshiërarchie achtereenvolgens doorlopen: wortel → ruggengraat → schouder → elleboog → enz. De uiteindelijke positie van een afsluitend gewricht (zoals een knokkel) wordt berekend als een functie van de gewrichtshoeken van elk gewricht erboven in de hiërarchie.
Inverse kinematica
IK-rigging is het omgekeerde proces van voorwaartse kinematica en wordt vaak gebruikt als een efficiënte oplossing voor het optuigen van de armen en benen van een personage. Bij een IK-rig wordt de eindverbinding direct door de animator geplaatst, terwijl de verbindingen bovenstaande het op de hiërarchie worden automatisch geïnterpoleerd door de software. IK is het meest geschikt wanneer de animatie vraagt om het zeer precies plaatsen van een afsluitvoeg. Een personage dat een ladder beklimt, is een goed voorbeeld. Omdat de handen en voeten van het personage direct op de sporten van de ladder worden geplaatst, in plaats van dat de animator hun positie gewricht voor gewricht aanpast, maakt een IK-opstelling het animatieproces veel efficiënter. Een nadeel is dat omdat IK-animatie software-interpolatie gebruikt, er nogal wat opruimwerk moet worden gedaan om de opname te voltooien.
Vrijheidsgraden/beperkingen
Houd er bij het optuigen rekening mee dat gewrichten zoals de ellebogen en knieën in de echte wereld beperkt zijn tot een enkele vrijheidsgraad, wat betekent dat ze slechts langs één as kunnen buigen. Evenzo kan een menselijke nek niet 360 graden draaien. Om onrealistische animaties te voorkomen, is het een goed idee om gezamenlijke beperkingen in te stellen wanneer u uw installatie bouwt.
Squash en stretch
Een ander ding om te overwegen is of de rig squash en stretch ondersteunt of dat het personage wordt beperkt tot realistische bewegingen. Squash en stretch is een belangrijk principe in overdreven cartoonanimatie, maar ziet er meestal niet goed uit in realistisch film/VFX-werk. Als je wilt dat je rig realistische proporties behoudt, is het belangrijk om een beperking in te stellen om de positie van elk gewricht te vergrendelen ten opzichte van de rest van de rig.
Facial Rigging
De gezichtsuitrusting van een personage staat meestal helemaal los van de belangrijkste bewegingsbedieningen. Het is inefficiënt en ongelooflijk moeilijk om een bevredigende gezichtsopstelling te creëren met behulp van een traditionele gewrichts-/botstructuur, dus morph-targets (of blend-vormen) worden meestal als een effectievere oplossing gezien.