MG动画中角色肢体绑定的技术研究

邓兴兴

（广州市交通高级技工学校 广东省广州市 510000）

1 引言

After Effects(下文简称“AE”)是Adobe 公司推出的一款图形视频处理软件，是制作MG 动画的主要软件之一。MG 动画融合了平面设计、动画设计和电影语言，表现形式丰富多样。角色动画是MG 动画中的重要部分。制作角色动画可以使用AE 软件的人偶位置控制点工具，还可以使用Duik Bassel(下文简称“Duik”)，RubberHose(下文简称“RH”)等制作角色肢体动画的AE 脚本，下文从动画制作，角色骨骼绑定流程、脚本操作技巧等方面阐述它们各自所具备的优势、存在的问题，旨在帮助需要了解骨骼绑定技术，还有需要制作MG 人物动画的人群更好地完成角色动画制作。

2 绑定方式

骨骼绑定是利用虚拟控制器在人物、动物或其他拟人化角色的骨骼关节处，以及需要制作动画的位置进行绑定，创建虚拟骨骼，添加运动约束，利用虚拟控制器对角色进行操控，完成走路、跑步、跳跃等肢体动作。AE 软件制作MG 角色动画的方法，目前可分为两类：一是利用AE 软件的“人偶位置控制点”工具，二是利用AE 软件脚本。

2.1 人偶位置控制点工具

人偶位置控制点工具也称“木偶工具”或“图钉工具”，是AE 软件自带的控制点工具，它还包括人偶固化、人偶弯曲、人偶高级、人偶重叠四个控制点工具。人偶位置控制点工具缺少AE 绑定脚本所拥有的IK 功能，仅适用于制作简单角色或者图片小动画，例如：在手臂的肩点、手肘、手腕处添加控制点，移动手腕控制点时，肘部控制点不会跟着运动（如图1所示）。

2.2 AE角色绑定脚本

脚本（Script），是使用特定的描述性语言，依据一定的格式编写的可执行文件。AE 脚本是调用AE 已经有的东西，利用表达式控制，使工作更方便。它的文件后缀为.jsx 或者jsxbin，需要我们手动添加到电脑的AE 安装目录下的“Scripts”文件夹下才生效。脚本使用前要先勾选AE“编辑”菜单下“首选项”的“常规”的“允许脚本写入文件和访问网络”，才能正常使用。制作角色肢体动画的AE 脚本有Duik，RH，limber 等等。这些脚本该如何选择？下文就Duik 和RH 这两款脚本详细说明。

3 Duik脚本

Duik 是DuDuF 出品的二维角色绑定和动画制作的AE 脚本，目前最新版本是Duik V16.2.24，新版本Duik 可以直接设置简体中文。Duik 脚本包含绑定，动画，相机等面板，有骨架、链接和约束，关键帧动画，摄像机绑定等功能，是一个功能全面的绑定脚本。

3.1 Duik骨骼绑定流程

使用Duik进行角色骨骼绑定，先要在Photoshop(下文简称“PS”)或Illustrator(下文简称“AI”) 中绘制出角色原画，注意要将原画分图层并命名。以笔者制作角色为案例：头部应分为头部和脖子，并将头部的眼、眉、嘴巴等五官单独分图层，方便面部表情制作；躯干应单独分图层；四肢应根据人体的骨骼关节结构，分为左上臂、左前臂、左手，右上臂、右前臂、右手，左大腿、左小腿、左脚，右大腿、右小腿、右脚等图层。角色原画拆分图层是便于后续角色绑定和制作动画，图层拆分的优劣会直接影响动画最终效果。

图1：使用人偶位置控制点工具制作动画的流程

原画拆分图层完成后，可将PS 或者AI 文件导入AE 中进行下一步骤，导入种类选择：合成-保持图层大小，图层选项：合并图层样式到素材。在AE“项目”面板找到此合成，双击打开到时间轴面板。接着开始绑定，因为案例是一个完整角色，所以通过duik自动生成的完整人体骨骼来进行创建。具体操作是：单击“窗口”菜单，单击打开Duik 脚本，单击打开“绑定”面板，单击打开第一个选项“骨架”菜单下的“人形态”。使用自动生成的人体骨骼，根据人体骨骼关节位置，手动匹配到角色相对应的位置，并使人物角色肢体父子级到对应的骨骼上。全部对应好位置后，单击“绑定”面板“骨架”菜单下的“选择骨架”，全部选择骨骼后，单击“链接和约束”菜单，找到“自动化绑定和创建反向动力学”。将匹配好的骨骼生成IK 效果。至此Duik 脚本绑定角色骨骼完成，如图2所示。

