使用计算机断层扫描数据构建逼真的全身三维马骨骼模型

1. 前肢索具 将图形关节放在前肢内的所有运动区域。注意：由此产生的关节放置是从肩胛骨到棺材骨远端的关节链（图2A）。在腕骨区域，使用3个靠近的关节来增加弯曲半径。 按 F3 键启用 “绑定菜单” 集。在菜单中，选择 “骨架|创建关节 以选择 创建关节 工具。 在软件的“ 视图 ”面板中，按 1 到 10 的顺序单击 图 2A 中接头的近似区域，然后 按 Enter 键。 通过单击所需关节来调整关节的位置，并通过按 W 键使用移动工具将关节转换为所需位置。或者，通过单击所需的关节并更改“通道框/图层编辑器”面板中的“平移 X”、“平移 Y”和“平移 Z”值来调整关节。 创建 5 个单独的反向运动学手柄（IK 手柄）（关节将由 图 2A 中的数字表示）。 在菜单中，选择“骨架|创建 IK 句柄以选择“创建 IK 句柄”工具。使用“创建IK手柄”工具，选择关节1，然后选择关节3;在“大纲显示”面板中将此 IK 手柄命名为“前腿 IK”。使用“创建IK手柄”工具，选择关节3，然后选择关节7;将此 IK 句柄命名为 Front Lower IK。 使用“创建IK手柄”工具，选择关节7，然后选择关节8;在“大纲视图”面板中将此 IK 手柄命名为“前脚趾 1 IK”。使用“创建IK手柄”工具，选择关节8，然后选择关节9;在“大纲显示”面板中将此 IK 手柄命名为“前脚趾 2 IK”。使用“创建IK手柄”工具，选择关节9，然后选择关节10;在“大纲显示”面板中将此 IK 手柄命名为“前脚趾 3 IK”。 创建前肢控制 通过使用菜单中的“圆”工具创建非一致有理 B 样条曲线 （NURBS） 圆 |NURBS 基元 |圆。 创建两个 NURBS 圆并使用“移动工具”移动它们以包围关节 3 和关节 10，并在“大纲视图”面板中分别将它们命名为“前 Ctrl”和“前下 Ctrl”。 创建一个 NURBS 圈子;选择圆，然后在“通道框/图层编辑器”面板中，将“旋转 Z”值更改为 90。使用“移动”工具，将其放置在关节 10 的顶端，然后在“大纲视图”面板中将其命名为“前向轻拂 Ctrl”。 分组前脚趾 1 IK、前脚趾 2 IK 和前脚趾 3 IK，方法是选择所有三个 IK 并按 CTRL + G 键。在“大纲显示”面板中将此组命名为“前脚趾组”。将 IK 手柄和前脚趾组作为控件的父级。注意：请务必按下面描述的确切顺序 进行 Shift + 选择 ，以确保父树正确无误。 在“大纲显示”面板中选择“前腿 IK”，然后选择“前按 Ctrl”，然后按 P 键。 在“大纲显示”面板中选择“前下按 Ctrl”，然后选择“前部 Ctrl”，然后按 P 键。 在“大纲显示”面板中选择“前下 IK”，然后选择“前下”Ctrl，然后按 P 键。 在“大纲显示”面板中选择“前部轻拂 Ctrl”，然后选择“前部下部 Ctrl”，然后按 P 键。 选择“前脚趾组”，然后在“大纲显示”面板中选择“前方轻拂 Ctrl”，然后按 P 键。 使用“ 绑定皮肤” 工具将骨网格（芝麻样骨除外）绑定到最近端关节，包括脐骨。确保每个骨网只绑定到一个关节。 单击骨网， Shift + 单击 最近端的关节，然后选择 “皮肤 ”下的“绑定 皮肤”工具|绑定皮肤。 索具芝麻骨和肚脐骨 创建一个关节，将其放在芝麻骨的中间，然后按 Enter 键。在“ 视图 ”面板中，选择芝麻骨网格，然后 按住 Shift 键并单击 骨骼中间的关节。使用“ 绑定外观” 工具将网格绑定到接头。注意：现在可以使用 “移动” 和 “旋转” 工具操作芝麻骨，以便在更改腿部位置时进行调整。 在“ 视图 ”面板中，选择芝麻骨中的关节， 按住 Shift 键并单击 前肢中最近的关节，然后按 P 键。注意：这会使芝麻骨中的关节与前肢相连。 