基础知识补全_美术资源类

静态模型

—————算是1.1?

坐标系

和数学里的三维坐标差不多,但实际3D场景里同时存在多个坐标系

世界坐标系

固定不变的全局坐标系

所有场景内的物体最终都用世界坐标系表示(?

局部/对象坐标系

每个物体自身为原点的坐标系

编辑物体自身形状时使用

父级/相对坐标系

以父级物体作为原点的坐标系

车轮相对车的坐标、门相对门框的坐标

层级关系

World (世界坐标系)

└── 角色_Root (父物体)

├── 身体 (子物体1,使用父级坐标系)

└── 武器 (子物体2,使用父级坐标系)

通常颜色规范:

红色 = X轴

绿色 = Y轴

蓝色 = Z轴

二维:

屏幕坐标系:画面被渲染到你的物理显示器上的像素位置

视口坐标系:3D世界在某个摄像机镜头内看到的画面

UI坐标系:在这个画面上叠加的界面层的布局系统

知乎 各种坐标空间转换与原理

 

顶点和面

顶点是模型中的一个点,而至少三个点连起来,就是面。

通常每个面都有一条法线,决定了面的正面朝向,只有法线面向摄像机时,才会被渲染出来。

通常顶点数相比面数更加影响性能表现。

面的基础类型是三边形面,往上扩展则是四边形、N边形,但最终所有面最终处理时,都会被转换为三边形面。

 

Root点

模型的坐标原点

其他部件的父节点

模型的变换中心点

游戏人物模型的Root点通常在两脚之间的地面位置,方便人物与游戏场景中地面的各种交互。

 

学习任务

Maya中创建模型,并且导入UE

Maya向UE 导入导出推荐选项

一些坑点:

Maya中两个模型不合并的话,导入进UE会分别是两个模型

或者在UE导入FBX时,选择 Combine Static Meshes合并网格体 的选项

Maya中要将世界坐标系设置中,设置Z轴作为向上的方向轴,才能与UE中一致,但XY轴的方向还是有区别,需注意。

 

 

骨骼模型

—————谷歌摩西

骨架(Skeleton)

Maya中分关节是构成骨架的基本单位,通过绑定模型,实现动画效果。

没有形状,场景中不具备物理,不会被渲染。

 

蒙皮(Skinning)

是一种将可变性模型,与骨骼绑定的方法。

通常有多种不同的蒙皮方法,决定了模型如何跟随骨骼运动而形变。

精细的动画,通常会通过绘制蒙皮权重,细节调整模型顶点与骨骼的关联性。比如说同一个顶点,收到A骨骼70%的影响,收到B骨骼则是30%影响。

 

模型顶点与骨骼的关系

模型顶点,通过蒙皮权重,决定受到那些骨骼的影响,以及影响的权重,将静态模型转为可动画的骨骼网格体。

需要注意的是,建立起的这种关系,并不是绑定,绑定包含的内容更广。

 

学习任务

Maya中创建骨骼数据,四个基础骨骼,与上述模型绑定,并且导入UE

知乎上一篇不错的绑定基础文章

Maya官方文档 关节和骨骼部分

Maya官方文档 蒙皮部分

 

一些坑点:

Maya中创建骨骼,并进行绑定后,导出FBX,再导入进UE,只有静态网格体类型的资产。

原因是Maya中,只使用 父子层级 的关系进行了绑定,而没有使用 蒙皮 进行绑定。

父子层级:仅表示模型会跟随骨骼移动、旋转、缩放,但模型本身不会变形(比如手臂弯曲时,模型不会被拉伸或压缩)。

蒙皮绑定:将模型的每一个顶点与骨骼建立权重影响关系,似乎只有建立这种关系,UE才会识别到这个一个骨骼网格体。

因此并不是说,模型完全不会形变,比如枪械,就不需要使用蒙皮了。

 

 

骨骼动画

—————有种死灵法师的感觉

骨骼动画

通过驱动骨骼,带动被绑定的模型产生运动。

动画数据实质是,骨骼在不同时间点上的一些列旋转、位置关键帧。

 

FK与IK

Maya操作骨骼的两种方式,可交互搭配使用。

FK(正向运动学):父级骨骼到子级逐层驱动。比较适合角色挥手、或严格遵守物理规律的纯枪械动画。

IK(反向运动学):先确认子级骨骼位置,反向推算父级骨骼位置。比较适用角色行走脚掌贴合地面、伸手抓取物品等,骨骼末端目标位置明确的动画。

Maya官方文档 FK部分

Maya官方文档 IK部分

 

形变动画

直接改变模型顶点位置,使模型产生运动,适合用于角色面部表情等细节较多的动画。

融合变形的概念,有点类似于UE里的混合空间。

 

导出动画带位移

部分角色动画,会带有位置变化信息(通常是根骨骼),比如说跳跃、奔跑等。

完成烘焙动画再导出FBX文件,确保这些位置信息被完整传入到UE。

 

学习任务

一些坑点:

绑定姿势:

蒙皮 > 转到绑定姿势,可以让模型回到一开始执行绑定时的变换状态,也成为绑定姿势。

或者通过 修改 > 冻结变化,让当前的模型设置为初始绑定姿势。

若导出为FBX的时候,并不处于绑定姿势,会有报错,导入UE也可能会有问题

 

蒙皮绑定目标:

若关节存在父子级关系,选中Cube关节,和Cube模型后,绑定时选择“绑定到关节”,则骨骼运动时,会收到整条骨骼链路权重的影响。

 

若选择“绑定到选定关节”,则该模型只会受到这个一个关节影响,Cube关节在关节链中进行移动的时候,对应绑定的模型Cube只会受到这一个关节影响。

 

控制器:

通常在正式工作流程中,会通过控制器,间接控制骨骼,避免破坏原有的骨骼数据。

目前做学习性质的小动画就暂时先不加了(

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