3.2 Duik的优势和需要注意的问题

优势：Duik 的绑定功能全面，既可以创建肢体骨骼、全身骨骼，绑定角色头部和五官，还可以创建自定义骨骼和动物骨骼。它的每个骨骼控制器都有不同的图标，使用者可以根据使用习惯修改这些图标的外观、尺寸、颜色等。它还有脚部控制器选项，使用四个附加属性来设置抬脚跟，翘脚尖等脚部动画效果。它还可以设置跟随重叠动画：使用“效果控制”面板“FX IK ”菜单项下的“follow through & overlop（跟进和覆盖）”功能，不用额外调整关键帧就会让动画更流畅，能节省很多动画制作的时间。最后要强调的是，Duik 是完全免费的脚本。

需要注意的问题：因为Duik 的功能非常丰富，所以要花费很久的时间来设置角色绑定。制作动画是有时间成本的，花费在设置角色绑定上的时间过多，会消耗掉制作和完善动画的时间。因此，在绑定角色或制作动画上哪个花更多的时间，动画制作者要自己衡量。

4 RH脚本

RH 是BATTLEAXE 出品的一款快速制作二维角色绑定动画的AE 脚本，目前最新版本是RHV2.07。RH 不用通过骨骼来驱动角色，仅需两个控制点即可控制整个肢体绑定。RH 脚本能够快速生成人体的手臂、腿部和躯干。对设计师来说，使用RH 能节省制作时间，让工作轻松高效，并实现意想不到的动态效果。

图2：使用Duik 脚本制作骨骼绑定的流程

图3：使用RH 脚本制作骨骼绑定的流程

4.1 RH骨骼绑定流程

RH 脚本创建肢体的类型有“Shoulder/Wrist（肩/腕）”，“Hip/Ankle（臀部/脚踝）”，“Shoulder/Hips（肩部/臀部）”三种。用RH 制作角色动画，只需在PS 或AI 软件中绘制角色的头部和手、脚即可。文件导入方法和Duik 的文件相同。以笔者制作的角色为例，在RH 里创建新肢体的步骤是：点击RH 脚本的“创建”面板，选择shoulDer/wrist（肩膀/手腕），然后单机“New rubberhose（新橡皮管）”图标，合成面板就生成一个橡皮管。这个橡皮管的三个新图层，一个是手腕控制器（Hose 1::Wrist），一个是肩膀控制器（Hose 1::Shoulder），以及一个软管（Hose），即手臂本身。这个橡皮管上端是肩点，下端是手腕，上下端需添加父子级到躯干和手掌相对应的位置。在效果控件面板中，可以调整软管长度，弯曲度，弯曲方向等参数，最终得到合适的手臂效果。按照这个制作思路，进行躯干和四肢的创建，直至完成角色的RH 骨骼绑定，如图3所示。

4.2 Duik的优势和需要注意的问题

优势：RH简单易上手，非常适合制作弯曲的橡皮管类型的四肢。在制作四肢的时候，把效果控件面板的“bend radius（弯曲半径）”选项减小到0，就变成了直角弯曲的效果，这个功能制作动画非常便利，不会出现在Duik 中，因为关节对位不准，导致动画运动不准确的问题。

RH 还有另外两种绑定方式：“RubberRig（橡皮绑定）”可以绑定包括形状图层在内的任何类型的图层。“RubberPin（橡皮图钉）”类似木偶工具，只需要在图层的选定位置设置图钉，选中后点击RubberRig 按钮，就可以绑定任何类型的图层。

RH 的预设使用起来非常实用。例如：“（_Tapered Hose 锥形橡皮管）”预设：使用这个预设，橡皮管会从均匀的宽度变成锥形，可以调节控制橡皮管两端的锥度跟整体粗细。又比如“Tight Pants(紧身裤)”：可以控制腿的宽度，控制锥度，可以控制裤子变成长裤或者短裤，腿脚的宽度也可以单独控制。所有这些预设的操作都在一根橡皮管图层上，在制作动画时候常便捷。

需要注意的问题：RH 简单易用，但也缺乏Duik 所提供的灵活性和多功能。RH 还缺少脚部控制器，做动画的时候，不能像正常情况下的脚掌那样弯曲。最后要强调的是，RH 是付费的脚本。

5 结论

使用脚本进行骨骼绑定是为了简化角色肢体调整的复杂度，把更多的时间放在制作和完善MG 动画上。从笔者制作MG 动画的经历来看：Dilk 功能全面，制作的动画角色的细节丰富，但它学习成本较高，绑定过程比较复杂；RH 简单高效，操作易上手，但功能不如Dilk 全面。通过本文的阐述，希望动画制作者能全面了解Duik，RH 两个AE 脚本，选用适合自身制作需求的，更好地完成MG 动画中的角色动画创作。