Blender实现小人行走
目标实现
利用Blender 2.80 beta实现一个简单的行走循环动画。
target
效果展示
- 总体循环效果：
whole effect
- 局部效果：
effect
- 走路动作的片段：
walking snipshot1
walking snipshot2
walking snapshot3
优点
- 小人拥有整体的骨架🦴
- stickman 有真实的骨肉影响权重（骨动肉动🍖）
- stickman 骨架符合反向动力学IK构造
- 基本实现小人循环行走🚶的姿态
- 相机跟踪渲染小人📷
缺点
- 行走姿态不够自然，右腿比左腿略长一点
- 渲染场景还不够多样化
- 还未尝试用表皮修改器为小人面部进行描摹
实现步骤
实现小人行走看似容易，却包含了繁杂的步骤，我按照实现顺序进行描述。
建立骨架
为了实现复杂的行为动画，首先需要导入小人模型并键入骨架。
bone
调整骨架并选中，tab编辑模式下E键挤出骨头，由此构建统一的骨架。
armature
为了让骨头带动肉动，为skin设置父集armature，我们要建立父集关系：在物体模式下，选中armature，然后shift同时选中stickman，control+P选择set parents to object。
bones connect skin
这时候，小人的“皮”就能跟着肉动了。有时候骨头是分离的，但是我们需要让它们有关联，为了让父骨带动子骨动，我们也要建立父集关系：首先option+P选择clear parent，清除父集关系；然后control+P选择connected。
separate parents
connect parents
小人本身就是一个obj，所以无需再进行整体连接。为了简单起见，设置为自动权重。control+tab姿态模式下，control+P进行骨架形变，然后从弹出的小框内选择自动权重。
deform
automatic weights
当然也可以手动调整权重：物体模式下，选中骨架，再选中stickman，打开权值绘制模式，我们就可以绘制权重了。调整笔刷大小和颜色，蓝色表示无影响，红色表示影响力为1。
weight paint
为了获得更好的效果，让每根骨头“牵一发而动全身”，IK骨应用反向动力学原理设计更优雅的行走动画。挤出一根骨头，姿态模式下选中IK目标骨，同时shift选中依附骨，shift+I添加IK骨。这时候我们发现，移动IK骨，依附骨也会跟着动。
Add IK
这样，小人的骨架就基本制作好了。
动画制作
首先我们为了让动画循环并让小人沿曲线行走，我们首先要设置一个行走路径。Add一个圆，用同样的方法，为骨架设置父集circle。这样小人就能按着圆的轨迹平移了。
circle parent
在动作编辑器模式创建行走动作。首先要新建一个walk轨道。
walk track
在这个通道中，插入关键帧。右键，在insert key frame中采用insert whole frame。
insert keyframe
whole character as frame
以此类推，插入多个关键帧在walk通道。新建一个NLA（NonLinear Animation）轨道——NLA track。这之后，将walk通道push down到NLA轨道中，我们这时候就看到骨架对象下，出现了包含walk通道的NLA轨道。
push down channel
为了让小人行走动作循环，选中walk通道，并进行Action Clip进行操作，我这里调整了frame长度为28和重复30次数，来应对实验要求。
action clip
制作动画的最后一个环节就是为了让动画能够渲染，我们必须要合理地摆放控制镜头。毕竟小人是这个动画的主角，为了让相机时时刻刻对准小人，需要相机跟踪功能。首先新建一个相机。
new camera
打开相机约束，设置相机跟踪的相关功能，设置成功之后镜头对准目标，有一条虚线，镜头对准target——我设置的骨架。当然相机也可以设置轨道——建立和circle的依附关系，原理和上面一样，不再赘述。
target projection
protagonist
这样小人行走动画就制作好了！大功告成，简单渲染了一下。虽然走地有点丑，但是总体效果还是差强人意的😄！
effect
实验心得
- 编辑模式下挤出骨头的时候，如果要单边挤出，不能选中整根骨头，不然会从两边挤出。
- 这个实验中，
stickman.obj文件中的小人一开始好像就是不对称的，所以建立骨架的时候不能用X镜像，不然会不对称（然而自己手动调整好像更丑）。 - 实际上，微调的贡献远远大于采用权重调整、反向动力学等操作。因为走路过程手上动作很少，所以不给手建立IK骨看起来效果反而更好。
- 这个题目没有体现权重的重要性，因为是一个裸体小人，所以每一根骨头都会直接影响肉身，所以这个题目设置blender自带的自动调整权重就很好，但在某些带饰品的动画人物身上需要做微调。
- 为了让父骨带动子骨动，两个不连接的骨头也会有藕断丝连的牵连关系，个人理解模拟了人体韧带的功能。
- 个人感觉这个实验中，IK骨的功能完全可以用为游离骨添加父集IK骨功能来实现，觉得IK骨没什么特殊的功能。
- 添加IK骨的时候，应该选中两个目标骨，一开始我以为只用给IK骨add IK就OK了，导致卡了很久。
- 动画制作的原理是让小人围着一个圈原地踏步，但是这个好像不符合走路运动的常识。
- 一开始我想采用形态键来设置关键帧，但是后来证明这是个naïve的想法。
- 调整任务动作十分的耗费精力，因为不对称，我全程手动调整，所以有些动作不是对称的，这点严重影响了我的工作效率和效果。而且丑陋的姿态严重影响了我的成就感。
- 编辑动画的过程中有很多概念，按部就班就不会出问题，顺序对实验结果的影响很大。动画制作过程中经常会混淆track和channel的概念，加上我命名没有区分，导致后期逻辑混乱。
- Action clip操作弥足重要，因为如果没有好的clip frame length，会导致小人动作不够协调——当然这个问题也可以从制作关键帧的那步做文章。
- 设置相机轨道的顺序会对相机跟踪的参数产生影响。
- To Do：未来打算尝试多场景渲染和利用表皮修改器进行面部描摹。
