数字人C4D角色动画研究之十三：骨骼系统基础入门-5

副标题：骨骼控制机械手臂

【前言】

这一篇研究由刚体物体组成的复合物体的运动，比如机械手，机器人，物体各个部分运动情况不一样，但是组成物体各个部分没有形变，而且各个部分都是单独的刚体物体。这样物体的复合物体运动，利用骨骼的父子关系来控制运动，是最好的办法。这一篇就制作一个机械手臂动画。

【内容】

第一部分：基础知识：

在《骨骼系统-3》中，虽然研究的是用“骨骼的方法控制曲线”（不是骨骼控制曲线）的内容，但主要的实例是用XPRESSO控制一个机械手。我们在制作机械手的时候，应用了父子关系，调整子物体的旋转中心与父物体中心一致。这样父物体带动子物体旋转，子物体也可以单独绕父物体的几何中心旋转，构成了机械手臂的动画。如果应用骨骼技术，那么就不用把机器手模型各个部分以父子关系构成，也不必调整子物体的旋转中心了，因为骨骼就是父子关系。

第一种方法：父子关系

1、建立下面模型，都是简单地圆柱、立方体等，转化多边形，相应地命名。

2、如果不用骨骼系统，必须按照下面的层级建立父子关系。

3、然后，选择上臂，按L 调整它的几何中心，与父物体--关节点2一致。

3、同理，选择下臂，调整它的几何中心与它的父物体“关节1”一致。

4、调整手的几何中心与它的父物体“关节0”一致。

5、选择所有物体，在坐标面板---选择“冻结全部”。为了恢复初始位置做准备。

6、下面，依次选择父物体旋转，父物体就带动下面的子物体旋转，模拟机械手运动。

7、选择全部物体，点击复位PSR，回到初始状态。

第二种方法：骨骼

1、现在我们把父子关系打开。

2、但按照逻辑顺序拍好位置。

3、打开捕捉，设置如下：

4、建立四节关节，如下：

5、另一侧看：

6、非常简单，不用考虑几何中心，直接把相关的模型拖到相应地关节下，成为关节的子物体即可。

7、为了恢复初始化，点击所有关节，冻结全部坐标。

8、现在，点击每个关节，旋转，这种方法简单吧！

9、控制机械手，如果每个关节这样调整太麻烦。利用IK方法对关节控制，直接控制末点--“手”，让手臂跟随运动。

在父关节添加IK标签。把末关节.3拖进结束栏，点击添加按钮，添加一个控制器---关节.3.目标。

10、调整这个控制器在场景中显示大小。

11、点击这个控制器。

12、选择坐标--冻结它的坐标。因为IK关节链，只要这个控制位置恢复，整个关节全部归位。它控制整个关节链，所以也就不用冻结全部关节坐标了。

13、现在移动控制器，看看正常。

14、往前移动也正常。

15、网上移动，坏了，机械手“断了”，出错了。？？？

16、这是因为IK中还有一个重要的参数--极向量（什么是极向量啊，看这个）

17、按CTRL 复制关节.3.目标，改名字为“方向”。并延Y负方向移动一段距离。

18、把方向拖进极向量--对象栏。选择轴为-Y.

19、这个时候，再移动控制点，正常了。

20、把轴改为+Y。

21、这个也正常。二者的区别你看出来了吗？如同手臂往里拐还是往外拐。

22、移动“方向”控制器，他们所构成的三角平面跟着旋转。

23、看看，这个手臂构成的三角平面的朝向，由这个极向量--方向控制器说了算！

小结：骨骼制作机械手臂非常简单，尤其是骨骼使用IK以后，在控制制作动画方面更容易一些。

【后记】

1、这一篇主要谈谈骨骼控制“复合体”物体的方法，你用骨骼与复合物的每个物体“绑定”也可以，但是不如父子的方法简单。以后，用这个控制方法制作一个铲车手臂如何？

2、我在贴吧里看到大家都喜欢的一个教程《机械人走路教程》，那个教程很经典，用的就是上面讲述的东西。

国内某个作者是从 http://tutsplus.com网站下载以后，通过学习明白之后，用中文翻录的。中文视频教学做的很好，非常感谢他做的努力。但是，是不是应该标明原作者或者原作的出处，虽然互联网知识共享，我辈应该尊重原作者的辛苦劳动才是。

原帖地址：点击视频可以下载，有机会大家下载看看吧，收获一定不小。