对其他芝麻骨和肚脐骨重复步骤 1.6.1 至 1.6.2。 对另一个前肢重复步骤 1.1 到 1.6。注意：可以使用 “移动 ”工具在所有 3 个方向（6 个自由度）上选择肩胛骨处的关节并进行平移。 2. 后肢索具 将关节置于后肢内的所有运动区域，以获得从反目头到棺材骨远端的关节链（图2B）。 创建 5 个单独的 IK 句柄（关节将参照 图 2B 中的数字）。 使用创建IK手柄工具，选择关节11，然后选择关节12;在“大纲显示”面板中将此 IK 句柄命名为“后验 IK”。使用创建IK手柄工具，选择关节12，然后选择关节14;在“大纲显示”面板中将此 IK 句柄命名为“后部下 IK”。 使用创建IK手柄工具，选择关节14，然后选择关节15;在“大纲显示”面板中将此 IK 句柄命名为“后跟 1 IK”。使用创建IK手柄工具，选择关节15，然后选择关节16;在“大纲显示”面板中将此 IK 句柄命名为“后跟 2 IK”。 使用创建IK手柄工具，选择关节16，然后选择关节17;在“大纲显示”面板中将此 IK 句柄命名为“后跟 3 IK”。 创建后爬控件 创建两个名为“后按 Ctrl”和“后下按 Ctrl”的 NURBS 圆，并分别将它们移动到关节 12 和关节 17 的圆圈中。 创建一个名为 Hind Flick Ctrl 的 NURBS 圆。使这个圆垂直，并将其放在关节10的尖端。 将 后趾 1 IK、后趾 2 IK 和 后趾 3 IK 分组 ，方法是选择所有三个 IK 并按 CTRL + G。将此组命名为 Hind Toe 组。 将 IK 句柄和 后脚趾组 作为控件的父级。请务必按下面描述的确切顺序 按住 Shift + 选择 ，以确保父树正确无误。 选择 “Hind IK”，然后选择 “Hind Ctrl”，然后按 P 键。 选择“ 后退 Ctrl”，然后选择 “后退 Ctrl”，然后按 P 键。 选择“ 后退 IK”，然后选择 “后退下按 Ctrl”，然后按 P 键。 选择 “后退 Ctrl”，然后选择 “后退 Ctrl”，然后按 P 键。 选择“ 后脚趾组”，然后选择 “后退 Ctrl”，然后按 P 键。 使用“ 绑定皮肤” 工具将骨网绑定到最近端的关节。确保每个骨网只绑定一个关节。 单击骨网格， Shift + 单击 最近端的关节，然后选择 “皮肤 ”下的“绑定 皮肤”工具|绑定皮肤。 索具髌骨、芝麻骨和肚脐骨 创建一个关节，将其放在髌骨的中间，然后按 Enter 键。在“ 视图 ”面板中，选择髌骨网格，然后 按住 Shift 键并单击 髌骨中的关节。使用“ 绑定外观” 工具将网格绑定到接头。注意：现在可以使用 “移动” 和 “旋转” 工具操纵髌骨，以便在更改腿部位置时进行调整。 在“ 视图 ”面板中，选择髌骨中的关节， 按住 Shift 键并单击 前肢中最近的关节，然后按 P 键将髌骨中的关节与前肢相亲。 对芝麻骨和肚脐骨重复步骤 2.7.1 和 2.7.2。 对另一个后肢重复步骤 2.1 到 2.7。 3. 带状脊柱索具 创建一个具有更改选项的NURBS平面，其长度大致等于具有1个U形贴片和#V形贴片的脊柱长度，其中#是胸椎和腰椎的数量。注意：对于本文，长度为20，带有22 V贴片。 选择创建 平面 工具旁边的正方形 ，在创建|NURBS 基元 |飞机。 使用更改的选项重建平面。 按 F2 键进入建模菜单集。在视图面板中选择平面，然后通过选择“曲面”下“重建”工具旁边的方块来选择“重建”工具设置|重建。使用以下选项：跨度数 U = 1;跨度数 V = # （在本例中为 22）;为度 U 和度 V 选项选择“1 线性”;将其他设置保留为默认值;，然后按重建按钮。 创建具有已更改选项的 nhair。 按 F5 键进入 FX 菜单集。“在视图面板中选择平面，然后通过选择 nHair 旁边的正方形来使用更改选项的”创建头发“工具|创建毛发。