コンピュータ断層撮影データを用いたリアルな全身3次元馬骨格モデルの構築

1. 前肢リギング 動きのすべての領域で前肢の内側にグラフィックジョイントを配置します。注:結果として生じる関節配置は、肩甲骨から棺骨の遠位端までの関節鎖である(図2A)。手根骨の領域では、近接した3つの関節を使用して曲げ半径を大きくする。 F3 キーを押して、リギングメニューセットを有効にします。メニューで、「スケルトン|」を選択します。ジョイントの作成ツールを使用して、ジョイントの作成ツールを選択します。 ソフトウェアの ビュー・ パネルで、 図 2A にあるジョイントのおおよその領域を 1 から 10 の順にクリックし、 Enter キーを押します。 目的のジョイントをクリックしてジョイントの位置を調整し、移動ツールを使用してWキーを押してジョイントを目的の位置に移動します。または、目的のジョイントをクリックし、チャンネルボックス/レイヤーエディタパネルにある「X」、「Y、Z を変換」の値を変更して、ジョイントを調整します。 5 つの個別の逆キネマティック ハンドル (IK ハンドル) を作成します (ジョイントは 図 2A の数字で参照されます)。 メニューで、「スケルトン|」を選択します。[IK ハンドルの作成] ツールを使用して、[IK ハンドルの作成] ツールを選択します。IK ハンドルの作成ツールを使用して、ジョイント 1 を選択し、次にジョイント 3 を選択します。この IK ハンドルに、アウトライナーパネルのフロントレッグ IK という名前を付けます。IK ハンドルの作成ツールを使用して、ジョイント 3、次にジョイント 7 を選択します。この IK ハンドルに Front Lower IK という名前を付けます。 IK ハンドルの作成ツールを使用して、ジョイント 7 を選択し、次にジョイント 8 を選択します。この IK ハンドルに、アウトライナーパネルのフロントトゥ 1 IK という名前を付けます。IK ハンドルの作成ツールを使用して、ジョイント 8 を選択し、次にジョイント 9 を選択します。この IK ハンドルに、アウトライナーパネルのフロントトゥ 2 IK という名前を付けます。 IK ハンドルの作成ツールを使用して、ジョイント 9、次にジョイント 10 を選択します。この IK ハンドルに、アウトライナーパネルのフロントトゥ 3 IK という名前を付けます。 前肢コントロールの作成 メニューの円ツールを使用して、不均一な有理 B スプライン (NURBS) 円を作成|NURBS プリミティブ |円。 2 つの NURBS 円を作成し、移動ツールを使用して結合部分 3 と結合部分 10 を囲み、アウトライナーパネルでそれぞれ「前面 Ctrl」と「前面下 Ctrl」という名前を付けます。 NURBS サークルを作成します。円を選択し、チャンネルボックス/レイヤーエディタパネルで、回転 Z 値を 90 に変更します。移動ツールを使用して、ジョイント 10 の先端に配置し、アウトライナーパネルで「前面フリック Ctrl」という名前を付けます。 フロントトゥ 1 IK、フロントトゥ 2 IK、およびフロントトゥ 3 IK をグループ化するには、3 つすべてを選択し、Ctrl + G キーを押します。このグループに、アウトライナーパネルで「フロントトゥグループ」という名前を付けます。IK ハンドルとフロント トゥ グループの親をコントロールにします。メモ: Shift キーを押し ながら、以下で説明する正確な順序で選択して、適切な親ツリーを作成することが重要です。 アウトライナーパネルで「フロントレッグ IK」を選択し、次に「フロント Ctrl」を選択し、P キーを押します。 アウトライナーパネルで「前面下 Ctrl」を選択してから「前面 Ctrl」を選択し、P キーを押します。 アウトライナーパネルで「前面下 IK」を選択し、次に「前面下 Ctrl」を選択し、P キーを押します。 アウトライナーパネルで「前面フリック Ctrl」を選択してから、「前面下」Ctrl を選択し、P キーを押します。 