rigging

绑定

骨架与关节层级

关节放置

• 解剖准确性：按照解剖结构放置关节
• 变形考量：合理定位关节，以实现最佳变形效果
• 关节朝向：调整关节朝向，确保旋转轴正确
• 关节层级：建立逻辑清晰的父子关系
• 命名规范：使用一致且具有描述性的关节名称
• 比例与尺寸：保持合适的尺寸与比例

关节类型

• 球关节：3 个自由度（肩部、髋部）
• 铰链关节：1 个自由度（肘部、膝部）
• 万向关节：2 个自由度（腕部、踝部）
• 根关节：骨架层级的基部
• 末端关节：关节链的末端（指尖、脚趾）

关节层级

• 根：层级顶端（髋部、骨盆）
• 脊柱：从骨盆到颈部的脊柱关节
• 四肢：手臂和腿部，包括肩部／肘部／手部以及髋部／膝部／脚部
• 头部：头部和面部关节
• 手指：用于精细手部动画的手指关节
• 脚趾：用于精细脚部动画的脚趾关节

IK 与 FK 控制

反向运动学（IK）

• IK 求解器：根据末端执行器计算关节位置
• IK 控制器：控制 IK 链
• 极向量：控制 IK 链的朝向
• IK／FK 混合：在 IK 与 FK 之间切换
• IK 约束：限制 IK 运动
• IK 应用场景：腿部、手臂、脊柱、手指

正向运动学（FK）

• FK 控制器：直接旋转关节
• FK 链：父子关节关系
• FK 应用场景：脊柱、手指、脚趾、尾巴
• FK 优点：直观、可预测、易于制作动画
• FK 缺点：制作复杂姿势耗时

IK／FK 切换

• 混合控制器：在 IK 与 FK 之间切换
• IK 匹配 FK：使 IK 姿势匹配 FK 姿势
• FK 匹配 IK：使 FK 姿势匹配 IK 姿势
• 无缝过渡：在模式间平滑切换
• 动画考量：规划动画中 IK／FK 的使用方式

面部绑定与融合变形

融合变形

• 形态键：创建面部表情
• 表情目标：为融合变形创建表情目标
• 音素：为口型同步创建音素目标
• 眼部形态：创建眼部形态目标
• 眉部形态：创建眉部表情目标
• 嘴部形态：创建嘴部表情目标

面部绑定技术

• 基于关节：使用关节制作面部动画
• 基于融合变形：使用融合变形制作面部动画
• 混合方式：结合使用关节与融合变形
• 变形目标：融合变形的替代方案
• 骨骼驱动：使用骨骼驱动融合变形

眼部绑定

• 眼部关节：创建用于眼球运动的关节
• 眼部控制器：创建用于控制视线方向的控制器
• 眼睑绑定：创建用于控制眼睑运动的控制器
• 瞳孔绑定：创建用于控制瞳孔扩张的控制器
• 眼部约束：将眼球运动限制在自然范围内

约束系统

约束类型

• 父级约束：约束对象跟随父级
• 朝向约束：约束对象朝向目标
• 位置约束：约束对象位置，使其跟随目标
• 瞄准约束：约束对象朝向目标
• 缩放约束：约束对象缩放，使其匹配目标
• 几何体约束：约束对象跟随几何体

约束应用场景

• IK 控制器：使用约束实现 IK 控制
• FK 控制器：使用约束实现 FK 控制
• 空间切换：在不同空间之间切换
• 跟随动画：使用约束实现跟随动画
• 次级运动：使用约束实现次级运动

约束最佳实践

• 约束顺序：按顺序排列约束，以获得可预测的结果
• 约束权重：使用约束权重进行混合
• 约束限制：限制约束的影响
• 约束性能：优化约束以提升性能
• 约束清理：移除不必要的约束

权重绘制技巧

权重绘制基础

• 顶点组：将顶点分配给骨骼组
• 权重值：为顶点分配权重值（0-1）
• 权重影响：控制骨骼对顶点的影响
• 权重归一化：对权重进行归一化，以获得可预测的结果
• 权重平滑：平滑权重，使变形自然
• 权重镜像：跨对称轴镜像权重

权重绘制工具

• 权重画笔：直接在网格上绘制权重
• 平滑画笔：平滑权重，使变形自然
• 模糊画笔：模糊权重，使过渡平滑
• 增加画笔：为顶点增加权重
• 减去画笔：从顶点减去权重
• 归一化：对权重进行归一化，以获得可预测的结果

权重绘制最佳实践

• 关节区域：将权重集中在关节周围
• 变形路径：沿自然变形路径分配权重
• 权重分布：均匀分布权重
• 权重限制：将权重限制在适当区域
• 权重测试：通过动画测试权重

实时绑定优化

优化技巧

• 减少骨骼数量：移除不必要的骨骼
• 简化约束：简化约束系统
• 优化权重：优化权重绘制
• 高效使用 IK/FK：不要过度使用 IK
• 减少控制器数量：降低控制器的复杂度
• 优化层级结构：优化关节层级结构

实时注意事项

• 帧率：保持目标帧率
• 内存使用：尽量减少绑定的内存占用
• CPU 使用率：降低绑定的 CPU 开销
• GPU 使用率：尽量减少绑定对 GPU 的影响
• 网络：降低多人游戏的网络带宽需求

平台特定优化

• 移动设备：减少骨骼数量，使用更简单的绑定
• 主机：进行中等程度的优化，平衡质量与性能
• PC：追求更高质量，使用更复杂的绑定
• VR：优先保证高帧率，降低复杂度
• AR：优先保证实时性能

绑定导出与集成

导出格式

• FBX：最常见的格式，支持绑定
• Maya ASCII/Binary：Maya 原生格式
• Blender：Blender 原生格式
• Collada (DAE)：开放标准格式
• glTF/GLB：适用于 Web 的格式

导出设置

• 烘焙动画：将所有约束和 IK 烘焙到 FK
• 包含骨架：在导出文件中包含骨架
• 包含混合变形：在导出文件中包含混合变形
• 根运动：包含或排除根运动
• 动画片段：导出指定的动画片段

集成

• Unity：导入 FBX，配置 Avatar，设置 Animator Controller
• Unreal：导入 FBX，配置 Skeleton，设置 Animation Blueprint
• Godot：导入 glTF/FBX，配置 Skeleton，设置 AnimationPlayer
• Web：使用 Three.js 或 Babylon.js 处理 glTF 绑定
• 自定义：解析绑定数据并应用到自定义系统