使用以下选项：输出设置为 NURBS 曲线;U 计数 =1;V 计数 = # （在本例中为 22）;将其他选项保留为默认值;，然后按“创建头发”按钮。 删除大纲面板中的以下内容： nucleus1、hairSystem1OutputCurves 组和 hairSystem1。完全展开标记为 hairSystem1Follicles的组，并删除所有标记为 curve__的项目。注意：结果应留下一个标记为 hairSystem1Follicles 的组，其中包含标记为 nurbsPlane_Follicle____的项目列表。 使用“ 移动 ”工具和“ 旋转 ”工具选取平面，然后移动并定向该平面，使其与书脊大致重叠。选择平面，按住鼠标右键，然后选择“ 控制顶点 ”以使平面的所有顶点可见。 移动顶点以将卵泡定向到椎骨之间脊髓所在的高度。在“ 视图 ”面板的任意位置创建 # 个独立关节（在本例中为 22 个），因为这些关节的位置将在后续步骤中进行更正。 用nurbsPlane_Follicle____作为连接 父 项的父项，以便每个关节在其树下都有一个关节。 在“大纲视图”面板中，选择在步骤 3.6 中创建的接头，然后按住 Ctrl 键并单击nurbsPlane_Follicle____，然后按 P 键。对步骤 3.6 中创建的其他关节和nurbsPlane_Follicle____对象s 重复 3.7.1。 在“大纲视图”面板中，按Ctrl +选择所有关节;在“香奈儿盒子/图层框”面板中，将“平移 X”、“Y”和“Z”设置为 0。通过 Ctrl + 选择“大纲视图”面板中的所有关节并按 Ctrl + D 键来复制所有关节。通过 Ctrl + 在“大纲视图”面板中选择所有重复关节并按 Shift + P 键取消所有重复关节的父级 将 nurbsPlane_Follicle____ 下的关节与其各自的椎骨网结合。 按 F3 键进入“绑定”菜单集。单击“nurbsPlane_Follicle____”下的原始关节（不是重复关节），Shift 并单击相应的椎骨网格，然后使用“皮肤”下的“绑定皮肤”工具|绑定皮肤。在步骤3.9.1中对每个关节和椎骨网格重复这些操作。 按住 CTRL 键并单击 所有重复的关节和平面，然后使用 “绑定外观” 工具将所有重复的关节绑定到平面。注意：现在可以操纵重复的关节来控制椎骨。 对颈椎和尾椎重复步骤 3.1 到 3.10。 4. 肋骨和胸骨索具 在肋骨头、肋软骨近端和肋软骨远端放置单独的关节。将肋软骨近端的关节与其肋骨头处的关节联系起来。 将肋软骨远端的关节与肋软骨近端最近的关节进行亲近。将肋骨头处的关节与控制肋骨尾部的脊柱关节进行亲近。 在“皮肤”选项卡下的“绑定”菜单中，使用“绑定皮肤”工具将肋骨绑定到其头部的关节，将肋软骨绑定到其近端和远端的关节。 对每个肋骨重复步骤 4.1 到 4.3。 在每个胸骨节段的最颅端放置单独的关节。将每个胸骨节段关节的母体与脊髓关节最背侧的骨节关节联系起来。在“皮肤”选项卡下的“绑定”菜单中，使用“绑定皮肤”工具将胸骨节段绑定到其关节。 5. 定位和动画 在时间轴中选择一个帧。 定位模型和控件。通过创建 自由图像平面导入要用作参考的图像。注意：迈布里奇13号在步行时马的图像被用作概念证明。 选择“ 自由图像平面 ”后，在“ 属性编辑器 ”选项卡和“ 图像平面属性” 下拉菜单下选择图像文件。 选择所有控件和脊柱控制关节，然后按 S 键将其另存为关键帧。 沿时间轴沿不同帧移动和旋转控件和脊柱控制关节，然后按 S。注： 重新定位控件和脊柱控制关节，并沿时间轴的不同点将它们另存为关键帧，将创建动画。不需要沿着时间轴的每一帧设置一个关键帧;只有关键位置或时间需要关键帧。3D动画和建模软件将在每个控制与脊柱控制关节的关键帧位置之间进行插值，从而创建流畅的动画。