「フロントトゥグループ」を選択し、アウトライナーパネルで「フロントフリック Ctrl」を選択し、P キーを押します。 スキンを バインド ツールを使用して、臍骨を含むセサモイド骨を除く骨メッシュを最も近位関節にバインドします。各骨メッシュが 1 つの関節にのみバインドされていることを確認します。 ボーンメッシュをクリックし、 Shift キーを押しながら 最も近位の関節をクリックし、「スキン」の下の 「スキンをバインド」 ツール を選択|スキンをバインドします。 リギングセサモイド骨と臍骨 関節を作成し、セサモイド骨の真ん中に置き、 Enter キーを押します。 ビュー パネルで、セサモイドボーンメッシュを選択し、 Shift キーを押しながら ボーンの中央にあるジョイントをクリックします。スキンをバインドツールを使用して、メッシュをジョイントに バインド します。メモ:セサモイド骨は、脚の位置を変更するときに調整するために 、移動 ツールと 回転 ツールを使用して操作できるようになりました。 ビューパネルで、セサモイドボーンの関節を選択し、Shift キーを押しながら前肢の最も近い関節をクリックして、P キーを押します。注:これは前肢にセサモイド骨の関節を親します。 他のセサモイド骨と臍骨について、手順1.6.1~1.6.2を繰り返します。 もう一方の前肢についても手順1.1~1.6を繰り返します。メモ: 肩甲骨のジョイントは、移動ツールを使用して 3 つの方向(6 自由度)すべてを選択して 移動 できます。 2. 後肢リギング すべての運動領域で後肢の内側に関節を配置し、デミュールの頭部から棺骨の遠位端までの関節鎖を得る(図2B)。 5 つの個別の IK ハンドルを作成します (ジョイントは 図 2B の番号を参照します)。 IK ハンドルの作成ツールを使用して、ジョイント 11、次にジョイント 12 を選択します。この IK ハンドルに、アウトライナーパネルで Hind IK という名前を付けます。IK ハンドルの作成ツールを使用して、ジョイント 12、次にジョイント 14 を選択します。この IK ハンドルに、アウトライナーパネルで「下 IK を後方」という名前を付けます。 IK ハンドルの作成ツールを使用して、ジョイント 14、ジョイント 15 を選択します。この IK ハンドルに、アウトライナーパネルで Hind Toe 1 IK という名前を付けます。IK ハンドルの作成ツールを使用して、ジョイント 15、次にジョイント 16 を選択します。この IK ハンドルに、アウトライナーパネルで Hind Toe 2 IK という名前を付けます。 IK ハンドルの作成ツールを使用して、ジョイント 16 を選択し、次にジョイント 17 を選択します。この IK ハンドルに、アウトライナーパネルで Hind Toe 3 IK という名前を付けます。 後肢コントロールの作成 Hind Ctrl と Hind Lower Ctrl という名前の 2 つの NURBS サークルを作成し、それぞれジョイント 12 とジョイント 17 を囲むように移動します。 Hind Flick Ctrl という名前の NURBS サークルを作成します。この円を垂直にし、ジョイント10の先端に置きます。 3 つすべてを選択し、Ctrl + G キーを押して、後足 1 IK、後足 2 IK、および後足 3 IK をグループ化します。このグループに「後足のつま先グループ」という名前を付けます。 IK ハンドルと 後足のつま先グループ をコントロールの親にします。 Shift キーを押し ながら、以下で説明する正確な順序で選択して、適切な親ツリーを確保してください。 [後方 IK]、[後方 Ctrl] の順に選択し、P キーを押します。 [ 下向き Ctrl の後ろ向き]、[後 方 Ctrl 後方] の順に選択し、 P キーを押します。 [下 IK] の [下 IK] の順に選択し、[ Ctrl の下方] の順に選択し、 P キーを押します。 [Ctrl を後ろ向きにフリック]、[下 Ctrl の下方で後方] を選択し、P キーを押します。 「後 足のつま先グループ」を選択し、 次に「Ctrl キーを押しながら後足」フリックし、 P キーを押します。 スキンをバインドツールを使用して、ボーンメッシュを最も近位な関節に バインド します。各骨メッシュが 1 つの関節のみにバインドされていることを確認します。 ボーンメッシュをクリックし、 Shift キーを押しながら 最も近位の関節をクリックし、「スキン」の下の 「スキンをバインド」ツールを 選択 |スキンをバインドします。 リギング膝蓋骨、セサモイド骨、および臍骨 関節を作成し、膝蓋骨の中央に配置し、 Enter キーを押します。 ビュー パネルで、膝蓋骨メッシュを選択し、 Shift キーを押しながら 膝蓋骨のジョイントをクリックします。スキンをバインドツールを使用して、メッシュをジョイントに バインド します。メモ: 膝蓋骨は、脚の位置を変更するときに調整するために 、移動 ツールと 回転 ツールを使用して操作できるようになりました。 ビューパネルで、膝蓋骨の関節を選択し、Shift キーを押しながら前肢の最も近い関節をクリックし、P キーを押して膝蓋骨の関節を前肢に親にします。 セサモイド骨と臍骨について手順2.7.1と2.7.2を繰り返します。 もう一方の後肢についても手順2.1~2.7を繰り返します。 3. リボン背骨リギング 1 つの U パッチと # V パッチ (# は胸椎と腰椎の数) を持つ背骨の長さとほぼ同じ長さのオプションを変更した NURBS 平面を作成します。メモ: このホワイトペーパーでは、長さは 20 V で、パッチは 22 V です。 [ 平面の作成 ] ツールの横にある正方形を [作成] で選択 |NURBS プリミティブ |飛行機。 オプションを変更して平面を再構築します。 F2 キーを押して、モデリング メニュー セットに入ります。ビューパネルで平面を選択し、「サーフェス」の下の「再構築」ツールの横にある正方形を選択して、「再構築」ツールの設定を選択|再構築します。次のオプションを使用します: スパン数 U = 1;スパン数 V = # (この場合は 22);「1 リニア」を「次数 U」オプションと「度 V 」オプションの両方に選択します。その他の設定はデフォルトのままにします。をクリックし、[再構築] ボタンを押します。 変更されたオプションでnhairsを作成します。 F5 キーを押して、FX メニュー セットを入力します。「ビューパネルで平面を選択し、nHairの横にある正方形を選択して、オプションを変更したヘアを作成ツールを使用|ヘアを作成します。次のオプションを使用します: 出力を NURBS 曲線に設定します。U カウント = 1;V カウント = # (この場合は 22);他のオプションはデフォルトのままにします。をクリックし、[ヘアの作成] ボタンを押します。 アウトライナーパネルで、 nucleus1、hairSystem1OutputCurves グループ、および hairSystem1 を削除します。 hairSystem1Folliclesというラベルの付いたグループを完全に展開し、 curve__でラベル付けされたすべての項目を削除します。注: 結果には、nurbsPlane_Follicle____ とラベル付けされた項目のリストを含む hairSystem1Follicles というラベルの付いたグループが残されます。 平面を選択し、移動ツールと回転ツールを使用して、背骨とほぼ重なるように 平面を移動 および方向 付けします 。平面を選択し、マウスの右ボタンを押したまま、[頂点の制御]を選択して、平面のすべての 頂点 を表示します。 頂点を動かして、脊髄があるであろう高さの椎骨の間にあるように卵胞を方向付けます。 ビュー パネルの任意の場所に個別のジョイントの数(この場合は22)を作成し、これらのジョイントの位置は後の手順で修正されます。 nurbsPlane_Follicle____を持つジョイントを親にして、それぞれがツリーの下に単一のジョイントを持つようにします。 アウトライナーパネルで、手順 3.6 で作成したジョイントを選択し、Ctrl キーを押しながらnurbsPlane_Follicle____をクリックし、P キーを押します。手順 3.6 で作成した他のジョイントと、他のnurbsPlane_Follicle____オブジェクト s に対して 3.7.1 を繰り返します。 アウトライナーパネルで、Ctrl キーを押しながらすべてのジョイントを選択します。シャネルボックス/レイヤーボックスパネルで、X、Y、Z を 0 に設定します。すべてのジョイントを複製するには、Ctrl キーを押しながらアウトライナーパネルですべてのジョイントを選択し、Ctrl + D キーを押します。Ctrl キーを押しながらアウトライナーパネルで重複するジョイントをすべて選択し、Shift + P キーを押して、重複するすべてのジョイントの親を解除します。 nurbsPlane_Follicle____の下の関節をそれぞれの椎骨メッシュで結合します。 F3 キーを押して、リギングメニューセットに入ります。nurbsPlane_Follicle____の下にある元の関節(重複した関節ではない)をクリックし、Shift キーを押しながらそれぞれの椎骨メッシュをクリックしてから、[スキン]の下にある[スキンのバインド]ツールを使用|スキンをバインドします。ステップ 3.9.1 で、関節メッシュと椎骨メッシュごとにこれらのアクションを繰り返します。 Ctrl キーを押しながら 、すべての複製ジョイントと平面をクリックし、「 スキンをバインド」(Bind Skin) ツールを使用して、重複するすべてのジョイントを平面にバインドします。注:重複した関節を操作して椎骨を制御できるようになりました。 子宮頸椎と尾椎に対して手順3.1~3.10を繰り返します。 4. 肋骨および胸骨リギング 肋骨頭、肋骨軟骨の近位端、および肋軟骨の遠位端に別々の関節を配置する。肋骨軟骨の近位端の関節をその肋骨頭の関節に親する。 肋軟骨の遠位端の関節を肋軟骨の近位端にある最も近い関節に親する。肋骨頭の関節を肋骨に椎骨尾部を制御する脊椎関節に親する。 「スキン」タブの下にある 「リギング 」メニューで、「 スキン を バインド」 ツールを使用して、肋骨を頭の関節に、肋骨軟骨を近位端と遠位端の両方の関節にバインドします。 各肋骨について手順4.1~4.3を繰り返します。 各胸骨セグメントの最も頭蓋端に別々の関節を配置します。親各胸骨セグメント関節を脊髄関節に最も背部に各胸骨セグメント関節とする。「スキン 」(Skin ) タブの下にあるリギングメニューセットで、「 スキン をバインド 」(Bind Skin ) ツールを使用して、胸骨セグメントをそのジョイントにバインドします。 5. ポジショニングとアニメーション タイムラインでフレームを選択します。 モデルとコントロールを配置します。 フリーイメージプレーンを作成して、参照として使用するイメージをインポートします。注:マイブリッジ13の散歩中の馬の画像は、概念実証として使用されました。 「フリーイメージプレーン」が選択されているときに、「アトリビュートエディタ」タブと「イメージプレーン属性」ドロップダウンメニューでイメージファイルを選択します。 すべてのコントロールと脊椎コントロールジョイントを選択し、 S キーを押してキーフレームとして保存します。 タイムラインに沿って異なるフレームに沿って、コントロールとスパインコントロールジョイントを移動および回転させ、S キーを押し ます。メモ: コントロールとスパインコントロールジョイントの位置を変更し、タイムラインのさまざまなポイントに沿ってキーフレームとして保存すると、アニメーションが作成されます。タイムラインの各フレームに沿ってキーフレームを設定する必要はありません。キーフレームにする必要があるのは、重要な位置またはタイミングだけです。3Dアニメーションとモデリングソフトウェアは、各コントロールと脊椎コントロールジョイントのキーフレーム位置の間を補間し、滑らかなアニメーションを作成します。